JP5101370B2 - 眼底撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置に関する。
従来、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置には、被検眼眼底とのフォーカスを合わせるためのフォーカシングレンズが設けられており、フォーカシングレンズを手動又は自動(オートフォーカス)にて光軸方向に移動させることにより、被検眼眼底と撮像素子とのフォーカス合わせがなされている。
また、被検眼眼底とのフォーカス状態を検者に報知させる構成としては、被検眼眼底にスプリット指標を投影し、その反射光を眼底観察光学系の撮像素子により受光し、その撮像信号を表示モニタに出力させたときのスプリット指標の分離状態からフォーカス状態を検者に報知する手法が一般的である(特許文献1参照)。
また、他の構成としては、被検眼眼底にフォーカス用光束を投光し、その反射光を受光素子により受光し、受光素子からの受光信号に基づいて被検眼眼底に対するフォーカス状態を表示モニタ上に電子的に表示するものが知られている(特許文献2参照)。また、特許文献2には、被検眼の2経線方向の屈折度を測定する光学系とクロスシリンダによって被検眼の乱視を補正しようとする構成が開示されている。
特開2007−202724号公報 特開平9−66031号公報
ところで、近年では、高画素の二次元撮像素子により被検眼眼底を撮像し、取得した眼底画像をパソコンのディスプレイ等の大きな画面に表示して観察することが多い。このような場合、例えば、強度の乱視眼の眼底画像を表示すると、小さなモニタ画面ではあまり気にならない眼底画像のぼけが目立ってしまい、観察し難くなる場合がある。したがって、被検眼の乱視成分を含む屈折異常を補正することが望まれる。しかしながら、特許文献2の装置においては、被検眼の乱視を補正するために、複雑なフォーカス検出系と補正光学系が必要となり、光学配置が複雑となってしまう。
本発明は、上記問題点を鑑み、簡単な構成で被検眼の乱視成分を考慮した撮影を行うことのできる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
(1) フォーカシングレンズを光軸方向に移動させる駆動機構を有し、被検眼の眼底を撮像素子により撮影する眼底撮影光学系と、
別筐体の眼屈折力測定装置により測定された被検眼の乱視度数を含む測定データを取得する眼屈折力測定データ取得手段と、
被検眼眼底に対して照射されたフォーカス用光束を受光して被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出するフォーカス検出手段と、
該フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて得られるフォーカス状態を第1のフォーカス情報としてモニタ上に表示する制御手段と、を有し、
前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記制御手段は、前記フォーカシングレンズのフォーカス完了位置を被検眼の等価球面度数に対応する位置に設定し、該設定位置に基づくフォーカス情報を前記第1のフォーカス情報とは異なる第2のフォーカス情報として前記モニタ上に切換表示することを特徴とする。
(2) (1)の眼底撮影装置において、被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズの移動位置を基準に被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出する第2フォーカス検出手段を備え、前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記制御手段は、前記第2フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて得られる被検眼眼底に対するフォーカスのずれ量及びずれ方向を第2のフォーカス情報としてモニタ上に表示することを特徴とする。
(3) (2)の眼底撮影装置において、前記フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記駆動機構の駆動を制御して前記フォーカシングレンズを自動的に移動させるオートフォーカス手段を備え、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合には、前記制御手段は、第1のフォーカス情報をモニタ上に表示することを特徴とする。
(4) (3)の制御手段は、前記第1及び前記第2のフォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に表示し、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記モニタ上に光学的又は電子的に表示される2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させる一方、前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記第2フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記モニタ上に電子的に表示される2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させることを特徴とする。
(5) (4)の制御手段は、前記第1及び第2フォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に電子的に表示し、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合と,前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合とで、前記2本のフォーカスバーの表示形態を切り換えることを特徴とする。
