(57)【要約】【課題】観察時の眼底像に対し、正確なピント合わせを行う。【解決手段】（ａ）に示すようにピント合わせのためのフォーカス指標像を含む撮影部位の中心領域の範囲（６０×５０画素）だけ、水平方向のＡ／Ｄ変換周波数を細分し、取り込み画素を細分化した画像Ｘをメモリに記憶する。画像拡大回路においては中心領域の範囲のみが送られ、水平方向のＡ／Ｄ取り込み周波数を１／３．３にすることにより、２００画素分が取り込まれる。垂直方向は５０ライン分を各ライン３倍分に画素を増加し、１５０ライン分を生成すると、抽出された６０×５０画素は２００×１５０画素分が生成される。拡大されたこの中心領域の画像Ｘを、画像合成回路に送信し、周辺部位である（ｂ）の画像Ｙの中心部２００×１５０画素分と入れ換えることにより、（ｃ）に示すような合成を行う。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底を照明する照明手段を有する照明光学系と、撮像素子を有し眼底像を観察する眼底観察撮影光学系と、被検眼の眼底の撮影部位の中心領域にフォーカス指標を投影するフォーカス指標投影手段と、前記撮像素子により撮像された眼底像を表示する表示手段と、前記撮像素子により撮像され前記フォーカス指標が投影された中心領域を電気的に拡大する拡大手段と、該拡大手段の出力と前記撮像素子により撮像された周辺部位の画像出力とを合成する画像合成手段と、前記表示手段に前記画像合成手段の出力を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする眼底カメラ。
【請求項２】
前記表示手段に撮像素子の出力を表示する表示モードと、前記画像合成手段の出力を表示する表示モードとを切換える表示切換手段を有することを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
【請求項３】
前眼部観察から眼底観察に切換える前記観察レンズの光路からの退避に伴って、前記表示モードを切換えることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の眼底カメラ。
【請求項４】
被検眼の装置に対するアライメント状態を表示するために被検眼にアライメント用の指標光を投影する指標投影手段と、被検眼に適正にアライメントされた際に、前記指標光の被検眼からの反射像を前記撮像素子で撮像し前記表示手段の周辺部位に表示することを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカス指標をモニタ観察しながら撮影を行う眼底カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼底カメラのフォーカス操作は、被検眼の眼底にスプリット光束を投影し、ファインダ観察等の画面を観察しながら、フォーカスレンズを移動させることにより、フォーカス指標のスプリット指標像が一直線になるように操作することにより行っている。
【０００３】
特許文献１においては、内蔵モニタに撮影された眼底画像を拡大表示する技術が開示されている。更に、特許文献２においては、汎用デジタルカメラで撮影された画像を再生表示したり、撮影モードを切換える制御手段が開示されている。
【０００４】
近年、汎用デジタルカメラの普及により、眼底カメラの撮影部に利用することが多くなってきており、上述の汎用デジタルカメラの背面には撮影前の眼底観察や撮影後の再生をするための液晶モニタが配置されている。
【０００５】
また、眼底カメラの小型化、コストダウンのために、汎用デジタルカメラ又は液晶付きカメラモジュールユニットが装着されるものが増加している。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１９２２９９号公報
【特許文献２】特開２００６−４２９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来のフォーカス指標は小さく、フォーカス合わせが難しいという問題を有している。
