(57)【要約】【課題】予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することが可能な仕組みを提供する。【解決手段】被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦させた後に、フォーカスリンク機構２５によるフォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３との連動を切り、フォーカスレンズ１３を含む撮影光学系が被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦している状態で、フォーカス指標投影手段８によるフォーカス指標像のズレ量に応じてフォーカス指標投影手段８の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行い、フォーカス指標投影手段８が合焦位置から移動した移動量を用いて被検眼Ｅを含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出する制御部３３を備える。【選択図】図１
2017086411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底を撮影する眼底カメラであって、
前記被検眼の眼底に対してスプリット方式のフォーカス指標を投影するためのフォーカス指標投影光学系と、
前記被検眼の眼底を撮影するための撮影光学系と、
前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系とを連動させて駆動させるためのフォーカスリンク機構と、
前記被検眼の眼底に合焦させた後に、前記フォーカスリンク機構による前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系との連動を切り、前記撮影光学系が前記被検眼の眼底に合焦している状態で、前記フォーカス指標に基づくフォーカス指標像のズレ量に応じて前記フォーカス指標投影光学系の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行う移動制御手段と、
前記移動制御手段により前記フォーカス指標投影光学系が前記合焦位置から移動した移動量を用いて、前記被検眼を含む当該眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出する算出手段と
を有することを特徴とする眼底カメラ。
【請求項２】
前記移動制御手段は、前記フォーカス指標像のズレ量が同じになるように、前記フォーカス指標投影光学系を前記合焦位置に対して前位置と後位置とに移動させる制御を行い、
前記算出手段は、前記合焦位置と前記前位置とに基づく第１の移動量と、前記合焦位置と前記後位置とに基づく第２の移動量とを用いて、前記拡大率を算出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】
前記移動制御手段は、前記フォーカス指標像のズレ量が異なるように、前記フォーカス指標投影光学系を第１位置と第２位置とに移動させる制御を行い、
前記算出手段は、前記合焦位置と前記第１位置とに基づく第１の移動量と、前記合焦位置と前記第２位置とに基づく第２の移動量とを用いて、前記拡大率を算出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４】
前記合焦は、前記フォーカス指標像が一列になるように前記撮影光学系を駆動させることによりなされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の眼底カメラ。
【請求項５】
前記合焦は、コントラストＡＦによりなされることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の眼底カメラ。
【請求項６】
当該眼底カメラは、散瞳型の眼底カメラであり、
前記合焦の際に前記被検眼の眼底に可視光を照明して、前記算出手段において前記拡大率を算出するとともに前記撮影光学系による前記被検眼の眼底の撮影を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼底カメラ。
【請求項７】
当該眼底カメラは、無散瞳型の眼底カメラであり、
前記合焦の際に前記被検眼の眼底に赤外光を照明して、前記算出手段において前記拡大率を算出し、その後、前記被検眼の眼底に可視光を照明して、前記撮影光学系による前記被検眼の眼底の撮影を行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼底カメラ。
【請求項８】
フォーカスリンク機構は、前記フォーカス指標投影光学系に含まれるフォーカス指標投影手段と前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズとを連動させて駆動させるものであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の眼底カメラ。
【請求項９】
被検眼の眼底に対してスプリット方式のフォーカス指標を投影するためのフォーカス指標投影光学系と、前記被検眼の眼底を撮影するための撮影光学系と、前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系とを連動させて駆動させるためのフォーカスリンク機構とを備える眼底カメラの制御方法であって、
前記被検眼の眼底に合焦させた後に、前記フォーカスリンク機構による前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系との連動を切り、前記撮影光学系が前記被検眼の眼底に合焦している状態で、前記フォーカス指標に基づくフォーカス指標像のズレ量に応じて前記フォーカス指標投影光学系の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行う移動制御ステップと、
前記移動制御ステップにより前記フォーカス指標投影光学系が前記合焦位置から移動した移動量を用いて、前記被検眼を含む当該眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出する算出ステップと
を有することを特徴とする眼底カメラの制御方法。
【請求項１０】
被検眼の眼底に対してスプリット方式のフォーカス指標を投影するためのフォーカス指標投影光学系と、前記被検眼の眼底を撮影するための撮影光学系と、前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系とを連動させて駆動させるためのフォーカスリンク機構とを備える眼底カメラの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記被検眼の眼底に合焦させた後に、前記フォーカスリンク機構による前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系との連動を切り、前記撮影光学系が前記被検眼の眼底に合焦している状態で、前記フォーカス指標に基づくフォーカス指標像のズレ量に応じて前記フォーカス指標投影光学系の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行う移動制御ステップと、
前記移動制御ステップにより前記フォーカス指標投影光学系が前記合焦位置から移動した移動量を用いて、前記被検眼を含む当該眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出する算出ステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラ及びその制御方法、並びに、当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラが知られている。この眼底カメラの種類としては、散瞳型眼底カメラ、無散瞳型眼底カメラ、散瞳・無散瞳一体型眼底カメラがある。
【０００３】
散瞳型眼底カメラは、被検眼に散瞳剤を点眼し、被検眼の観察・撮影に可視光を用いて眼底検査及び眼底撮影を行う眼底カメラである。
【０００４】
無散瞳型眼底カメラは、被検眼に散瞳剤を点眼せずに、被検眼が眩しさを感じない近赤外光を用いて被検眼を観察し、被検眼を撮影する瞬間に可視光を眼底に照明して撮影を行う眼底カメラである。この無散瞳型眼底カメラの一例としては、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