(6) (5)の前記制御手段は、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合と,前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合とで、モニタ上に電子的に表示される2本のフォーカスバーの色、表示位置、分離方向、形状、の少なくともいずれかを変化させることを特徴とする。
(7) (6)の眼底撮影装置において、
前記オートフォーカス手段の作動による前記フォーカシングレンズの移動位置をフォーカス完了位置として設定する第1フォーカスモードと、前記データ取得手段によって取得された測定データに基づいて前記駆動機構を駆動制御したときの前記フォーカシングレンズの移動位置をフォーカス完了位置として設定する第2フォーカスモードと、を選択的に切り換えるモード切換信号を発するモード切換手段を備えることを特徴とする。
(8) (7)の眼底撮影装置において、前記眼屈折力測定データ取得手段によって取得された測定データにおける被検眼の乱視度数が所定の範囲内であるか否かを判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、前記判定手段により被検眼の乱視度数が所定の範囲内であると判定されたときは、前記モード切換手段により第1フォーカスモードを選択し、前記判定手段により被検眼の乱視度数が所定の範囲外であると判定されたときは、前記モード切換手段により第2フォーカスモードを選択することを特徴とする。
本発明によれば、簡単な構成で被検眼の乱視成分を考慮した撮影を行うことができる。
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。
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、眼底観察像や眼底撮影像を表示するモニタ8が設けられている。
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、眼底観察・撮影光学系30、フォーカス指標投影光学系40、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。
<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、リング状の開口を有するリングスリット17、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(ホールミラー)22、被検眼の眼前に配置される対物レンズ25を有する。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17との間に配置されたダイクロイックミラー16、リングスリット17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、赤外光を反射し可視光を透過する特性を持つ。
<眼底観察・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。ここで、孔あきミラー22は、対物レンズ25に関して被検眼瞳孔と略共役な位置に配置され、撮影絞り31は対物レンズ25に関して被検眼Eの角膜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(第1駆動機構)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。なお、フォーカシングレンズ32と撮影絞り31との間には、撮影光学系30の撮影光路に対して挿脱可能な視度補正レンズ32a(プラスレンズ、マイナスレンズの少なくともいずれか)が設けられており、モータを有し視度補正レンズ32aの挿脱動作を行う駆動機構89により、被検眼が強い屈折異常の場合に光路中に挿入される。
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及びフォーカス指標投影光学系40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。
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により反射されてリングスリット17を照明する。リングスリット17を透過した光は、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。
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。
また、撮影光源14の発光により、眼底は可視光により照明され、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。
<フォーカス指標投影光学系> また、被検眼眼底に対して照射されたフォーカス用光束を受光して被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出するフォーカス検出光学系として、被検眼眼底に対してフォーカス用光束を照射(投光)する照射光学系(投光光学系)と、被検眼眼底に対して照射されたフォーカス用光束を受光素子により受光する受光光学系と、が設けられている。
より具体的には、照射光学系としての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、撮影時にはロータリソレノイド46の軸の回転で、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。眼底のフォーカスが合っていないとき、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モニタ8に表示される(図4参照)。この場合、眼底観察光学系30は、被検眼眼底に投光されたフォーカス用光束による眼底反射光束を受光素子により受光する受光光学系として用いられる。
