(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、
乳頭を含む眼底像のパターン画像のデータが予め記憶された記憶手段と、前記撮像画像のデータと前記パターン画像のデータとを比較することにより、前記撮像画像が前記被検眼の眼底像であるか否かを判定する判定手段と、前記撮像画像が前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段とを備え、
前記判定手段は、前記撮像画像のデータと前記パターン画像のデータとを比較する際に、前記撮像画像上における前記被検眼からの反射光の光量のデータを検出し、その光量の大きさが前記パターン画像上の乳頭よりも大きくなる部位が存在する場合、当該撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、
前記撮像画像中の乳頭周りの画像濃度レベルを検出し、その画像濃度レベルに急激に変化する個所がある場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像であると判定し、前記画像濃度レベルに急激に変化する個所がない場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定する判定手段と、該判定手段が前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする眼科装置。
【請求項３】
被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、
前記被検眼の眼底に無赤色フィルタを介して光を照射したときに、前記撮像画像における被検眼の眼底像に黒い部分があるか否かを検知して、前記黒い部分がある場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像であると判定し、前記黒い部分がない場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定する判定手段と、該判定手段が前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼底像をオートフォーカスにより合焦させて観察することのできる眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、眼底像をオートフォーカスで合焦する眼科装置においては、被検眼の眼底に光を照射する照射光学系と、眼底での反射光から被検眼の眼底像を撮影する撮影光学系とを備えている。そして、撮影光学系に設けられたＣＣＤ等の撮像素子からの撮像画像情報に基づいて、コントラスト方式でフォーカスレンズの位置を制御してオートフォーカスを行うように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、被検眼に光を照射して、その反射光に基づいてオートフォーカス制御を行っているので、白内障などの病気の患者に対して、眼底へのピント合わせをスムーズに行うことができないという欠点がある。すなわち、白内障などの病気の患者は眼底前に強く光を反射する部位があるために、被検眼に光を照射したときに、前記部位にピントが合ってしまい、オートフォーカスの操作では眼底にピントを合わせることができなくなる。
【０００４】
本発明の目的は、白内障などの病気の患者に対しても、オートフォーカスの操作で眼底にピントを合わせることができる眼科装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、乳頭を含む眼底像のパターン画像のデータが予め記憶された記憶手段と、前記撮像画像のデータと前記パターン画像のデータとを比較することにより、前記撮像画像が前記被検眼の眼底像であるか否かを判定する判定手段と、前記撮像画像が前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段とを備え、前記判定手段は、前記撮像画像のデータと前記パターン画像のデータとを比較する際に、前記撮像画像上における前記被検眼からの反射光の光量のデータを検出し、その光量の大きさが前記パターン画像上の乳頭よりも大きくなる部位が存在する場合、当該撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定することを特徴としている。