(57)【要約】【課題】瞳孔径の違いに対応して効率良く照明できると共に、それぞれの撮影における画角を一定に保ちつつ、良好な眼底像を得ることができる眼底カメラを提供すること。【解決手段】被検眼眼底を照明するために被検眼の瞳孔と略共役位置にリング状の照明光束を形成する内径可変のリング照明形成手段を持つ照明光学系と、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを介して被検眼眼底を撮像する撮像手段を持つ撮影光学系と、前記撮像手段により撮像された眼底像を表示する表示手段と、該表示手段に表示する眼底像の表示領域を前記フォーカシングレンズの移動情報と前記リング状照明光束の内径可変情報とに基づいて変化させる表示制御手段と、を備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼眼底を照明するために被検眼の瞳孔と略共役位置にリング状の照明光束を形成する内径可変のリング照明形成手段を持つ照明光学系と、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを介して被検眼眼底を撮像する撮像手段を持つ撮影光学系と、前記撮像手段により撮像された眼底像を表示する表示手段と、該表示手段に表示する眼底像の表示領域を前記フォーカシングレンズの移動情報と前記リング状照明光束の内径可変情報とに基づいて変化させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項２】
請求項１の眼底カメラにおいて、前記リング照明形成手段を介して観察照明光を散瞳用の可視光と無散瞳用の赤外光とに切換え可能な観察用照明光学系と、観察照明光を散瞳用の可視光にする散瞳モードと赤外光にする無散瞳モードとに切換えるモード切換手段を備え、前記リング状照明光束の内径可変情報は、前記モード切換手段のモード切換え信号により与えられることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項３】
請求項１の表示制御手段は、前記リング照明形成手段によるリング状の照明光束の内径可変情報に基づいて眼底像の表示領域の撮影画角を定めると共に、前記フォーカスレンズの移動情報に基づいて撮影画角を一定に維持した眼底像の表示領域を定めることを特徴とする眼底カメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼眼底を撮影する眼底カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
眼底カメラでは、瞳孔位置でリング状に形成した照明光束により眼底を照明し、瞳孔中央領域から眼底反射光を取り出すことにより、眼底を撮影している。被検眼の散瞳が十分でないと、撮影範囲に照明光を十分に照射することができず、また、眼底からの反射光を効率良く利用することができない。このため、被検眼の散瞳が十分でないときに、リング状の照明光束を形成するリングスリットの内径を小さくして照明光を多く入射させると共に、リングスリットの内径の変化に応じて、撮影光学系中に被検眼眼底と略共役位置に設けた開口絞りの径を変化させたり、あるいは、眼底像の表示領域を制限するようにした眼底カメラが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、眼底カメラとしては、撮影前に散瞳剤を点眼して瞳孔を開かせた状態で眼底を撮影する散瞳型と、観察照明光に赤外光を利用することにより、散瞳剤を点眼せずに撮影する無散瞳型があり、両者の機能を１台の装置に組み合わせた散瞳・無散瞳一体型の眼底カメラもある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５１９８５号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−３５３１２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、眼底カメラの撮影においては、被検眼の屈折異常を補正すべくフォーカスレンズを移動して眼底面への焦点合わせを行う。