<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は、撮影光軸L1を中心に左右方向に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指標投影光学系と、前述の第1指標投影光学系より狭い角度に配置された光軸を持ち光軸L1が通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された第2指標投影光学系であって2つの赤外光源53を持つ第2指標投影光学系と、を備える。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投影する構成となっている。なお、第2指標投影光学系は、投影される指標光束が被検眼の瞳孔にかからないように、第1指標投影光学系によりも下側に設けられている。
<前眼部観察光学系> 前眼部観察光学系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が持つ光源の点灯により、前眼部に投影されたアライメント指標が二次元撮像素子65に受光される。二次元撮像素子65の出力は制御部80に入力され、図3に示すようにモニタ8には二次元撮像素子65に撮像された前眼部像F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、孔あきミラー22の穴周辺には、被検眼の角膜上に光学アライメント指標(ワーキングドットW1)を形成するための2つの赤外光源55(中心波長880nm)が光軸L1を中心に左右対称に配置される。ここで、光源55による角膜反射光は、被検眼Eと撮影部3(装置本体)との作動距離が適切になったとき、眼底と略共役位置に配置された撮像素子38の撮像面上に結像するようになっている。上記の構成は、被検眼の眼底を観察しながらアライメントの微調整を行うための指標投影光学系として用いられる。この場合、眼底観察光学系30は、光源55による角膜反射像を撮像素子38に導く役割を兼用する。
<固視標呈示光学系> 被検眼の視線を誘導するための固視標呈示光学系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。
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、被検者は遮光板71の開口穴からの光束を固視標として視認する。
<制御系> 二次元撮像素子65、38、35の出力は制御部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し、二次元撮像素子38に撮像された眼底画像からフォーカス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、移動機構49、挿脱機構39、挿脱機構66、駆動機構89、ジョイスティック4に設けられた回転ノブ4a及び撮影開始のトリガを発する撮影スイッチ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、コネクタ86、各光源等が接続されている。また、制御部80は、撮像素子38に受光されるフォーカス指標の検出位置に基づいて被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出し、その検出結果に基づいて移動機構49の駆動を制御してフォーカシングレンズ32を自動的に移動させるオートフォーカス制御を有する。また、本装置では、オートフォーカス制御の作動によるフォーカシングレンズ32の移動位置をフォーカス完了位置として設定する第1フォーカスモードと、眼屈折力測定装置から取得された測定データに基づいて移動機構49を駆動制御したときのフォーカシングレンズ32の移動位置をフォーカス完了位置として設定する第2フォーカスモードと、が選択的に切換可能である。なお、スイッチ部84には、眼底像のフォーカス調整を行うためのフォーカス調整スイッチ84a、モニタ8に表示される観察画像を前眼部像と眼底像とで切り換える切換スイッチ84b、視度補正レンズ32aを挿脱させる視度補正切換スイッチ84c、第1のフォーカスモードと第2フォーカスモードとを切り換えるモード切換スイッチ84d、等が配置されている。また、メモリ85には、制御部80が各種制御を行うための制御プログラムが記憶されている。
また、制御部80には、撮影部3によって撮影される被検眼が左右眼のうち何れかであるか否かを判別するための左右眼判別部110が接続されており、制御部80は左右眼判別部110から出力される出力信号に基づいて被検者の左右眼を判別する。左右眼判別部110としては、例えば、マイクロスイッチやポテンショメータ等の位置検出センサによって撮影部3が左右中央を基準に左右どちらかに位置されているかを検出することにより左右眼の判別を行うような構成が考えられる。
以下に、上記のような構成を持つ装置の動作を説明する。次に、検者は、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が眼底観察・撮影光学系30の光路に挿入されており、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、モニタ8に表示された前眼部像を観察しながら、撮影する方の被検眼(例えば、右眼)の前眼部像がモニタ8の表示中心に位置するように、ジョイスティック4の操作により前述の光学系が内蔵された装置本体を左右上下に移動する。また、前眼部像のピントが合うように装置本体を前後に移動する。
ここで、制御部80は、撮影部3が検者から見て装置中央より左に撮影部3が置かれていると、左右眼判別部110からの信号に基づいて撮影部3によって撮影される被検眼(撮影眼)が右眼であると判別し、判別結果をモニタ8に表示させる。また、撮影部3が検者から見て装置中央より右に撮影部3が置かれていると、制御部80は、左右眼判別部110からの信号に基づいて撮影部3によって撮影される被検眼(撮影眼)が左眼であると判別し、判別結果をモニタ8に表示させる。
また、検者は、モード切換スイッチ84dを用いてフォーカスモードの選択を行う。以下、第1フォーカスモードに設定された場合について説明する。
