JP2007143671A - Fundus camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、眼科医院等において用いられる眼底カメラに関するものである。 The present invention relates to a fundus camera used in an ophthalmic clinic or the like.
眼底カメラで眼底を撮影する際には、被検眼と眼底カメラの撮影光学系との位置合わせと、眼底像と撮像面とのフォーカス合わせを行っている。 When photographing the fundus with the fundus camera, alignment between the eye to be examined and the photographing optical system of the fundus camera and focusing between the fundus image and the imaging surface are performed.
このため従来では、先ず被検眼の外眼部像を装置に設置されたモニタ画面を見ながら位置合わせを行う。次いで、観察画面を被検眼の眼底像に切換えて眼底に投影されたスプリット像を合致させるようにフォーカスレンズを移動させてフォーカス合わせを行った後に、撮影を行うという手順で眼底撮影は行われている。 For this reason, conventionally, the external eye image of the eye to be examined is first aligned while looking at the monitor screen installed in the apparatus. Next, the fundus imaging is performed by switching the observation screen to the fundus image of the eye to be examined and moving the focus lens so as to match the split image projected on the fundus, and then performing imaging. Yes.
しかし、眼底像を観察してフォーカス合わせをしている間に被検眼と眼底カメラの位置がずれてしまうことがある。このことを防止するために、被検眼の外眼部像を観察する外眼観察光学系と、眼底像を観察する眼底観察光学系とを光路の途中で分岐して同時に観察できる装置が特許文献1で提案されている。
However, the position of the eye to be examined and the fundus camera may be shifted while observing the fundus image and performing focusing. In order to prevent this, an apparatus capable of simultaneously observing an external eye observation optical system for observing an external eye image of a subject's eye and a fundus observation optical system for observing a fundus image in the middle of the optical path is disclosed in
しかし特許文献1では、対物レンズと孔あきミラーとの間に光分割のためのミラー等の平行平面部材を挿入すると、平行平面部材越しに行う眼底観察時の光軸と、平行平面部材を光路から退避させて行う眼底撮影時の光軸にずれが生ずる。
However, in
このような不正確なアライメントでの撮影を防止するための手段が特許文献2に開示されている。この特許文献2では、光分割用の平行平面部材による光軸のずれを補正する補正部材を光路に挿入して眼底観察を行い、眼底撮影時にはその平行平面部材と補正部材を同時に光路から退避させている。
しかし特許文献2の眼底カメラでは、可動の光分割部材の他に補正部材を光路に配置しなければならず、補正部材を配置するためのスペースを確保しなければならないので、装置全体が大型化するという問題がある。
However, in the fundus camera disclosed in
また、光分割部材以外に補正部材を要し、更にその補正部材を光路から退避させるための駆動機構が必要になるため、コストが嵩むという問題がある。 In addition, a correction member is required in addition to the light splitting member, and a drive mechanism for retracting the correction member from the optical path is required, which increases the cost.
本発明の目的は、上述の課題を解消し、大きなスペースを要せず、安価に構成できる眼底カメラを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a fundus camera that can solve the above-described problems and can be configured at low cost without requiring a large space.
上記目的を達成するための本発明に係る眼底カメラの技術的特徴は、対物レンズを介して被検眼の瞳孔と略共役に配置した撮影絞りと、該撮影絞りを通過した眼底からの光束を眼底画像撮影画面に結像する撮影光学系と、該撮影光学系から光束を分岐して眼底観察用の撮像素子に導く観察光学系と、該観察光学系と前記撮影光学系の共通の光路にあって前記眼底画像撮影画面及び前記眼底観察用の撮像素子に眼底像を結像するための合焦レンズと、前記撮像素子で撮像した眼底画像を表示する表示手段と、前記対物レンズと該撮影絞りとの間に着脱可能に斜設した光分割ミラーとを備えた眼底カメラにおいて、前記光分割ミラーは楔状プリズムとし、前記合焦レンズの位置を検出する位置検出手段からの信号に基づいて、前記撮像素子上に結像した観察用眼底像を表示制御手段により前記表示手段上に位置を変更して表示することにある。 The technical feature of the fundus camera according to the present invention for achieving the above-described object is that an imaging aperture disposed substantially conjugate with the pupil of the eye to be examined through an objective lens, and a light flux from the fundus that has passed through the imaging aperture An imaging optical system that forms an image on the screen, an observation optical system that splits a light beam from the imaging optical system and guides it to an image sensor for fundus observation, and a common optical path of the observation optical system and the imaging optical system. A focusing lens for forming a fundus image on the fundus image capturing screen and the fundus observation imaging device, display means for displaying the fundus image captured by the imaging device, the objective lens, and the imaging aperture And a light splitting mirror that is detachably mounted between the light splitting mirror and the light splitting mirror is a wedge-shaped prism, and based on a signal from a position detection unit that detects the position of the focusing lens, Connected to the image sensor It is to display by changing the position on the display means by the display control unit an observation fundus image was.
