JP2015023914A

JP2015023914A - Ophthalmologic apparatus, ophthalmologic method, and program

Info

Publication number: JP2015023914A
Application number: JP2013153821A
Authority: JP
Inventors: 喜隆中野; Yoshitaka Nakano
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2015-02-05

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To complete highly accurate focus control in a short time.SOLUTION: A focus index detection part 1811 detects a focus index image within a first region in image data indicating an eye to be examined. A focus detection part 181 performs first focus control by moving a focus lens on the basis of a detection result of the focus index image within the first region. The focus index detection part 1811 detects a focus index image within a second region that is narrower than the first region in the image data indicating the eye to be examined after the first focus control. The focus detection part 181 performs second focus control by moving the focus lens on the basis of the detection result of the focus index image within the second region.

Description

本発明は、フォーカス指標像に基づいて合焦制御を行う技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for performing focusing control based on a focus index image.

従来の眼底カメラでは、被検眼の眼底にピントを容易に合わせるために、フォーカス指標像をスプリットプリズムで分割し、被検眼の眼底に投影する。フォーカス指標像の結像位置が眼底面から前後にずれると、投影されたフォーカス指標像が上下にずれる。操作者は、観察撮影系のフォーカスレンズを介して、フォーカス指標像の位置関係を観察し、合焦させるように操作することが行われている。また、眼底カメラがフォーカス指標像を感知し、フォーカス指標像の位置関係から合焦させる技術も知られている（特許文献１参照）。 In a conventional fundus camera, a focus index image is divided by a split prism and projected onto the fundus of the subject eye in order to easily focus on the fundus of the subject eye. When the imaging position of the focus index image is shifted back and forth from the fundus surface, the projected focus index image is shifted up and down. An operator observes the positional relationship of the focus index image via the focus lens of the observation photographing system, and performs an operation to bring it into focus. There is also known a technique in which a fundus camera senses a focus index image and focuses it from the positional relationship of the focus index image (see Patent Document 1).

特開平５−９５９０７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-95907

しかしながら、フォーカス指標像はデフォーカス量が大きい場合は不鮮明になり、フォーカス指標像自体がどこに存在するのか判断できないことがある。このような場合、デフォーカス量を算出することが難しく、合焦制御を行うことができない。仮に、正確ではないデフォーカス量で合焦制御を行った場合、その結果、精度の高い合焦状態を得られるかどうか不明である。従って、合焦制御後、合焦状態が得られたかどうかを判断するための時間を別途要することになり、合焦完了までの時間の長期化につながる。 However, the focus index image becomes unclear when the defocus amount is large, and it may be impossible to determine where the focus index image itself exists. In such a case, it is difficult to calculate the defocus amount and focus control cannot be performed. If focus control is performed with an inaccurate defocus amount, it is unclear whether or not a highly accurate focus state can be obtained as a result. Therefore, after focusing control, it takes another time to determine whether or not the in-focus state has been obtained, leading to an increase in time until focusing is completed.

そこで、本発明の目的は、高い精度の合焦制御を短時間で完了させることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to complete high-precision focusing control in a short time.

本発明の眼科装置は、被検眼を示す画像データにおける第１の範囲からフォーカス指標像を検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段による前記フォーカス指標像の検出結果に基づいてフォーカスレンズを移動させることで第１の合焦制御を行う第１の合焦制御手段と、前記第１の合焦制御の後、前記被検眼を示す画像データにおける、前記第１の範囲より狭い第２の範囲から前記フォーカス指標像を検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段による前記フォーカス指標像の検出結果に基づいて前記フォーカスレンズを移動させることで第２の合焦制御を行う第２の合焦制御手段とを有することを特徴とする。 The ophthalmologic apparatus of the present invention includes a first detection unit that detects a focus index image from a first range in image data representing an eye to be examined, and a focus based on a detection result of the focus index image by the first detection unit. A first focusing control unit that performs first focusing control by moving the lens; and after the first focusing control, the first focusing control unit that is narrower than the first range in the image data indicating the eye to be examined. A second detection unit that detects the focus index image from a range of 2 and a second focus control by moving the focus lens based on the detection result of the focus index image by the second detection unit. And a second focusing control means for performing.

本発明によれば、高い精度の合焦制御を短時間で完了させることが可能となる。 According to the present invention, high-precision focusing control can be completed in a short time.

本発明の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the fundus camera which concerns on embodiment of this invention. 合焦検出範囲について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the focus detection range. デフォーカス量とフォーカス指標像との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between a defocus amount and a focus parameter | index image. スキャンラインの輝度値のスキャン結果を示す図である。It is a figure which shows the scanning result of the luminance value of a scan line. 本発明の実施形態に係る眼底カメラの自動合焦モード時の撮影処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the imaging | photography process at the time of the automatic focusing mode of the fundus camera which concerns on embodiment of this invention. 図５のステップＳ１０４及びＳ１０８における第１及び第２の合焦検出処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the 1st and 2nd focus detection process in step S104 and S108 of FIG.

