(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リングスリットを用いて被検眼眼底に照明光を導き眼底からの反射光を受光することにより前記被検眼眼底像を得る撮影手段と、被検眼に向けてアライメント指標を投影するアライメント光投影手段と、該アライメント光投影手段により被検眼に投影されたアライメント指標を検出するアライメント指標検出手段と、該アライメント指標検出手段の検出結果に基づいて前記被検眼と撮影手段とのアライメントの適否を判定するアライメント判定手段と、を備える眼底カメラにおいて、
前記アライメント判定手段は前記リングスリットと前記被検眼瞳孔とを略共役とさせた状態を基準位置とし，前記アライメントが適正であると判定するためのアライメント許容幅であって前後，上下，左右方向の少なくとも一方のアライメントの許容幅を，前記基準位置を中心に非対称とす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、前記基準位置はさらに前記撮影手段が持つ撮影光軸と前記被検眼の角膜頂点，または瞳孔中心とが一致している状態であることを特徴とする眼底カメラ。
【請求項３】
請求項２の眼底カメラにおいて、前記アライメント判定手段は前記前後方向へのアライメント許容幅を前記基準位置を中心に非対称とし、前記前後方向のアライメント許容幅は前記基準位置を中心に前記撮影手段が前記被検眼から遠ざかる方向に対して近づく方向への許容幅を狭く設定していることを特徴とする眼底カメラ。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラが知られている。このような眼底カメラを用いて被検眼の眼底を撮影する場合、良好な眼底画像を得るためには熟練を要する。このため熟練を要することなく良好な眼底撮影を行うために撮影の自動化を図った眼底カメラが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１６０５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に開示される眼底カメラは、自動化を図ることにより熟練を要せず眼底撮影を容易に行おうとするものであるが、被検眼と装置との位置合わせ（アライメント）を自動制御にて厳密に行おうとすれば、その位置合せに時間がかかることとなる。また、反対にアライメントの許容範囲を広く設定すれば位置合せの時間は短縮されるがフレア等の発生が起こりやすくなり良好な眼底画像を得ることが難しくなる。
【０００４】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、被検眼と装置との位置合せを自動制御にて行う装置において、効率よく位置合わせを行うとともに良好な眼底画像を得ることのできる眼底カメラを提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）  リングスリットを用いて被検眼眼底に照明光を導き眼底からの反射光を受光することにより前記被検眼眼底像を得る撮影手段と、被検眼に向けてアライメント指標を投影するアライメント光投影手段と、該アライメント光投影手段により被検眼に投影されたアライメント指標を検出するアライメント指標検出手段と、該アライメント指標検出手段の検出結果に基づいて前記被検眼と撮影手段とのアライメントの適否を判定するアライメント判定手段と、を備える眼底カメラにおいて、
前記アライメント判定手段は前記リングスリットと前記被検眼瞳孔とを略共役とさせた状態を基準位置とし，前記アライメントが適正であると判定するためのアライメント許容幅であって前後，上下，左右方向の少なくとも一方のアライメントの許容幅を，前記基準位置を中心に非対称とすることを特徴とする。
（２）  （１）の眼底カメラにおいて、前記基準位置はさらに前記撮影手段が持つ撮影光軸と前記被検眼の角膜頂点，または瞳孔中心とが一致している状態であることを特徴とする。
（３）  （２）の眼底カメラにおいて、前記アライメント判定手段は前記前後方向へのアライメント許容幅を前記基準位置を中心に非対称とし、前記前後方向のアライメント許容幅は前記基準位置を中心に前記撮影手段が前記被検眼から遠ざかる方向に対して近づく方向への許容幅を狭く設定していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、被検眼と装置との位置合せを自動制御にて行う装置において、効率よく位置合わせを行うとともに良好な眼底画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。
【０００８】
眼底カメラは、基台１と、基台１に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後（作動距離）方向（Ｚ方向）に移動可能な移動台２と、移動台２に対して３次元方向に移動可能に設けられ後述する光学系を収納する撮影部（装置本体）３と、被検者の顔を支持するために基台１に固設された顔支持ユニット５を備える。撮影部３は、移動台２に設けられたＸＹＺ駆動部６により、被検眼Ｅに対して左右方向、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向に移動される。移動台２は、ジョイスティック４の操作により基台１上をＸＺ方向に移動される。また、回転ノブ４ａを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６がＹ駆動し撮影部３がＹ方向に移動される。なお、撮影部３の検者側には、眼底観察像、眼底撮影像、及び前眼部観察像等を表示するモニタ８が設けられている。
【０００９】
図２は、撮影部３に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。光学系は、照明光学系１０、被検眼の眼底像を撮影する眼底観察・撮影光学系３０、アライメント指標投影光学系５０、前眼部観察光学系６０、固視標呈示光学系７０から大別構成されている。
【００１０】