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、前記撮像画像中の乳頭周りの画像濃度レベルを検出し、その画像濃度レベルに急激に変化する個所がある場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像であると判定し、前記画像濃度レベルに急激に変化する個所がない場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定する判定手段と、該判定手段が前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、被検眼の眼底に光を照射して被検眼の眼底像を撮像素子で撮像するとともに、その撮像素子からの撮像画像に基づいてコントラスト方式でオートフォーカス制御を行う眼科装置において、前記被検眼の眼底に無赤色フィルタを介して光を照射したときに、前記撮像画像における被検眼の眼底像に黒い部分があるか否かを検知して、前記黒い部分がある場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像であると判定し、前記黒い部分がない場合は前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定する判定手段と、該判定手段が前記撮像画像は前記被検眼の眼底像ではないと判定した場合、前記撮像素子上の撮像画像が前記被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズを駆動制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の眼科装置の斜視図である。図１において、１は眼科装置のベースであり、このベース１の左右前端部には支柱２，２が装着されている。支柱２，２の中間部間には顎受け３が渡架され、また支柱２，２の上端部間には額受け４が渡架されている。
【００１１】
ベース１には架台５が装着されている。架台５にはジョイスティック６が設けられ、このジョイスティック６を操作することにより、架台５を前後・左右に移動させることができる。架台５にはアーム７，８を介して眼科装置本体９が取り付けられている。眼科装置本体９の前面には光学系の対物レンズを内蔵した鏡筒９ａは突出して設けられ、また反対側の面には３５ｍｍカメラ１０が取り付けられている。架台５上には右目・左目の切換操作を行うための操作スイッチ１１が取り付けられている。
【００１２】
次に、眼科装置本体９の内部構成について図２を用いて説明する。眼科装置本体９内には照明光学系２０および撮像光学系３０が設けられている。照明光学系２０は、凹面鏡２１、照明用のハロゲンランプ２２、リレーレンズ２３、撮影用のキセノンランプ２４、コンデンサーレンズ２５、反射ミラー２６、リレーレンズ２７から大略構成され、孔あきミラー２８、対物レンズ２９を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに照明光が導くように構成されている。撮影光学系３０は、対物レンズ２９、孔あきミラー２８、フォーカスレンズ３１、クイックリターンミラー３２、リレーレンズ３３、反射ミラー３４、ＣＣＤ３５から大略構成されている。フォーカスレンズ３１は実線で示した位置と二点鎖線で示した位置との間で移動自在である。
【００１３】
眼科装置本体９には、画像比較回路４０、ＡＦ（オートフォーカス）駆動回路４１、メモリ４２が内蔵されている。なお、図２において、４３はＣＣＤ３５に接続されたテレビモニタ、４４は３５ｍｍカメラに内蔵されたフィルムである。また、Ｅ１，Ｅ２は照明光学系２０に挿脱自在に設けられたエキサイターフィルタとそのダミーフィルタ、Ｂ１，Ｂ２は撮影光学系３０に挿脱自在に設けられたバリアフィルタとそのダミーフィルタである。
【００１４】
上記構成において、照明光学系２０により被検眼Ｅの眼底Ｅｒに導かれた照明光は、眼底Ｅｒで反射して像形成光束となって撮影光学系３０に導かれ、対物レンズ２９の後方で一旦結像され、孔あきミラー２８の孔部２８ａを通って、フォーカスレンズ３１によりフィルム４４上に結像される。クイックリターンミラー３２は眼底撮影時には図に実線で示すように水平であるが、眼底観察時には図に破線で示すように傾斜している。
【００１５】
眼底観察時には、眼底Ｅｒからの像形成光束はクイックリターンミラー３２で反射され、リレーレンズ３３、反射ミラー３４を介してＣＣＤ３５に導かれ、このとき、リレーレンズ３３によりＣＣＤ３５上に結像される。ＣＣＤ３５上に結像された被検眼Ｅの眼底像は撮像画像であり、この撮像画像のデータは画像比較回路４０及びテレビモニタ４３に送信される。テレビモニタ４３は撮影画像を表示する。画像比較回路４０では、ＣＣＤ３５から送信されてきた撮像画像のデータと、メモリ４３に予め記憶されている眼底像のあるパターン画像のデータとを比較し、撮像画像が被検眼Ｅの眼底像であるか否かを判定する。
【００１６】
ここで、撮像画像が被検眼Ｅの眼底像であるか否かを判定する方法について説明する。図３は、ＣＣＤ３５上に形成された眼底像の撮像画像について、乳頭５０の中央部を走査したときの光量の変化を示したものである。図から分かるように、患者が白内障のような病気を持っていなければ、乳頭５０の部位での光量が最も大きくなる。