散瞳・無散瞳一体型眼底カメラは、散瞳型眼底カメラと無散瞳型眼底カメラとを一体化させることにより、多機能化を実現している眼底カメラである。散瞳・無散瞳一体型眼底カメラの一例としては、例えば、特許文献２に開示されている。
【０００６】
さらに、オートフォーカス機能を搭載した眼底カメラも提案されている。例えば、特許文献３には、コントラスト合焦方式のオートフォーカス機能を搭載した眼底カメラが開示されている。ここで、コントラスト合焦方式のオートフォーカス機能とは、眼底画像のコントラストが最大になるようにフォーカスレンズを制御する機能のことである。また、特許文献４には、スプリット合焦方式のオートフォーカス機能を搭載した眼底カメラが開示されている。ここで、スプリット合焦方式とは、１本の棒を２つに分割した視標（以下、「スプリット指標」と称する）を被検眼の眼底に投影して、スプリット指標を一直線に揃えるときにピントが合うことを利用した合焦方式である。
【０００７】
さらに、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定する眼底カメラも提案されている。例えば、特許文献５や特許文献６で開示されている眼底カメラである。被検眼の眼底を撮像した画像は、画素で構成されているため、画素単位で対象物を測定することは、当然可能である。例えば、３ピクセルや５ピクセルというように対象物の大きさを画素単位で測定することが可能である。ここで、特許文献５や特許文献６には、ミリメートル［ｍｍ］やマイクロメートル［μｍ］のように、対象物を実距離で測定することができる装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−３０８６１０号公報
【特許文献２】特開平９−６６０３０号公報
【特許文献３】特開２０１１−１５８４４号公報
【特許文献４】特開２００９−１７２１５７号公報
【特許文献５】特開２００６−１２２１６０号公報
【特許文献６】特表２００８−５４４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、特許文献５や特許文献６には、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定する眼底カメラが開示されているが、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく眼底における対象物の大きさを実距離で測定するものではない。この点、光学系が既知ならば、像の拡大率も既知である。眼底カメラの撮像センサの画素ピッチが１［μｍ］で像の拡大率が１０倍ならば、画像上の１ピクセルの物体は眼底で０．１［μｍ］の大きさである。
【００１０】
眼底カメラの全体の光学系は、眼底カメラの装置内だけでなく被検眼をも含んでいる。眼底カメラの装置内の光学系は、設計しているのでもちろん既知であるが、被検眼の光学系は、未知である。ゆえに、眼底カメラの全体の光学系は未知である。そのため、従来から、被検眼の光学系を求める方法が提案されている。例えば、特許文献５に記載の眼底カメラでは、被検眼に関する光学的な情報である、被検眼視度、被検眼眼軸長、被検眼角膜曲率のうち、少なくとも２つの情報を予め専用の装置で測定しておくことにより、被検眼の光学系を算出している。また、例えば、特許文献６に記載の眼底カメラでは、被検眼に関する光学的な情報である被検眼角膜曲率等を予め測定しておき、Ｌｉｔｔｍａｎｎ考案の計算図表を用いて、被検眼の光学系を推測している。
【００１１】
しかしながら、被検眼は生体であるため、被検眼に関する光学的な情報を測定した時と、眼底カメラで被検眼の眼底を撮影した時との間に時間的な隔たりがあれば、両時の被検眼の光学系が同じであるかどうかは分からない。そのため、予め測定していた被検眼に関する光学的な情報を使用しても、眼底カメラの撮影時における被検眼の光学系を算出しているかどうかは分からない。また、被検眼に関する光学的な情報を専用の装置で測定したとしても、眼底カメラの撮影時における被検眼の光学系を算出しているとは限らない。
【００１２】
さらに、眼底カメラで眼底画像を撮影する前に、専用の装置で被検眼に関する光学的な情報を測定することは煩わしさが伴う。被検者側の立場においては、専用の装置へ移動することは煩わしいし、検査時間が長くなってしまう。また、検者側の立場においては、操作手順が増えるために煩わしい。
【００１３】
以上のように、従来の技術においては、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定することは困難であった。この際、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定するためには、上述した被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出する必要がある。即ち、従来の技術においては、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することが困難であるという問題があった。
【００１４】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することが可能な仕組みを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の眼底カメラは、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラであって、前記被検眼の眼底に対してスプリット方式のフォーカス指標を投影するためのフォーカス指標投影光学系と、前記被検眼の眼底を撮影するための撮影光学系と、前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系とを連動させて駆動させるためのフォーカスリンク機構と、前記被検眼の眼底に合焦させた後に、前記フォーカスリンク機構による前記フォーカス指標投影光学系と前記撮影光学系との連動を切り、前記撮影光学系が前記被検眼の眼底に合焦している状態で、前記フォーカス指標に基づくフォーカス指標像のズレ量に応じて前記フォーカス指標投影光学系の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行う移動制御手段と、前記移動制御手段により前記フォーカス指標投影光学系が前記合焦位置から移動した移動量を用いて、前記被検眼を含む当該眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出する算出手段とを有する。
また、本発明は、上述した眼底カメラの制御方法、並びに、当該制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することができる。これにより、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラの内部構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示すフォーカス指標投影手段の概略構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示すフォーカス指標光束の被検眼の瞳上の位置の一例を示す図である。
【図４】図２に示すフォーカス指標光束が被検眼の眼底に達する様子と、図２に示すフォーカス指標光束による眼底上のフォーカス指標像の様子の一例を示す図である。
【図５】図１に示す眼底カメラの内部構成のうち、フォーカス指標投影光学系と撮影光学系の一例を示す図である。
【図６】図１に示す画像記録用撮像素子や観察用撮像素子に映っている被検眼の眼底における対象物の大きさを計測する方法を説明するための図である。
【図７】図１に示す画像記録用撮像素子や観察用撮像素子に映っている被検眼の眼底における対象物の大きさを計測する方法を説明するための図である。
【図８】図１に示す画像記録用撮像素子や観察用撮像素子に映っている被検眼の眼底における対象物の大きさを計測する方法を説明するための図である。
【図９】図８（ａ）の（３）式に示すレンズ公式から図８（ｂ）の（５）式に示す縦倍率の関係式を導くための手順の一例を示す図である。
【図１０】図８の関係について、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラのフォーカス指標投影光学系に置き換えた図である。