このため、上記特許文献１のように、リング状照明光束の内径の変化に応じて開口絞りの径や眼底像の表示領域を制限するマスクサイズを変えるだけでは、そのマスクサイズに対して実際の撮影領域が外側に広がったり、内側に入り込んだりしてしまう。すなわち、静止状態０Ｄの被検眼を基準として、リング状光束の内径の変化に応じたマスクサイズを決めたとしても、近視状態の眼底像はマスクの外側に撮影画角の領域が広がり、マスク領域内では画角が狭まった眼底像となる。一方、遠視状態の眼底像においては、撮影画角は保たれるものの、マスク領域の内側に眼底像が入り込み、眼底像周辺がぼやけた像となる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、瞳孔径の違いに対応して効率良く照明できると共に、それぞれの撮影における画角を一定に保ちつつ、良好な眼底像を得ることができる眼底カメラを提供することを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００９】
（１）  被検眼眼底を照明するために被検眼の瞳孔と略共役位置にリング状の照明光束を形成する内径可変のリング照明形成手段を持つ照明光学系と、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズを介して被検眼眼底を撮像する撮像手段を持つ撮影光学系と、前記撮像手段により撮像された眼底像を表示する表示手段と、該表示手段に表示する眼底像の表示領域を前記フォーカシングレンズの移動情報と前記リング状照明光束の内径可変情報とに基づいて変化させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
（２）  （１）の眼底カメラにおいて、前記リング照明形成手段を介して観察照明光を散瞳用の可視光と無散瞳用の赤外光とに切換え可能な観察用照明光学系と、観察照明光を散瞳用の可視光にする散瞳モードと赤外光にする無散瞳モードとに切換えるモード切換手段を備え、前記リング状照明光束の内径可変情報は、前記モード切換手段のモード切換え信号により与えられることを特徴とする。
【００１１】
（３）  （１）の表示制御手段は、前記リング照明形成手段によるリング状の照明光束の内径可変情報に基づいて眼底像の表示領域の撮影画角を定めると共に、前記フォーカスレンズの移動情報に基づいて撮影画角を一定に維持した眼底像の表示領域を定めることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態である散瞳・無散瞳撮影タイプの眼底カメラの光学系概略図である。光学系は照明光学系１、撮影光学系２、観察光学系３、固視目標投影光学系３５、フォーカス指標投影光学系４５を備える。
【００１３】
＜照明光学系＞  観察用光源であるハロゲンランプ１０から出射された光束は、赤外フィルタ１１、コンデンサレンズ１２、１４を介した後、リング状の開口を有するリングスリット１６ａを照明する。赤外フィルタ１１は、赤外フィルタ用ソレノイド１１ａによって照明光学系の光路中に挿脱される。無散瞳撮影時には赤外フィルタ１１を挿入して照明光を赤外光とし、散瞳撮影時には赤外フィルタ１１を外して照明光を可視及び赤外光に切り替える。
【００１４】
また、撮影用光源であるフラッシュランプ１３から出射される可視光束は、コンデンサレンズ１４を介した後、被検眼の瞳孔と略共役位置に配置されているリングスリット１６ａを照明する。
【００１５】
リングスリット１６ａは、リングスリット用ソレノイド２８によってリングスリット１６ｂと入れ替えられる。リングスリット１６ａは円環状の照明光を形成するための円環状の内径が小さいものであり、リングスリット１６ｂは円環状の内径の大きいものである。無散瞳撮影時にはリングスリット１６ａが照明光路に入れられ、散瞳撮影時にはリングスリット１６ｂが入れられる。なお、リングスリットの内径の変化は、内径の遮光領域を変化させる構成とすることもできる。