＜照明光学系＞  照明光学系１０は、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、フラッシュランプ等の撮影光源１４、コンデンサレンズ１５、円形遮光部を持つ第１遮光板１７ａ（例えば、リングスリット）、円形遮光部を中心に有すると共にリング状の開口を有するリングスリット１７ｂ、円形遮光部を持つ第２遮光板１７ｃ（例えば、リングスリット）、リレーレンズ１８、ミラー１９、中心部に黒点を有する黒点板２０、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２５を有する。
【００１１】
また、観察照明光学系は、ハロゲンランプ等の光源１１、波長７５０ｎｍ以上の近赤外光を透過する赤外フィルタ１２、コンデンサレンズ１３、コンデンサレンズ１３とリングスリット１７ｂとの間に配置されたダイクロイックミラー１６、第１遮光板１７ａから対物レンズ２５までの光学系を有する。ダイクロイックミラー１６は、赤外光源１１からの光を反射し撮影光源１４からの光を透過する特性を持つ。
【００１２】
上記光学系において、被検眼と装置本体３の作動距離方向における位置関係が所定のアライメント基準位置（基準中心）に置かれたときに、被検眼の瞳孔（虹彩）とリングスリット１７ｂとが共役な位置となるように配置されている。また、リングスリット１７ｂが瞳孔共役とされた状態で、第１遮光板１７ａは被検眼の角膜、第２遮光板１７ｃは被検眼の水晶体後面、と共役になるように光学設計がされている。なお、照明光学系１０に配置された第１遮光板１７ａ、リングスリット１７ｂ、第２遮光板１７ｃは、被検眼前眼部の所定部位とそれぞれ共役になるように配置された遮光部材１７を形成し、眼底撮影のための眼底照明光による角膜反射及び水晶体反射が眼底からの撮影光束に含まれて撮影用撮像素子３５（後述する）に受光されるのを防止する有害反射光除去手段として機能する。
【００１３】
＜眼底観察・眼底撮影光学系＞  眼底観察・撮影光学系３０は、対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口近傍に位置する撮影絞り３１、光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、眼底撮影時には挿脱機構３９により光路から挿脱可能な跳ね上げミラー３４を備え、撮影光学系と眼底観察光学系は対物レンズ２５と撮影絞り３１から結像レンズ３３までの光学系を共用する。撮影絞り３１は対物レンズ２５に関して被検眼Ｅの瞳孔と略共役な位置に配置されている。フォーカシングレンズ３２は、モータを備える移動機構４９により光軸方向に移動される。３５は可視域に感度を有する撮影用二次元撮像素子である。跳ね上げミラー３４の反射方向の光路には、赤外光反射、可視光透過の特性を有するダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６、赤外域に感度を有する観察用二次元撮像素子３８が配置されている。
【００１４】
また、対物レンズ２５と孔あきミラー２２の間には、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー（波長選択性ミラー）２４が斜設されている。ダイクロイックミラー２４は、アライメント指標投影光学系５０及び前眼部照明光源５８の波長光（中心波長９４０ｎｍ）を反射し、眼底観察用照明の波長光の光源波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下を透過する特性を有する。撮影時には、ダイクロイックミラー２４は挿脱機構６６により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構６６は、ソレノイドとカム等により構成することができる。
【００１５】
観察用の光源１１を発した光束は、赤外フィルタ１２により赤外光束とされ、コンデンサレンズ１３、ダイクロイックミラー１６により反射されて第１遮光板１７ａを照明する。そして、第１遮光板１７ａを透過した光は、リングスリット１７ｂ、第２遮光板１７ｃ、リレーレンズ１８、ミラー１９、黒点板２０、リレーレンズ２１を経て孔あきミラー２２に達する。孔あきミラー２２で反射された光は、ダイクロイックミラー２４を透過し、対物レンズ２５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照明する。
【００１６】
また、眼底からの反射光は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、跳ね上げミラー３４、ダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６を介して撮像素子３８に結像する。なお、撮像素子３８の出力は制御部８０に入力され、図５に示すようにモニタ８には、撮像素子３８によって撮像される被検眼の眼底観察像が表示される。
【００１７】
また、撮影光源１４から発した光束は、コンデンサレンズ１５を介して、ダイクロイックミラー１６を透過した後、眼底観察用の照明光と同様の光路を経て、眼底は可視光により照明される。そして、眼底からの反射光は対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３を経て、二次元撮像素子３５に結像する。
【００１８】
＜フォーカス指標投影光学系＞  フォーカス指標投影光学系４０は、赤外光源４１、スリット指標板４２、このスリット指標板４２に取り付けられた２つの偏角プリズム４３、投影レンズ４７、照明光学系１０の光路に斜設されたスポットミラー４４を備える。スポットミラー４４はレバー４５の先端に固着されていて、通常は光軸に斜設されるが、撮影前の所定のタイミングで、ロータリソレノイド４６の軸の回転により、光路外に退避させられる。なお、スポットミラー４４は被検眼の眼底と共役な位置に配置される。光源４１、スリット指標板４２、偏角プリズム４３、投影レンズ４７、スポットミラー４４及びレバー４５は、フォーカシングレンズ３２と連動して移動機構４９により光軸方向に移動される。また、フォーカス指標投影光学系４０のスリット指標板４２の光束は、偏角プリズム４３及び投影レンズ４７を介してスポットミラー４４により反射された後、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を経て被検眼Ｅの眼底に投影される。図５に示すように、眼底へのフォーカスが合っていないときは、スリット指標板４２の指標像Ｓ１・Ｓ２は分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。そして、被検眼Ｅの眼底上に投影されたフォーカス指標像Ｓ１・Ｓ２は、眼底観察用の撮像素子３８によって眼底像と共に撮像される。