以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments to which the invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

＜第１の実施形態＞
（眼底カメラの構成）
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。図１に示すように、光軸Ｌ１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、可視光を遮断するフィルタ３、ストロボ等の撮影用光源４、レンズ５、及び、ミラー６が配置される。光軸Ｌ２上には、リング状開口を有するリング絞り７、リレーレンズ８、及び、中央部開口を有する穴あきミラー９が順次配列されている。また、光軸Ｌ３上には、被検眼Ｅに対向して配置された対物レンズ１０、穴部に撮影絞り１１を備える穴あきミラー９、光軸Ｌ３上の位置を移動することによりピントを調整するフォーカスレンズ１２、及び、撮影レンズ１３が順次配列されている。 <First Embodiment>
(Structure of fundus camera)
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fundus camera according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, on the optical axis L1, an observation light source 1 that emits steady light such as a halogen lamp, a condenser lens 2, a filter 3 that transmits infrared light and blocks visible light, and a strobe or the like. A light source 4 for lens, a lens 5 and a mirror 6 are arranged. On the optical axis L2, a ring diaphragm 7 having a ring-shaped opening, a relay lens 8, and a perforated mirror 9 having a central opening are sequentially arranged. Further, on the optical axis L3, the objective lens 10 disposed opposite to the eye E, the perforated mirror 9 having the photographing aperture 11 in the hole, and the focus is adjusted by moving the position on the optical axis L3. A focus lens 12 and a photographing lens 13 are sequentially arranged.

撮影レンズ１３の先には、動画観察と静止画撮影とを兼ねた撮像素子１４が配列されている。また、撮像素子１４の出力は画像処理部１７に接続され、画像処理部１７の出力はシステム制御部１８に接続されており、画像処理部１７は、撮像素子１４により撮像された観察像をモニタ１５に出力する。一方、光軸Ｌ２上のリング絞り7とリレーレンズ８との間には、フォーカス指標投影部２２が配置されている。フォーカスレンズ駆動部１９及びフォーカス指標駆動部２０は夫々、システム制御部１８の制御に基づいて、フォーカスレンズ１２及びフォーカス指標投影部２２を駆動する。 At the tip of the photographic lens 13, an image sensor 14 that serves both for moving image observation and still image shooting is arranged. The output of the image sensor 14 is connected to the image processor 17, the output of the image processor 17 is connected to the system controller 18, and the image processor 17 monitors an observation image captured by the image sensor 14. 15 is output. On the other hand, a focus index projection unit 22 is disposed between the ring diaphragm 7 and the relay lens 8 on the optical axis L2. The focus lens drive unit 19 and the focus index drive unit 20 drive the focus lens 12 and the focus index projection unit 22 based on the control of the system control unit 18, respectively.

手動合焦モード時には、システム制御部１８は、操作者による操作入力部２１の操作入力に従って、フォーカスレンズ駆動部１９を制御するとともに、被検眼Ｅの眼底Ｅｒと撮像素子１４とが光学的に共役関係になるようにフォーカス指標投影部２２を制御する。一方、自動合焦モード時には、システム制御部１８は、後述する第１の合焦検出処理及び第２の合焦検出処理でフォーカスレンズ駆動部１９を制御するとともに、被検眼Ｅの眼底Ｅｒと撮像素子１４とが光学的に共役関係になるようにフォーカス指標投影部２２を制御する。 In the manual focusing mode, the system control unit 18 controls the focus lens driving unit 19 according to the operation input of the operation input unit 21 by the operator, and the fundus Er of the eye E to be examined and the image sensor 14 are optically conjugate. The focus index projection unit 22 is controlled so that the relationship is established. On the other hand, in the automatic focusing mode, the system control unit 18 controls the focus lens driving unit 19 in a first focusing detection process and a second focusing detection process which will be described later, and captures the fundus Er of the eye E and the imaging. The focus index projection unit 22 is controlled so as to be optically conjugate with the element 14.

また、システム制御部１８は、観察用光源１の光量調整、点灯及び消灯等の制御とともに撮影用光源４の光量調整、点灯及び消灯等の制御を行う。システム制御部１８は、合焦状態を検出するための合焦検出部１８１を内部に備える。合焦検出部１８１は、フォーカス指標を検出するためのフォーカス指標検出部１８１１を内部に備える。なお、図１に示す眼科カメラは、眼科装置の例となる構成である。 Further, the system control unit 18 controls the light amount adjustment, lighting and extinguishing of the imaging light source 4 as well as the light amount adjustment, lighting and extinguishing of the observation light source 1. The system control unit 18 includes an in-focus detection unit 181 for detecting the in-focus state. The focus detection unit 181 includes a focus index detection unit 1811 for detecting a focus index. Note that the ophthalmic camera shown in FIG. 1 is an exemplary configuration of an ophthalmologic apparatus.

（合焦検出範囲）
次に、図２を参照しながら、合焦検出範囲について説明する。図２は、モニタ１５に表示された眼底像を拡大表示した状態を示す図である。図２において、領域２０１は、第１の合焦検出時における合焦検出範囲（以下、第１の合焦検出範囲と称す）であり、領域２０２は、第２の合焦検出時における合焦検出範囲（以下、第２の合焦検出範囲と称す）である。なお、第１の合焦検出範囲は第１の範囲の例であり、第２の合焦検出範囲は第２の範囲の例である。 (Focus detection range)
Next, the focus detection range will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the fundus image displayed on the monitor 15 is displayed in an enlarged manner. In FIG. 2, an area 201 is a focus detection range at the time of first focus detection (hereinafter referred to as a first focus detection range), and an area 202 is a focus at the time of second focus detection. This is a detection range (hereinafter referred to as a second focus detection range). The first focus detection range is an example of the first range, and the second focus detection range is an example of the second range.