本発明に係る眼底カメラによれば、光路補正部材を設けなくとも、撮影画像と同一の観察画像を提供できるので、省スペース、低コストを実現できる。 According to the fundus camera of the present invention, it is possible to provide the same observation image as the captured image without providing an optical path correction member, so that space saving and low cost can be realized.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
図1は眼底カメラの外観図である。基台部1上に駆動ユニット2、モニタ3、ジョイスティック4が構設され、駆動ユニット2上に眼底撮影のための光学系を内部に装備した撮影部5が載置され、この撮影部5にカメラ6が固定されている。また、基台部1の被検者側には、額を当接する額当て部7a及び被検者の顎を載置する顎受け台7bを有する顔受け部7が設置されている。
FIG. 1 is an external view of a fundus camera. A
駆動ユニット2は撮影部5を被検眼に対して上下・左右・前後方向に移動させる。モニタ3は位置合わせ時に被検眼の前眼部及び眼底像を観察し、ジョイスティック4は撮影部5を駆動ユニット2により上下・左右・前後方向への移動を指示する。
The
図2は撮影部5の光学系の構成図である。被検眼Eの前方に、対物レンズ11、楔状プリズム12、孔あきミラー13、撮影絞り14、合焦レンズ15、撮影レンズ16、跳ね上げミラー17、撮影素子18が順次に配列され、眼底撮影手段が構成されている。楔状プリズム12は眼底像撮影時に光路に挿入され、撮影絞り14は孔あきミラー13の開口13a内に配置され、跳ね上げミラー17は眼底像撮影時には跳ね上げられ光路から退避するようになっており、撮影素子18はカメラ6内に配置されている。
FIG. 2 is a configuration diagram of an optical system of the photographing
孔あきミラー13の入射方向の眼底照明系には、角膜絞り19、リレーレンズ20、黒点板21、フォーカスユニット22、リレーレンズ23、光路分岐ミラー24、水晶体絞り25、絞り26、LED光源27a〜27fが順次に配列されている。また、図3に示すようにリング状に配列されたLED光源27a〜27fの中心には光源28が配置されている。
The fundus illumination system in the incident direction of the
光路分岐ミラー24の入射方向には、被検眼Eの水晶体の後面付近に投影するリング状開口を有する水晶体絞り29、被検眼Eの瞳孔Epの付近に投影するリング状の開口を有するリング絞り30、撮影光源31が配列されている。
In the incident direction of the optical
角膜絞り19は被検眼Eの角膜付近に投影するリング状開口を有し、黒点板21には対物レンズ11による反射を取り除く黒点が光軸付近に形成されている。フォーカスユニット22はプリズム、フォーカス指標を有し、合焦レンズ15と連動して光軸方向に動き、静止画撮影時には光路外に退避する。
The
図4〜図6に示すように、フォーカスユニット22はプリズム台22a、偏向プリズム22b、22c、スリットチャート22dにより構成され、偏向プリズム22b、22cはプリズム台22aの中央部に偏向方向が逆向きになるように配置されている。また、スリットチャート22dはプリズム台22aの中央部にあって、スリット開口22eが設けられ、このスリット開口22eはプリズム22b、22cを略等分にまたがるように配置されている。スリットチャート22dのスリット開口22e以外は非透光部分であり、プリズム部分に入射した光は、このスリット開口22eのみを通過する。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
光路分岐ミラー24は可視光を反射し赤外光を透過する。水晶体絞り25は図7に示すように被検眼Eの水晶体の後面付近に投影するリング状開口25aを有し、光軸付近に中心開口25bが設けられている。絞り26は図8に示すように被検眼Eの瞳孔Ep付近に投影するリング状の開口26aを有し、光軸付近に中心開口26bが設けられている。中心開口26bは近くに配置された光源28により照明される。また、LED光源27a〜27fは絞り26のリング状開口25aに、円周状に配置されて赤外光を発する。
The optical
跳ね上げミラー17の反射方向には、レンズ32、眼底観察時の眼底像を撮像するための撮像素子33が配置されていて、後述する赤外光束によって照明された眼底像を動画像として観察可能とされている。楔状プリズム12の反射方向には、リレーレンズ34、ハーフミラー35、位置合わせ用の照明光源36が配置され、ハーフミラー35の反射方向には分離プリズムユニット37、結像レンズ38、外眼観察用撮像素子39が配置されている。また、被検眼Eの斜め前方には外眼部照明のために、照明光源36の発光波長とは異なる赤外光源である外眼部照明光源40が配置されている。
In the reflection direction of the flip-