【０００８】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、フォーカス合わせにおいて観察時に中心部を拡大して表示することが可能な眼底カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る眼底カメラは、被検眼の眼底を照明する照明手段を有する照明光学系と、撮像素子を有し眼底像を観察する眼底観察撮影光学系と、被検眼の眼底の撮影部位の中心領域にフォーカス指標を投影するフォーカス指標投影手段と、前記撮像素子により撮像された眼底像を表示する表示手段と、前記撮像素子により撮像され前記フォーカス指標が投影された中心領域を電気的に拡大する拡大手段と、該拡大手段の出力と前記撮像素子により撮像された周辺部位の画像出力とを合成する画像合成手段と、前記表示手段に前記画像合成手段の出力を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る眼底カメラによれば、眼底像のピント合わせ時に中心領域を拡大表示することにより、弱視者であっても眼底カメラのフォーカス状態を見易くすることができる。また、周辺部位のフレア観察と中心にあるフォーカス指標を同時に見易い状態で確認することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本実施例１における眼底カメラの光学系の構成図を示している。被検眼Ｅの前方の光路Ｌ１上には、対物レンズ１、前眼観察レンズ２、孔あきミラー３、フォーカスレンズ４、結像レンズ５、ダイクロイックリターンミラー６、撮像素子７が順次に配列され、眼底観察撮影光学系が構成されている。なお、前眼観察レンズ２は光路Ｌ１に挿脱自在とされ、フォーカスレンズ４は光路Ｌ１方向に移動可能とされている。
【００１３】
孔あきミラー３の入射方向の光路Ｌ２上には、角膜バッフル８、リレーレンズ９、ピント合わせのために光路方向に移動可能なフォーカス指標投影ユニット１０、リレーレンズ１１、折り返しミラー１２が順次に配置されている。フォーカス指標投影ユニット１０は光路Ｌ２に挿脱自在であると共に、光路Ｌ２方向に移動可能とされ、この移動はフォーカスレンズ４と連動されている。また、フォーカス指標投影ユニット１０の中心部には、光束を分割する小さなプリズム１３が配置され、端部にはフォーカス指標ＬＥＤ１４が配置されている。
【００１４】
折り返しミラー１２の反射方向には、水晶体バッフル１５、レンズ１６、ストロボ管から成る撮影光源１７、可視光をカットする可視光カットフィルタ１８、ハロゲンランプから成る観察光源１９が順次に配列されている。更に、観察光源１９の後方には、半球状の反射ミラー２０が配置され、照明光学系が構成されている。
【００１５】
また、ダイクロイックリターンミラー６の反射方向には、被検眼Ｅの視線方向を誘導するためのマトリック状にＬＥＤが配置された内部固視標２１が設けられている。更に、孔あきミラー３の近傍に位置する２本の光ファイバ２２を介して、孔あきミラー３の付近から対物レンズ１を介して、被検眼Ｅの角膜にアライメント指標を表示するアライメント指標ＬＥＤ２３が設けられている。
【００１６】
図２は眼底カメラの側面図を示しており、眼底カメラの可動台３１には、ジョイスティック３２が設けられ、その上に撮影開始スイッチ３３が設けられている。また可動台３１には、前眼観察レンズ切換スイッチ３４、左右何れの眼を撮影する状態なのかを検知する左右眼検知スイッチ３５が設けられている。また、可動台３１上の撮影部本体３６には、表示モードを切換える拡大画像表示切換スイッチ３７、フォーカスレンズ４を駆動するフォーカス駆動操作部３８が設けられている。
【００１７】
図３は本実施例における眼底カメラのブロック回路構成図を示している。眼底カメラには中央演算処理回路４１が設けられ、撮影開始スイッチ３３、前眼観察レンズ切換スイッチ３４、拡大画像表示切換スイッチ３７が入力手段として接続されている。更に、中央演算処理回路４１には、駆動制御回路４２を介してダイクロイックリターンミラー６を駆動する駆動手段４３、フォーカス指標投影ユニット１０を光路Ｌ２に挿脱する駆動手段４４、前眼観察レンズ２を光路Ｌ１に挿脱する駆動手段４５が接続されている。
