JPH05317264A

JPH05317264A - 眼底カメラ

Info

Publication number: JPH05317264A
Application number: JP4155828A
Authority: JP
Inventors: Shinya Tanaka; 信也田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】眼底の凹凸を正確に検出する。【構成】照明光源２０から被検眼Ｅに至る照明光路上
には、赤外線フィルタ２２、レンズ２３、ストロボ管２
４、偏心絞り２５、レンズ２６、ハーフミラー２７、レ
ンズ２８、瞳分割ミラー２９、対物レンズ３０が順次に
配列されている。ハーフミラー２７の反射側には、格子
縞から成る投影パターン３１、レンズ３２、偏光板３
３、絞り３４、ストロボ管３５が配列されており、ＣＣ
Ｄカメラ４０の出力はテレビモニタ４３に接続されてい
る。瞳分割ミラー２９の右側の光路上には、偏心絞り３
６、偏光板３７、レンズ３８、ＣＣＤカメラ４０が配列
されている。ここで、偏光板３３、３７を用いて、眼底
反射光の反射方向の成分のみを抽出して、テレビモニタ
４３等で観察記録する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の眼底を撮影す
る眼底カメラに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】被検眼の眼底面の凹凸の計測、特に乳頭
部の陥凹状態を計測することは緑内障の診断に有用であ
る。従来、このためには特殊な立体計眼底カメラを用い
ているが、定量的な評価は立体写真を写真測量法を用い
て解析しなくてはならない。また、定量評価のみを目的
とするものには、格子縞を被検眼の眼底に投影し、この
格子縞を写真撮影して、格子の曲がり具合を計測し陥凹
量を求めることが知られている。

【０００３】更に、固視状態検査は例えば眼底出血部位
と固視点との距離を判定し、この眼底出血に対し光凝固
治療が可能かを決定するために用いられる。

【０００４】図１１は従来の無散瞳型眼底カメラの固視
装置を示し、タングステンランプから成る観察光源１か
らの被検眼Ｅに至る光路には、コンデンサレンズ２、可
視光を透過し赤外光を反射するダイクロイックミラー
３、リング状の開口部４ａを有するリングスリット板
４、リレーレンズ５、穴開きミラー６、対物レンズ７が
配列されている。また、ダイクロイックミラー３の透過
方向にはコンデンサレンズ８、撮影光源９が配置されて
いる。穴開きミラー５の後方の透過方向には、撮影レン
ズ１０、跳ね上げミラー１１、フィルム１２が配列され
ている。更に、跳ね上げミラー１１の反射方向には、フ
ィールドレンズ１３、ハーフミラー１４、リレーレンズ
１５、撮像管１６が設けられ、撮像管１６の出力はテレ
ビモニタ１７に接続されている。ハーフミラー１４の後
方には、撮影レンズ１８、フィルム１２に共役な位置に
微小なＬＥＤ１９が設けられている。

【０００５】観察光源１からの光束は、コンデンサレン
ズ２、ダイクロイックミラー３で反射され、リングスリ
ット板４を通過し、リレーレンズ５を介して穴開きミラ
ー６の近傍に一旦結像した後に反射して左行し、対物レ
ンズ７によって被検眼Ｅの角膜付近に再結像し眼底Efを
照明する。そして、眼底Efからの反射光は右行して、対
物レンズ７により結像した後に穴開きミラー６の穴を通
り、撮影レンズ１０及び跳ね上げミラー１１を経てフィ
ールドレンズ１３の付近に結像し、更にハーフミラー１
４、リレーレンズ１５を経て、撮像管１６の受像面に結
像しテレビモニタ１７に眼底像Eaとして表示される。

【０００６】写真撮影の場合には、撮影光源９が発光さ
れ、この撮影光源９から出射した光束はコンデンサレン
ズ８、ダイクロイックミラー３を透過して、先の観察光
と同様の光路を経て被検眼Ｅの眼底Efを照明する。そし
て、眼底Efからの反射光は対物レンズ７を経て穴開きミ
ラー６の穴を通り、次いで撮影レンズ１０によってフィ
ルム１２に結像し記録される。この撮影時には、跳ね上
げミラー１１はフィルム１２の前に設けられた図示しな
いシャッタに同期して跳ね上がり、光路から退避する。