【図１１】図１０（ｂ）の状態を詳細に説明するための図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラにおいて、合焦状態からフォーカス指標投影手段を前後に移動させて場合の様子を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態において、像の倍率の算出式を導出している途中過程の式を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態において、像の倍率の算出式を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラの制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る眼底カメラの制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態において、像の倍率の算出式を導出している途中過程の式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラ１００の内部構成の一例を示す図である。具体的に、本実施形態に係る眼底カメラ１００は、オートフォーカス機能を搭載した無散瞳型の眼底カメラを想定したものである。
【００２１】
光軸Ｏ１及びＯ２上には、照明光学系等が構成されている。具体的に、光軸Ｏ１上には、ハロゲンランプ等の定常光を発する観察用光源１、コンデンサレンズ２、赤外光を透過し可視光を遮断する可視光カットフィルター３、ストロボ等の撮影用光源４、レンズ５、及び、ミラー６が順次配置されている。さらに、ミラー６の反射方向の光軸Ｏ２上には、リング状開口を有するリング絞り７、フォーカス指標投影手段８、リレーレンズ９、及び、中央部に開口を有する孔あきミラー１０が順次配置されている。
【００２２】
また、孔あきミラー１０の反射方向の光軸Ｏ３上には、被検眼Ｅに対向して対物レンズ１１が配置されている。さらに、孔あきミラー１０の孔部に撮影絞り１２が設けられ、その後方に、フォーカスレンズ１３、撮影レンズ１４、跳ね上げミラー１５、及び、画像記録用撮像素子１６が順次配置され、撮影光学系（眼底撮影光学系）が構成されている。
【００２３】
また、跳ね上げミラー１５の反射方向の光軸Ｏ４上には、赤外光を反射し、可視光を透過するミラー１７が配置されており、ミラー１７の反射方向の光軸Ｏ５上には、フィールドレンズ１８、レンズ１９、及び、観察用撮像素子２０が順次配置されている。
【００２４】
なお、画像記録用撮像素子１６と観察用撮像素子２０とは、被検眼Ｅの眼底Ｅｒと光学的に共役位置に配置されている。
【００２５】
ここで、フォーカス指標投影手段８の概略構成について説明する。
図２は、図１に示すフォーカス指標投影手段８の概略構成の一例を示す図である。具体的に、図２（ａ）にフォーカス指標投影手段８を側面から見た際の概略構成の一例を示し、図２（ｂ）にフォーカス指標投影手段８を上面から見た際の概略構成の一例を示す。
【００２６】
フォーカス指標投影手段８は、プリズム部２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを有するフォーカススプリットプリズム２２、矩形状の開口部を有するフォーカス指標２３、及び、フォーカス指標照明用ＬＥＤ２４を有して構成されている。フォーカス指標照明用ＬＥＤ２４は、近赤外線の赤外光を発光する。
【００２７】
図２（ａ）において、フォーカス指標照明用ＬＥＤ２４から出射した光束は、フォーカススプリットプリズム２２のプリズム部２１ａにより光軸Ｏ２の方向に偏向され、プリズム部２１ｂ及び２１ｃに達する。ここで、プリズム部２１ｂ及び２１ｃは、互いに対称な角度のプリズム面を有している。プリズム部２１ｂ及び２１ｃに達した光束は、図２（ｂ）に示すフォーカス指標２３の矩形状の開口部を通過し、それぞれ、光軸Ｏ２に対称な図２（ｂ）に示す２つのフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃとなる。そして、これらフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃは、図１に示すリレーレンズ９、孔あきミラー１０及び対物レンズ１１を介して、被検眼Ｅに達する。
【００２８】
また、図１に示すように、光軸Ｏ２上のフォーカス指標投影手段８と光軸Ｏ３上のフォーカスレンズ１３とは、フォーカスリンク機構２５により連結されており、それぞれ、光軸Ｏ２の方向と光軸Ｏ３の方向に連動して移動するようになっている。つまり、フォーカスリンク機構２５の駆動によって、フォーカス指標投影手段８のフォーカス指標２３（図２）と画像記録用撮像素子１６とが光学的に共役位置に配置されている。ここで、フォーカスリンク機構２５は、フォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３との連結（連動）を切る機構を有している。そのため、本実施形態においては、フォーカスリンク機構２５は、機械的なリンク機構ではなく、電子的なリンク機構である。この電子的なリンク機構は、フォーカス指標投影手段８の光軸Ｏ２上の位置を知るための第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１と、フォーカスレンズ１３の光軸Ｏ３上の位置を知るための第２の位置センサＳｅｎｓｏｒ２とを有し、かつ、フォーカス指標投影手段８を光軸Ｏ２に沿って移動させるための第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１と、フォーカスレンズ１３を光軸Ｏ３に沿って移動させるための第２の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ２とを有して構成されている。ここで、図１では、フォーカスリンク機構２５に含まれる第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１、第２の位置センサＳｅｎｓｏｒ２、第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１、及び、第２の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ２を不図示としている。
【００２９】
また、本実施形態に係る眼底カメラ１００（具体的には制御部３３）は、フォーカス指標投影手段８のフォーカス指標２３（図２）と画像記録用撮像素子１６とを光学的に共役位置に配置するための、フォーカス指標投影手段８の位置とフォーカスレンズ１３の位置との関係を示す情報を記憶している。フォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３の連結（連動）を行う場合、制御部３３は、電子的制御により、フォーカス指標投影手段８のフォーカス指標２３（図２）と画像記録用撮像素子１６とが光学的に共役位置に配置されるように、第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１の値と第２の位置センサＳｅｎｓｏｒ２の値を読み取りながら、第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１と第２の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ２を制御する。フォーカスリンク機構２５が、制御部３３の制御に基づき、フォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３との連結（連動）を切ると、フォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３は、それぞれ独立に各光軸上を移動することができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る眼底カメラ１００（具体的には制御部３３）は、フォーカス指標投影手段８のフォーカス指標２３（図２）と画像記録用撮像素子１６とを光学的に共役位置に配置するための、フォーカス指標投影手段８の位置とフォーカスレンズ１３の位置との関係を示す情報を記憶しているため、フォーカス指標投影手段８とフォーカスレンズ１３との連結（連動）を切った後に、再び、これらの連結（連動）を行うこともできる。
【００３１】
電子的なリンク機構としてのフォーカスリンク機構２５は、機械的なリンク機構の場合と比較して、連結を切る／接続するという動作が簡単である。そのため、フォーカスリンク機構２５は、電子的なリンク機構である方が望ましい。また、電子的なリンク機構の場合は、機械的なリンク機構の場合と比較して、小型化しやすいため、装置全体を小さくすることができるという効果もある。
【００３２】
また、画像記録用撮像素子１６の出力は、画像処理部３１を介して、制御部３３に入力される。また、観察用撮像素子２０の出力は、合焦検出部３２を介して、制御部３３に入力される。
【００３３】