【００１７】
しかし、患者が白内障などの病気を持っていると、図４のように眼底前に強く光を反射する部位５１があるために、その部位５１での反射光量（図の斜線部）が最も大きくなる。通常のオートフォーカス制御では、反射光量が最も大きい部位にピントを合わせるようになっているので、図４の場合、テレビモニタ４３上に表示される撮像画像は、部位５１が明瞭となり、乳頭５０すなわち眼底が不明瞭になってしまう。
【００１８】
本実施の形態では、図３に示すような光量のデータを、パターン画像のデータとしてメモり４３に予め記憶しておき、ＣＣＤ３５から撮像画像のデータが送信されてきたときは、画像比較回路４０では、その撮像画像のデータから光量のデータを検出し、光量の大きさが図４のように乳頭５０の部位よりも大きくなる部位５１が存在する場合、ＣＣＤ３５上の撮像画像は被検眼の眼底像ではないと判定する。
【００１９】
図５は、患者が右目に白内障などの病気を持っている場合に、ＣＣＤ３５上に形成された眼底像の撮像画像について、乳頭５２の中央を走査したときの光量の変化を示したものである。この場合も、図３の場合と同様に、光量のデータを、パターン画像のデータとしてメモり４３に予め記憶しておく。そして、ＣＣＤ３５から撮像画像のデータが送信されてきたとき、その撮像画像のデータから光量のデータを検出し、光量の大きさが乳頭５２の部位よりも大きくなる部位５３が存在する場合、ＣＣＤ３５上の撮像画像は被検眼の眼底像ではないと判定する。
【００２０】
そして、その判定結果はＡＦ駆動回路４１へ送られ、ＡＦ駆動回路４１では、ＣＣＤ３５上の撮像画像が被検眼の眼底像となるようフォーカスレンズ３１を光軸に沿って所定方向へ移動させる。
【００２１】
検眼開始時には、フォーカスレンズ３１は被検眼Ｅから離れた側（図２の破線で示す位置）にセットされ、オートフォーカス制御に伴って光軸上を左方へ移動して被検眼Ｅに近い位置（例えば図２の実線で示す位置）にセットされる。このとき、ＣＣＤ３５上の撮像画像が被検眼の眼底像ではないと判定した場合は、フォーカスレンズ３１の移動は複数回に分けて行われる。すなわち、１回目のフォーカシングで、フォーカスレンズ３１は図２の破線の位置から左方へ移動して、部位５１，５３にピントが合わせられ、引き続き行われる２回目以降のフォーカシングで、フォーカスレンズ３１は更に左方へ移動して、乳頭５０，５２にピントが合わせられる。
【００２２】
また、検眼を行った場合、血管は被検眼の眼底にのみ観察される筈であるから、ＣＣＤ３５上の撮像画像中の血管の有無を検出することによっても、該撮像画像が被検眼の眼底像であるか否かを判定できる。この場合、撮像画像中の血管の有無を検出する方法としては、乳頭周りの画像濃度レベルから求める方法と、無赤色フィルタを用いる方法とがある。
【００２３】
乳頭周りの画像濃度レベルから求める方法では、図６に示すように、乳頭６０の中心位置６０ａから例えば乳頭６０の１.５倍に相当する半径（図の破線で示す円形軌跡）上の画像濃度レベルを抽出し、その画像濃度レベルの乳頭６０周りでの変化を観察する。撮像画像が被検眼の眼底像であれば、乳頭６０周りの血管像６１〜６４が明瞭に撮像される筈であるから、画像濃度レベルは、図７に示すように血管像６１〜６４に対応する個所６１ａ〜６４ａが急激に変化した特性を示す。
【００２４】
したがって、乳頭周りの画像濃度レベルに図７のように急激に変化する個所があれば、その乳頭を含む撮像画像は被検眼の眼底像であると判定できる。逆に、乳頭周りの画像濃度レベルに急激に変化する個所がなければ、その乳頭を含む撮像画像は被検眼の眼底像ではないと判定できる。
【００２５】
また、無赤色フィルタを用いる方法では、被検眼の眼底に光を照射する照明光学系に無赤色フィルタ（グリーンフィルタともいう）を挿入し、そのときの撮像画像における被検眼の眼底像を観察する。無赤色フィルタとしては、例えば、ＨＯＹＡ製の色ガラスフィルタＧ−５３３などがあり、このフィルタでは、透過率の分布が図８のように設定されている。このような無赤色フィルタを照明光学系に挿入すると、被検眼の眼底には赤色を殆ど含まない光が照射され、血管があればその部分は黒く見えることになる。
【００２６】
したがって、無赤色フィルタを照明光学系に挿入したときに、撮像画像に黒く見える部分があれば、その撮像画像が被検眼の眼底像であると判断できる。逆に、撮像画像に黒く見える部分がなければ、その撮像画像は被検眼の眼底像ではないと判定できる。
なお、無赤色フィルタを用いて乳頭周りの画像濃度レベルを求めると、図９のようになる。
【００２７】