【００１９】
＜アライメント指標投影光学系＞  アライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系５０には、図２の左上の点線Ａ内の図に示すように、撮影光軸Ｌ１を中心として同心円上に４５度間隔で赤外光源が複数個配置されており、撮影光軸Ｌ１を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された赤外光源５１とコリメーティングレンズ５２を持つ第１指標投影光学系（０度、及び１８０）と、第１指標投影光学系とは異なる位置に配置され６つの赤外光源５３を持つ第２指標投影光学系と、を備える。この場合、第１指標投影光学系は被検眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影し、第２指標投影光学系は被検眼Ｅの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、図２の本図には、便宜上、第１指標投影光学系（０度、及び１８０度）と、第２指標投影光学系の一部のみ（４５度、１３５度）が図示されている。
【００２０】
＜前眼部観察光学系＞  被検眼の前眼部を撮像する前眼部観察（撮影）光学系６０は、ダイクロイックミラー２４の反射側に、フィールドレンズ６１、ミラー６２、絞り６３、リレーレンズ６４、赤外域の感度を持つ二次元撮像素子（受光素子）６５を備える。また、二次元撮像素子６５はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する前眼部照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部照明光源５８により照明された前眼部は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４及びフィールドレンズ６１からリレーレンズ６４の光学系を介して二次元撮像素子６５により受光される。また、アライメント指標投影光学系５０が持つ光源から発せられたアライメント光束は被検眼角膜に投影され、その角膜反射像は対物レンズ２５〜リレーレンズ６４を介して二次元撮像素子６５に受光（投影）される。二次元撮像素子６５の出力は制御部８０に入力され、図３及び図４に示すようにモニタ８には二次元撮像素子６５によって撮像された前眼部像が表示される。なお、前眼部観察光学系６０は、被検眼に対する装置本体のアライメント状態を検出する役割を兼用する。また、撮像素子６５による受光結果は、被検眼の睫及び瞼の状態を検出するために用いられる（詳しくは、後述する）。
【００２１】
＜固視標呈示光学系＞  被検眼を固視させるための固視標を呈示する固視標呈示光学系７０は、赤色の光源７４、開口穴が形成された遮光板７１、リレーレンズ７５を備え、ダイクロイックミラー３７を介して跳ね上げミラー３４から対物レンズ２５までの観察光学系３０の光路を共用する。
【００２２】
この場合、光源７４により遮光板７１が背後から照明されることにより固視標（固視灯）となる。そして、固視標からの光束は、リレーレンズ７５、ダイクロイックミラー３７、跳ね上げミラー３４、結像レンズ３３、フォーカシングレンズ３２、孔あきミラー２２、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を通過して被検眼眼底に集光し、被検者は開口穴７１からの光束を固視標として視認する。
【００２３】
＜制御系＞  二次元撮像素子６５、３８、３５は制御部８０に接続されている。制御部８０は二次元撮像素子６５に撮像された前眼部画像からアライメント指標を検出処理する。また、制御部８０はモニタ８に接続され、その表示画像を制御する。制御部８０には、他に、ＸＹＺ駆動部６、移動機構４９、挿脱機構３９、挿脱機構６６、回転ノブ４ａ、撮影スイッチ４ｂ、各種のスイッチを持つスイッチ部８４、記憶手段としてのメモリ８５、各光源等が接続されている。ここで、制御部８０は、撮像素子６５の撮影信号に基づいて被検眼に対する装置本体３のアライメント偏位量を検出する役割を有する。
【００２４】
なお、スイッチ部８４には、被検眼に対する装置本体３（撮影光学系３０）の位置を所定の位置関係とするためのアライメント調整を装置で自動的に行う自動アライメントモードと手動にて行う手動アライメントモードとを選択するスイッチ８４ａ、眼底のフォーカス状態の調整を装置で自動的に行うオートフォーカスモードと手動にて行う手動フォーカスモードとを選択するスイッチ８４ｂ、撮影可能条件が充足したら自動的に撮影が実行される自動撮影モードと検者が撮影スイッチ４ｂを押して撮影を実行する手動撮影モードとを選択するスイッチ８４ｃ、手動にてフォーカス調整を行うためのフォーカススイッチ８４ｄ、などが設けられている。
【００２５】
また、制御部８０は、図３、図４の前眼部像観察画面（図５の眼底観察画面に表示させてもよい）示すように、アライメント基準となるレチクルＬＴを表示モニタ８の画面上の所定位置に電子的に形成して表示させるとともに，制御部８０にて検出されたアライメント偏位量に基づいてレチクルＬＴとの相対距離を変化させるようにアライメント指標Ａ１を表示モニタ８の画面上に電子的に形成して表示させる。
【００２６】
以上のような構成を備える眼底カメラの動作について説明する。ここでは、スイッチ８４ａ〜８４ｃにより自動アライメントモード、オートフォーカスモード、及び自動撮影モードを選択した場合を、図６及び図７のフローチャートを使用して説明する。
【００２７】