また、制御部３３には、モニタ３４、フォーカスリンク機構２５を駆動させるフォーカス駆動手段３５、撮影スイッチ（撮影開始スイッチ等）を含む操作入力手段３８が接続されている。そして、制御部３３は、適宜、モニタ３４に、観察用撮像素子２０で撮像された観察画像と、画像記録用撮像素子１６で撮像された静止画像を表示する制御を行う。また、制御部３３の出力は、観察用光源１に対しては光量調整・点灯・消灯などの制御を行う観察用光源制御部３６を介して、撮影用光源４に対しては光量調整・点灯・消灯などの制御を行う撮影用光源制御部３７を介して、入力される。
【００３４】
本実施形態に係る眼底カメラ１００において、モニタ３４及び操作入力手段３８以外の構成部は不図示の光学基台に搭載されて、眼底カメラ１００の光学ユニットが構成され、更にこの光学ユニットはステージ部に載置されている。
【００３５】
使用時には、制御部３３は、観察用光源制御部３６を制御して観察用光源１を点灯する。観察用光源１から射出した光束は、コンデンサレンズ２で集光され、フィルタ３で可視光をカットされて赤外光のみが透過され、ストロボ等の撮影用光源４を透過する。さらに、撮影用光源４を透過した光束は、レンズ５、ミラー６及びリング絞り７を通ってリング光束とされた後に、リレーレンズ９を通って、孔あきミラー１０により光軸Ｏ３の方向に偏向され、対物レンズ１１を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。
【００３６】
本実施形態では、観察用光源１は、ハロゲンランプを想定したものとするが、近赤外光などを発光する光源ならばどのような光源であってもよい。また、被検眼Ｅが眩しさを感じない近赤外光を用いて被検眼Ｅの観察をすることが重要であるため、近赤外光だけでなく可視光も発光する光源の場合には、可視光を遮断する可視光カットフィルター３が必要である。なお、観察用光源１として近赤外光のみしか発光しない光源、例えば、赤外ＬＥＤ光源を用いる場合には、可視光カットフィルター３は不要である。
【００３７】
被検眼Ｅの眼底Ｅｒに達した光束は、反射散乱されて眼底反射像として被検眼Ｅから出射する。この光束は、対物レンズ１１、撮影絞り１２、フォーカスレンズ１３、撮影レンズ１４を通過した後に、跳ね上げミラー１５及びミラー１７で偏向され、フィールドレンズ１８及びレンズ１９を介して観察用撮像素子２０に結像する。そして、制御部３３は、観察用撮像素子２０で撮像した観察画像（眼底観察画像）をモニタ３４に表示する制御を行う。検者は、モニタ３４に映出された観察画像を観察しながら、被検眼Ｅと眼底カメラ１００の光学ユニットとの位置合わせの微調整を行い、次いでフォーカス調整を行った後、操作入力手段３８の撮影スイッチを押して撮影を行う。
【００３８】
図３は、図２に示すフォーカス指標光束Ｌｂの被検眼Ｅの瞳Ｅｐ上の位置Ｌｐ１と、図２に示すフォーカス指標光束Ｌｃの被検眼Ｅの瞳Ｅｐ上の位置Ｌｐ２の一例を示す図である。
【００３９】
図４は、図２に示すフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃが被検眼Ｅの眼底Ｅｒに達する様子と、図２に示すフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃによる眼底Ｅｒ上のフォーカス指標像（「スプリット指標像」或いは「スプリット投影像」ともいう）Ｆｂ及びＦｃの様子の一例を示す図である。
【００４０】
図４（ａ）は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦した状態の場合を示している。この場合、眼底Ｅｒとフォーカス指標２３とは光学的に共役な位置関係にあるため、２つに分離されたフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃは、瞳Ｅｐの異なる部位である複数の領域を経て、眼底Ｅｒ上でフォーカス指標２３の矩形状の開口部によるフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃとなり、一列に並ぶ。
【００４１】
図４（ｂ）は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの手前に合焦した状態の場合を示している。この場合、眼底Ｅｒとフォーカス指標２３とは光学的に共役な位置関係にないため、フォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃは、眼底Ｅｒ上でフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃとなり、互いに上下方向にずれる。より詳細に、この場合、図４（ｂ）に示すように、フォーカス指標像Ｆｂが上方にずれ、フォーカス指標像Ｆｃが下方にずれる。
【００４２】
図４（ｃ）は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの奥に合焦した状態の場合を示している。この場合、眼底Ｅｒとフォーカス指標２３とは光学的に共役な位置関係にないため、フォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃは、眼底Ｅｒ上でフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃとなり、互いに上下方向にずれる。より詳細に、この場合、図４（ｃ）に示すように、フォーカス指標像Ｆｂが下方にずれ、フォーカス指標像Ｆｃが上方にずれる。
【００４３】
スプリット方式のフォーカス指標２３を投影する機構を有する眼底カメラ１００におけるオートフォーカスは、フォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃを検出し、このフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃが一列に並ぶように、第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１を制御して、フォーカス指標投影手段８を移動させる。そして、フォーカス指標投影手段８が移動すると、フォーカスリンク機構２５により、フォーカスレンズ１３が連動して移動する。そして、フォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃが一列になったとき、眼底Ｅｒとフォーカス指標２３とは光学的に共役であり、また、フォーカス指標投影手段８のフォーカス指標２３と画像記録用撮像素子１６とは光学的に共役であり、また、眼底Ｅｒと画像記録用撮像素子１６とは光学的に共役関係になり、眼底Ｅｒにピントが合う。
【００４４】
また、眼底Ｅｒの撮影を行う際には、撮影用光源４を発光させて、画像記録用撮像素子１６により眼底Ｅｒの静止画像データを取得する。そして、例えば制御部３３は静止画像データを現像処理し、不図示の記憶媒体へ所定のファイル形式で保存する。
【００４５】
図５は、図１に示す眼底カメラ１００の内部構成のうち、フォーカス指標投影光学系と撮影光学系の一例を示す図である。
図５に示すように、フォーカス指標投影手段８、リレーレンズ９、及び、孔あきミラー１０（撮影絞り１２を含む）、及び、対物レンズ１１等を含み、フォーカス指標投影光学系が構成されている。また、図５に示すように、対物レンズ１１、孔あきミラー１０（撮影絞り１２を含む）、フォーカスレンズ１３、撮影レンズ１４、跳ね上げミラー１５、及び、画像記録用撮像素子１６等を含み、撮影光学系が構成されている。
【００４６】
次に、画像記録用撮像素子１６や観察用撮像素子２０に映っている被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさを計測する方法について説明する。
【００４７】
図６、図７及び図８は、図１に示す画像記録用撮像素子１６や観察用撮像素子２０に映っている被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさを計測する方法を説明するための図である。
【００４８】
図６には、撮像素子の画像データが示されており、具体的に、図６には、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける眼底画像３０１、眼底画像３０１中に描画された被検眼Ｅの黄斑部３０２、及び、眼底画像３０１中に描画された被検眼Ｅの視神経乳頭部３０３が示されている。また、図６においては、撮像素子の画素ピッチ（ピクセルピッチ）が１０［μｍ］であるものとする。このとき、計測対象物の大きさが、図６の両方向矢印で示した３画素分であるならば、１０［μｍ］×３＝３０［μｍ］であるかというと、そうではない。これは、像の倍率が関係するためである。