図２に示すように、第１の合焦検出範囲２０１は、取得した画像データ（以下、画像と略す）中における任意の幅を持つ帯状の範囲である。勿論、取得した画像全域を第１の合焦検出範囲２０１としてもよい。第２の合焦検出範囲２０２は、第１の合焦検出範囲２０１内に含まれる第１の合焦検出範囲２０１より狭い任意の範囲である。第１の合焦検出範囲２０１及び第２の合焦検出範囲２０２には、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂが含まれている。なお、２０３ａ及び２０３ｂは、眼底カメラと被検眼との位置合わせを行うためのアライメント指標像である。なお、第２の合焦検出範囲は、第１の合焦検出範囲に含まれなくても良い。例えば、図２における範囲２０１における範囲２０２以外の範囲を第１の合焦検出範囲としても良い。ここで、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂは、眼底像の中心で直線に並んだ場合に、眼底と撮像素子１４の撮像面とが合焦している。このため、第１の合焦検出時よりも第２の合焦検出時の方がより合焦されているので、第２の合焦検出範囲は、眼底像の中心付近に設定することが好ましい。 As shown in FIG. 2, the first focus detection range 201 is a band-like range having an arbitrary width in the acquired image data (hereinafter abbreviated as an image). Of course, the entire acquired image may be set as the first focus detection range 201. The second focus detection range 202 is an arbitrary range narrower than the first focus detection range 201 included in the first focus detection range 201. The first focus detection range 201 and the second focus detection range 202 include focus index images 205a and 205b. Note that 203a and 203b are alignment index images for aligning the fundus camera and the eye to be examined. Note that the second focus detection range may not be included in the first focus detection range. For example, a range other than the range 202 in the range 201 in FIG. 2 may be set as the first focus detection range. Here, when the focus index images 205a and 205b are arranged in a straight line at the center of the fundus image, the fundus and the imaging surface of the image sensor 14 are in focus. For this reason, since the second focus detection is more focused than the first focus detection, the second focus detection range is preferably set near the center of the fundus image. .

（デフォーカス量とフォーカス指標像との関係）
次に、図３を参照しながら、デフォーカス量とフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂとの関係について説明する。図３は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順にデフォーカス量が大きくなっていくときのフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの様子を示す図である。即ち、図３（ａ）は、デフォーカス量が小さい状態を示しており、左右のフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂのｙ軸方向のずれが小さい。また、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂもフォーカスが合った状態にあり、鮮鋭に表示されている。図３（ｂ）は、図３（ａ）よりも若干デフォーカス量が増えた状態を示しており、左右のフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂが上下にずれている。また、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂも同様にデフォーカス量が増えるため、やや鮮鋭さを失い、周辺がボケ始めている。図３（ｃ）は、デフォーカス量が非常に大きい状態を示しており、フォーカス指標像２０５ａと２０５ｂとの上下のズレ量が非常に大きい。また、図３（ｃ）に示す状態では、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂは大きくボケており、背景の中に埋もれてしまう。従って、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂを検出する際に、画像から背景を消去してフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂのみを抽出することが困難になる。その結果、算出されるデフォーカス量の信頼性が低下することになる。 (Relationship between defocus amount and focus index image)
Next, the relationship between the defocus amount and the focus index images 205a and 205b will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating the state of the focus index images 205a and 205b when the defocus amount increases in the order of (a), (b), and (c). That is, FIG. 3A shows a state where the defocus amount is small, and the shift in the y-axis direction between the left and right focus index images 205a and 205b is small. The focus index images 205a and 205b are also in focus and displayed sharply. FIG. 3B shows a state in which the defocus amount is slightly increased as compared with FIG. 3A, and the left and right focus index images 205a and 205b are displaced vertically. Similarly, since the focus index images 205a and 205b also increase the defocus amount, they lose a little sharpness and the periphery starts to blur. FIG. 3C shows a state in which the defocus amount is very large, and the vertical shift amount between the focus index images 205a and 205b is very large. In the state shown in FIG. 3C, the focus index images 205a and 205b are greatly blurred and buried in the background. Accordingly, when detecting the focus index images 205a and 205b, it is difficult to extract only the focus index images 205a and 205b by erasing the background from the image. As a result, the reliability of the calculated defocus amount decreases.

ここで、フォーカス指標像の検出方法としては、例えばフォーカス指標像のスロープを検出する方法、フォーカス指標像の最大輝度値並びに最低輝度値から求められるフォーカス指標像のコントラストを検出する方法、フォーカス指標像の半値幅を検出する方法、及び、高周波成分を抽出する方法等が挙げられる。本実施形態では、コントラストからフォーカス指標像のエッジを検出する方法を例に挙げて説明する。 Here, as a method of detecting the focus index image, for example, a method of detecting the slope of the focus index image, a method of detecting the contrast of the focus index image obtained from the maximum brightness value and the minimum brightness value of the focus index image, and the focus index image For example, a method for detecting the full width at half maximum and a method for extracting a high-frequency component. In the present embodiment, a method for detecting an edge of a focus index image from contrast will be described as an example.

図３（ａ）〜（ｃ）のスキャンラインＳｃ１及びＳｃ２は、フォーカス指標像検出部２０１によりフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの中心位置を検出するための輝度値のスキャン位置を示している。フォーカス指標像検出部２０１は、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの中心位置を検出するために、各フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの２つのエッジを検出する。フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの中心位置は、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの２つのエッジの中心位置として検出することができる。 Scan lines Sc1 and Sc2 in FIGS. 3A to 3C indicate the scan positions of the luminance values for the focus index image detection unit 201 to detect the center positions of the focus index images 205a and 205b. The focus index image detection unit 201 detects two edges of the focus index images 205a and 205b in order to detect the center positions of the focus index images 205a and 205b. The center positions of the focus index images 205a and 205b can be detected as the center positions of the two edges of the focus index images 205a and 205b.