ここで、被検眼に対するアライメントが完了し、切換スイッチ84bが操作されると、モニタ8の表示画面は撮像素子38に撮像される眼底画像へ切換えられる(図4参照)。図4は、切換スイッチ84bの操作により撮像素子38の眼底像に切換えられたときの画面例であり、アライメント状態がある程度適正にされると、この眼底像では光源55により形成される角膜反射の2つのワーキングドットWが現われる。検者はこの眼底画像を見ながら、ワーキングドットWのピントや眼底像のフレア等を確認し、所望する状態で撮影できるように、さらにジョイスティックの手動操作にてアライメント状態を微調整する。
ここで、制御部80は、前述のモード切換スイッチ84dからの操作信号に基づいて第1フォーカスモードへの切換信号を発し、前述のフォーカス検出光学系からの検出結果に基づいて得られる眼底に対するフォーカス状態を第1のフォーカス情報としてモニタ8上に表示する。より具体的には、被検眼に対するアライメントが行われると、撮像素子38上にフォーカス指標S1・S2が検出された状態となり、モニタ8上の表示画面にもフォーカス指標S1・S2が表示される。すなわち、制御部80は、撮像素子38から出力される撮像信号を表示モニタ8上に表示することにより被検眼眼底に対する第1のフォーカス情報を表示モニタ8上に表示している。この場合、眼底のフォーカスが合っていないときに、指標像S1・S2は分離して表示され、フォーカスが合っているときに一致して表示される。
また、制御部80は、前述のように撮像素子38上にフォーカス指標S1・S2が検出されると、制御部80は、撮像素子38からの受光信号に基づいて移動機構49を駆動制御し、被検眼眼底に対するオートフォーカスを開始する。この場合、撮像素子38によって取得されるフォーカス指標像S1,S2は、制御部80により検出処理され、その分離情報が取得される。制御部80は、フォーカス指標像S1,S2の分離情報に基づいて被検眼と撮像素子35(撮像素子38)とのフォーカス状態を検出し、両者が一致するように移動機構49を駆動制御して眼底のフォーカス合わせを自動的に調整する。そして、制御部80は、フォーカス指標S1・S2の位置が一致したら、移動機構49の作動を停止する。これにより、第1フォーカスモードにおけるフォーカス完了位置として設定されたオートフォーカス制御によるフォーカシングレンズ32の移動位置にフォーカシングレンズ32が配置される。この場合、制御部80は、オートフォーカスを行った旨をモニタ8上に表示する。
なお、前述のようにオートフォーカス制御が実行された後、検者は、モニタ8に光学的に表示されるフォーカス指標S1・S2のずれ量とずれ方向を確認しながら、検者の所望する観察部位(例えば、乳頭部位)にピントを合わせるようにしてもよい。
なお、モニタ8に表示されるフォーカス指標S1・S2は、被検眼瞳孔領域の上下方向における経線方向を介して被検眼眼底に投影されたものである。そのため、前述のフォーカス指標S1・S2が一致している状態は、被検眼の上下方向(90度方向)におけるフォーカスが合っていることを指し、フォーカス指標S1・S2が分離している状態は、被検眼の上下方向(90度方向)におけるフォーカスがずれていることを指す。したがって、被検眼が乱視を持っているような場合には、フォーカス指標S1・S2が一致している状態であっても、他の経線方向については、屈折異常が矯正されていない状態となるので、撮像素子35によって撮像される眼底画像が全体的にぼけてしまう可能性がある。なお、被検眼の乱視をもっていない場合、又は乱視度数が小さい場合には、ほぼ被検眼の屈折異常が矯正され、被検眼眼底に対するフォーカス調整が適正になされているとみなすことができる。
次に、モード切換スイッチ84dを用いて第2フォーカスモードに設定された場合について説明する。ここで、制御部80は、前述のモード切換スイッチ84dからの操作信号に基づいて第2フォーカスモードへの切換信号を発し、オートレフによって取得された測定データを用いてフォーカシングレンズ32を駆動させる。この場合、制御部80は、フォーカシングレンズ32のフォーカス完了位置を被検眼の等価球面度数に対応する位置に設定し、設定位置に基づくフォーカス情報を第1のフォーカス情報とは異なる第2のフォーカス情報としてモニタ8上に切換表示する。
より具体的には、第2フォーカスモードを行う場合、事前に眼屈折力測定装置から測定データを得ておく必要がある。すなわち、検者は、スイッチ部84に設けられた所定のスイッチを用いて、予め被検者それぞれに付与されているID番号を入力する。制御部80は、メモリ85に記憶された複数の測定データの中から、入力されたID番号に対応する測定データをメモリ85から取得する。なお、メモリ85に記憶された複数の測定データの中に、入力したID番号に対応するものが無かった場合、制御部80は、その旨の表示をモニタ8に行う。そして、被検眼の眼屈折力測定データがない場合、制御部80は、フォーカシングレンズ32を初期状態のまま(S=0の状態)とする。ただし、被検眼の測定データを検者が知ることができれば、スイッチ部84に設けられたテンキー等を用いて測定データを入力するようにしてもよい。
そして、制御部80は、左右眼判別部110により判別した判別結果に基づいて、左右眼判別結果に対応する測定データに基づいてフォーカシングレンズ32の移動を行う。この場合、制御部80は、移動機構49の駆動を制御して、測定データにおける被検眼の球面度数及び乱視度数に基づいて算出される被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32を自動的に移動させることにより被検眼の乱視状態を補正する。