【００４９】
例えば、図７のように、被検眼Ｅの眼底Ｅｒ上でｄ［μｍ］の長さは、レンズにより像が拡大（または縮小）されて、撮像素子上でＤ［μｍ］になる。ここで、像の倍率をｍとすると、図７に（１）式で示すように、ｄ＝Ｄ／ｍの関係となる。
【００５０】
ここで、像の倍率ｍは、図８のような関係にある。
具体的に、図８は、レンズの焦点距離をｆ、計測対象物とレンズとの距離をＡ、撮像素子とレンズとの距離をＢとするときに成立する関係式を示している。図８（ａ）に示すレンズ公式の（３）式は、対象体が距離Ａの位置にあるとき、どの位置に撮像素子を配置するとピントが合った像を得られるかを示す式である。距離Ｂの位置に撮像素子があれば、ピントが合った像が得られる。即ち、（３）式は、合焦するための条件を表す式である。なお、図８では、単一レンズの場合について示しているが、２枚以上の組み合わせレンズであっても、単一レンズとして見なすことができることが知られているため、一般性を失わない。
【００５１】
また、図８（ａ）の（２）式に示すように、像の倍率ｍは、距離Ａと距離Ｂが分かれば求めることができる。また、焦点距離ｆと、距離Ａ及び距離Ｂのうちの一方の距離とが分かれば、図８（ａ）の（３）式から他方の距離を求めることができるので、この場合も像の倍率ｍを求めることができる。
【００５２】
眼底カメラ１００の装置内の光学系が既知であるならば、距離Ａや距離Ｂや焦点距離ｆが既知であるので、像の倍率ｍを求めることができる。しなしながら、被検眼Ｅの光学系が未知である場合、例え眼底カメラ１００の装置内の光学系が既知であっても、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの測定系全体の光学系（即ち、眼底カメラ１００の全体の光学系）は未知である。そのため、測定系全体の距離Ａも距離Ｂも焦点距離ｆも不明であり、被検眼Ｅを含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率である倍率ｍは求めることができない。
【００５３】
そこで、本発明の実施形態では、図８（ｂ）の（５）式及び（６）式に示す縦倍率の関係式に着目することにより、距離Ａも距離Ｂも焦点距離ｆもが不明であっても、像の倍率ｍを求めるようにする。図８（ｂ）の（５）式は、合焦している状態を示す図８（ａ）から図８（ｂ）の状態のように、対象物を微小距離ΔＡだけ移動したときに、撮像素子をどれだけ動かせば、ピントが合った像を得られるかを示している。この場合、撮像素子を図８（ａ）の状態からΔＢだけ移動すれば、ピントが合った像が得られる。図８（ｂ）に示すΔＡとΔＢは、像の倍率ｍに依存している。そのため、本実施形態では、まず、図８（ａ）の合焦状態にして、その後、図８（ｂ）に示すようにΔＡだけ動かして、ΔＢの量を計測する。そして、この場合、ΔＡとΔＢとの関係から像の倍率ｍを求める。図８（ｂ）の（５）式は、レンズの焦点距離ｆに依存しないため、未知の光学系であっても、像の倍率ｍを求めることができる。
【００５４】
図９は、図８（ａ）の（３）式に示すレンズ公式から図８（ｂ）の（５）式に示す縦倍率の関係式を導くための手順の一例を示す図である。図９（ａ）の（７）式に示す一次近似が成立する範囲であるならば、図８（ｂ）の（５）式に示す縦倍率の関係式が成立する。
【００５５】
図１０は、図８の関係について、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラ１００のフォーカス指標投影光学系に置き換えた図である。
ここで、フォーカス指標投影光学系とは、図５の実線の矢印で示した光学系であり、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明するとともに、フォーカス指標であるスプリットを眼底Ｅｒに投影するための光学系である。また、図５の破線の矢印で示した光学系は、撮影光学系であり、照明された被検眼の眼底Ｅｒを撮像素子で撮像するための光学系である。この撮影光学系とフォーカス指標投影光学系とは、フォーカスリンク機構２５によって連結（連動）しているため、撮像素子の移動の代わりにフォーカス指標投影手段８の移動で考えても、図８と同様の関係が成立する。
【００５６】
具体的に、図１０（ａ）は、合焦状態の場合を示している。これは、スプリットが眼底Ｅｒに合焦している状態であり、図４（ａ）の状態である。この図１０（ａ）の状態からスプリットを後ろにΔＢだけ動かすと、図１０（ｂ）の状態になる。
【００５７】
図１０（ｂ）の状態では、眼底Ｅｒの手前で合焦することになるため、スプリット投影像は２本になる。この図１０（ｂ）の状態では、図４（ｂ）のようになる。ここで、スプリットを動かすとは、フォーカス指標投影手段８を光軸Ｏ２に沿って移動させることを意味する。そして、スプリットを後ろに動かすとは、図１において、フォーカス指標投影手段８を左下に移動させることを意味する。また、スプリットを前に動かすとは、図１において、フォーカス指標投影手段８を右上に移動させることを意味する。スプリットの移動量ΔＢは、第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１で計測することが可能である。しかしながら、像の倍率ｍを求めるためには、合焦点の移動量ΔＡも計測しなければならない。
【００５８】
図１１は、図１０（ｂ）の状態を詳細に説明するための図である。
この図１１で分かるように、ΔＡの計測ができなくても、ΔＡに関係している量を計測することが可能である。図１１（ａ）に示すように、眼底上に投影されたスプリット像のズレ量はｄである。このズレ量ｄを撮像素子の画素ピッチ単位で計測することは可能である。ここで、ズレ量ｄと撮像素子上のズレ量Ｄとの関係は、図７の（１）式の通りである。この際、ズレ量Ｄは計測可能であるが、像の倍率ｍは未知であるため、ズレ量ｄも未知である。
【００５９】
図１１（ｂ）に示すように、ΔＡとｄとの関係は、三角形の相似関係から求めることができ、（８）式で表すことができる。ここで、（８）式のＧは、図３に示す位置Ｌｐ１と位置Ｌｐ２との距離に関する量であり、フォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃがレンズを通過するときの、レンズ中心からの距離であり、既知である。
【００６０】
図１１（ｂ）に示す（８）式に、図７に示す（１）式と図８に示す（６）式を代入して、ΔＡとｄを消去すると、Ｄ、ΔＢ、Ｇ、Ａ、ｍの式になる。ここで、Ｄ、ΔＢ、Ｇは既知であるが、Ａとｍは未知である。未知数が２個であり、式が１個であるため、方程式が解けない。
【００６１】
そこで、未知数Ａとｍの関係を求めるために、図１２のように、合焦状態からスプリットを前に移動させた場合と、後ろに移動させた場合とを考える。
図１２は、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラ１００において、合焦状態からフォーカス指標投影手段８を前後に移動させて場合の様子を示す図である。
【００６２】
具体的に、図１２（ａ）は、合焦状態の場合を示している。図１２（ｂ）は、スプリットであるフォーカス指標投影手段８を前に移動させた前スプリット状態の場合を示している。図１２（ｃ）は、スプリットであるフォーカス指標投影手段８を後ろに移動させた後スプリット状態の場合を示している。図１２（ｂ）において記号の添え字の１は、フォーカス指標投影手段８を前に移動させた場合であることを意味し、図１２（ｃ）において記号の添え字の２は、フォーカス指標投影手段８を後ろに移動させた場合であることを意味する。図１１の場合と同様に三角形の相似関係から、ズレ量ｄ1は図１２（ｂ）の（９）式のように導かれ、ズレ量ｄ2は図１２（ｃ）の（１０）式のように導かれる。
【００６３】
次に、図１２において、図１２（ｂ）のズレ量ｄ1と図１２（ｃ）のズレ量ｄ2とが同じになるように、スプリットであるフォーカス指標投影手段８を移動させる。この際、ズレ量は、撮像素子上で測定されるので、画素単位（ピクセル単位）になる。例えば、丁度、ピクセル数（画素数）がｈ＝１０ピクセルになるように、スプリットであるフォーカス指標投影手段８を前後に移動させる。図７に示すＤとピクセル数ｈとの関係は、撮像素子の画素ピッチをｐ［μｍ］とすると、Ｄ＝ｈ×ｐである。ここで、「ズレ量ｄ1とズレ量ｄ2とが同じになるように」とは、撮像素子上で測定したときに、ピクセル数が同じであればよい。
【００６４】
図１３は、本発明の第１の実施形態において、像の倍率の算出式を導出している途中過程の式を示す図である。また、図１４は、本発明の第１の実施形態において、像の倍率の算出式を説明するための図である。
【００６５】