図３（ａ）は、デフォーカス量が小さい場合のフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの状態を示している。デフォーカス量が小さい場合、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂは近い場所に投影され、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂも鮮明に投影される。一方、図３（ｃ）は、デフォーカス量が大きい場合のフォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂを示している。デフォーカス量が大きい場合、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの距離は遠く投影され、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂも不鮮明に投影される。 FIG. 3A shows the state of the focus index images 205a and 205b when the defocus amount is small. When the defocus amount is small, the focus index images 205a and 205b are projected close to each other, and the focus index images 205a and 205b are also projected clearly. On the other hand, FIG. 3C shows focus index images 205a and 205b when the defocus amount is large. When the defocus amount is large, the distance between the focus index images 205a and 205b is projected far, and the focus index images 205a and 205b are also projected unclearly.

図４は、スキャンラインＳｃ１及びＳｃ２の輝度値のスキャン結果を示す図である。図３（ａ）に示すような、デフォーカス量が小さいフォーカス指標像が鮮明な画像をスキャンした場合、図４（ａ）に示すように、輝度差が大きくコントラストが立った結果が得られる。このようにコントラストが立った場合には、フォーカス指標像のエッジの位置を精度よく検出することができる。フォーカス指標像の中心位置は、２つのエッジの中心位置として検出されるため、エッジを精度よく検出することができると、フォーカス指標像の中心位置の検出精度も高くなる。 FIG. 4 is a diagram illustrating scan results of the luminance values of the scan lines Sc1 and Sc2. When a clear image with a focus index image with a small defocus amount as shown in FIG. 3A is scanned, as shown in FIG. 4A, a result with a large brightness difference and a high contrast is obtained. When the contrast is thus increased, the position of the edge of the focus index image can be detected with high accuracy. Since the center position of the focus index image is detected as the center position of two edges, if the edge can be detected with high accuracy, the detection accuracy of the center position of the focus index image is also improved.

一方、図３（ｃ）に示すような、デフォーカス量が大きくフォーカス指標像が不鮮明な画像をスキャンした場合、図４（ｃ）に示すように、輝度差が小さくコントラストが立たない結果が得られる。このようにコントラストが立たない場合には、フォーカス指標像のエッジの位置を精度よく算出することができない。このため、フォーカス指標像の中心位置の検出精度も低くなる。 On the other hand, when an image having a large defocus amount and a blurred focus index image as shown in FIG. 3C is scanned, the result is that the brightness difference is small and no contrast is obtained as shown in FIG. It is done. When the contrast does not stand in this way, the position of the edge of the focus index image cannot be calculated with high accuracy. For this reason, the detection accuracy of the center position of the focus index image is also lowered.

（第１の合焦検出処理の概要）
次に、第１の合焦検出処理について説明する。第１の合焦検出処理は、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂがどこにあるか分からない状態から始まる。このため、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂが存在する可能性のある範囲全てを第１の合焦検出範囲２０１とする必要がある。 (Overview of first focus detection process)
Next, the first focus detection process will be described. The first focus detection process starts from a state in which the focus index images 205a and 205b are not known. For this reason, it is necessary to make all the ranges where the focus index images 205 a and 205 b may exist as the first focus detection range 201.

また、第１の合焦検出処理時には、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの状態が図３（ａ）に示すようにデフォーカス量が小さい状態か、図３（ｃ）に示すようにデフォーカス量が大きい状態か分からない。特に、図３（ｃ）に示すようにデフォーカス量が大きい状態である場合、算出されるデフォーカス量の信頼性は低くなる。しかし、第１の合焦検出処理では、撮影を行うための最終的な合焦状態を得るわけではないため、デフォーカス量の信頼性が低いことによる影響は少ない。 In the first focus detection process, the focus index images 205a and 205b are in a state where the defocus amount is small as shown in FIG. 3A, or the defocus amount is as shown in FIG. I don't know if it's big. In particular, when the defocus amount is large as shown in FIG. 3C, the reliability of the calculated defocus amount is low. However, in the first focus detection process, the final focus state for photographing is not obtained, so that the influence of the low reliability of the defocus amount is small.

（第２の合焦検出処理の概要）
次に、第２の合焦検出処理について説明する。第２の合焦検出処理では、先に行われた第１の合焦検出処理の結果を受けてフォーカスレンズ１２が移動した後の、デフォーカス量が小さい画像から合焦位置の検出が行われる。このため、図３（ａ）に示すように、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂが鮮明な画像において、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの中心位置の検出が行われる。上述したように、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂが鮮明な画像では、コントラストが立っているため、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂの中心位置を精度よく検出することができ、高い精度の合焦状態を得ることが可能となる。 (Overview of second focus detection process)
Next, the second focus detection process will be described. In the second focus detection process, the focus position is detected from an image with a small defocus amount after the focus lens 12 has moved in response to the result of the first focus detection process performed previously. . For this reason, as shown in FIG. 3A, the center positions of the focus index images 205a and 205b are detected in a clear image of the focus index images 205a and 205b. As described above, when the focus index images 205a and 205b are clear, the contrast is high, so that the center positions of the focus index images 205a and 205b can be detected with high accuracy, and a highly accurate in-focus state is obtained. It becomes possible.

また、フォーカス指標像２０５ａ及び２０５ｂは互いに合焦位置へ近づいてきているため、画像全体をスキャンする必要はなく、第１の合焦検出範囲２０１より狭い第２の合焦検出範囲２０２をスキャンすればよい。 Further, since the focus index images 205a and 205b are approaching the in-focus position, there is no need to scan the entire image, and the second focus detection range 202 narrower than the first focus detection range 201 is scanned. That's fine.