まず、被検者の顔を顔支持ユニット５により支持する。初期段階では、ダイクロイックミラー２４は撮影光学系３０の光路に挿入されており、二次元撮像素子６５に撮像された前眼部像がモニタ８に表示される。検者は、前眼部像がモニタ８に現れるようにジョイスティック４の操作により撮影部３を左右上下に移動する。前眼部像がモニタ８に現われるようになると、図３に示すように、８つの指標像Ｍａ〜Ｍｈが現われるようになる。
【００２８】
前述のように被検眼角膜上に投影されたアライメント指標像が二次元撮像素子６５に検出されると、制御部８０は、自動アライメント制御を開始する。制御部８０は、二次元撮像素子６５からの撮像信号に基づいて被検眼に対する装置本体３のアライメント偏位量Δｄを検出する。より具体的には、リング状に投影された指標像Ｍａ〜Ｍｈによって形成されるリング形状の中心のＸＹ座標を略角膜中心として検出し、予め撮像素子６５上に設定されたＸＹ方向のアライメント基準位置Ｏ１（例えば、撮像素子６５の撮像面と撮影光軸Ｌ１との交点）と角膜中心座標との偏位量Δｄを求める（図８参照）。
【００２９】
そして、制御部８０は、この偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａに入るように、ＸＹＺ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。偏位量Δｄがアライメント完了の許容範囲Ａに入り、その時間が一定時間（例えば、画像処理の１０フレーム分又は０．３秒間等）継続しているか（アライメント条件Ａを満足しているか）により、ＸＹ方向のアライメントの適否を判定する。
【００３０】
また、制御部８０は、前述のように検出される無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの間隔と有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの間隔とを比較することによりＺ方向のアライメント偏位量を求める。この場合、制御部８０は、装置本体３が作動距離方向にずれた場合に、前述の無限遠指標Ｍａ，Ｍｅの間隔がほとんど変化しないのに対して、指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔が変化するという特性を利用して、被検眼に対する作動距離方向のアライメント偏位量を求める（詳しくは、特開平６−４６９９９号参照）。
【００３１】
また、制御部８０は、Ｚ方向についても、Ｚ方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、その偏位量がアライメントが完了したとされるアライメント許容範囲に入るように、ＸＹＺ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。Ｚ方向の偏位量がアライメント完了の許容範囲に一定時間入っているか（アライメント条件を満足しているか）により、Ｚ方向のアライメントの適否を判定する。なお、本実施形態ではＺ方向のアライメントの許容幅を基準位置を中心に非対称とすることによってアライメント時間の短縮させつつ、可能な限りフレアを抑えた眼底画像を得るようにしている。このようなアライメント許容幅に関する詳細は後述する。
【００３２】
前述したアライメント動作によって、ＸＹＺ方向のアライメント状態がアライメント完了の条件を満たしたら、制御部８０はＸＹＺ方向のアライメントが合致したと判定し、次のステップに移行する。ただし、自動アライメントの作動開始以降、制御部８０は、被検眼の動き等により各方向のアライメント偏位量が許容範囲から外れたら、再度、許容範囲に入るように装置本体３を移動させる。すなわち、自動アライメント制御は、撮影が実行されるまで継続される。
【００３３】
次に、制御部８０は、被検眼の瞳孔状態の適否の判定を開始する。この場合、瞳孔径の適否は、撮像素子６５による前眼部像から検出される瞳孔エッジが、所定の瞳孔判定エリアから外れているか否かで判定される。瞳孔判定エリアの大きさは、画像中心（撮影光軸中心）を基準に、眼底照明光束が通過可能な径（例えば、直径４ｍｍ）として設定されているものである。簡易的には、画像中心を基準に左右方向及び上下方向で検出される４点の瞳孔エッジを使用する。瞳孔エッジの点が瞳孔判定エリアよりも外にあれば、撮影時の照明光量が十分に確保される（詳しくは、本出願人による特開２００５−１６０５４９号公報を参考にされたい）。なお、瞳孔径の適否判定は、撮影が実行されるまで継続され、その判定結果がモニタ８上に表示される（図３〜図５のアイコン表示Ｐｚ参照、図３、図４（ａ）、図５は瞳孔径ＯＫの状態、図４（ｂ）はエラーの状態）。なお、被検眼の瞳孔径が不十分であると判定された場合、通常の絞りに代えて、小瞳孔径用の絞りを光路に自動的に挿入するようにしてもよい。ここで、瞳孔径がＯＫと判定されると、制御部８０は、次のステップに移行する。
【００３４】
次に、制御部８０は、撮影光源１４から発せられた眼底への照明光束が睫もしくは瞼によって反射されて撮像素子３５に受光されることで、撮影画像にフレアが生じるのを回避するために、撮像素子６５からの画像信号に基づいて被検眼の瞼と睫の状態（開瞼状態）を検出し、検出結果に基づいて被検眼の瞼と睫の状態の適否を判定する。
【００３５】
なお、以下の説明では、瞼の状態の適否と睫の状態の適否とを分けて判定処理を行う場合について示す。
【００３６】
瞼の状態を検出する場合、制御部８０は、アライメントが合った状態において、被検眼角膜の上側に形成されるアライメント指標像（例えば指標像Ｍｃ）の少なくとも一つが撮像素子６５上に検出されるか否かにより瞼の状態の適否を判定し、アライメント指標像が検出されなかった場合（図９（ｂ）参照）、開瞼状態が不十分であると判定する。この場合、被検眼の瞼及び睫の状態が適正な状態でない（エラー）と判定される。
【００３７】
また、制御部８０は、被検眼角膜の上側に形成されるアライメント指標像（例えば指標像Ｍｃ）が撮像素子６５上の所定エリアに検出されていてもさらに、検出状態を詳細に分析し、睫の状態を検出し、その適否を判定する。
【００３８】
例えば、指標像Ｍｃを投影する光束に睫がかかると、光束の一部が睫で遮光され、指標像Ｍｃが縦方向（斜め方向も含む）に割れた状態（指標像Ｍｃに黒い縦線が入った状態）で撮像素子６５に受光される。