【００１６】
リングスリット１６ａ又は１６ｂの光束は、リレーレンズ１７ａ、ミラー１８、中心部に小黒点を有する黒点板１９、ビームスプリッタ４８、リレーレンズ１７ｂを介して、穴開きミラー２１の開口部近傍に中間像を形成した後、撮影光学系２の光軸と同軸になるように反射される。穴開きミラー２１で反射したリングスリット光束は、対物レンズ２０により被検眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検眼眼底部を一様に照明する。このとき、リングスリット光束が対物レンズ２０に入射して生じる若干の反射光が眼底像の観察・撮影の有害光となるため、黒点板１９の中心部に設けられた小黒点がリレーレンズ１７ｂを介して投影され、有害光が吸収されるように構成してある。観察用照明光学系は撮影用照明光学系のレンズ１４〜対物レンズ２０までを共用する。
【００１７】
＜撮影光学系＞  眼底からの反射光束は、対物レンズ２０、穴開きミラー２１の開口部、撮影絞り２２、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ２３、結像レンズ２４を介し、リレーレンズ２６を通過後、可視域に感度を有する撮影用のカラーＣＣＤカメラ２７に入射し、その撮像素子面上に眼底像を結像する。
【００１８】
＜観察光学系＞  観察光学系３は、撮影光学系２の対物レンズ２０から結像レンズ２４までを共用する。眼底からの反射光束は、ミラー用ソレノイド２９によって光路中に挿脱される跳ね上げミラー２５によって反射される。跳ね上げミラー２５を反射した光束は、リレーレンズ３０を透過した後、光分割部材としての赤外光を反射すると共に、可視光の一部を反射し、可視光の大部分を透過する特性を有するダイクロイックミラー３１（ダイクロイックプリズム）に入射する。ダイクロイックミラー３１を透過した可視光束は、可視域に感度を有する観察用ＣＣＤカメラ３２に入射し、その撮像素子面上に眼底像を結像する。ダイクロイックミラー３１を反射した赤外光は、赤外光透過、可視光反射の特性を有するダイクロイックミラー３３に入射する。ダイクロイックミラー３１を透過した赤外光束は、赤外域に感度を有する観察用ＣＣＤカメラ３４に入射し、その撮像素子面上に眼底像を結像する。
【００１９】
なお、フォーカスレンズ２３は撮影光学系２と観察光学系３の共用光路の光軸上を移動可能で、被検眼の屈折力に合せての屈折異常の調節を可能にする。フォーカスレンズ２３はラック４２に固設されており、ラック４２はステッピングモータ４０の回転軸に固設されたピニオン４１と噛み合っている。ステッピングモータ４０の回転によってピニオン４１、ラック４２を介して、フォーカスレンズ２３が光軸上を移動し、撮影用ＣＣＤカメラ２７及び観察用ＣＣＤカメラ３２、３４の撮像素子面上に被検眼眼底のピントを合わせる。
【００２０】
＜フォーカス指標投影光学系＞  フォーカス指標投影光学系４５は、指標板４７、赤外フィルタ４９、照明用ランプ４６、ビームスプリッタ４８を備え、指標板４７、赤外フィルタ４９及びランプ４６はフォーカスレンズ２３と連動して移動可能に構成されている。赤外フィルタ４９は赤外フィルタ用ソレノイド４９ａによって光路中に挿脱される。指標板４７を発した指標投影用の赤外光束、又は可視光束は、穴開きミラー２１で反射されて眼底共役面（不図示）に一旦結像した後、対物レンズ２０を介して被検眼眼底に投影される。被検眼眼底に投影されたフォーカス指標像は上記の観察光学系の光路を通り、観察用ＣＣＤカメラ３２、３４に被検眼の眼底像と共に撮像される。
【００２１】
＜固視目標投影光学系＞  固視目標投影光学系３５は観察光学系３側に配置され、可視光を発する固視灯３６を備え、ダイクロイックミラー３３を共用する。ダイクロイックミラー３３は観察光学系３の光路を分割し、分割された光路側に固視灯３６が配置されている。また、固視灯３６はツマミ３７の先端に設けられ、被検眼眼底及び観察用ＣＣＤカメラ３４の撮像面と略共役な平面内で位置変更可能な構成とされている。検者がツマミ３７を操作することで固視灯３６は投影光軸に垂直な平面内で移動され、これにより被検眼に呈示される固視目標の位置が変化して被検眼眼底を所望の撮影部位へ誘導することができるようになっている。