（自動合焦モード時の撮影処理）
次に、図５を参照しながら、本実施形態に係る眼底カメラの自動合焦モード時の撮影処理について説明する。ステップＳ１０１において、システム制御部１８は、前眼観察照明を点灯させる。これにより、検者は被検者の前眼部を観察することが可能となる。検者はマニュアルにて前眼ラフアライメントを行う。即ち、検者は、不図示の前眼スプリットが合致するよう作動距離を調整しつつ、瞳孔が画面中心に位置するように調整する。 (Shooting process in autofocus mode)
Next, imaging processing in the automatic focusing mode of the fundus camera according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In step S101, the system control unit 18 turns on the anterior ocular observation illumination. As a result, the examiner can observe the anterior segment of the subject. The examiner performs rough anterior ocular alignment manually. That is, the examiner adjusts the pupil so that the pupil is positioned at the center of the screen while adjusting the working distance so that an anterior eye split (not shown) matches.

ステップＳ１０２において、システム制御部１８は、前眼スプリットの状態に基づいて、前眼アライメントが完了しているか否かを判定する。前眼ラフアライメントが完了している場合、処理はステップＳ１０３に移行する。一方、前眼ラフアライメントが完了していない場合、ステップＳ１０２が再び実行される。 In step S102, the system control unit 18 determines whether or not the anterior eye alignment has been completed based on the state of the anterior eye split. If the anterior ocular rough alignment is completed, the process proceeds to step S103. On the other hand, when the anterior ocular rough alignment is not completed, step S102 is executed again.

ステップＳ１０３において、システム制御部１８は、眼底観察切換えを実行する。具体的には、システム制御部１８は、不図示の前眼観察鏡筒を退避させ、眼底観察状態とする。また、システム制御部１８は、前眼観察照明を消灯するとともに、スプリット輝点を点灯する。これで、前眼ラフアライメントが完了した状態となり、さらにスプリット輝点を投影している状態となるが、眼底観察照明は点灯していないため、眼底像を観察することはできない。 In step S103, the system control unit 18 performs fundus observation switching. Specifically, the system control unit 18 retracts the anterior eye observation barrel (not shown) to enter the fundus observation state. Further, the system control unit 18 turns off the anterior eye observation illumination and turns on the split bright spot. Thus, the anterior ocular rough alignment is completed and a split bright spot is projected. However, the fundus observation illumination is not turned on, and thus the fundus image cannot be observed.

ステップＳ１０４において、システム制御部１８は、フォーカスレンズ１２を移動させて第１の合焦検出処理を行う。なお、第１の合焦検出処理の詳細については後述する。 In step S104, the system control unit 18 performs the first focus detection process by moving the focus lens 12. Details of the first focus detection process will be described later.

ステップＳ１０５において、システム制御部１８は、第１の合焦検出処理が完了したか否かを判定する。２つのフォーカス指標像の中心位置のｙ軸方向の差が所定の値以下に収まっている場合、第１の合焦検出処理が完了したものとして、処理はステップＳ１０６に移行する。一方、２つのフォーカス指標像の中心位置のｙ軸方向の差が所定の値以下に収まっていない場合、第１の合焦検出処理が完了していないものとして、処理はステップＳ２０４に戻り、再び第１の合焦検出処理が行われる。これにより、第１の合焦検出処理では、眼底に対して概ね合焦させることができる。 In step S105, the system control unit 18 determines whether or not the first focus detection process is completed. When the difference in the y-axis direction between the center positions of the two focus index images is less than or equal to a predetermined value, it is determined that the first focus detection process has been completed, and the process proceeds to step S106. On the other hand, if the difference in the y-axis direction between the center positions of the two focus index images is not less than or equal to the predetermined value, the process returns to step S204, assuming that the first focus detection process is not completed, and again A first focus detection process is performed. Thereby, in the first focus detection process, the fundus can be substantially focused.

ステップＳ１０６において、システム制御部１８は、眼底観察照明を点灯するとともにＷＤ輝点を点灯し、眼底ファインアライメント状態に移行する。この状態では、検者は眼底像とともにＷＤ輝点も観察することができるため、ＷＤ輝点の位置及びボケ量に応じて眼底ファインアライメントを行うことが可能になる。 In step S106, the system control unit 18 turns on the fundus observation illumination and turns on the WD bright spot, and shifts to the fundus fine alignment state. In this state, since the examiner can observe the WD bright spot as well as the fundus image, the fundus fine alignment can be performed according to the position and blur amount of the WD bright spot.

検者は、マニュアルにて眼底ファインアライメントを行う。ステップＳ１０７において、システム制御部１８は、眼底ファインアライメントが完了したか否かを判定する。システム制御部１８は、撮像素子１４から得られた観察像からＷＤ像を抽出し、その位置及びボケ量を評価し、眼底ファインアライメント状態を認識することにより、眼底ファインアライメントが完了したか否かを判定する。眼底ファインアライメントが完了した場合、処理はステップＳ１０８に移行する。一方、眼底ファインアライメントが完了していない場合、処理はステップＳ１０７に戻り、眼底ファインアライメントを再び実行する。 The examiner performs fundus fine alignment manually. In step S107, the system control unit 18 determines whether or not fundus fine alignment is completed. The system control unit 18 extracts the WD image from the observation image obtained from the image sensor 14, evaluates the position and the amount of blur, recognizes the fundus fine alignment state, and determines whether or not the fundus fine alignment is completed. Determine. When fundus fine alignment is completed, the process proceeds to step S108. On the other hand, when the fundus fine alignment is not completed, the process returns to step S107, and the fundus fine alignment is executed again.

ステップＳ１０８において、システム制御部１８は、フォーカスレンズ１２を移動させて第２の合焦検出処理を行う。なお、第２の合焦検出処理の詳細については後述する。 In step S108, the system control unit 18 moves the focus lens 12 to perform a second focus detection process. Details of the second focus detection process will be described later.