図9は分離プリズムユニット37の構成図を示し、円盤状の絞り板に3つの開口部37a、37b、37cが設けられていて、両側の開口部37a、37bには照明光源36の光束のみを透過するアライメントプリズム37d、37eが貼付されている。
FIG. 9 shows a configuration diagram of the
楔状プリズム12は眼底観察光束である光源27、28の光束は透過し、照明光源36及び外眼照明光源40からの光束を反射する波長分割特性を持つダイクロイックミラーである。孔あきミラー13の開口13aは、リレーレンズ20の略焦点位置であり、また絞り26、リング絞り30はリレーレンズ23の略焦点位置に配置され、絞り26の中心開口26b、孔あきミラー13、被検眼Eの瞳孔Epは略共役とされている。
The wedge-
図10は上述した撮影部5を載置して、被検眼Eに対して上下・左右・前後に移動させる駆動ユニット2の内部構造の構成図である。撮影部5は上下方向に移動させるための上下駆動部41と接合されており、撮影部5を約30mm上下方向に移動できるようになっている。
FIG. 10 is a configuration diagram of the internal structure of the
撮影部5は上下支柱42に支えられており、直動型のボールベアリングと昇降用の送りねじが内蔵された上下駆動支柱43に接合され、この上下駆動支柱43は上下駆動基台44に固定されている。撮影部5の上下支柱42の中心軸回りの回転規制のため、回り止め支柱45が撮影部5から下方に突起されており、上下駆動基台44に固定され直動軸受け46に嵌合されている。
The
上下駆動支柱43と直動軸受け46の間には、上下方向駆動用のモータ47が配置されている。上下駆動基台44の裏面にベルトを介して、上下駆動支柱43の送りねじを回転できるようになっており、モータ47の正逆回転によって撮影部5を昇降させることができる。
Between the
図示は省略しているが、上下方向30mmのストロークの両端は、リミットスイッチの検知で移動限界位置が検知できるようになっている。また、モータ47の出力軸には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、上下駆動基台44の裏面にはそれを検知するフォトカプラが設けられている。
Although illustration is omitted, the movement limit position can be detected by detecting a limit switch at both ends of a stroke of 30 mm in the vertical direction. An encoder capable of pulse counting is coaxially arranged on the output shaft of the
上下駆動基台44は前後駆動部48によって駆動される上下駆動基台44の裏面には雌ねじナット49が固定され、その雌ねじ部には前後駆動基台50に支持されている送りねじ51と螺合されている。送りねじは前後モータ52とカップリングを介して結合されている。また、上下駆動基台44の左右両側面には、直動ガイドレール53a、53bが配置され、可動側が上下駆動基台44に固定側が前後駆動基台50に接合されている。
In the
従って、前後モータ52の正逆駆動によって、上下駆動部41を合む撮影部5を前後方向に移動させることができる。前後方向40mmのストロークの両端は、図示を省略しているが、上下駆動部41と同様にリミットスイッチの検知により移動限界位置を検知できるようになっている。また、前後モータ52の軸上には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、前後駆動基台50の上面には、それを検知するフォトカプラが配置されている。
Therefore, the
前後駆動基台50を左右方向に駆動させる左右駆動部54は、前後駆動部48と同様に前後駆動基台50の裏面には図示していないが雌ねじナットが固定され、その雌ねじ部には左右駆動基台55に支持されている送りねじ56と螺合されている。送りねじ56は左右モータ57とベルト58を介して結合されている。また、前後駆動基台50の前後両側面には、直動ガイドレール59a、59bが配置され、可動側が前後駆動基台50に固定側が左右駆動基台55に接合されている。
The left and
従って、左右モータ57の正逆回転駆動によって、上下駆動部41及び前後駆動部48を含む撮影部5を左右方向に移動させることができる。図示していないが、前後駆動部48と同様に左右方向90mmのストロークの両端は、リミットスイッチの検知で移動限界位置が検知できるようになっている。また、左右モータ57の軸上には、パルスカウントができるエンコーダが同軸状に配置され、左右駆動基台55の上面には、それを検知するフォトカプラが配置されている。
Therefore, the
このようにして、撮影部5は上下駆動部41、前後駆動部48、左右駆動部54によって、被検眼Eに対して三次元方向に移動でき、子供から大人までの被検者を顔受け部に顔を載せただけで、電動駆動により位置合わせをすることができる。
In this way, the