次に、図１０は、ＣＣＤ３５上の撮像画像のうち、乳頭５０又は５２の部位を拡大させて示したものである。本実施の形態では、撮像画像のフォーカスエリア５４が任意の大きさ及び任意に位置に設定できるようにした点に特徴がある。倍率を変化させたときは、眼底像の乳頭が視野の大部分を占めてしまうが、撮像画像のフォーカスエリア５４を図のように任意の大きさに設定できれば、被検眼を観察する上で好都合である。また、撮像画像のフォーカスエリア５４を図のように任意に位置に設定できれば、アライメントが多少ずれていても、画面内に眼底像の乳頭がある場合は、アライメントを再度行わなくてもフォーカスエリア５４を任意の位置に移動させることにより、オートフォーカス制御が可能となる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図１に示した操作スイッチ１１を切換操作することにより、メモリ４２から右目の眼底像のパターン画像または左目の眼底像のパターン画像が選択的に画像比較回路４０に取り込まれるようになっている。このようにすれば、例えば患者の左目を検眼しているときに、図４のように光量のデータに２つの山が現れた場合、本来、乳頭５０は図の左寄りにあるのであるから、左側の山は乳頭５０によるもので、右側の山は乳頭５０によるものではないと直ちに判定できる。さらに、患者の右目を検眼しているときは、図５のように光量のデータに２つの山が現れた場合、本来、乳頭５２は図の右寄りにあるのであるから、右側の山は乳頭５２によるもので、左側の山は乳頭５２によるものではないと直ちに判定できる。
【００２９】
次に、上記構成の眼科装置における操作手順について図１１により説明する。図１１において、ジョイスティック６を操作して架台５を前後・左右に移動させ、被検眼を検知するとともに（ステップ１００）、アライメント調整を行って（ステップ１０１）、鏡筒９ａを初期位置にセットする（ステップ１０２）。このとき、フォーカスレンズ３１は図２の破線の位置にセットされる。次に、オートフォーカスが開始され（ステップ１０３）、フォーカスレンズ３１が光軸に沿って移動し、ピントのあった撮影画像がＣＣＤ３５上に形成されたとき、オートフォーカスが終了する（ステップ１０５）。
【００３０】
前述したように、ＣＣＤ３５上の撮像画像のデータは画像比較回路４０へ送信され、この画像比較回路４０において、前記撮影画像の光量データが、メモリ４２に記憶されていたパターン画像のデータパターンに一致するか否か、つまり光量データの大きさが乳頭の部位で最も大きくなっているか否かが検知される（ステップ１０５）。乳頭の部位が最も大きければ、ＣＣＤ３５上の撮像画像は被検眼の眼底像であるのでオートフォーカス制御は終了するが、乳頭の部位が最も大きくない場合は、フォーカスレンズ３１が光軸に沿って更に移動して再度オートフォーカスが開始され（ステップ１０６）、ステップ１０４へと進む。そして、ステップ１０６、ステップ１０４及びステップ１０５の処理動作は、撮影画像の光量データがメモリ４２内のパターン画像のデータに一致するまで繰り返される。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、眼底の乳頭以外の所に光を反射する部位があっても、その部位にピントが合わせられることはなく、白内障などの病気の患者に対しても、オートフォーカスの操作で眼底にピントを合わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の眼科装置の外観斜視図である。
【図２】  眼科装置本体内の内部構成図である。
【図３】  左目の眼底における光量分布を示した図である。
【図４】  白内障などの患者の左目の眼底における光量分布を示した図である。
【図５】  白内障などの患者の右目の眼底における光量分布を示した図である。
【図６】  乳頭周りの画像濃度レベルから血管の有無を求める方法を示した図である。
【図７】  画像濃度レベルの変化の一例を示した図である。
【図８】  無赤色フィルタの透過率特性の一例を示した図である。
【図９】  無赤色フィルタを用いたときの画像濃度レベルの変化を示した図である。
【図１０】  拡大倍率で眼底の乳頭を見たときの図である。
【図１１】  本発明の眼科装置のおける操作手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
９  眼科装置本体
９ａ  鏡筒
３１  フォーカスレンズ
１１  操作スイッチ
３５  ＣＣＤ
４０  画像比較回路
４１  ＡＦ駆動回路
４２  メモリ
５０，５２，６０  乳頭
５１，５３  乳頭以外の部位
６１〜６４  血管
【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】
0003783814.tif 000009
【図９】
0003783814.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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