【００１８】
中央演算処理回路４１の出力は、Ｄ／Ａ回路４６を介してフォーカス指標ＬＥＤ１４、内部固視標２１、アライメント指標ＬＥＤ２３に接続され、撮影操作時にオン／オフの制御ができるようになっている。更に中央演算処理回路４１の出力は、充電回路を含む発光回路４７を介して、撮影光源１７、観察光源１９が接続されている。また、中央演算処理回路４１の出力は画像処理回路４８を介して表示装置４９に接続され、撮像素子７により撮像した画像信号が画像処理回路４８に接続されている。
【００１９】
図４は画像処理回路４８のブロック回路構成図を示しており、画像処理回路４８には撮像素子７から入力された動画像をフレームレートごとに制御し、デジタル変換する画像Ａ／Ｄ回路５１が設けられている。この画像Ａ／Ｄ回路５１の出力は撮像素子７により取り込まれた画像出力を記憶するメモリ５２を介して、画像の一部を抽出し電気的に拡大する画像拡大回路５３、画像を合成する画像合成回路５４に接続されている。また、メモリ５２の出力は画像合成回路５４に接続されている。
【００２０】
更に、画像処理回路４８には電子画像マスクを発生する画像発生マスク回路５５及びキャラクタを発生するキャラクタ発生回路５６が内蔵され、これらの回路５５、５６の出力は画像合成回路５４に接続されている。そして、画像合成回路５４の出力は表示装置４９に接続されている。また、中央演算処理回路４１の出力は、画像Ａ／Ｄ回路５１、メモリ５２、画像拡大回路５３、画像合成回路５４、画像発生マスク回路５５、キャラクタ発生回路５６に接続されている。
【００２１】
被検眼Ｅの眼底観察、撮影に際しては、先ず被検眼Ｅの前眼部に対するアライメントを行う。検者は前眼観察レンズ切換スイッチ３４を操作し、駆動手段４５により前眼観察レンズ２を光路Ｌ１に挿入し、前眼部観察を可能とする。この状態で、ジョイスティック３２を操作して撮影部本体３６を動かし、前眼部の瞳孔が画像の中心に位置するようにアライメントを行う。
【００２２】
このアライメントがなされた後に前眼観察レンズ切換スイッチ３４を操作し、前眼観察レンズ２を光路Ｌ１から退避させ、眼底を観察できる状態とする。発光回路４７を介して観察光源１９から発せられた観察光は、可視光カットフィルタ１８において、可視光をカットされ被検眼Ｅに眩しさを感じさせない赤外光とされた後に、レンズ１６、水晶体バッフル１５を経て折り返しミラー１２に入射する。折り返しミラー１２で反射された光束は、リレーレンズ１１、９、角膜バッフル８を経て、孔あきミラー３の周辺部に入射する。更に、孔あきミラー３において反射された光束は、対物レンズ１を介して被検眼Ｅの眼底を照明する。
【００２３】
被検眼Ｅの眼底で反射された眼底像は、対物レンズ１、孔あきミラー３の孔部付近の絞りを通り、フォーカスレンズ４、結像レンズ５、ダイクロイックリターンミラー６を透過し撮像素子７に結像する。撮像素子７において結像された像は倒立像であるが、画像処理回路４８で上下反転させ正立像として表示装置４９で観察できる。
【００２４】
内部固視標２１から発した光束はダイクロイックリターンミラー６で反射され、結像レンズ５、フォーカスレンズ４、孔あきミラー３、対物レンズ１を経て被検眼Ｅの眼底に投影され、被検眼Ｅの視線誘導を行う。
【００２５】
通常では、眼底カメラは撮像素子７で受光される円形の光学像に合わせて、余分な有害光を表示しないように、光学系の眼底結像位置に開口部を配置する。本実施例においては、図５に示すように画像発生マスク回路５５により電子画像で開口部マスク６１を生成し、画像合成回路５４によって眼底像Ｆと合成し表示装置４９に表示する。
【００２６】
図６はマスク画像を合成した画像を示している。図６（ａ）アライメント指標ＬＥＤ２３による指標光の角膜反射像を適正作動距離に合わせるためのアライメント用の指標枠６２、６３、右眼／左眼情報６４を表示した状態の画面を示している。眼底カメラの可動台３１の左右眼検知スイッチ３５により、左右何れの眼を観察している状態であるかを検知し、キャラクタ発生回路５６において、右眼又は左眼の情報６４をキャラクタ発生回路５６で発生させる。