【０００７】更に、ＬＥＤ１９を発した光束は観察光束
とは逆行して、被検眼Ｅの眼底Efに達する。また、ＬＥ
Ｄ１９は矢印に示すように光軸に垂直な平面上で任意の
移動ができるようになっており、検者は被検者にこのＬ
ＥＤ１９の光束に視線を合わさせることにより、眼底Ef
の自由な位置を撮影できる。これは所謂投光型の内部固
視装置と呼ばれるものである。このＬＥＤ１９は撮影レ
ンズ１０のフォーカシング作用により撮影時は常に眼底
Efに結像するため、確実な固視が可能となる。

【０００８】ＬＥＤ１９の像はフィールドレンズ１３の
一面に施されたダイクロイック膜により一部は反射さ
れ、その後にハーフミラー１４で反射され、リレーレン
ズ１５により撮像管１６に導かれる。テレビモニタ１７
上において、この光束は輝度Paとして眼底像Eaと合成し
て観察され、被検眼Ｅの固視の状態が良好に認識でき
る。

【０００９】以上の説明では近赤外光を照明光に用いた
が、眼底Efを可視光で照明し、直接観察を行う無散瞳型
眼底カメラにおける内部固視装置は、図１１における照
明光学系のリングスリット板４とリレーレンズ５の間の
眼底Efとの共役な面上に不透明な固視標を配置し、その
影を被検眼Ｅの眼底Efに投影する方法が採れられるのが
通常である。

【００１０】更に、散瞳型眼底カメラを用いる場合で
は、図１１のダイクロイックミラー３をハーフミラー
に、またテレビ観察系をビューファインダに置き換え
る。この場合には、固視標による影が撮影される眼底像
に重ねて記録されるので、被検眼Ｅが眼底Ef上のどの部
位で固視しているかを確認することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、眼底カ
メラを用いて格子縞等の二次元パターンを眼底上に投影
して眼底の凹凸の計測を行う場合に、欠陥等の網膜パタ
ーンがノイズとなったり、網膜における光散乱の程度が
強く二次元パターンを正確に抽出することは困難であ
る。網膜パターンノイズの除去に関しては、特開昭６３
−２４２２２号公報によりその解決法が提案されている
が、網膜における光散乱の影響の除去については有効な
手段が見出されていない。

【００１２】また、固視状態検査を眼底カメラで行う場
合に、(1) 無散瞳型眼底カメラを用いた時、内部固視標
被検眼の誘導のみに用いられ固視点が写真に記録できな
い、(2) 散瞳型眼底カメラ用いた時、内部固視標が影と
して眼底像の写真に記録されるので、完全な眼底像を得
ることができず、固視標が写っていない眼底写真を別に
撮影しなければならない、の問題点がある。

【００１３】第１発明の目的は、眼底の凹凸の計測に関
して網膜の光散乱によるパターンのコントラスト低下を
防ぐようにした眼底カメラを提供することにある。また
第２発明の目的は、固視状態検査において、固視点を記
録した明瞭な眼底像が得られる眼底カメラを提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの第１発明に係る眼底カメラは、被検眼の瞳上の第１
の領域から被検眼の眼底上に二次元的な投影パターンを
投影する投影光学系と、前記第１の領域から偏位した第
２の領域から前記投影パターンの反射像を撮像する撮像
光学系と、該撮像光学系により撮影された投影パターン
像から眼底の立体形状を算出する演算手段とを有する眼
底カメラにおいて、前記投影光学系と撮像光学系中にそ
れぞれ偏光方向が等しい偏光板を設けたことを特徴とす
るものである。

【００１５】また、第２発明に係る眼底カメラは、被検
眼の眼底を照明する照明光学系と、該照明された眼底を
撮像する撮像光学系と、該撮像光学系により撮像される
前記眼底の部位を選択するために被検眼の視線を誘導す
るための固視標を眼底に投影する投影手段とを有する眼
底カメラにおいて、前記固視標の光軸に垂直な平面上に
おける固視標の位置情報を眼底像と共に記録する手段と
を有することを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】上述の構成を有する第１発明に係る眼底カメラ
は、眼底の凹凸を測量する際に２つの偏光板によって、
眼底における反射光の正反射方向の成分のみを観察・記
録する。また、第２発明に係る眼底カメラは、固視状態
検査を行う際に、眼底上の固視標の位置を検出して、そ
の位置情報と共に眼底像を観察記録する。