上述したズレ量ｄ1とズレ量ｄ2とが同じになるとき、図１２（ｂ）の（９）式及び図１２（ｃ）の（１０）式から、図１３（ａ）の（１１）式が導かれる。そして、この図１３（ａ）の（１１）式に図８（ｂ）の（６）式を代入すると、図１３（ｂ）の（１２）式が導かれる。そして、この（１２）式を変形すると、（１３）式のようになり、Ａとｍとの関係が求まる。
【００６６】
上述した例では、ピクセル数がｈ＝１０ピクセルになるように、スプリットであるフォーカス指標投影手段８を前後に移動させたが、図９の（７）式に示す一次近似の条件が成り立つ範囲であれば、ズレ量は大きいほどよい。その理由は、図１３（ｂ）の（１３）式の分母の（ΔＢ１−ΔＢ２）は、ズレ量ｄ＝ｄ1＝ｄ2が小さいほどΔＢ１とΔＢ２との差が小さくなるため、計測時のノイズに影響されやすくなるためである。そのため、ΔＢ１とΔＢ２との差が大きくなるように、ズレ量ｄは大きい方がよい。
【００６７】
次いで、図１４に示すように、図１２（ｂ）の（９）式に、図８（ｂ）の（６）式、図１３（ｂ）の（１３）式、及び、図７の（１）式を代入すると、（１４）式により、像の倍率ｍを求めることができる。
【００６８】
次に、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００の制御方法における処理手順について説明する。
図１５は、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラ１００の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００６９】
ここで、図１５に示すフローチャートは、図１に示す操作入力手段３８に含まれる撮影開始ボタンが検者によって押下されたことを契機として開始される。ここで、撮影開始ボタンとは、眼底カメラ１００の操作者である検者が撮影開始を眼底カメラ１００に対して指示するためのユーザインターフェイスである。
【００７０】
まず、ステップＳ１１において、制御部３３は、眼底カメラ１００が被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦する（ピントが合う）ように制御を行う。具体的に、制御部３３は、例えば図４に示すフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃを被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影し、眼底Ｅｒ上でのフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃの２本が横一列に並ぶように第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１を制御して、フォーカス指標投影手段８を移動させる。合焦後、制御部３３は、第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１の値を記憶する制御を行う。
【００７１】
続いて、ステップＳ１２において、制御部３３は、例えば図５に示す撮影光学系とフォーカス指標投影光学系との連結（連動）を切る制御を行う。ここで、連結（連動）を切るとは、フォーカスリンク機構２５によるフォーカスレンズ１３とフォーカス指標投影手段８との連結（連動）を切ることを意味する。連結（連動）を切ったので、制御部３３は、フォーカスレンズ１３と独立して、フォーカス指標投影光学系のフォーカス指標投影手段８を、光軸Ｏ２上において合焦状態の合焦位置に対して前後に移動させることができる。このとき、撮影光学系は合焦状態であるため、観察用撮像素子２０は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦した（ピントが合った）眼底像を撮像している。
【００７２】
続いて、ステップＳ１３において、制御部３３は、フォーカス指標像を撮影光学系で観察しながら、２本のフォーカス指標像のズレ量が観察用撮像素子２０でｈピクセルになるように、フォーカス指標投影手段８を光軸Ｏ２に対して合焦状態の合焦位置から前に移動させる制御を行う。そして、制御部３３は、フォーカス指標投影手段８を合焦位置から前に移動させた位置である前位置と合焦位置とに基づいて、フォーカス指標投影手段８の第１の移動量ΔＢ１を計測する。同様に、制御部３３は、フォーカス指標像を撮影光学系で観察しながら、２本のフォーカス指標像のズレ量が観察用撮像素子２０でｈピクセルになるように、フォーカス指標投影手段８を光軸Ｏ２に対して合焦状態の合焦位置から後に移動させる制御を行う。そして、制御部３３は、フォーカス指標投影手段８を合焦位置から後に移動させた位置である後位置と合焦位置とに基づいて、フォーカス指標投影手段８の第２の移動量ΔＢ２を計測する。本ステップの、フォーカス指標投影手段８を移動させる制御を行う制御部３３は、移動制御手段を構成する。
【００７３】
続いて、ステップＳ１４において、制御部３３は、ステップＳ１３で計測したフォーカス指標投影手段８の第１の移動量ΔＢ１及び第２の移動量ΔＢ２を用いて、図１４の（１４）式までの式に従って、被検眼を含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率である像の倍率ｍを算出する。
【００７４】
続いて、ステップＳ１５において、制御部３３は、ステップＳ１１で記憶した第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１の値を用いて、フォーカス指標投影手段８を合焦位置に戻す制御を行う。その後、制御部３３は、フォーカスリンク機構２５の連結を接続する制御を行う。
【００７５】
続いて、ステップＳ１６において、制御部３３は、撮影用光源４から撮影光を出力させて被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照射し、眼底Ｅｒを撮影する制御を行う。その後、例えば、画像記録用撮像素子１６において、眼底画像が生成される。
【００７６】
その後、例えば、制御部３３は、必要に応じて、ステップＳ１４で算出した被検眼を含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率である像の倍率ｍに基づいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさを実距離で測定する。その後、制御部３３は、モニタ３４等を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの撮影が終了したことを検者に報知する。ここでの報知方法としては、モニタ３４に表示することを想定したものの例を挙げたが、本実施形態ではこの態様に限定されるものではなく、例えば不図示のブザーを用いて当該ブザーの音を鳴らす等によって検者に報知する態様も適用可能である。その後、制御部３３は、ステップＳ１４で算出した像の倍率ｍ、当該像の倍率ｍに基づき実距離で測定した被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさ、及び、ステップＳ１６で得られた眼底画像を関連付けて、不図示の記憶媒体に所定のファイル形式で記憶する。
【００７７】
以上の処理が終了すると、図１５のフローチャートの処理が終了する。
【００７８】
第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦させ（図１５のＳ１１）、その後に、フォーカスリンク機構２５による、フォーカス指標投影光学系に含まれるフォーカス指標投影手段８と撮影光学系に含まれるフォーカスレンズ１３との連結（連動）を切り、撮影光学系が被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦している状態で、フォーカス指標像のズレ量に応じてフォーカス指標投影手段８の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行うようにしている（図１５のＳ１２及びＳ１３）。その後、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、フォーカス指標投影手段８が合焦位置から移動した移動量を用いて、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出するようにしている（図１５のＳ１４）。より具体的に、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、フォーカス指標像のズレ量が同じ（ｈピクセル）になるように、フォーカス指標投影手段８を合焦位置に対して前位置と後位置とに移動制御し（図１５のＳ１３）、合焦位置と前位置とに基づく第１の移動量ΔＢ１と、合焦位置と後位置とに基づく第２の移動量ΔＢ２とを用いて、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出するようにしている（図１５のＳ１４）。