ステップＳ１０９において、システム制御部１８は、第２の合焦検出処理が完了したか否かを判定する。２つのフォーカス指標像の中心位置がｙ軸方向で一致し、第２の合焦検出処理が完了した場合、処理はステップＳ１１０に移行する。一方、２つのフォーカス指標像の中心位置がｙ軸方向で一致しておらず、第２の合焦検出処理が完了していない場合、処理はステップＳ１０８に戻り、再び第２の合焦検出処理が行われる。これにより、第２の合焦検出処理では、撮影を行うための最終的な合焦状態を得ることができる。 In step S109, the system control unit 18 determines whether or not the second focus detection process is completed. When the center positions of the two focus index images match in the y-axis direction and the second focus detection process is completed, the process proceeds to step S110. On the other hand, if the center positions of the two focus index images do not coincide with each other in the y-axis direction and the second focus detection process is not completed, the process returns to step S108, and the second focus detection process is performed again. Is done. Thereby, in the second focus detection process, a final focus state for photographing can be obtained.

ステップＳ１１０において、システム制御部１８は、眼底観察照明、スプリット輝点及びＷＤ輝点を消灯して撮影に備える。ステップＳ１１１において、システム制御部１８は、撮影処理を行う。ステップＳ１１２において、システム制御部１８は、次の撮影処理に備えるために、不図示の前眼観察鏡筒を挿入するとともに前眼観察照明を点灯し、眼底カメラを前眼観察状態に移行させる。 In step S110, the system control unit 18 turns off the fundus observation illumination, the split bright spot, and the WD bright spot to prepare for shooting. In step S111, the system control unit 18 performs a shooting process. In step S112, in order to prepare for the next imaging process, the system control unit 18 inserts an anterior ocular observation lens barrel (not shown) and turns on the anterior ocular observation illumination to shift the fundus camera to the anterior ocular observation state.

（第１及び第２の合焦検出処理の詳細）
図６は、図５のステップＳ１０４及びＳ１０８における第１及び第２の合焦検出処理の詳細を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら、第１及び第２の合焦検出処理について詳細に説明する。先ず、図６に示す処理の前段において次の処理が実行される。システム制御部１８は、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で可視光がカットされて赤外光のみが透過される。当該赤外光は、ストロボ等の撮影用光源４を透過し、レンズ５、ミラー６及びリング絞り7によりリング状の光束とされた後、リレーレンズ８及び穴あきミラー９により光軸Ｌ３方向に偏向され、対物レンズ１０を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。眼底Ｅｒに達した光束は、反射散乱され、被検眼Ｅから射出し、対物レンズ１０、撮影絞り１１、フォーカスレンズ１２及び撮影レンズ１３を介して、撮像素子１４に眼底像として結像する。 (Details of first and second focus detection processes)
FIG. 6 is a flowchart showing details of the first and second focus detection processes in steps S104 and S108 of FIG. Hereinafter, the first and second focus detection processes will be described in detail with reference to FIG. First, the following processing is executed in the previous stage of the processing shown in FIG. The system control unit 18 turns on the observation light source 1. The light beam emitted from the observation light source 1 is collected by the condenser lens 2, the visible light is cut by the filter 3, and only the infrared light is transmitted. The infrared light passes through a photographic light source 4 such as a strobe light and is converted into a ring-shaped light beam by a lens 5, a mirror 6 and a ring diaphragm 7, and then in the direction of the optical axis L 3 by a relay lens 8 and a perforated mirror 9. The deflected light illuminates the fundus Er of the eye E through the objective lens 10. The light beam reaching the fundus Er is reflected and scattered, exits from the eye E, and forms a fundus image on the image sensor 14 through the objective lens 10, the photographing aperture 11, the focus lens 12, and the photographing lens 13.

次に、図６に示す処理に移行する。ステップＳ２０１において、フォーカス指標検出部１８１１は、撮像素子１４から眼底像を取得する。ステップＳ２０２において、フォーカス指標検出部１８１１は、ステップＳ２０１にて取得した眼底像から２つのフォーカス指標像を検出し、それぞれの中心位置を算出する。ステップＳ２０３において、合焦検出部１８１は、２つのフォーカス指標像の中心位置のｙ軸方向の差（デフォーカス量）を算出する。なお、ステップＳ２０２及びＳ２０３は、第１の検出手段及び第２の検出手段の処理例である。ここで、第１の検出手段は、フォーカス指標検出部１８１１において、第１の範囲におけるフォーカス指標像を検出する機能を有する手段の一例である。また、第２の検出手段は、フォーカス指標検出部１８１１において、第２の範囲におけるフォーカス指標像を検出する機能を有する手段の一例である。 Next, the process proceeds to the process shown in FIG. In step S <b> 201, the focus index detection unit 1811 acquires a fundus image from the image sensor 14. In step S202, the focus index detection unit 1811 detects two focus index images from the fundus image acquired in step S201, and calculates the respective center positions. In step S203, the focus detection unit 181 calculates a difference (defocus amount) in the y-axis direction between the center positions of the two focus index images. Steps S202 and S203 are processing examples of the first detection unit and the second detection unit. Here, the first detection unit is an example of a unit having a function of detecting a focus index image in the first range in the focus index detection unit 1811. The second detection unit is an example of a unit having a function of detecting a focus index image in the second range in the focus index detection unit 1811.