【００２２】
固視灯３６から出射する可視光束は、ダイクロイックミラー３３を反射する。ダイクロイックミラー３１は可視光を大部分透過するが、一部（１０％程度）を反射するため、固視灯３６から出射する可視光束の内１０％程度はダイクロイックミラー３１を反射し、リレーレンズ３０を介して、その後跳ね上げミラー２５を反射する。
【００２３】
次に、本実施形態の眼底カメラにおける動作について、図２に示す制御系の概略図を基に説明する。
【００２４】
まず、検者は、無散瞳スイッチ５７、又は散瞳スイッチ５８を押して、無散瞳モード、散瞳モードを選択する。散瞳モードでは、撮影前に散瞳剤を点眼して瞳孔を開かせた状態で眼底を撮影する。また、無散瞳モードでは、散瞳剤を点眼せずに、赤外光により被検眼を照明して眼底を観察した後に、眼底を撮影する。
【００２５】
まず、無散瞳モードについて説明する。無散瞳スイッチ５７を押して無散瞳モードを選択する。無散瞳モードが選択されると、システム制御部５０は赤外フィルタ１１、４９をそれぞれ赤外フィルタ用ソレノイド１１ａ、４９ａによって光路中に挿入する。この初期状態では、跳ね上げミラー２５は撮影光学系２の光路に下りた状態であり、眼底からの反射光は観察光学系３に向けられる。また、無散瞳モードが選択されると、システム制御部５０はリングスリットを円環状の内径が小さいリングスリット１６ａに切替える。また、無散瞳モードが選択されると、システム制御部５０はＬＣＤ５３に出力される画像を赤外光用の観察カメラ３４に切替える。
【００２６】
検者は、被検眼の撮影準備として被検眼と光学系とのアライメントを行う。ケーシングに収められた光学系は移動台に載置され、図示なき摺動機構により固定台と相対移動する。赤外光の照明による眼底からの反射光束は跳ね上げミラー２５で反射され、観察用ＣＣＤカメラ３４に被検眼像が撮像される。観察用ＣＣＤカメラ３４からの画像信号は画像制御部５１に入力される。画像制御部５１には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）５３が接続されており、これに動画の観察画像が表示される。検者はＬＣＤ５３に映し出された被検眼像を観察すると共に、図示なきアライメント光学系により形成されるアライメント輝点を観察して、被検眼と光学系の作動距離及び光軸調整のアライメントを行う。
【００２７】
アライメントを完了した後、検者はフォーカススイッチ５６を操作し、各ＣＣＤカメラ２７，３４の撮像面が眼底と共役な位置になるようにフォーカスレンズ２３を移動させる。システム制御部５０は、フォーカススイッチ５６からの操作信号に応じてステッピングモータ４０を回転させることでフォーカスレンズ２３を撮影光学系２の光軸上で移動させる。これは、被検眼の屈折異常による焦点位置のズレを補正し、眼底にピントを合わせ、明瞭な眼底撮影像を得るためである。固視灯３６から出射する可視光束は前述のように、跳ね上げミラー２５によって反射されて被検眼眼底に投影されるので、被検者の屈折異常が補正されると明瞭に確認できるようになり、その状態で被検者にはこれを固視させる。
【００２８】
フォーカスレンズ２３の移動によるピント合わせには、観察用ＣＣＤカメラ３４に眼底像とともに撮像されるフォーカス指標像（指標板４７の像）が利用される。検者は観察用ＣＣＤカメラ３４に撮像される赤外眼底像及びフォーカス指標像をＬＣＤ５３で観察しながら、フォーカス指標像のピントを合わせるようにフォーカススイッチ５６を操作することで、被検者の屈折異常による焦点位置のズレ（被検眼屈折力ディオプトリの変動分）を補正する。
【００２９】