図11はジョイスティック4の構成図である。操作者はジョイスティック4の操作桿部4aを握って、矢印の左右方向や前後方向に傾倒させることによって撮影部5の移動を指示する。また、操作桿部4aを矢印の方向に回転させることにより、撮影部5の上下方向への移動を指示し、撮影ボタン4bは被検眼Eの位置合わせ、フォーカス合わせが終了した後に眼底像の撮影を指示するスイッチである。
FIG. 11 is a configuration diagram of the
このようなジョイスティック4の傾倒動作・回転動作とその信号の検出については、左右方向についてはエンコーダ60、前後方向についてはエンコーダ61、上下方向には図示しないエンコーダ62の回転出力により行う。
Such tilting / rotating operation and detection of the signal of the
図12は眼底カメラのブロック回路構成図である。制御部71はCPUやメモリ、周辺装置の制御素子等を含む制御回路であり、画像処理部72が接続されている。撮像素子33、39は画像処理回路である画像処理部72に接続されている。画像処理部72はこれらの撮像素子33、39からの画像信号を、モニタ3に表示したり、画像メモリ73に格納して位置合わせ・フォーカス合わせのための演算処理が可能なようになっている。
FIG. 12 is a block circuit diagram of a fundus camera. The
更に、光源27、28、31、36、40が制御部71に接続されていて、それらの点灯、発光を制御するようになっている。楔状プリズム12、跳ね上げミラー17を跳ね上げ駆動するモータ等から成る駆動部74、75も制御部71に接続されている。
Furthermore,
合焦レンズ15やフォーカスユニット22を光軸に沿って移動させたり、フォーカスユニット22を静止画撮影時に光路からの挿脱を行うソレノイド等により駆動制御を行う駆動部76が制御部71に接続されている。また、ジョイスティック4の頭頂部の撮影ボタン4bの出力が制御部71に接続されている。
Connected to the
ジョイスティック4の傾倒角度及び回転角度を検出するエンコーダ60、61、62が回転角度に対応するアナログ抵抗値をデジタル電圧値に変換するA/Dコンバータ77、78、79を介して制御部71に接続されている。
駆動部2の駆動用モータ47、52、57が各モータの駆動を制御するモータコントローラ80を介して制御部71に接続されている。眼底静止画像を撮影するためにカメラ6の制御端子が制御部71に接続されている。
Drive
この眼底カメラを用いて眼底Erを撮影する場合には、撮影者は被検者を眼底カメラの正面に着座させ、被検眼Eの眼底Erを動画観察し、被検眼Eと眼底カメラとの位置合わせ及びピント合わせを行う。LED光源27a〜27fを発した照明光は、絞り26のリング状開口26a、水晶体絞り25のリング状開口25aを通り、光路分岐ミラー24を透過する。更に、照明光はリレーレンズ23、フォーカスユニット22、黒点板21、リレーレンズ20、角膜絞り19の開口を通り、孔あきミラー13で左方に反射され、楔状プリズム12、対物レンズ11を通り、被検眼瞳孔Epを介して眼底Erを照明する。
When photographing the fundus Er using this fundus camera, the photographer sits the subject in front of the fundus camera, observes the fundus Er of the eye E by moving image, and positions the eye E and the fundus camera. Align and focus. The illumination light emitted from the
このように照明された眼底Erの像は、再び対物レンズ11、楔状プリズム12を戻り、孔あきミラー13の撮影絞り14、合焦レンズ15、撮影レンズ16を通り、跳ね上げミラー17で上方に反射され、レンズ32を介して観察用撮像素子33で撮像される。
The image of the fundus Er illuminated in this manner returns again to the
フォーカス指標照明用の光源28を発した光は、絞り26の中心開口26b、絞り25の中心開口25bを通り、光路分岐ミラー24を透過し、レンズ23を通り、スプリット方式のフォーカスユニット22を照明する。
The light emitted from the
更に、この光束はフォーカスユニット22のプリズム22b、22cを介してスリット開口22eを照明し、スリット像が得られる。スリット像はプリズム22b、22cの作用により、黒点板21、レンズ20、角膜絞り19の開口を通り、孔あきミラー13の周辺のミラー部により左方に反射され、対物レンズ11を通り、眼底Erに投影される。
Further, this light beam illuminates the slit opening 22e through the
プリズム22b、22cの作用がなければ、中心開口26bを発した光束は、全て孔あきミラー13の開口13aの中に通るため、周辺のミラー部で反射されることはない。ところが、光束はプリズム22b、22cにより偏向されるため、中心開口25bの像は光軸つまり孔あきミラー13の開口13aの位置から偏心した位置に形成される。しかも、スリット像の右半分と左半分は、それぞれ異なる方向に偏向されるため、中心開口26bの像は、孔あきミラー13の開口13aを挟んだ対称な2個所に形成される。