ここで、左右眼判別部110により被検眼が右眼と判別された場合、制御部80は、右眼の測定データに含まれる被検眼(右眼)の球面度数及び乱視度数に基づいて被検眼の等価球面度数(SE:SE=S+1/2C)を算出する。そして、制御部80は、算出された等価球面度数に対応する移動機構49の駆動信号(例えば、基準位置(0Dに対応する位置)からの移動量)をメモリ85から取得し、取得された駆動信号に基づいて等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32が移動されるように移動機構49を駆動制御する。このような乱視補正制御により、被検眼の等価球面度数に対応(相当)する位置にフォーカシングレンズ32が移動され、被検眼の乱視が補正される。なお、被検眼の等価球面度数に対応する移動機構49の各駆動信号(駆動情報)は、予め演算等により算出され、メモリ85に記憶される。この場合、フォーカシングレンズ32の移動位置と被検眼の眼屈折力値との対応関係を予め求めておけばよい。また、上記制御においては、オートレフ側にて算出された等価球面度数に基づいてフォーカシングレンズ32を移動させるようにしてもよい。これにより、フォーカシングレンズ32の位置は、被検眼の強主経線方向の屈折異常と弱主経線方向の屈折異常との中間位置に配置された状態となるので、被検眼の各経線方向における屈折異常を全体的に抑えることができる。
また、制御部80は、被検眼が所定値を上回る強度の屈折異常眼の場合、駆動機構89を駆動させて、これに対応する視度補正レンズ32a(強度近視であれば、−レンズ、強度遠視であれば、+レンズ)を撮影光学系30の撮影光路中に挿入させる。
上記のようにして、被検眼の視度補正及び被検眼に対するアライメントが完了し、切換スイッチ84bが操作されると、モニタ8の表示画面は撮像素子38に撮像される眼底画像へ切換えられる(図5参照)。
図5は第2のフォーカス情報を眼底観察像と共に表示させた場合の図であり、図6は第2のフォーカス情報を拡大して説明する図である。前述のように被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32を移動させたとき、制御部80は、被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズ32の移動位置を基準に被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出し、その検出結果に基づいて得られる被検眼眼底に対するフォーカスのずれ量及びずれ方向を第2のフォーカス情報として表示する。また、制御部80は、前述の第2フォーカス情報を表示する場合、前述の第1のフォーカス情報を非表示とする。
なお、図6(a)においては、等価球面度数に対応する位置からのフォーカシングレンズ32の移動量に応じて、等価球面度数SEを基準に、プラスマイナスいずれかの方向にインジケータが増減されるようになっている。また、図6(b)において、フォーカシングレンズ32の位置が被検眼の屈折力に置き換えており、眼屈折力値が記載されたゲージ表示中に被検眼の等価球面度数を示すことにより、被検眼の等価球面度数に対応する移動位置からのフォーカシングレンズ32の移動量を表示している。
なお、第2のフォーカス情報を表示する場合、制御部80は、例えば、フォーカシングレンズ32の移動量もしくは移動位置を検出し、被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズ32の移動位置を基準としたフォーカシングレンズ32の移動量を第2のフォーカス情報として表示する。この場合、フォーカシングレンズ32の移動量もしくは移動位置を検出する検出機構として、移動機構49の駆動モータにパルスモータを用いると共に、フォトセンサ等の原点位置検出部によって設定される原点位置を基準にパルスモータに供給するパルス数を計測することにより被検眼の等価球面度数に対応する位置からのフォーカシングレンズ32の移動量を検出し、これを第2のフォーカス情報として表示するようにすればよい。
また、上記構成に限るものではなく、被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32が移動された状態にて撮像素子38に受光されるフォーカス指標S1・S2の分離状態を基準とし、基準となる分離状態からのフォーカス指標S1・S2の移動方向及び移動量(例えば、フォーカス指標の移動量)を画像処理により検出することにより被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズ32の移動位置を基準に被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出し、これを第2のフォーカス情報として表示するようにしてもよい。
また、制御部80は、第1のフォーカス情報を非表示とする場合、フォーカス指標S1・S2の表示位置に黒塗り処理を施す、又はロータリソレノイド46によりレバー45を照明光路から退避させるようなことが考えられる。
ここで、検者は、モニタ8に電子的に表示されるフォーカス指標(図6参照)により被検眼の等価球面度数に対応するフォーカス位置からのフォーカスのずれ量とずれ方向を確認しながら、検者の所望する観察部位(例えば、乳頭部位)にピントを合わせることができる。
このようにすれば、検者は、被検眼の乱視補正のために設定された被検眼の等価球面度数に対応するフォーカス位置を基準に被検眼眼底に対するフォーカス調整を行うことができる。また、被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32が移動される場合、撮像素子38に受光されるフォーカス指標S1・S2をモニタ8上に表示すると、フォーカス指標S1・S2がずれた状態で表示される可能性があるが、前述のように被検眼の等価球面度数に対応するフォーカス位置を基準とした第2のフォーカス情報を表示することにより、検者が不意にフォーカスを調整してしまい、被検眼眼底に対するピントがかえってずれてしまうのを回避できる。
以上のようにして、第1フォーカスモードもしくは第2フォーカスモードのいずれかにより被検眼に対するフォーカス合わせが完了した後、検者が撮影スイッチ4bを押すことにより撮影が実行される。撮影スイッチ4bのトリガ信号が入力されると、制御部80は挿脱機構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挿脱機構39を駆動することにより跳ね上げミラーを光路から離脱させ、撮影光源14を発光する。撮影光源14の発光により、眼底は可視光により照明され、眼底からの反射光は撮像素子35に結像する。モニタ8の表示は撮像素子35で撮影されたカラーの眼底画像に切換えられる。撮像素子35で撮影された眼底像は、メモリ85に記憶される。