ピント合わせを完了させ、撮影したい眼底像が観察できるようにした状態で、検者は撮影スイッチ５５を押すと、跳ね上げミラー２５がミラー用ソレノイド２９により上に跳ね上がり、フラッシュランプ１３が発光し、被検眼眼底が可視光で照明される。眼底からの可視の反射光は前述の光路を辿って撮影用ＣＣＤカメラ２７に入射する。ＣＣＤカメラ２７からの映像信号は画像制御部５１に入力され、フラッシュランプ１３の発光と同期して画像制御部５１が持つ画像メモリ５１ａに静止画像が記憶される。
【００３０】
画像メモリ５１ａに眼底画像が記憶されると、画像制御部５１の制御により、ＬＣＤ５３に表示される画像がその記憶画像に切換えられる。ここで、ＬＣＤ５３に表示される眼底画像の表示領域サイズ（マスクサイズ）は、無散瞳モード／散瞳モードのモード切換信号と、フォーカスレンズ２３の移動位置情報と、に基づいて変えられる。
【００３１】
まず、画像制御部５１は、内径が小さいリングスリット１６ａを使用した無散瞳モードの切換え信号に基づいて、図３（ｂ）に示す如く、眼底画像の視野範囲を定める画角サイズが４５°となるように、例えば円形開口を持つマスク画面８０をグラフィックで生成し、そのマスク画面８０を画像メモリ５１ａに記憶された眼底画像に合成してＬＣＤ５３に表示する。一方、図４は内径が小さいリングスリット１６ａを使用した無散瞳モードにおいて、画角サイズを散瞳モードで使用する５０°のマスク画面８０´とした場合の例である。内径が小さいリングスリット１６ａを使用して画角サイズを５０°とした場合、眼底画像の周辺部に水晶体や角膜での反射光がフレアー光又はゴースト光となって現われてしまい、観察しづらいらい。そのため、無散瞳モードでは、図３（ｂ）に示す様に画角サイズを４５°と小さくしている。
【００３２】
また、画像制御部５１はフォーカスレンズ２３の位置情報を基に、ＬＣＤ５３に表示するマスク画面８０のマスクサイズを変化させる。撮影時のフォーカスレンズ２３の位置情報は、モータ４０の回転パルス数から制御部５０により検出されている。画像制御部５１は、フォーカスレンズ２３の位置情報から０Ｄを基準にした撮影倍率の変動情報（ディオプトリの変動分）、すなわちこれに見合った眼底画像サイズを求める。眼底画像サイズは、無散瞳モードにおける画角設定（４５°）及びフォーカスレンズ２３の位置とこれに基づいて光学設計面から算出される倍率変動との相関関係を予めプログラムしておくことにより得ることができる。なお、フォーカスレンズ２３の移動位置は、エンコーダ等によって検知しても良い。
【００３３】
図５は、フォーカスレンズ２３の移動位置とＬＣＤ５３に表示された眼底画像の関係を示す図である。図５（ａ）は被検眼が正視状態（０Ｄ）のときを示す。図５（ｂ）は被検眼が近視状態（−Ｄ）のときを示し、図５（ａ）に対して眼底画像サイズが拡大化している。図５（ｃ）は被検眼が遠視状態（＋Ｄ）のときを示し、被検眼の正視状態に対して眼底画像サイズが縮小化している。ＬＣＤ５３には背景の黒いマスク画面８０がグラフィック表示されており、その開口サイズもフォーカスレンズ２３の移動による眼底画像サイズに対応して変化させることにより、撮影画角４５°を一定に維持している。
【００３４】
また、アライメント時の観察画像の表示についても、上記と同様にマスク画面８０をグラフィック表示し、フレアやゴーストの無い眼底像を観察できるようにする。
【００３５】
制御部５０には多数の画像データを記憶可能なＭＯ（光磁気ディスク）やメモリカード等の画像記憶部６０が接続されている。入力部５４に設けられた画像記憶用スイッチ５４ａを押すと、画像メモリ５１ａに記憶された眼底画像データが画像記憶部６０側に記憶される。このとき、表示に用いたマスク画面８０のサイズデータも関連付けて記憶される。また、画像記憶部６０に記憶された画像データ及びそれに添付されたサイズデータは、データ送信用のスイッチ５４ｂを押すことにより、通信ケーブルで接続された外部コンピュータ７０側に送信出力することができる。
【００３６】
なお、眼底画像の表示領域の制御については、黒枠のマスク画面８０をグラフィック表示する代わりに、撮像された眼底画像データを画角サイズ及び眼底画像サイズに従ってトリミングし、それを黒等の背景に合成処理した場合も含まれる。画像記憶部６０の記憶についても、トリミング画像を記憶する場合も含まれる。