Without the action of the
これにより、図13に示すように被検眼Eの瞳孔Ep上の光軸を挟んだ上下対象位置から、左右のスリット像を眼底Erに投影する。これにより、図14(a)、(c)に示すように、スリット像の投影位置と、眼底Erの面がずれている場合には、スリットチャート22dから成るフォーカス指標像Fの左右のスリット像S1、S2が上下に離れて投影される。図14(b)に示すように眼底Erと一致しているときには、左右のスリット像S1、S2は一直線に並ぶ。このように、中心開口26bはレンズ23の焦点位置に配置されているため、レンズ23を発した光は略平行光である。従って、フォーカスユニット22が光軸上を移動しても、偏向される角度は常に一定であり、瞳孔Ep上での偏心量も常に一定であるため、フォーカスユニット22の位置が移動しても、フォーカス精度が損われることはない。
As a result, the left and right slit images are projected onto the fundus Er from the vertical target position across the optical axis on the pupil Ep of the eye E as shown in FIG. Accordingly, as shown in FIGS. 14A and 14C, when the projected position of the slit image and the surface of the fundus Er are shifted, the left and right slit images of the focus index image F formed of the
この眼底Erに投影されたフォーカス指標像Fは、再び瞳孔Ep、対物レンズ11、楔状プリズム12、撮影絞り14、合焦レンズ15、撮影レンズ16を通り、跳ね上げミラー17で反射され、レンズ32を透過して観察用撮像素子33に導かれる。撮像素子33で撮像されたフォーカス指標像Fは、眼底照明用の光源31で照明された眼底像と共に、モニタ3に表示される。
The focus index image F projected on the fundus Er passes through the pupil Ep, the
対物レンズ11と孔あきミラー13の間に移動自在に設けられた楔状プリズム12は、被検眼Eの位置合わせ時及び眼底観察時には光路中に斜設された状態となる。眼底Erの静止画撮影の際には、図示しないモータやソレノイドによる駆動部74によって破線で示したように光路から退避する。
The wedge-shaped
図15は楔状プリズム12が光路に挿入された状態で、眼底観察光束L2が対物レンズ11を経て撮像素子33に結像する光線の状態の説明図である。対物レンズ11から光学系内に入射した光束は、楔状プリズム12を透過することによって破線の眼底観察光束L2に示すように、撮影光軸L1から下方にずれる。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a state of light rays in which the fundus oculi observation light beam L2 forms an image on the
楔状プリズム12を透過した後は所定の傾斜角をもって撮影絞り14の中心に向かうように、楔状プリズム12の厚さ及びプリズム角は設定されている。傾斜角を付して撮影絞り14の中心を通過した眼底観察光束L2は、フォーカス調整時に光軸方向に可動な合焦レンズ15、撮影レンズ16を図15に示すように進む。更に、跳ね上げミラー17で反射され、レンズ32により撮像素子33上に眼底像を結像する。このように、撮影絞り14に対して角度をもって眼底観察光束L2は入射しているので、撮像素子33上では撮影光軸L1から離れたところを中心に眼底観察画像は結像する。
After passing through the wedge-shaped
本実施例の眼底カメラでは、合焦レンズ15が正視眼を撮像素子18、33上に合焦する初期状態の位置にあるときに、撮像素子33に結像する眼底像の中心が、撮像素子33の中心に位置するように調整、設置されている。従って、被検眼Eが正視眼で合焦レンズ15が初期状態の位置にある場合、即ち合焦レンズ15が初期状態の位置で眼底像のフォーカスが合っている場合は、操作者はモニタ3を見ながら撮影する眼底Erの位置を確認して静止画撮影を行うことができる。このとき、撮像素子33で観察される眼底像と、楔状プリズム12及び跳ね上げミラー17を光路から退避させて得られた撮像素子18上の眼底静止画画像は一致した画像となる。
In the fundus camera of the present embodiment, the center of the fundus image formed on the
図16はこのように合焦レンズ15を移動させてフォーカス合わせを行う場合の説明図でる。眼底観察光束L3は眼底観察時にフォーカス合わせのために合焦レンズ15を右方向のプラスディオプタの位置に移動させたときの光束であり、眼底観察光束L3は撮像素子33の中心からずれた位置、つまり左方向にずれた位置に結像する。
FIG. 16 is an explanatory diagram in the case where focusing is performed by moving the focusing