以上のようにして、右眼の眼底撮影が完了したら、検者は、ジョイスティック4を操作して撮影部3を左眼方向に移動させる。なお、第2フォーカスモードに設定された場合において、被検眼の右眼に対する撮影後、左眼の撮影を行う場合、制御部80は、左右眼判別部110からの出力信号に基づいて左右眼の切換を検出し、撮影眼として新たに判別された被検眼に対応する測定データに基づいて移動機構49を駆動制御する。
より具体的には、検者から見て装置中央に対して右側に撮影部3が移動されるため、制御部80は、左右眼判別部110から入力される入力信号に基づいて撮影眼が左眼であると判別し、判別結果をモニタ8に表示させる。そして、制御部80は、メモリ85から取得された左眼の測定データに基づいて、右眼のときと同様に、移動機構49を駆動制御して、フォーカシングレンズ32の移動を行う。なお、以降の説明については、右眼撮影時と同様の手法にて行われるものであるので、説明を省略する。
なお、以下に、第1フォーカスモードと第2フォーカスモードとを切り換えるモード切換信号を自動的に発する場合について説明する。ここで、制御部80は、オートレフから取得された測定データにおける被検眼の乱視度数が所定の範囲内であるか否かを判定し、被検眼の乱視度数が所定の範囲内であると判定されたときは、第1フォーカスモードを選択し、被検眼の乱視度数が所定の範囲外であると判定されたときは、第2フォーカスモードを選択する。
例えば、測定データにおける被検眼の乱視度数の絶対値が1.0より小さいと判定された場合、制御部80は、オートフォーカス制御の実行を許可する許可信号を予め発しておく。そして、許可信号が発せられた状態で、撮像素子38上にフォーカス指標S1・S2が検出されると、制御部80は、撮像素子38からの受光信号に基づいて移動機構49を駆動制御し、被検眼眼底に対するオートフォーカスを開始する。そして、制御部80は、フォーカス指標S1・S2の位置が一致したら、移動機構49の作動を停止する。この場合、制御部80は、オートフォーカスを行った旨をモニタ8上に表示する。なお、上記のように乱視度数の小さい又は乱視がない被検眼に対してオートフォーカス制御を行うのは、被検眼の状態、オートレフでの測定誤差、眼底カメラ側の光学配置、等の影響によって被検眼の等価球面度数(乱視がなければ、球面度数)に対応する位置が適正なフォーカス位置でない場合があり、光学検出によるオートフォーカスを行った方が適正な眼底画像が得られる可能性が高いからである。
一方、測定データにおける被検眼の乱視度数の絶対値が1.0以上と判定された場合、オートレフから取得された測定データを用いてフォーカシングレンズ32を駆動させ、被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32を移動させる。なお、被検眼の乱視度数が大きい場合、オートフォーカスによって所定経線方向の屈折異常が矯正されても、他の経線方向において大きな屈折異常が残存している状態となり、撮像される眼底画像全体がぼけてしまう可能性がある。そのため、被検眼に対してオートフォーカスを実行しない方がぼけの少ない眼底画像が得られる可能性が高いからである。
以上示したように、被検眼の乱視の有無によってフォーカシングレンズ32の駆動制御を選択することにより乱視を持たない屈折異常眼に対してはオートフォーカス制御の作動によってフォーカシングレンズを駆動制御させることにより手間をかけることなく精度よくフォーカス調整を行うことができると共に、乱視を持つ屈折異常眼に対してはオートレフによって測定された被検眼の球面度数及び乱視度数に基づいてフォーカシングレンズを駆動制御させることにより乱視眼であっても円柱レンズ機構を設けることなく乱視補正を行うことができる。
なお、初期設定においては、第2フォーカスモードとしておき、被検眼の乱視度数が所定の範囲内であるときに限り、第2フォーカスモードから第1フォーカスモードへの切換信号を発するようにしてもよい。
なお、以上の説明において、被検眼の乱視度数が所定の範囲外であると判定された場合、オートレフより得られた被検眼の球面度数及び乱視度数に基づいて被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32を移動させるものとしたが、オートレフより得られた被検眼の乱視度数及び乱視軸角度に基づいて被検眼の等価球面度数に対応する位置にフォーカシングレンズ32を移動させることも可能である。この場合、制御部80は、オートフォーカス制御により被検眼の上下方向における屈折異常を矯正させた後、被検眼の乱視度数及び乱視軸角度に基づいて、被検眼の上下方向における屈折度数と,乱視度数の中間値(1/2値)と,の偏位量を求め、その偏位量分フォーカシングレンズ32を移動させるようなことが考えられる。例えば、球面度数S=−1.0D(ディオプター)、乱視度数C=−3.0D、乱視軸角度A=90°の被検眼(マイナス読み)の場合、被検眼の上下方向における屈折度数が−1.0Dであり、乱視度数の中間値が−2.0Dであるため、まず、制御部80は、オートフォーカス制御により上下方向における屈折異常を矯正した後、オートフォーカス終了位置に対して+1D分(対物レンズ25側に1D分)フォーカシングレンズ32を移動させ、第2フォーカスモードにおけるフォーカス完了位置とする。
また、以上の説明においては、インジケータの増減により第2フォーカス情報を表示するものとしたが、これに限るものではない。図4にて第1フォーカス情報として表示された2本のフォーカスバー(フォーカス指標S1・S2)を模した電子的なグラフィックを第2のフォーカス情報として表示するようにしてもよい。この場合、制御部80は、例えば、図7に示すように、被検眼の等価球面度数に対応する位置からのフォーカシングレンズ32の移動量に応じてモニタ8上に電子的に表示されるフォーカス指標D1・D2の分離方向と分離量を変化させるようなことが考えられる。この場合、フォーカシングレンズ32が被検眼の等価球面度数に対応する移動位置にあるときに電子的なフォーカス指標D1・D2が一致するように表示され、被検眼の等価球面度数に対応する移動位置からフォーカシングレンズ32が移動されると、その移動方向に応じて電子的なフォーカス指標D1・D2がずれて表示される。