そこで、制御部８０は、撮像素子６５上の指標像Ｍｃが略左右方向に分割されているかを例えば画像処理により判定することにより、眼底撮影における睫の状態が適正であるかを否かを検出する。ここで、縦割れ等の一部の欠損が生じていない状態で指標像Ｍｃが検出されていれば（図９（ａ）参照）、制御部８０は、睫及び瞼の両方の状態が適正と判定する。また、指標像Ｍｃの縦割れがあるとき（図９（ｃ）参照）、制御部８０は、睫の状態はエラー、瞼の状態は適正と判定する。なお、上記判定について、簡易的に、指標像Ｍｃの本来の輝点サイズよりも小さい複数の輝点が撮像素子３５上の所定エリアに撮像されるかにより判定してもよいし、指標像Ｍｃ上の黒い縦線の有無により睫の状態を判定してもよい。なお、上記瞼及び睫の適否判定は、撮影が実行されるまで継続され、その判定結果がモニタ８上に表示される（（図３〜図５のアイコン表示Ｍｓ参照、図３、図４（ａ）、図５は開瞼ＯＫの状態、図４（ｂ）は開瞼エラーの状態））。なお、上記において、図９（ｄ）に示すように、指標像Ｍｃの上部に欠損が生じたときに瞼エラーと判定するようにしてもよい。なお、開瞼状態がＯＫと判定されると、制御部８０は、次のステップに移行する。
【００３９】
次に、制御部８０は、被検眼の眼底に対するオートフォーカスを行う。図５は、撮像素子３８で撮像される眼底像の例であり、眼底像の中心にフォーカス視標投影光学系４０によるフォーカス指標像Ｓ１、Ｓ２が投影されている。ここで、フォーカス指標像Ｓ１，Ｓ２は、フォーカスが合っていないときには分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。フォーカス指標像Ｓ１，Ｓ２は、画像処理部８０により検出処理され、その分離情報が制御部８０に送られる。制御部８１はフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２の分離情報を基に、両者が一致するように移動機構３９を駆動制御して眼底のフォーカス合わせを行う。なお、自動調整によって、フォーカス指標Ｓ１、Ｓ２が合致しない場合、制御部８０は、オートフォーカスを停止し、検者の手動によるフォーカス調整に切り換えるようにしてもよい。ここで、フォーカス状態がＯＫと判定されると、制御部８０は、次のステップに移行する。
【００４０】
図４は、前述のように自動アライメント、瞳孔径判定、瞼睫の判定、自動フォーカス調整、が行われている際にモニタ８に表示される前眼部観察画面を示す図である。
【００４１】
モニタ８の画面中央における所定位置には、円形のレチクルＬＴと撮影可能な最小瞳孔径を示す円形マークＰが電子的に形成され、前眼部像に重ねて合成表示（スーパインポーズ）される。
【００４２】
また、制御部８０は、被検者の開瞼状態を判断させるための目安となる確認用指標１２０を瞼及びまつげを模した指標としてモニタ８の画面の所定位置に前眼部像とともに表示させる。確認用指標１２０は、検者に被検眼の瞼の状態を確認させるための瞼確認用指標１００と、検者に被検眼の睫の状態を確認させるための睫確認用指標１１０とから構成される。このような確認用指標１２０は、モニタ８の画面上方における所定位置に電子的に表示する。なお、確認用指標１２０の画面上の合成表示位置は、被検眼と装置との位置関係がアライメント許容範囲内に置かれた状態において、モニタ８の画面上に表示されている被検眼の瞼及び睫がこれ以上、下がってないことを確認するための位置（許容下限位置）となる。なお、指標１００及び指標１１０は、人眼の瞼と睫を模式的に示すようなグラフィックとなっており、指標１００は横方向に延びる上凸カーブの曲線として、指標１１０は指標１００に対して略垂直に交差する線として表示される。
【００４３】
前述のように被検眼に対する自動アライメントが行われると、モニタ８上におけるアライメント基準位置近傍（レチクルＬＴの中心）に被検眼の角膜頂点（又は瞳孔中心）が位置された状態になる。ここで、開瞼エラーが生じていると、制御部８０はこれ以降の自動制御を一旦停止し、モニタ８に前眼部像とエラー情報とを表示した状態とする。このとき検者は、モニタ８に表示されている指標１００と指標１１０を目安に、被検眼の開瞼状態を判断できる。この場合、被検眼の瞼が指標１００より上にあれば（図４（ａ）参照）、検者は、被検眼の瞼が適正に上がっていることを確認でき、被検眼の瞼が指標１００より下にあれば（図４（ｂ）参照）、検者は、被検眼の瞼が適正位置より下がっていることを確認できる。
【００４４】
なお、指標１００が表示される所定位置としては、前述したようにアライメント完了状態における瞼の下限位置と，指標１００の表示位置との上下方向における位置関係から瞼の状態が適正であるかを検者が判断できる位置に表示することが考えられる。より具体的には、図１０に示すように、被検眼の瞼から下方に延びる睫が眼底への照明光束と眼底からの撮影光束との共通光路中に入りにくくなるように、睫の垂れ下がり分を考慮して、共通光路の中に瞼自体が到達する下限位置よりも上方に瞼の許容下限位置が設定されている。そして、制御部８０は、モニタ８に表示される前眼部観察画面において、前述のように設定された瞼の許容下限位置に対応する表示位置に指標１００を表示する。なお、上記共通光路に睫が置かれると、睫に照射された眼底への照明光束が反射光として撮影光束と共に撮像素子３５に受光されてしまい、眼底画像にフレアが生じる。
【００４５】
また、瞼を模した指標１００と共に睫を模した指標１１０が表示されることにより、開瞼状態の判断においては、瞼の状態の確認と共に、睫の状態の確認が必要であることを検者に直接的に想起させることができる。さらに、図３及ぶ図４のように、瞼を示す指標１００よりも画面下側に睫を示す指標１１０が表示されたグラフィック表示とすることで、瞼の状態が適正であっても、睫の状態によってエラーが起こりうることを検者により直接的に想起させることができる。
【００４６】
このようにすれば、検者は、画面端に表示されるエラーを報知するアイコンのみの表示に比べると、被検眼の瞼及び睫の状態が眼底撮影において適正であるか否かを視覚的に判断できる。
【００４７】