【００２７】
また、アライメント指標ＬＥＤ２３を発した光束は、光ファイバ２２の端面に入射し、光ファイバ２２内を導光されて、孔あきミラー３の孔部付近に配置された出射端面を照明する。この光ファイバ２２の出射端面は、被検眼Ｅと孔あきミラー３の距離が適正であるときは、被検眼Ｅの角膜頂点から角膜の曲率半径の半分の距離の位置に投影されるように配置されており、その出射端面が投影指標を形成している。従って、投影指標である出射端面の像は、上述の位置に投影された後に、被検眼Ｅの角膜により反射され、再び孔あきミラー３の孔部、フォーカスレンズ４、結像レンズ５を通って撮像素子７に結像して電気信号に変換される。
【００２８】
更に、この信号は画像処理回路４８に入力され、光ファイバ２２の出射端面である角膜反射像である指標像Ａ１、Ａ２が表示装置４９に映し出されアライメント状態が表示される。撮影者はこの指標像Ａ１、Ａ２のコントラストが明瞭になり、２つの指標像Ａ１、Ａ２が指標枠６２、６３内に位置するように、ジョイスティック３２により被検眼Ｅと撮影部本体３６との作動距離を調整する。そして、被検眼Ｅの作動距離が合うと、図６（ｂ）に示すように指標枠６２、６３内に指標像Ａ１、Ａ２が位置することになる。
【００２９】
また、フォーカス指標投影ユニット１０のフォーカス指標ＬＥＤ１４から発した光束は、プリズム１３で反射され、上述の観察光と同様の経路を経て撮像素子７に導かれ、表示装置４９における眼底の撮影部位の中心領域にフォーカス指標ｆが表示される。フォーカス駆動操作部３８により、フォーカスレンズ４と共に、フォーカス指標投影ユニット１０を光路Ｌ２方向に移動させることによって、被検眼Ｅの眼底上にフォーカス指標ｆを表示しその状態を変化させることができる。しかし、この図６におけるフォーカス指標ｆは小さく、正確にピント合わせを行うために、後述するようにこのフォーカス指標ｆを拡大して表示する。
【００３０】
フレームレートごとに撮像素子７で得られた画像は、画像Ａ／Ｄ回路５１でＡ／Ｄ変換される。仮に、８００×６００画素表示させるとすると、１ライン水平方向に８００分割でＡ／Ｄ変換され、垂直方向に６００ラインのＡ／Ｄ変換することが基本制御となっている。
【００３１】
図７は画像の拡大方法の概略図を示している。拡大画像表示切換スイッチ３７からの画像拡大指令が入力されると、中央演算処理回路４１は図７（ａ）に示すように操作部位の中心領域の範囲（６０×５０画素）の画像Ｘだけ、水平方向のＡ／Ｄ変換周波数を１／３．３に細分化する。そして、取り込み画素を細分化した画像をメモリ５２に記憶し、記憶された画像は画像拡大回路５３及び画像合成回路５４に取り込まれる。
【００３２】
画像拡大回路５３においては、中心領域の範囲のみが送られ、水平方向のＡ／Ｄ取り込み周波数を１／３．３にすることにより、２００画素分が取り込まれる。垂直方向は５０ライン分を各ライン３倍分に画素を増加し、１５０ライン分を生成する。従って、抽出された６０×５０画素は２００×１５０画素に拡大される。
【００３３】
図７（ａ）に示す拡大されたこの中心領域の画像Ｘを、（ｂ）に示す周辺部位の画像Ｙに対し中心領域の２００×１５０画素分を入れ代えることにより、（ｃ）に示すように合成する。この画像制御をフレームごとに行うことで、中心領域が拡大された表示モードで動画像を表示装置４９に表示することができる。画像拡大指令が中止されると、取り込み画像は元の８００×６００画素のＡ／Ｄ変換レートに戻る。
【００３４】
なお、この画像拡大処理は次の方法でも実施可能である。例えば、画像Ａ／Ｄ回路５１で画像の取り込みレートを水平方向１／４、即ち４倍の画素を取り込む。つまり、垂直方向に２４００ラインを取り込める撮像手段を使用することで、常時、図８（ａ）に示すように３２００×２４００の画像をメモリ５２に取り込む。画像拡大回路５３では、この中心領域の２００×１５０画素を抽出する処理を行う。
【００３５】
メモリ５２から画像合成回路５４には、図８（ｂ）に示すように、３２００×２４００の画像の内、４画素跳びで画像を間引きし８００×６００画素が取り込まれる。ここで、中心領域の２００×１５０画素を入れ代える処理を行うことにより、中心領域の画像Ｘを拡大することができる。