かかる構成によれば、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、例えば合焦時における光学系の関係式を使うことにより、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することができる。これにより、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定することが可能となる。さらに、眼底カメラで眼底を撮影する前に、専用の装置で被検眼に関する光学的な情報を測定する必要がないため、被検者が専用の装置へ移動する煩わしさがなく、また、検者による測定操作も軽減するために検者の煩わしさも生じない。
【００７９】
なお、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００は、無散瞳型の眼底カメラを想定したものであるため、図１５に示すフローチャートの処理では、以下のようにして、拡大率の算出、及び、被検眼Ｅの眼底撮影を行っている。
即ち、第１の実施形態では、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦させた際に（図１５のＳ１１）、当該眼底Ｅｒに赤外光を照明して、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出する（図１５のＳ１２〜Ｓ１４）。その後、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに可視光を照明して、撮影光学系による被検眼Ｅの眼底Ｅｒの撮影を行う形態となっている（図１５のＳ１５及びＳ１６）。
【００８０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００８１】
第２の実施形態に係る眼底カメラの内部構成は、図１に示す第１の実施形態に係る眼底カメラ１００の内部構成と略同様である。ここで、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００は、オートフォーカス機能を搭載した無散瞳型の眼底カメラを想定したものであったが、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００は、オートフォーカス機能を搭載した散瞳型の眼底カメラを想定したものである。以下、第２の実施形態の説明においては、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明を行う。
【００８２】
第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、観察用光源１は近赤外線を含む赤外光を照射する光源であり、赤外光を透過し可視光を遮断するフィルタ３により、近赤外線の波長の光を被検眼Ｅの眼底Ｅｒに照射するものであった。一方、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００は、散瞳型の眼底カメラであるため、観察用光源１が撮影用光源４と同じ可視光を照射する光源である。このため、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００では、図１に示す、赤外光を透過し可視光を遮断するフィルタ３は不要である。また、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、図２に示すフォーカス指標照明用ＬＥＤ２４が近赤外線の赤外光を発光する光源であったが、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００では、このフォーカス指標照明用ＬＥＤ２４が可視光を発光する光源である。また、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００において観察用撮像素子２０は、近赤外線の波長に感度を有している必要があったが、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００では、観察用撮像素子２０は、画像記録用撮像素子１６と同様に可視光を受光できればよい。このため、例えば、観察用撮像素子２０の機能を画像記録用撮像素子１６に兼用させて、観察用撮像素子２０を設けない構成とすることも可能である。
【００８３】
第２の実施形態では、散瞳型の眼底カメラであるため、被検眼Ｅは散瞳剤により瞳Ｅｐの調節機構が効かない状態である。そのため、被検眼Ｅに可視光を照射しても縮瞳しない。一般に、撮像素子の多くは、可視光の波長の方が赤外光の波長よりも感度が高いため、照射光が可視光である方が信号処理の点で有利である。この場合、像の倍率ｍを求めるために撮像素子上でフォーカス指標像のズレ量Ｄを精度よく測定する必要があるが、本実施形態は信号処理の点で第１の実施形態よりも有利である。
【００８４】
次に、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００の制御方法における処理手順について説明する。
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る眼底カメラ１００の制御方法における処理手順の一例を示すフローチャートである。この図１６において、図１５に示す処理と同様の処理については同じステップ番号を付している。
【００８５】
まず、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１１において、制御部３３は、眼底カメラ１００が被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦する（ピントが合う）ように制御を行う。具体的に、制御部３３は、例えば図４に示すフォーカス指標光束Ｌｂ及びＬｃを被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影し、眼底Ｅｒ上でのフォーカス指標像Ｆｂ及びＦｃの２本が横一列に並ぶように第１の駆動部Ｄｒｉｖｅｒ１を制御して、フォーカス指標投影手段８を駆動させる。合焦後、制御部３３は、第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１の値を記憶する制御を行う。
【００８６】
続いて、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１２において、制御部３３は、例えば図５に示す撮影光学系とフォーカス指標投影光学系との連結（連動）を切る制御を行う。連結（連動）を切ったので、制御部３３は、フォーカスレンズ１３と独立して、フォーカス指標投影光学系のフォーカス指標投影手段８を、光軸Ｏ２上において合焦状態の合焦位置に対して前後に移動させることができる。このとき、撮影光学系は合焦状態であるため、観察用撮像素子２０は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦した（ピントが合った）眼底像を撮像している。
【００８７】
続いて、ステップＳ２３において、制御部３３は、合焦位置から前にフォーカス指標投影手段８を移動させた任意の前位置において、２本のフォーカス指標像のズレ量であるｈ１ピクセルと、当該前位置と合焦位置とに基づく第１の移動量ΔＢ１を計測する。さらに、制御部３３は、合焦位置から後ろにフォーカス指標投影手段８を移動させた任意の後位置において、２本のフォーカス指標像のズレ量であるｈ２ピクセルと、当該後位置と合焦位置とに基づく第２の移動量ΔＢ１を計測する。このフォーカス指標投影手段８を移動させる制御を行う制御部３３は、移動制御手段を構成する。ただし、任意のズレ量（任意の移動位置）と言っても、図９（ａ）の一次近似の条件が成り立つ範囲とする。この第２の実施形態は、第１の実施形態と異なり、フォーカス指標像のズレ量であるｈ１ピクセル≠ｈ２ピクセルでよいことが特徴である。即ち、第２の実施形態では、フォーカス指標像のズレ量が異なるように、フォーカス指標投影手段８を前位置と後位置とに移動させる態様を含むものである。
【００８８】