ステップＳ２０４において、合焦検出部１８１は、ステップＳ２０３にて算出した中心位置のｙ軸方向の差に基づいて、合焦状態とするためのフォーカスレンズ１２の移動量を算出する。ステップＳ２０５において、システム制御部１８は、ステップＳ２０４で算出した移動量だけフォーカスレンズ１２を移動させる。なお、フォーカスレンズ１２の移動が完了すると、ｙ軸方向における２つのフォーカス指標像の中心位置は一致する。なお、ステップＳ２０４及びＳ２０５は、第１の合焦制御手段及び第２の合焦制御手段の処理例である。ここで、第１の合焦制御手段は、システム制御部１８において、第１の検出手段によるフォーカス指標像の検出結果に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させる（第１の合焦制御を行う）機能を有する手段の一例である。また、第２の合焦制御手段は、システム制御部１８において、第２の検出手段によるフォーカス指標像の検出結果に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させる（第２の合焦制御を行う）機能を有する手段の一例である。 In step S204, the focus detection unit 181 calculates the movement amount of the focus lens 12 for achieving the in-focus state based on the difference in the y-axis direction of the center position calculated in step S203. In step S205, the system control unit 18 moves the focus lens 12 by the movement amount calculated in step S204. When the movement of the focus lens 12 is completed, the center positions of the two focus index images in the y-axis direction match. Steps S204 and S205 are processing examples of the first focus control unit and the second focus control unit. Here, the first focus control unit has a function of moving the focus lens 12 based on the detection result of the focus index image by the first detection unit (performs first focus control) in the system control unit 18. It is an example of a means having Further, the second focus control means has a function of moving the focus lens 12 (performing second focus control) in the system control unit 18 based on the detection result of the focus index image by the second detection means. It is an example of the means to have.

本実施形態においては、第１の合焦検出範囲を対象にした第１の合焦検出処理により眼底に対して概ね合焦させた後、第１の合焦検出範囲より狭い第２の合焦検出範囲を対象にした第２の合焦検出処理により最終的な合焦状態を得るようにしている。即ち、本実施形態においては、第１の合焦検出処理及び第２の合焦検出処理によって最終的な合焦状態を確実に得ることができるため、高い精度の合焦制御を短時間で完了させることが可能となる。 In the present embodiment, the second focus that is narrower than the first focus detection range is obtained after the focus is substantially focused on the fundus by the first focus detection process for the first focus detection range. The final in-focus state is obtained by the second in-focus detection process for the detection range. That is, in the present embodiment, the final focus state can be reliably obtained by the first focus detection process and the second focus detection process, so that highly accurate focus control is completed in a short time. It becomes possible to make it.

＜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。第１の実施形態では、第１の合焦検出処理及び第２の合焦検出処理の双方でスキャンライン上の全ての画素の輝度値を検出している。これに対し、第２の実施形態では、第１の合焦検出処理時においては、スキャンライン上の画素を間引いて輝度値を検出するものである。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the luminance values of all pixels on the scan line are detected by both the first focus detection process and the second focus detection process. On the other hand, in the second embodiment, in the first focus detection process, the luminance value is detected by thinning out pixels on the scan line.

第１の合焦検出処理では、図２の２０１に示すように、スキャンすべき第１の合焦検出範囲は広いため、フォーカス指標像の中心位置を検出するまで時間がかかる。そこで、第２の実施形態では、第１の合焦検出範囲２０１内のスキャンライン上の画素を間引いて輝度値を検出することにより、処理時間の短縮を図るものである。なお、第２の合焦検出処理については、第１の実施形態と同様である。 In the first focus detection process, as indicated by 201 in FIG. 2, since the first focus detection range to be scanned is wide, it takes time to detect the center position of the focus index image. Therefore, in the second embodiment, the processing time is shortened by detecting the luminance value by thinning out pixels on the scan line in the first focus detection range 201. Note that the second focus detection process is the same as in the first embodiment.

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第１の実施形態では、第１の合焦検出処理時において、算出されたデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１２を移動させる。このとき、第１の合焦検出処理においてはデフォーカス量の算出精度が低いため、たとえフォーカスレンズ１２を高い精度で移動させても、最終的な合焦状態に対する影響は少ない。一方、第１の合焦検出処理でフォーカスレンズ１２を素早く移動させれば、その分、第２の合焦検出処理を早く開始させることが可能となり、最終的な合焦状態を得るまでの時間を短縮させることができる。 <Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, the focus lens 12 is moved based on the calculated defocus amount during the first focus detection process. At this time, since the calculation accuracy of the defocus amount is low in the first focus detection process, even if the focus lens 12 is moved with high accuracy, there is little influence on the final focus state. On the other hand, if the focus lens 12 is quickly moved in the first focus detection process, the second focus detection process can be started earlier, and the time until the final focus state is obtained. Can be shortened.

一方、第２の合焦検出処理においては、第１の合焦検出処理に比べて鮮明なフォーカス指標像を対象にデフォーカス量が算出される。このため、第１の合焦検出処理時に比べて第２の合焦検出処理時に算出されるデフォーカス量は精度が高い。また、第２の合焦検出処理では、撮影のための最終的な合焦状態を得るために、デフォーカス量に応じてフォーカスレンズ１２を精度よく停止させる必要がある。 On the other hand, in the second focus detection process, the defocus amount is calculated for a sharp focus index image as compared with the first focus detection process. For this reason, the defocus amount calculated during the second focus detection process is higher in accuracy than during the first focus detection process. In the second focus detection process, the focus lens 12 needs to be accurately stopped according to the defocus amount in order to obtain a final focus state for photographing.