後述する本実施例の眼底カメラの制御部71は、合焦レンズ15の移動方向と移動量から撮像素子33からの画像のモニタ3上での表示位置を変更する。つまり、合焦レンズ15の移動に伴う眼底観察光束L3の撮影液光軸L1からのずれ量に対応した距離だけオフセットさせた画像を、モニタ3上に表示するように後述の画像処理部72の制御を行うようになっている。
The
図17はモニタ3の画面上で、上記のような画像処理を施さない場合の眼底観察画像(a)と、画像処理を施して操作者に提示する眼底観察画像(b)を示している。画像処理部72は電子マスクMRを撮像素子33からの映像信号と混合してモニタ3に表示する。或いは、制御部71からの制御信号により撮像素子33からの眼底観察画像の表示位置の変更、例えば中心位置をオフセットして表示するなどの変更を行い得るようになっている。
FIG. 17 shows a fundus observation image (a) when image processing as described above is not performed on the screen of the
図17において、マスクMRはモニタ3の画面に固定のソフトウェアで描画された電子マスクであり、画像処理部72で撮像素子33からの画像信号と共に混合されたモニタ3に表示される。通常では、マスクMRの外は黒く塗りつぶされてモニタ3に表示されるが、図17では理解し易いようにマスクMRのエッヂ部のみを示している。
In FIG. 17, a mask MR is an electronic mask drawn with fixed software on the screen of the
本来、上述のように楔状プリズム12の作用と合焦レンズ15の移動に伴い、図17(a)に示すようにフォーカス指標像Fが中心にある眼底画像が撮像素子33の中心から外れた位置に結像される。通常では、制御部71が画像処理部72の画像信号処理を行わなければ、この図17(a)に示すようにモニタ3で観察される眼底Erの領域と、撮像素子18に撮像される眼底Erの静止画像の撮像領域は異なる。しかし、制御部71が画像処理部72の制御を介してフォーカス指標像Fが中心にある眼底画像を、図17(b)に示すようにマスクMRと同心になるようにオフセットする。そして、モニタ3の画面上に表示することにより、観察画像と異なった静止画が撮影されてしまう問題点はなくなる。
Originally, with the action of the wedge-shaped
なお、楔状プリズム12の作用と合焦レンズ15の移動に伴う観察画像の移動を修正してモニタ3に表示するためには、本実施例の眼底カメラの撮像素子33は、静止画撮影用の撮像素子18よりも画面サイズが大きい撮像素子を設定してある。例えば、本実施例では撮像素子18が1/3インチのCCDであるのに対して、撮像素子33は2/3インチのCCDを採用しているので、面積は3.5倍程度あるので、上述した眼底観察画像の移動にも充分に対応できる。
Note that in order to correct the action of the wedge-shaped
被検者が顔受け部7に顔を固定した後に、被検眼Eの外眼部の位置合わせを開始する。位置合わせ時には、楔状プリズム12は光路中に斜設されていて、外眼照明光源40で照明された外眼部像の光束は、対物レンズ11を経て楔状プリズム12で反射され、リレーレンズ34を透過しハーフミラー35で反射する。反射光は分離プリズムユニット37の中央の開口部39cを通過し、結像レンズ38により撮像素子39に撮像され、撮像された外眼部像はモニタ3に表示される。
After the subject fixes the face to the
この表示された外眼部像を操作者は観察しながら、ジョイスティック4を操作して被検眼Eの大まかな位置合わせを行う。図18はこの大まかな位置合わせが完了した時のモニタ3に映出されている画像例を示している。Maはモニタ3の中央に表示されたアライメントマークであり、Rcは被検眼Eの角膜で反射された外眼照明光源40の反射像である。大まかな位置合わせが終わると、操作者はジョイスティック4の頭部の撮影ボタン4bを押す。
While observing the displayed external eye image, the operator operates the
撮影ボタン4bが押されると照明光源36が点灯して、光束はハーフミラー35を透過して、レンズ34、楔状プリズム12、対物レンズ11を介して被検眼Eの角膜Ecに平行光束を照射する。角膜Ecは照射された平行光束は、角膜Ecの曲率半径の1/2の位置に輝点があるかのように反射光束として、対物レンズ11に入射する。この反射光束は今度は逆に楔状プリズム12で反射され、レンズ34、ハーフミラー35を介して分離プリズムユニット37の3つの開口部37a、37b、37cを通過する。そして、図19に示すように結像レンズ38によって撮像素子39上に輝点Ta、Tb、Tcを結像する。
When the photographing
このとき、分離プリズム39の開口部37a、37bにはプリズム37d、37eが貼付されているので、撮像素子39には照明光源40による被検眼の外眼像と共に3つの輝点Ta、Tb、Tcが形成される。
At this time, since the