続いて、ステップＳ２４において、制御部３３は、ステップＳ２３で計測したフォーカス指標投影手段８の第１の移動量ΔＢ１及び第２の移動量ΔＢ２を用いて、被検眼を含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率である像の倍率ｍを算出する。ここで、第１の実施形態では、図１４の（１４）式までの式に従って像の倍率ｍを算出するようにしたが、第２の実施形態では、用いる式が若干異なる。具体的に、第１の実施形態では図１３（ａ）の（１１）式を用いたが、第２の実施形態では、（１１）式の代わりに図１７（ａ）の（１５）式を用いる。ここで、図１７は、本発明の第２の実施形態において、像の倍率の算出式を導出している途中過程の式を示す図である。
【００８９】
図１７（ａ）の（１５）式におけるαは、ｈ１とｈ２との比であり、α＝ｈ１／ｈ２である。第２の実施形態の場合、第１の実施形態と異なり、２本のフォーカス指標像のズレ量がｈピクセルになるようなフォーカス指標投影手段８の位置を探索する必要がないため、第１の実施形態よりも像の倍率ｍを算出するための時間を短縮することができる。
【００９０】
図１６のステップＳ２３の例では、合焦位置から前にフォーカス指標投影手段８を移動させた際の前位置に基づく第１の移動量ΔＢ１と、合焦位置から後ろにフォーカス指標投影手段８を移動させた際の後位置に基づく第２の移動量ΔＢ２との２点を計測している。しかしながら、本実施形態においては、この態様に限定されるものではなく、例えば、第１の移動量ΔＢ１と第２の移動量ΔＢ２との２点ともに、合焦位置から前にフォーカス指標投影手段８を移動させた際の前位置に基づき計測する態様を適用可能である。この場合、図１７（ａ）の（１５）式の代わりに図１７（ｂ）の（１６）式を用いる。この（１６）式において、添え字の１１は前位置の１点目の計測量に関するものであり、添え字の１２は前位置の２点目の計測量に関するものであることを示している。また、（１６）式において、αは、前位置の１点目におけるズレ量ｈ１１ピクセルと前位置の２点目におけるズレ量ｈ１２ピクセルとの比であり、α＝ｈ１１／ｈ１２である。この場合は、ｈ１＝ｈ２であってはならず、フォーカス指標像のズレ量が異なっている必要がある。また、同様の趣旨により、第１の移動量ΔＢ１と第２の移動量ΔＢ２との２点ともに、合焦位置から後ろにフォーカス指標投影手段８を移動させた際の後位置に基づき計測する態様を適用可能である。
【００９１】
続いて、ステップＳ１５において、制御部３３は、ステップＳ１１で記憶した第１の位置センサＳｅｎｓｏｒ１の値を用いて、フォーカス指標投影手段８を合焦位置に戻す制御を行う。その後、制御部３３は、フォーカスリンク機構２５の連結を接続する制御を行う。
【００９２】
続いて、ステップＳ１６において、制御部３３は、撮影用光源４から撮影光を出力させて被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照射し、眼底Ｅｒを撮影する制御を行う。その後、例えば、画像記録用撮像素子１６において、眼底画像が生成される。
【００９３】
その後、例えば、制御部３３は、必要に応じて、ステップＳ２４で算出した被検眼を含む眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率である像の倍率ｍに基づいて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさを実距離で測定する。その後、制御部３３は、モニタ３４等を介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの撮影が終了したことを検者に報知する。ここでの報知方法としては、モニタ３４に表示することを想定したものの例を挙げたが、本実施形態ではこの態様に限定されるものではなく、例えば不図示のブザーを用いて当該ブザーの音を鳴らす等によって検者に報知する態様も適用可能である。その後、制御部３３は、ステップＳ２４で算出した像の倍率ｍ、当該像の倍率ｍに基づき実距離で測定した被検眼Ｅの眼底Ｅｒにおける対象物の大きさ、及び、ステップＳ１６で得られた眼底画像を関連付けて、不図示の記憶媒体に所定のファイル形式で記憶する。
【００９４】
以上の処理が終了すると、図１６のフローチャートの処理が終了する。
【００９５】
第２の実施形態に係る眼底カメラ１００では、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦させ（図１６のＳ１１）、その後に、フォーカスリンク機構２５による、フォーカス指標投影光学系に含まれるフォーカス指標投影手段８と撮影光学系に含まれるフォーカスレンズ１３との連結（連動）を切り、撮影光学系が被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦している状態で、フォーカス指標像のズレ量に応じてフォーカス指標投影手段８の光軸上の位置を合焦位置から移動させる制御を行うようにしている（図１６のＳ１２及びＳ２３）。その後、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００では、フォーカス指標投影手段８が合焦位置から移動した移動量を用いて、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出するようにしている（図１６のＳ２４）。より具体的に、第１の実施形態に係る眼底カメラ１００では、例えばフォーカス指標像のズレ量が異なるように、フォーカス指標投影手段８を合焦位置に対して第１位置と第２位置とに移動制御し（図１６のＳ２３）、合焦位置と第１位置とに基づく第１の移動量ΔＢ１と、合焦位置と第２位置とに基づく第２の移動量ΔＢ２とを用いて、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出するようにしている（図１６のＳ２４）。
かかる構成によれば、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、例えば合焦時における光学系の関係式を使うことにより、被検眼を含む眼底カメラの全体の光学系における拡大率を算出することができる。これにより、予め被検眼に関する光学的な情報を必要とすることなく、被検眼の眼底における対象物の大きさを実距離で測定することが可能となる。さらに、眼底カメラで眼底を撮影する前に、専用の装置で被検眼に関する光学的な情報を測定する必要がないため、被検者が専用の装置へ移動する煩わしさがなく、また、検者による測定操作も軽減するために検者の煩わしさも生じない。
【００９６】
なお、第２の実施形態に係る眼底カメラ１００は、散瞳型の眼底カメラを想定したものであるため、図１６に示すフローチャートの処理では、以下のようにして、拡大率の算出、及び、被検眼Ｅの眼底撮影を行っている。
即ち、第２の実施形態では、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに合焦させた際に（図１６のＳ１１）、当該眼底Ｅｒに可視光を照明して、被検眼Ｅを含む当該眼底カメラ１００の全体の光学系における拡大率を算出するとともに（図１６のＳ１２〜Ｓ２４）、撮影光学系による被検眼Ｅの眼底Ｅｒの撮影を行う形態となっている（図１５のＳ１５及びＳ１６）。
【００９７】
（その他の実施形態）
上述した第１の実施形態及び第２の実施形態においては、フォーカス指標像が一列になるように撮影光学系に含まれるフォーカスレンズ１３を駆動させることに合焦を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コントラストＡＦにより合焦を行う形態も本発明に適用可能である。
【００９８】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
【００９９】
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  観察用光源、２  コンデンサレンズ、３  可視光カットフィルター、４  撮影用光源、５  レンズ、６  ミラー、７  リング絞り、８  フォーカス指標投影手段、９  リレーレンズ、１０  孔あきミラー、１１  対物レンズ、１２  撮影絞り、１３  フォーカスレンズ、１４  撮影レンズ、１５  跳ね上げミラー、１６  画像記録用撮像素子、１７  ミラー、１８  フィールドレンズ、１９  レンズ、２０  観察用撮像素子、２５  フォーカスリンク機構、３１  画像処理部、３２  合焦検出部、３３  制御部、３４  モニタ、３５  フォーカス駆動手段、３６  観察用光源制御部、３７  撮影用光源制御部、３８  操作入力手段、１００  眼底カメラ、Ｅ  被検眼、Ｅｒ  眼底、Ｅｐ  瞳
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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