また、以上の説明においては、被検眼眼底に投影されたフォーカス指標を撮像する撮像素子38から出力される撮像画像をモニタ8に表示することにより被検眼眼底に対する第1のフォーカス情報を光学的に表示する構成としたが、これに限るものはなく、撮像素子38から出力される撮像信号に基づいて被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出しその検出結果に基づいて被検眼眼底に対する第1のフォーカス情報を電子的に表示するようにしてもよい。
例えば、制御部80は、第1のフォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に電子的に表示し、撮像素子38からの撮像信号から検出されるフォーカス検出結果に基づいてモニタ8上に電子的に表示される2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させるようなことが考えられる(図8参照)。この場合、制御部80は、撮像素子38からの受光信号に基づいて取得される撮像画像におけるフォーカス指標像S1,S2が一致している状態を基準として、フォーカス指標像S1・S2の分離方向と分離量を検出することにより、被検眼眼底に対するフォーカスのずれ量及びずれ方向を検出し、被検眼眼底に対するフォーカス状態を電子的に表示する。この場合、制御部80は、撮像画像におけるフォーカス指標像S1,S2が一致しているときに、電子的なフォーカス指標像E1,E2が一致しているように表示され、撮像画像におけるフォーカス指標像S1,S2がずれているときに、そのずれ量とずれ方向に応じてフォーカス指標像E1,E2がずれて表示される。
なお、第1のフォーカス情報として2本のフォーカスバーを光学的又は電子的に表示し、第1のフォーカス検出結果(例えば、撮像素子38に受光されるフォーカス指標像S1,S2が一致している状態を基準に検出される被検眼眼底に対するフォーカス状態)に基づいて2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させる一方、第2のフォーカス情報として2本のフォーカスバーを電子的に表示し、第2のフォーカス検出結果(例えば、被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズ32の移動位置を基準に検出される被検眼眼底に対するフォーカス状態)に基づいて2本のフォーカスバーを表示させることにより、検者は、違和感なくフォーカス状態の確認及びフォーカス調整を行うことができる。
この場合、第1及び第2フォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に電子的に表示し、オートフォーカス制御の作動によりフォーカシングレンズ32を駆動させる場合と,オートレフから取得された測定データを用いてフォーカシングレンズ32を駆動させる場合とで、2本のフォーカスバーの表示形態を切り換えることにより、第1フォーカスモードと第2フォーカスモードの違いを容易に判別できるようにしてもよい。より具体的には、2本のフォーカスバーの色、表示位置、分離方向、形状、の少なくともいずれかを変化させるようなことが考えられる(図9参照)。
また、被検眼の眼屈折力測定データの取得について、以上の説明においては、オートレフで得られた複数の被験者の測定データを眼底カメラのメモリ85に記憶させるものとしたが、これに限るものではなく、オートレフと眼底カメラが所定のサーバーを介してネットワークで接続され、サーバーが持つデータベース上において、オートレフで取得された被験者毎の測定データが一括記憶されているような場合においても、本発明の適用が可能である。この場合、制御部80は、検者により被験者のID番号が入力されたら、入力されたID番号に対応する測定データをサーバーから取得し、取得された測定データに基づいて上記のようにフォーカシングレンズ32の移動を行う。
なお、以上の説明においては、所定のフォーカス信号に基づいて移動機構49の駆動を制御することにより所定のフォーカス完了位置にフォーカシングレンズ32が自動的に移動されるような構成としたが、第1のフォーカス情報と第2のフォーカス情報をモニタ8に切換表示させると共に、そのフォーカス情報を確認する検者の手動操作によって所定のフォーカス完了位置にフォーカシングレンズ32が移動されるような構成であってもよい。
なお、以上の説明においては、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置の一つである眼底カメラを例にとって説明したが、被検眼眼底にレーザ光を走査させることにより眼底像を得る走査型レーザ検眼装置、被検眼眼底に測定光を照射しその反射光を参照光と干渉させることにより被検眼眼底の断層像を得る光干渉断層計(OCT)等においても適用可能である。
なお、第1のフォーカス情報と第2のフォーカス情報とを切換表示する手法以外も考えられる。その一例としては、オートレフから取得された測定データを用いてフォーカシングレンズ32を駆動させる場合であっても、第1のフォーカス情報を表示させておき、被検眼の等価球面度数に対応する位置にてフォーカス調整を行った旨(例えば、被検眼のSE値に基づくフォーカス調整実行済み)、もしくは既にフォーカス調整が完了している旨をモニタ8上に表示する(例えば、フォーカスOK等の表示)ことにより、検者に対してフォーカス調整がなされていることを報知する手法があり得る。