【００１７】

【実施例】本発明を図１〜図９に図示の実施例に基づい
て詳細に説明する。図１〜図４は第１の実施例を示し、
図１は眼底の凹凸を測量する眼底カメラの構成図であ
る。照明光源２０から被検眼Ｅに至る光路上には、光路
から退避可能なシャッタ２１、赤外線フィルタ２２、レ
ンズ２３、ストロボ管２４、偏心絞り２５、レンズ２
６、ハーフミラー２７、レンズ２８、瞳分割ミラー２
９、対物レンズ３０が順次に配列されている。ハーフミ
ラー２７の反射側には、濃度１．０の格子縞から成る投
影パターン３１、レンズ３２、偏光板３３、絞り３４、
ストロボ管３５が配列されている。瞳分割ミラー２９の
右側の光路上には、偏心絞り３６、偏光板３７、レンズ
３８、カラーイメージ管から成るＣＣＤイメージャ３
９、ＣＣＤカメラ４０が配列されている。ここで、偏心
絞り２５、３６は瞳孔Epと共役に、投影パターン３１は
眼底Erと略共役となっている。

【００１８】そして、投影パターン３１はＣＣＤイメー
ジャ３９と機械的に連動し、ＣＣＤイメージャ３９の出
力はＣＣＤカメラ４０の出力部を介してコントローラ４
１に接続されている。また、コントローラ４１はフレー
ムメモリ４２、テレビモニタ４３、画像処理回路４４と
接続されている。偏心絞り２５、３６の開口２５ａ、３
６ａは、図２に示すように被検眼Ｅの瞳Ep上でそれぞれ
の開口２５ａ、３５ａが所定距離だけ隔てた距離に偏心
した位置に配置されている。また、偏心絞り３６はレン
ズ３８の前側焦点位置の光軸上に設けられ、撮像光学系
は所謂テレセントリック系を構成し、同時に開口絞り３
４はレンズ３２の後側焦点位置に配され、投影パターン
３１に対しテレセントリック系となっている。

【００１９】また、図１のＣ方向から見ると、図３に示
すようにレンズ３８、２８はそれぞれの偏心絞り３６、
２５の中心上に光軸が設けられ、テレセントリック系を
厳密なものとしている。偏光板３３、３７の偏光方向は
同一であり、例えば図２の矢印で示した方向に一致して
いる。

【００２０】照明光源２０からの出射光は、近赤外光の
みを透過する赤外フィルタ２２により近赤外光とされた
後に、レンズ２３、ストロボ管２４、偏心絞り２５を通
過し、瞳分割ミラー２９、対物レンズ３０を介して眼底
Erを照明する。眼底Erからの反射光は、対物レンズ３
０、瞳分割ミラー２９、偏心絞り３６を通り、レンズ３
８によって近赤外光にも感度を有するＣＣＤイメージャ
３９上に眼底像を結像する。この眼底像はＣＣＤカメラ
４０によって撮像され、コントローラ４１を介してテレ
ビモニタ４３上で電子画像となる。検者はこの画像を観
察しながら装置のアライメント・フォーカスを行う。Ｃ
ＣＤイメージャ３９を前後に移動してフォーカシングを
行うので、テレセントリック系を持つ本装置において
は、フォーカシングを行ってもＣＣＤイメージャ３９に
結像される眼底像の大きさが変化することはない。

【００２１】アライメント・フォーカシングが完了した
後に、検者が図示しない測定スイッチを押すと、ストロ
ボ管３５が発光し投影パターン３１が眼底Er上に投影さ
れる。このパターン像はＣＣＤイメージャ３９上に結像
するが、偏光板３３、３７の働きによって眼底Erの表層
での反射光のうち散乱光が遮光され、正反射光束のみで
形成される。従って、ＣＣＤイメージャ３９上のパター
ン像は従来よりも高いコントラストを持っている。ＣＣ
Ｄイメージャ３９、ＣＣＤカメラ４０を介して撮像され
た眼底Er上の投影パターン像は、フレームメモリ４２に
一旦格納される。