なお、上記前眼部観察画面において、制御部８０は、前述のように被検眼の瞼と睫の状態を検出したときの検出結果に基づいて、モニタ８に表示される指標のまつげ部分又は瞼部分を個別に強調表示するようにしてもよい。
【００４８】
より具体的には、被検眼の瞼及び睫の状態が共にエラーであると判定された場合、制御部８０は、瞼指標１００を点滅表示し（睫指標も含めた点滅でもよい）、開瞼が不十分である旨を検者に報知する。
【００４９】
また、睫の状態がエラー、瞼の状態が適正であると判定された場合、制御部８０は、睫指標１１０を点滅表示し、被検眼の瞼の状態が不十分である旨を検者に報知する。この場合、検者は、報知結果に基づいて、被験者に対して眼を大きく開くように指示したり、被検眼の瞼を持ち上げることにより、被検眼の眼底撮影を適正に行うための作業を行い、制御部８０によって瞼及び睫の状態が適正であると判定されるようにする。
【００５０】
なお、上記のように強調表示を行う場合、制御部８０は、被検眼の睫の状態が不十分であることを強調表示できるものであればよく、例えば、指標１１０の色を変化させてもよい、指標１１０の線を太くするようなグラフィックとしてもよい。また、上記に限るものではなく、制御部８０は撮像素子の受光結果に基づいて、エラー要因となる睫，瞼の位置を特定し、新たな指標（好ましくは睫や瞼の形状を模した指標）を画面上における前述した特定位置に表示させるようにしてもよく、例えば、レチクルＬＴと指標１００との間に、睫を模した直線又曲線を表示するようなことが考えられる。この場合、睫の下限位置を画像処理により検出し、その検出結果に応じて、睫を模した直線又曲線の色を変化させるようにしてもよい。
【００５１】
次に、前眼部観察画面から眼底観察画面への切換制御及び自動撮影時の動作について説明する（図７のフローチャート参照）。ここで、所定のアライメント条件を満たし、かつ、所定のフォーカス条件を満たし、さらに、被検眼の開瞼状態及び瞳孔の状態が適正と判定されると、制御部８０は、モニタ８の表示画像を前眼部像から眼底観察像に切換える。なお、制御部８０は、眼底観察像の表示への切り換えに応じて指標１００及び指標１１０を非表示とするべく、モニタ８の画面上から指標１２０（指標１００及び指標１１０）を消去する。また、制御部８０は、光源４１を消灯させると共に、ロータリソレノイド４６を駆動させてスポットミラー４４及びレバー４５を照明光路から退避させる。このように、撮影開始のトリガ信号が発せられる前にフォーカス指標の投影を停止させることにより、被検者は、視認可能なフォーカス指標に惑わされることなく、固視灯を固視できるため、被検眼の固視状態が乱れるのを回避できる。
【００５２】
また、前述のような所定の条件が満たされると、制御部８０は、自動撮影が可能な状態とし、制御部８０は、瞬きの検出を開始させ、被検眼の瞬きを検出したことをトリガとして自動的に撮影を行うタイミングを設定し、設定した撮影タイミングを用いて自動撮影を行う。言い換えれば、少なくとも被検眼の瞬きが行われない間は撮影を禁止する制御を行うこととなる。
【００５３】
ここで、被検眼の瞬きを検出する手法としては、例えば、指標像Ｍｃが撮像素子３５上の所定エリアに検出された状態から検出されない状態に切り換わった後、所定時間（例えば、０．５秒以内）経過後に、指標像Ｍｃが検出されたか否かを検出することにより、瞼が開いた状態からの瞼の閉開動作（瞼が閉じて開く動き）の有無を判定するようなことが考えられる。なお、上記検出において、所定時間（例えば、０．５秒）指標像が検出されない（瞼を閉じた状態）ことを条件としたのは、比較的遅い速度で眼を開閉させることによって、長時間の開瞼で溜まった涙液の角膜上での分布を眼底撮影に適正な状態にさせるためである。なお、瞬き検出時において、制御部８０は、検者によって撮影スイッチ４ｂが押されたときには、後述する固視判定まで処理をスキップする（瞬き検出処理のスキップ）ことにより、強制的に撮影処理に移行するようにしてもよい。
【００５４】
次に、制御部８０は、上記のような瞬き検出によって被検眼の瞬きがあったことが検出されると、瞬きの検出時から所定時間（例えば、０．５秒間）撮影動作を禁止する（図１１のブロック区間参照）と共に、所定時間が経過して撮影禁止が解除されたタイミングを撮影タイミングとして設定する。そして、決定した撮影タイミングに到達した際に、アライメント検出結果、後述する固視状態検出結果、等に基づいて自動撮影を行う。なお、瞬きの検出後に所定の撮影禁止時間を設けたのは、瞬きの直後は被検眼の固視が安定せず、撮影時に被検眼が動くことによって撮影画像にフレアが生じてしまうのを回避するためである。
【００５５】
ここで、撮影禁止時間が終了すると、制御部８０は、瞬きの検出後における被検眼の固視状態の安定を検出する（被検眼の微動状態の検出）。より具体的には、瞬きの検出後、所定時間ΔＴ１（例えば、２秒間）において、被検眼に対する装置本体のアライメント偏位量がアライメント許容範囲Ａより広い固視許容範囲Ｋ内に所定時間ΔＴ２（例えば、１秒間）継続して入っているか否かにより、瞬き検出後に固視状態が安定したか否かを判定する。なお、瞬きの検出後、被検眼の固視の安定を検出してから撮影動作を開始することにより、撮影実行の際に被検眼が動くことによって撮影画像にフレアが生じてしまうのを回避できると共に、瞬き検出からスムーズに撮影動作を開始できる。
【００５６】
そして、瞬きの検出後、所定時間ΔＴ１において、アライメント偏位量が所定時間ΔＴ２継続して固視許容範囲Ｋ内にあることが検出されると、制御部８０は、固視状態が安定されたと判定し、アライメント条件、瞼及び睫並びに瞳孔径を最終的に判定し、これらが適正であると判定されていれば、撮影開始のトリガ信号を発する。すなわち、制御部８０は、設定された撮影タイミングに到達した際にアライメント検出結果、瞳孔状態検出結果、開瞼状態検出結果、とに基づいて自動撮影を行う。
【００５７】
なお、制御部８０は、瞬きの検出後、所定時間ΔＴ１の間、上記条件が充足されず固視状態が不安定と判定された場合、固視状態の安定検出を終了（スキップ）し、アライメント判定に移行する（図１１参照）。そして、アライメント条件、瞼及び睫並びに瞳孔径を再度判定し、これらが適正であると判定されたら、撮影開始のトリガ信号を発する。
【００５８】