【００３７】
次に、散瞳モードについて説明する。以下、上記の無散瞳モードと同じところは説明を割愛する。散瞳モードでは、撮影前に散瞳剤を点眼して瞳孔を開かせる。検者は散瞳スイッチ５８を押して散瞳モードを選択し、散瞳モードが選択されると、システム制御部５０は赤外フィルタ１１、４９をそれぞれ赤外フィルタ用ソレノイド１１ａ、４９ａによって光路中から外す。また、散瞳モードが選択されると、システム制御部５０はリングスリットを円環状の内径が大きいリングスリット１６ｂに切替える。
【００３８】
また、散瞳モードが選択されると、画像制御部５０は観察カメラを観察カメラ３２に切替える。また、画像制御部５１は、画角サイズが５０°となるように図３（ａ）に示すマスク画面８０´をグラフィックで生成し、そのマスク画面８０´を観察カメラ３２で撮影された眼底画像に合成してＬＣＤ５３に表示する。散瞳モードでは、画角サイズを５０°とすることで広い範囲の眼底観察をすることができる。
【００３９】
被検眼眼底はハロゲンランプ１０から出射した可視光により照明される。眼底からの反射光束は跳ね上げミラー２５で反射され、可視光用の観察用ＣＣＤカメラ３２に被検眼像が撮像される。観察用ＣＣＤカメラ３２からの画像はＬＣＤ５３に表示され、検者はアライメント輝点を観察して、被検眼と光学系の作動距離及び光軸調整のアライメントを行う。
【００４０】
アライメントを完了した後、検者はフォーカススイッチ５６を操作し、各ＣＣＤカメラ２７，３２の撮像面が眼底と共役な位置になるようにフォーカスレンズ２３を移動させ、撮影したい眼底像が観察できるようにした状態で、検者は撮影スイッチ５５を押す。撮影スイッチ５５を押すと、跳ね上げミラー２９が上に跳ね上がり、フラッシュランプ１３が発光し、被検眼眼底が可視光で照明される。眼底からの可視の反射光は撮影用ＣＣＤカメラ２７に入射する。ＣＣＤカメラ２７からの映像信号は画像制御部５１に入力され、フラッシュランプ１３の発光と同期して画像制御部５１が持つ画像メモリ５１ａに静止画像が記憶される。
【００４１】
画像メモリ５１ａに記憶された眼底画像は、ＬＣＤ５３に表示される。このときの眼底画像のサイズも、上記の無散瞳モードと同様に、散瞳モードのモード切換え信号による画角設定及びフォーカスレンズ２３の移動位置に応じて変えられ、画角設定５０°のマスク画面８０´がグラフィック表示される。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、散瞳撮影・無散瞳撮影のように瞳孔径の違いに応じた効率の良い眼底照明ができると共に、それぞれの撮影における画角を一定に保ちつつ、良好な眼底像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態である眼底カメラの光学系概略図である。
【図２】制御系の概略図である。
【図３】散瞳、無散瞳モードにおけるマスクサイズの大きさを示す図である。
【図４】無散瞳状態を画角５０°で撮影した眼底像を示す図である。
【図５】フォーカスレンズを移動したときに得られる眼底像の様子を示した図である。
【符号の説明】
１
２
１０  ハロゲンランプ
１１  赤外フィルタ
１１ａ  赤外フィルタ用ソレノイド
１６ａ  リングスリット
１６ｂ  リングスリット
２３  フォーカスレンズ
２７  撮影用ＣＣＤカメラ
２８  リングスリット用ソレノイド
３２  観察用ＣＣＤカメラ
３４  観察用ＣＣＤカメラ
４０  ステッピングモータ
４１  ピニオン
４２  ラック
５０  システム制御部
５１  画像制御部
５３  液晶ディスプレイ
５７  無散瞳スイッチ
５８  散瞳スイッチ
【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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