【００２２】次に、照明光源２０からの光をシャッタ２
１で遮断し、ＣＣＤカメラ４０のタイミングに同期して
ストロボ管３５を発光させると、今度はＣＣＤカメラ４
０にはカラー眼底像が撮像され、フレームメモリ４２に
一旦格納される。即ち、１回の測定動作でフレームメモ
リ４２には眼底Er上のパターン像と、カラー眼底像がほ
ぼ同時に格納される。

【００２３】投影パターン３１の各格子の位置は、図２
に示した偏心絞り２５、３６の作用により眼底Erの凹凸
に応じて紙面上では横方向に移動している。従って、各
格子の間隔を検出すれば、その点における凹凸の量を算
出することが特開昭６３−２４２２２号公報の手段を用
いることにより可能である。画像処理回路４４はフレー
ムメモリ４２に格納された投影パターン３１の格子に対
してこの処理を行い、眼底Erの三次元形状を算出する。
また、これらの格子がカラー眼底画像のどの部分に対応
するかは、フレームメモリ４２の番地で管理可能である
ので、コントローラ４１はこの画像処理の完了後に格子
の番地付けをして、図４(a) に示す等高線ｈを有する二
次元眼底像、或いは図４(b) に示す眼底Erの三次元像を
テレビモニタ４３に出力する。

【００２４】この実施例においては、格子画像のみから
格子間隔の計測を行ったが、先に述べたように血管等の
網膜パターンによるノイズを軽減するために、特開昭６
３−２４２２２号公報の方法を併用してもよい。また、
格子画像と眼底画像のサブトラクション等の画像間演算
を行う方法も有効である。更に、投影するパターンは格
子縞に限らず、離散的な複数の点から成る二次元パター
ンを利用できる。

【００２５】図５〜図９は第２の実施例を示し、図５は
無散瞳型眼底カメラへ応用した場合の構成図である。従
来の技術で述べた図１１の眼底カメラと同一の部材に
は、同一の符号を付している。観察用光源１から被検眼
Ｅに至る光路上には、コンデンサレンズ２、ダイクロッ
クミラー３、リングスリット板４、リレーレンズ５、穴
開きミラー６、対物レンズ７が配列され、穴開きミラー
６の背後の光軸上には、撮影レンズ１０、ミラー５０、
レンズ５１、跳ね上げミラー１１、フィルム１２が配列
されている。なお、ミラー５０、レンズ５１の位置は図
６に示すように光軸から偏心した位置に設けられてい
る。なお、１２ａは領域分離のためにフィルム１２の前
面に設けたアパーチャマスクである。

【００２６】跳ね上げミラー１１の反射方向の光路上に
は、フィールドレンズ１３、ハーフミラー１４、リレー
レンズ１５、撮像管１６、テレビモニタ１７が配列さ
れ、ハーフミラー１４の背後には投影レンズ１８、固視
機構５２が配列されている。また、固視機構５２の電気
的出力は制御回路５３を介して表示ＬＥＤから成るデー
タ表示器５４に接続され、表示器５４の表示はミラー５
０、レンズ５１を介してフィルム１２に投影されるよう
になっている。

【００２７】固視機構５２は図７に示すように、面発光
型ＬＥＤ５５と液晶表示板５６とから成り、液晶表示板
５６は液晶ドライバ５７に接続され、液晶ドライバ５７
には制御回路５８、視標スイッチ５９が接続されてい
る。

【００２８】液晶表示板５６の透過領域Ｔは、図８に示
すように小円型の領域が二次元的に液晶表示板５６上に
用意され、個々の小円型透過領域Ｔが固視灯の輝点に対
応している。液晶ドライバ５７は視標スイッチ５９の入
力により、この液晶表示板５６の透過領域Ｔ上を移動
し、この領域Ｔの内の１つの小円型領域を残して、他を
遮蔽する。従って、検者は視標スイッチ５９を操作して
固視灯の位置を移動させ得るようになっている。