【００３６】
更に、変形例として、上述した３２００×２４００の画像をフレームごとに中心領域と周辺部位を分けて取り込む。そして、偶数フレームにおいては、中心領域の２００×１５０画素を取り込み、奇数フレームでは３２００×２４００の画像の４画素跳び間引いて８００×６００画素を取り込む。偶数フレームは画像拡大回路５３に、奇数フレームは画像合成回路５４に送信し、中心領域を入れ代える処理が行われ、中心領域の２００×１５０画素のみ拡大した画像Ｘが得られる。
【００３７】
拡大画像表示切換スイッチ３７を押すと、図９に示すように表示装置４９には、赤外観察像の中心領域のフォーカス指標ｆが拡大されて表示される。上述した３２００×２４００の画像の取り込みでは、全ての画素をメモリ５２に記憶することで、表示解像力の高い表示装置で表示する場合でも対応できる。
【００３８】
図１０は拡大表示されたフォーカス指標ｆを用いたピント合わせの説明図である。（ａ）、（ｃ）のように左右のスプリット像がずれているときはピントが合っていない状態である。そして、フォーカス駆動操作部３８を操作しフォーカスレンズ４を動作させ、（ｂ）に示すようにフォーカス指標が直線状になったときがピントが合った状態である。
【００３９】
なお、本実施例においては拡大画像表示切換スイッチ３７により、フォーカス指標ｆを拡大画面により観察し、眼底へのピント合わせ調整を容易にしている。しかし、拡大画像表示切換スイッチ３７の操作の代りに、前眼観察から眼底観察に切換える前眼観察レンズ切換スイッチ３４の入力により画像拡大の指令を出力してもよい。
【００４０】
フォーカス指標ｆによるピントが合った状態で撮影開始スイッチ３３を押すと、撮影状態に切換わる。駆動手段４４によりフォーカス指標投影ユニット１０を光路Ｌ２から退避し、駆動手段４３によりダイクロイックリターンミラー６を跳ね上げた後に、発光回路４７により撮影光源１７から撮影光を発する。この撮影光はレンズ１６、水晶体バッフル１５の開口部を通り、折り返しミラー１２において反射され、観察光と同様の光路を経て被検眼Ｅの眼底を照射する。
【００４１】
そして、眼底から反射された光束は、対物レンズ１、孔あきミラー３の孔部を通り、フォーカスレンズ４、結像レンズ５を経て撮像素子７に入射し、撮像素子７の最大画素を使用することで、高画質のカラー眼底画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】眼底カメラの光学系の構成図である。
【図２】眼底カメラの側面図である。
【図３】ブロック回路構成図である。
【図４】画像処理回路のブロック回路構成図である。
【図５】眼底観察画像をマスクにより覆って表示した状態の説明図である。
【図６】眼底撮影画像の説明図である。
【図７】変形例の画像中心部抽出の説明図である。
【図８】変形例の画像中心部抽出の説明図である。
【図９】中心領域を拡大した眼底撮影画像の説明図である。
【図１０】フォーカス指標によるピント合わせの説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  対物レンズ
２  前眼観察レンズ
３  孔あきミラー
７  撮像素子
１０  フォーカス指標投影ユニット
１７  撮影光源
１９  観察光源
２１  内部固視標
２３  アライメント指標ＬＥＤ
３２  ジョイスティック
３３  撮影開始スイッチ
３４  前眼観察レンズ切換スイッチ
３５  左右眼検知スイッチ
３６  撮影部本体
３７  拡大画像表示切換スイッチ
４１  中央演算処理回路
４８  画像処理回路
４９  表示装置
５２  メモリ
５３  画像拡大回路
５４  画像合成回路
５５  画像発生マスク回路
５６  キャラクタ発生回路
６１  開口部マスク
６２、６３  指標枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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