これらの3つの輝点の内、輝点Ta、Tbは装置と被検眼Eの距離によって水平方向に移動する。3つの輝点Ta、Tb、Tcが垂直に並んだときが眼底カメラと被検眼Eとの距離が適切になるように設計されている。制御部71は前後駆動用モータ54の駆動を制御して、3つの輝点Ta、Tb、Tcが垂直になるように撮影部5を前後に移動させる。中央の輝点Tcが撮像素子39の中心に一致するように、上下駆動用モータ47及び左右駆動用モータ57の駆動を制御して撮影部5を上下左右に移動させる。
Among these three bright spots, the bright spots Ta and Tb move in the horizontal direction depending on the distance between the apparatus and the eye E to be examined. It is designed so that the distance between the fundus camera and the eye E is appropriate when the three bright spots Ta, Tb, and Tc are arranged vertically. The
このようにして、制御部71は被検眼Eと眼底カメラの位置合わせ制御を行い、位置合わせの適正な状態は眼底撮影が終了するまで、常時、撮像素子39からの画像信号を処理して適正な位置関係を維持する。一旦、被検眼Eと本実施例の眼底カメラの位置合わせが完了すると、制御部71は眼底観察のモードに切換え、眼底照明光源31、フォーカス合わせ用の光源28を点灯する。
In this way, the
上述した撮影部5の構成により、撮像素子33には被検眼Eの眼底像と図14に示すフォーカス指標像が撮像される。制御部71はモニタ3に表示されている画像を、撮像素子39の画像信号から撮像素子33の画像信号に切換えて被検眼Eの眼底像に切換える。
With the configuration of the
図20はモニタ3に表示された眼底像とフォーカス指標像Fの様子を示している。前述したように、制御部71はフォーカス指標像Fが図14(b)に示すように一直線に並び合焦レンズ15をフォーカスユニット22と共に光軸に沿って移動させ、フォーカス合わせを行う。
FIG. 20 shows a state of the fundus image and the focus index image F displayed on the
制御部71はフォーカス指標像Fのスリット像S1、S2のずれ量から合焦レンズ15及びフォーカスユニット22をどの方向にどれだけ動かせばよいか、フォーカス指標像Fの画像から算出する。同時に、モニタ3に表示されている眼底観察画像の中心を、どれだけモニタ3の画面上で移動して表示すればよいかも算出し、画像処理部72に処理指令を出力する。
The
フォーカス合わせが完了した時点でジョイスティック4の撮影ボタン4bを押す。これにより制御部71は楔状プリズム12、跳ね上げミラー17を跳ね上げて光路から退避させ、撮影光源31を発光し、被検眼Eの眼底像をカメラ6の撮像素子18で撮像して撮影作業は終了する。
When focus adjustment is completed, the
図21は上述した眼底カメラにおいて、被検眼Eと眼底カメラの位置合わせが完了した後に眼底観察モードに遷移し、フォーカス合わせを行う手順を示すフローチャート図である。先ず、モニタ3に表示する画像を撮像素子39の外眼部像から撮像素子33の眼底像に切換え、フォーカス合わせのためのパラメータNを初期化(N=0)する(ステップS0)。次に、制御部71は撮像素子33に写った眼底像を一旦、画像メモリ73に取り込み、フォーカス指標像Fを抽出してスリット像S1、S2のずれを検出する(ステップS1)。
FIG. 21 is a flowchart showing a procedure for performing the focus adjustment in the above-described fundus camera by shifting to the fundus observation mode after the alignment between the eye E and the fundus camera is completed. First, the image to be displayed on the
前述したように、被検眼Eが近視眼か遠視眼かによってフォーカス指標像Fのスリット像S1、S2のずれる方向、及び屈折異常の程度によってずれ量が異なるので、スリット像S1、S2が一致しているかどうかを判断する(ステップS2)。 As described above, since the shift amount differs depending on the direction in which the slit images S1 and S2 of the focus index image F shift and the degree of refraction abnormality depending on whether the eye E is a myopic eye or a hyperopic eye, the slit images S1 and S2 match. It is determined whether or not (step S2).