ここで、撮影開始のトリガ信号が発せられると、制御部８０は、挿脱機構３９を駆動させることにより跳ね上げミラー３４を光路から離脱させ、挿脱機構６６を駆動することによりダイクロイックミラー２４を光路から離脱させると共に、撮影光源１４を発光する。このとき、二次元撮像素子３５によって眼底像が撮影され、メモリ８５に撮影された画像データが記憶される。そして、制御部８０は、モニタ８の表示画面を二次元撮像素子３５で撮影されたカラーの眼底画像に切換える。
【００５９】
以上のように、開瞼状態で自動撮影状態に移行した後、瞼の閉開動作が検出されるまで眼底撮影を禁止し、閉開動作の検出信号を撮影開始のトリガに用いることにより、瞬きによって涙液の角膜上での分布が眼底撮影に適正になった状態で眼底を撮影できるため、フレアの少ない適正な眼底画像を取得できる。
【００６０】
いいかえれば、自動撮影状態に至るまでの長時間の開瞼が原因で、角膜上に涙液が溜まった状態で眼底が撮影されることにより眼底画像に乱れが生じる（例えば、涙による解像度低下、フレアーの発生等）のを回避できる。また、瞬き後に眼底撮影を行うことにより撮影中に瞬きがされる可能性を軽減できる。
なお、上記のように被検眼の瞬き検出を撮影開始のトリガとする場合、制御部８０は、被検眼の瞬きを促すためのメッセージを報知するようにしてもよい。例えば、被検眼に瞬きをさせるための旨のメッセージ（例えば、ゆっくり瞬きをして、眼を大きく開いて下さい）をモニタ８に表示し、メッセージを検者に読ませるようにしてもよい。また、装置に音声発生部を設け、被検眼に瞬きをさせるための旨のメッセージを自動的に発生させるような構成としてもよい。また、制御部８０は、瞬き検出を開始してから瞬きが検出されるまでの間、前眼部観察像を表示させるようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上の説明においては、所定のアライメント条件を満たし、かつ、所定のフォーカス条件を満たし、さらに、被検眼の瞼と睫の状態及び瞳孔の状態が適正と判定されたときに、自動撮影が可能な状態とするような制御としたが、所定の信号の入力により自動撮影可能状態とするものであればよい。例えば、制御部８０は、前述のように検出される被検眼に対するアライメント状態の検出信号、及び前述のように検出されるフォーカシングレンズ３２の移動により調整される眼底のフォーカス状態の検出信号の入力に基づいて自動撮影可能状態とするようにしてもよい。
【００６２】
また、以上の説明においては、所定の信号の入力が制御部８０によって行われることにより自動撮影可能状態に移行され、自動的に撮影を行うタイミングを設定する構成としたが、所定の信号の入力が検者からの手動操作によるものであっても本発明の適用は可能である。例えば、制御部８０は、撮影スイッチ４ｂからの操作信号の入力によって自動撮影可能状態とし、自動的に撮影を行うタイミングを設定し、設定した撮影タイミングを用いて自動撮影を行うようなものであってもよい。
【００６３】
また、以上の説明において、自動撮影可能状態に移行後における自動アライメントについて、制御部８０は、自動撮影可能状態に移行する前の許容範囲より狭く設定されたアライメント許容範囲に入るように、装置本体３を自動的に移動させるようにしてもよい。そして、各方向のアライメント偏位量がより狭く設定された許容範囲から外れたら、装置本体３を再度設定された許容範囲に入るように装置本体３を移動させる。これにより、眼底撮影の前に、被検眼と撮影光軸Ｌ１との位置関係をより精密に調整でき、フレアの少ない適正な眼底画像を撮影できる。
【００６４】
また、上記指標１００及び指標１１０の表示について、上記のように撮影タイミングを自動的に決定し自動撮影を行う自動撮影（オートショット）モードと、検者の意思によって撮影タイミングを決定し撮影を行う手動撮影（マニュアルショット）モードとを選択可能な装置の場合、制御部８０は、自動撮影モードが選択されているときはモニタ８の画面に指標１００及び指標１１０の表示を行い、手動撮影モードが選択されているときは指標１００及び指標１１０の表示を行わない表示制御を行うようにしてもよい。
【００６５】
また、以上の説明において、眼底観察画面と前眼部観察画面を同一画面上に表示するようにしてもよい。例えば、制御部８０は、上記動作において、眼底画面（図５参照）を表示するタイミングにおいては、前眼部画面（図３、図４参照）を子画面表示にする。また、前眼部画面（図３、図４参照）を表示するタイミングにおいては、眼底画面（図５参照）を子画面表示にする。また、図３、図４のような前眼部観察画面のまま、撮影を行うようにしてもよく、この場合、上記示したタイミングでフォーカス指標の投影を停止させると共に、わずかに視認可能な眼底観察照明を消灯させることもでき、さらに固視状態を安定させることができる。
【００６６】
また、上記眼底観察画面において、制御部８０は、開瞼状態を検出し、開瞼エラーがあったときに、前眼部表示画面に切換えるようにしてもよい（眼底像と前眼部像を同時表示させた状態から前眼部像を拡大表示させる制御を含む）。
【００６７】
以下に、本実施形態に係る装置の作動距離方向のアライメント調整手法について説明する。なお、以下の説明では、被検眼の所定基準位置（例えば、角膜頂点位置、瞳孔中心位置等）に撮影光軸が配置され、被検眼に対する装置本体３におけるＸＹアライメント調整が完了していることを前提としている。
【００６８】
図１２は、照明光学系１０に設けられた遮光部材１７と被検眼の前眼部と関係について示す図である。図１２（ａ）は、リングスリット１７ｂと被検眼の瞳孔とが共役な位置に置かれているときの図である。この場合、遮光部材１７が持つ各遮光部材によって、眼底への照明光束の光路と眼底からの撮影光束の光路との共通光路から被検眼角膜及び水晶体前後面が外れるため、眼底照明光による角膜反射及び水晶体反射が撮像素子３５に到達するのを回避でき、撮影される眼底画像への角膜反射及び水晶体反射によるフレアを回避できる。
【００６９】