そこで、第３の実施形態は、第１の合焦検出処理時より第２の合焦検出処理時のフォーカスレンズ１２の移動制御の精度を高くすることにより、最終的な合焦状態を得るまでの時間を短縮させることができる。ここで、第１の合焦検出処理時より第２の合焦検出処理時のフォーカスレンズ１２の移動制御の精度を高くする、とは、例えば、第１の合焦検出処理時における単位時間あたりのフォーカスレンズ１２の移動距離を、第２の合焦検出処理時における単位時間あたりのフォーカスレンズ１２の移動距離より長くすることを意味する。なお、第３の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせた態様も、本発明の範疇に含まれる。 Therefore, in the third embodiment, the accuracy of movement control of the focus lens 12 at the time of the second focus detection process is made higher than that at the time of the first focus detection process, so that the final focus state is obtained. Can be shortened. Here, the accuracy of movement control of the focus lens 12 during the second focus detection process is higher than that during the first focus detection process, for example, per unit time during the first focus detection process. This means that the moving distance of the focus lens 12 is longer than the moving distance of the focus lens 12 per unit time during the second focus detection process. In addition, the aspect which combined 3rd Embodiment and 2nd Embodiment is also contained in the category of this invention.

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。 The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims

被検眼を示す画像データにおける第１の範囲からフォーカス指標像を検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段による前記フォーカス指標像の検出結果に基づいてフォーカスレンズを移動させることで第１の合焦制御を行う第１の合焦制御手段と、
前記第１の合焦制御の後、前記被検眼を示す画像データにおける、前記第１の範囲より狭い第２の範囲から前記フォーカス指標像を検出する第２の検出手段と、
前記第２の検出手段による前記フォーカス指標像の検出結果に基づいて前記フォーカスレンズを移動させることで第２の合焦制御を行う第２の合焦制御手段とを有することを特徴とする眼科装置。 First detection means for detecting a focus index image from a first range in the image data indicating the eye to be examined;
First focus control means for performing first focus control by moving a focus lens based on a detection result of the focus index image by the first detection means;
Second detection means for detecting the focus index image from a second range narrower than the first range in the image data indicating the eye to be examined after the first focus control;
An ophthalmologic apparatus comprising: a second focus control unit that performs a second focus control by moving the focus lens based on a detection result of the focus index image by the second detection unit. .

前記第２の検出手段は、前記第１の範囲より狭く且つ前記第１の範囲に含まれる範囲である前記第２の範囲から前記フォーカス指標像を検出することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。 The said 2nd detection means detects the said focus parameter | index image from the said 2nd range which is a range narrower than the said 1st range and included in the said 1st range. Ophthalmic equipment.

前記第２の範囲は、前記第１の範囲より狭く且つ前記被検眼の眼底像の中心を含む範囲であることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。 The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the second range is a range that is narrower than the first range and includes a center of a fundus image of the eye to be examined.

前記第１の検出手段は、画素が間引かれた前記第１の範囲から前記フォーカス指標像を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の眼科装置。 4. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the first detection unit detects the focus index image from the first range where pixels are thinned. 5.

前記第２の合焦制御手段は、前記第１の合焦制御手段による前記フォーカスレンズの移動制御より高い精度で、前記フォーカスレンズの移動制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の眼科装置。 5. The focus control unit according to claim 1, wherein the second focus control unit performs the focus lens movement control with higher accuracy than the focus lens movement control by the first focus control unit. The ophthalmic apparatus according to claim 1.

被検眼を示す画像データにおける第１の範囲からフォーカス指標像を検出する第１の検出ステップと、
前記第１の検出ステップによる前記フォーカス指標像の検出結果に基づいてフォーカスレンズを移動させることで第１の合焦制御を行う第１の合焦制御ステップと、
前記第１の合焦制御の後、前記被検眼を示す画像データにおける、前記第１の範囲より狭い第２の範囲から前記フォーカス指標像を検出する第２の検出ステップと、
前記第２の検出ステップによる前記フォーカス指標像の検出結果に基づいて前記フォーカスレンズを移動させることで第２の合焦制御を行う第２の合焦制御ステップとを有することを特徴とする眼科方法。 A first detection step of detecting a focus index image from a first range in the image data indicating the eye to be examined;
A first focus control step for performing a first focus control by moving a focus lens based on the detection result of the focus index image in the first detection step;
A second detection step of detecting the focus index image from a second range narrower than the first range in the image data indicating the eye to be examined after the first focusing control;
An ophthalmologic method comprising: a second focus control step of performing a second focus control by moving the focus lens based on a detection result of the focus index image in the second detection step. .

前記第２の検出ステップにおいて、前記第１の範囲より狭く且つ前記第１の範囲に含まれる範囲である前記第２の範囲から前記フォーカス指標像を検出することを特徴とする請求項６に記載の眼科方法。 The focus index image is detected from the second range which is narrower than the first range and included in the first range in the second detection step. Ophthalmic methods.

前記第２の範囲は、前記第１の範囲より狭く且つ前記被検眼の眼底像の中心を含む範囲であることを特徴とする請求項６又は７に記載の眼科方法。 The ophthalmologic method according to claim 6 or 7, wherein the second range is a range narrower than the first range and including a center of a fundus image of the eye to be examined.

前記第１の検出ステップにおいて、画素が間引かれた前記第１の範囲から前記フォーカス指標像を検出することを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項に記載の眼科方法。 9. The ophthalmologic method according to claim 6, wherein, in the first detection step, the focus index image is detected from the first range in which pixels are thinned. 10.

前記第２の合焦制御ステップにおいて、前記第１の合焦制御手段による前記フォーカスレンズの移動制御より高い精度で、前記フォーカスレンズの移動制御を行うことを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項に記載の眼科方法。 The focus lens movement control is performed in the second focus control step with higher accuracy than the focus lens movement control by the first focus control means. The ophthalmic method according to claim 1.

請求項６乃至１０の何れか１項に記載の眼科方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform each process of the ophthalmic method of any one of Claims 6 thru | or 10.