本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。 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。 二次元撮像素子に撮像された前眼部像がモニタに表示されたときの画面例である。 二次元撮像素子に撮像された眼底像がモニタに表示されたときの画面例である。 第2のフォーカス情報を眼底観察像と共に表示させた場合の図である。 第2のフォーカス情報を拡大して説明する図である。 2本のフォーカスバーを模した電子的なグラフィックを第2のフォーカス情報として表示する場合の図である。 2本のフォーカスバーを模した電子的なグラフィックを第1のフォーカス情報として表示する場合の図である。 第1フォーカスモードと第2フォーカスモードとの間で2本のフォーカスバーの表示形態を切り換える場合の一例である。
符号の説明
8 モニタ
30 眼底観察・撮影光学系
32 フォーカシングレンズ
40 フォーカス指標投影光学系
49 移動機構
80 制御部
110 左右眼判別部

Claims (8)

  1. フォーカシングレンズを光軸方向に移動させる駆動機構を有し、被検眼の眼底を撮像素子により撮影する眼底撮影光学系と、
    別筐体の眼屈折力測定装置により測定された被検眼の乱視度数を含む測定データを取得する眼屈折力測定データ取得手段と、
    被検眼眼底に対して照射されたフォーカス用光束を受光して被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出するフォーカス検出手段と、
    該フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて得られるフォーカス状態を第1のフォーカス情報としてモニタ上に表示する制御手段と、を有し、
    前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記制御手段は、前記フォーカシングレンズのフォーカス完了位置を被検眼の等価球面度数に対応する位置に設定し、該設定位置に基づくフォーカス情報を前記第1のフォーカス情報とは異なる第2のフォーカス情報として前記モニタ上に切換表示することを特徴とする眼底撮影装置。
  2. 請求項1の眼底撮影装置において、被検眼の等価球面度数に対応するフォーカシングレンズの移動位置を基準に被検眼眼底に対するフォーカス状態を検出する第2フォーカス検出手段を備え、前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記制御手段は、前記第2フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて得られる被検眼眼底に対するフォーカスのずれ量及びずれ方向を第2のフォーカス情報としてモニタ上に表示することを特徴とする眼底撮影装置。
  3. 請求項2の眼底撮影装置において、前記フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記駆動機構の駆動を制御して前記フォーカシングレンズを自動的に移動させるオートフォーカス手段を備え、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合には、前記制御手段は、第1のフォーカス情報をモニタ上に表示することを特徴とする眼底撮影装置。
  4. 請求項3の制御手段は、前記第1及び前記第2のフォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に表示し、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記モニタ上に光学的又は電子的に表示される2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させる一方、前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合、前記第2フォーカス検出手段からの検出結果に基づいて前記モニタ上に電子的に表示される2本のフォーカスバーの分離方向と分離量を変化させることを特徴とする眼底撮影装置。
  5. 請求項4の制御手段は、前記第1及び第2フォーカス情報として2本のフォーカスバーをモニタ上に電子的に表示し、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合と,前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合とで、前記2本のフォーカスバーの表示形態を切り換えることを特徴とする眼底撮影装置。
  6. 請求項5の前記制御手段は、前記オートフォーカス手段の作動により前記フォーカシングレンズを駆動させる場合と,前記データ取得手段によって取得された測定データを用いて前記フォーカシングレンズを駆動させる場合とで、モニタ上に電子的に表示される2本のフォーカスバーの色、表示位置、分離方向、形状、の少なくともいずれかを変化させることを特徴とする眼底撮影装置。
  7. 請求項6の眼底撮影装置において、
    前記オートフォーカス手段の作動による前記フォーカシングレンズの移動位置をフォーカス完了位置として設定する第1フォーカスモードと、前記データ取得手段によって取得された測定データに基づいて前記駆動機構を駆動制御したときの前記フォーカシングレンズの移動位置をフォーカス完了位置として設定する第2フォーカスモードと、を選択的に切り換えるモード切換信号を発するモード切換手段を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
  8. 請求項7の眼底撮影装置において、前記眼屈折力測定データ取得手段によって取得された測定データにおける被検眼の乱視度数が所定の範囲内であるか否かを判定する判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記判定手段により被検眼の乱視度数が所定の範囲内であると判定されたときは、前記モード切換手段により第1フォーカスモードを選択し、前記判定手段により被検眼の乱視度数が所定の範囲外であると判定されたときは、前記モード切換手段により第2フォーカスモードを選択することを特徴とする眼底撮影装置。
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