図１２（ｂ）は、アライメント基準位置から被検眼と装置本体３とを接近させていったときの図である。この場合、眼底への照明光束の光路と眼底からの撮影光束の光路との共通光路に被検眼の角膜が置かれた状態となるため、眼底照明光による角膜反射が撮像素子３５に受光され、撮影される眼底画像に角膜反射フレアが含まれるようになる。そして、被検眼と装置本体３が近づくほど、角膜反射フレアは増大する。
【００７０】
図１２（ｃ）は、アライメント基準位置から被検眼と装置本体３とを離間させていったときの図である。この場合、眼底への照明光束の光路と眼底からの撮影光束の光路との共通光路に被検眼の水晶体後面が置かれた状態となるため、眼底照明光による水晶体後面反射が撮像素子３５に受光され、撮影される眼底画像に水晶体後面反射フレアが含まれるようになる。そして、被検眼と装置本体３が近づくほど、水晶体後面反射フレアは増大する。
【００７１】
ここで、制御部８０は、図１２（ａ）にあるように、リングスリット１７ｂと被検眼の瞳孔とが共役な位置に置かれた状態での被検眼に対する装置本体３の作動距離を基準作動距離としてＺ方向におけるアライメント偏位量を検出する。すなわち、リングスリット１７ｂと被検眼瞳孔とを略共役とさせた状態をＺ方向のアライメント基準位置として、Ｚ方向におけるアライメント偏位量を検出する。
【００７２】
そして、制御部８０は、前述のように検出されるＺ方向のアライメント偏位量が所定のアライメント許容範囲Ｚａを満たしているときに、Ｚ方向のアライメントを適正と判定し、Ｚ方向のアライメント偏位量が許容範囲Ｚａから外れているときに、Ｚ方向のアライメント偏位量が許容範囲Ｚａに入るように装置本体３を移動させる。
【００７３】
図１３は、本実施形態に係るＺ方向のアライメント許容範囲Ｚａについて説明する図である。アライメント許容範囲Ｚａは、アライメント基準位置Ｚｋを基準として、被検眼と装置本体３とが近づく方向に狭く（許容範囲を設けないものも含む）、被検眼と装置本体３とが遠ざかる方向に広くなるように設定されている。言い換えれば、アライメント基準位置Ｚｋを中心に、被検眼と装置本体３とが近づく方向についてのアライメントの許容幅ｄＮと、被検眼と装置本体３とが遠ざかる方向についてのアライメントの許容幅ｄＦとが非対称となるように、アライメント許容範囲が設定されている。
【００７４】
ここで、所定のアライメント許容範囲Ｚａが広く設定されていれば、Ｚ方向におけるアライメント完了条件が緩和され、Ｚ方向のアライメント時間を短縮できるが、前眼部反射によって眼底画像にフレアが生じてしまう可能性が高まる。逆に、所定のアライメント許容範囲Ｚａが狭く設定されていれば、Ｚ方向におけるアライメント完了条件が厳しく、前眼部反射による眼底画像へのフレア発生を軽減できるが、Ｚ方向のアライメント時間が長くなる。
【００７５】
そこで、本実施形態では、アライメント許容幅ｄＦを広くして水晶体後面反射フレアの発生を比較的緩く許容した上で、アライメント許容幅ｄＮを狭くして角膜反射フレアの発生を比較的厳しく制限することにより、アライメント許容範囲を比較的広く確保できてアライメントをスムーズに行うことができると共に、水晶体後面フレアよりも眼底画像への有害度が大きい角膜反射フレアの発生を回避できるため、フレアの少ない適正な眼底画像を得ることができる。
【００７６】
なお、以上の説明においては、Ｚ方向のアライメント許容範囲について、アライメントの許容幅が基準位置を中心に非対称となるようにしたが、これに限るものではなく、上下、左右方向のアライメント許容範囲について、アライメントの許容幅が基準位置を中心に非対称となるようにしてもよい。例えば、所定の固視誘導光学系により被検眼を上方向に向けた状態で眼底上部の撮影を行う場合において、被検眼の角膜頂点と撮影光軸Ｌ１とが一致した状態を上下方向のアライメント基準位置として場合、アライメント基準位置に対して、撮影光軸Ｌ１が上方向に移動する方向へのアライメント許容幅を広くし、撮影光軸Ｌ１が下方向に移動する方向へのアライメント許容幅を狭くするようなことが考えられる。なお、上記における角膜頂点とは、撮影光軸Ｌ１に対して平行な直線であって被験者眼の角膜曲率中心を通過する直線と，被験者眼角膜と，が交わる点を表す。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。
【図２】撮影部に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。
【図３】ＸＹ方向のアライメントがずれているときの前眼部観察画面を示す例である。
【図４】ＸＹ方向のアライメントが一致しているときの前眼部観察画面である。
【図５】眼底観察画面を示す例である。
【図６】装置の動作について示すフローチャートである。
【図７】装置の動作について示すフローチャートである。
【図８】ＸＹ方向のアライメント偏位量の検出手法について示す図である。
【図９】被検眼の瞼及び睫による指標像の変化について説明する図である。
【図１０】被検眼の睫とフレアの関係について説明する前眼部像である。
【図１１】瞬き検出後の動作について説明するタイミングチャートである。
【図１２】Ｚ方向のアライメント状態とフレアの関係について説明する図である。
【図１３】本実施形態に係るＺ方向のアライメント許容範囲Ｚａについて説明する図である。
【符号の説明】
【００７８】
３  撮影部
８  表示モニタ
１０  照明光学系
１７  遮光部材
３０  眼底観察・撮影光学系
６０  前眼部観察光学系
８０  制御部
１００  瞼確認用指標
１１０  睫確認用指標
１２０  確認用指標
【図１】
0005042784.tif 000002
【図２】
0005042784.tif 000003
【図３】
0005042784.tif 000004
【図４】
0005042784.tif 000005
【図５】
0005042784.tif 000006
【図６】
0005042784.tif 000007
【図７】
0005042784.tif 000008
【図８】
0005042784.tif 000009
【図９】
0005042784.tif 000010
【図１０】
0005042784.tif 000011
【図１１】
0005042784.tif 000012
【図１２】
0005042784.tif 000013
【図１３】
0005042784.tif 000014