スリット像S1、S2が一致している場合はS3に移行して、眼底静止画撮影のモードに遷移し、一致していない場合は、ずれの方向を判断する(ステップS4)。ずれの方向がプラスディオプタの場合は、駆動部76を制御して合焦レンズ15及びフォーカスユニット22をプラスディオプタの方向に1ステップ移動し(ステップS5)、Nの値を1増加させる(ステップS6)。
If the slit images S1 and S2 match, the process proceeds to S3 to shift to a fundus still image shooting mode. If they do not match, the direction of deviation is determined (step S4). When the direction of deviation is a plus diopter, the driving
ずれの方向がマイナスディオプタの場合は、駆動部76を制御して合焦レンズ15及びフォーカスユニット22をマイナスディオプタの方向に1ステップ移動し(ステップS8)、Nの値を1減少させる(ステップS9)。
If the direction of deviation is minus diopter, the driving
次に、合焦レンズ15の位置、即ちNの値によって決まる撮像素子33上の光軸の例えば光束L2とL3の撮像素子33上のずれ量の分だけ、撮像素子33からの映像信号をオフセットさせる。そして、モニタ3上に表示させるように制御部71は画像処理部72を制御する。
Next, the video signal from the
初期状態の光束L2の位置と、例えばプラスディオプタの位置に合焦レンズ15を移動させたときの光束L3との撮像素子33上のずれ量は予め算出される。合焦レンズ15の位置、即ちNの値とモニタ3上に表示する画像のオフセット量を関連付けたテーブルを有し、そのテーブルを参照して眼底観察画像のモニタ3への表示位置を変更する(ステップS7)。
The amount of deviation on the
フォーカス指標像Fの検出して、ずれの方向へ合焦レンズ15を移動、モニタ3に眼底観察画像をオフセットして表示するサイクルを、フォーカス指標像Fが一致するまで行う(ステップS7→S1)。
A cycle of detecting the focus index image F, moving the focusing
本実施例の眼底カメラでは、被検眼Eと眼底カメラの位置合わせと眼底像のフォーカス合わせを自動で行う構成になっている。モニタ3に表示されている眼底観察画像の中心をどれだけモニタ3の画面上で移動して表示すればよいかは、フォーカス指標像Fのずれ量から算出して画像処理部72に指令、モニタ3への表示を行っている。しかし、従来の眼底カメラのように、合焦レンズ15及びフォーカスユニット22の光軸方向への移動をフォーカスノブを操作者が操作して、ノブの回転によりリンク機構やラック・ピニオン機構を利用して機械的に行うようにしてもよい。この場合に、操作するフォーカスノブの操作量つまり回転量をポテンショメータやエンコーダで検出して、その検出結果を合焦レンズ15の移動量として制御部71が読み取る。モニタ3に表示される眼底観察画像の表示位置の制御を行っても、本実施例と同様の効果が得られる。
The fundus camera of this embodiment is configured to automatically align the eye E and the fundus camera and focus the fundus image. How much the center of the fundus observation image displayed on the
また、本実施例では撮像素子33に撮像された眼底観察画像をモニタ3に表示する際に表示位置を変更しているが、図22に示すようにモニタ3へは撮像素子33に撮像された画像をそのまま表示するようにしてもよい。この場合には、その画面上に(a)に示すように静止画で撮影される範囲Saや、(b)に示すように静止画撮影の中心を示すマークScを表示するようにすることができる。
In this embodiment, the display position is changed when the fundus observation image captured by the
以上の説明では、好ましい実施例を述べたが、本発明はこの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiment has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.
1 表示部
2 駆動ユニット
3 モニタ
4 ジョイスティック
5 撮影部
6 カメラ
11 対物レンズ
12 楔状プリズム
15 合焦レンズ
18、33、39 撮像素子
22 フォーカスユニット
27、28、31、36、40 光源
38 分離プリズムユニット
71 制御部
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