【００２９】このように形成された固視機構５２による
固視灯の二次元的位置は、液晶ドライバ５７の位置に対
応しているので、液晶ドライバ５７の出力を制御回路５
３によりフィルム１２面上での固視灯の位置を実寸法に
変換し、その結果がデータ表示器５４上に表示される。
データ表示器５４上の像はミラー５０、レンズ５１を介
してフィルム１２上へ記録される。従って、被検眼Ｅの
眼底Erの撮影と同期して、表示器５４、液晶表示板５６
を発光させると、固視灯の位置が眼底像と共にフィルム
１２面上に同時に記録される。

【００３０】この表示器５４の記録光学系であるミラー
５０、レンズ５１は、図６に示すように紙面では撮影光
学系の光軸ａと偏心した光軸ｂを形成しているので、各
光軸ａ、ｂは眼底像の記録領域Ａとデータの記録領域Ｂ
を、図９に示すようにフィルム１２面上に形成する。眼
底像の記録領域Ａ部には眼底像Eaが記録され、データ記
録領域Ｂには固視灯の眼底像の中心位置からのずれが数
字として記録される。影Ｍはアパーチャマスク１２ａに
より黒く残る部分である。アパーチャマスク１２ａに眼
底像Eaの中心位置を指定するために微小突起Ma、Mb、M
c、Mdを用意し、これらの影の交点を原点にとり、この
原点からデータ領域に記録された値だけ偏位した点が、
撮影時に固視灯が呈示されていた点Pa、つまり被検眼Ｅ
の固視点になる。

【００３１】この第２の実施例では、固視点は液晶表示
板５６の選択された小円型透過領域Ｔの位置を検知した
が、従来装置のように単一のＬＥＤを機械的に移動させ
る場合においては、このＬＥＤの位置を直接検出しても
よいし、ＬＥＤの発光を利用して光学的に検出してもよ
い。後者の最も有効な手段は、ビデオ信号を用いテレビ
モニタ１７上の固視灯像Paの位置を検出する方法が考え
られる。固視灯像Paはテレビモニタ１７に映出される眼
底像のビデオ信号と比べてコントラストが高いため、そ
の検出は比較的容よる反射光が利用できる。即ち、液晶
表示板５６による光束はレンズ１３を経てミラー１１に
より反射され、その反射された空間上で結像している。
ここに、二次元ＰＳＤのような光位置検出器を設けれ
ば、固視灯の位置情報を得ることができる。

【００３２】また、図５の第２の実施例は無散瞳型眼底
カメラに応用した例であるが、これを散瞳型眼底カメラ
に応用するには次の方法が考えられる。即ち、図５に示
した液晶表示板５６を照明光学系中に被検眼の眼底Erと
共役な位置に設け、液晶液晶ドライバ５７は１つの小円
型透過領域を遮蔽する。これにより選択された小円形の
遮蔽部が観察照明光により影として眼底Erに投影され
る。検者は被検眼者にこの影を固視させる。そして、撮
影の際に、液晶表示板５６を照明光学系光路から退避さ
せればよい。

【００３３】更に、固視位置の記録法についても種々の
様式が考えられるが、これは眼底カメラのデータ映し込
みの方法によるとして公知のものを利用すればよい。図
１０はフィルム１２の裏面から直接固視位置を記録する
方法による眼底写真の１例である。眼底像の記録領域Ａ
の右側、下側に液晶表示板の小円型透過、遮蔽制御領域
の縦横の数だけＬＥＤを用意し、選択された領域を示す
ようにＬＥＤを点灯し、フィルム１２面上に輝点Ｌを写
し込む方法である。この２つの輝点Ｌの交点Paが固視灯
の位置となり、より直接的に固視位置を指示することが
可能となる。

【００３４】また、以上の例は全て眼底像がフィルム面
上に記録される装置を例に説明したが、最近発達した電
子画像記録の方法を用いる場合には、座標位置をTEXT d
ataとして眼底像と共に記録、再生し、必要に応じてそ
の座標を示す視標を合成することが考えられる。

【００３５】なお、左右眼用に１個所ずつ固定的な固視
標を有する眼底カメラにおいては、簡便には図１２(a)
、(b) に示すようにその位置を固定的に示しておけば
よい。図１２において、P1、P2はそれぞれ固視標であ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように第１発明に係る眼底
カメラは、偏光板の効果により投影された二次元パター
ンをよりコントラストをよく検出することが可能であ
る。また、第２発明に係る眼底カメラは、固視状態検査
において固視位置の固定ができ、１回の撮影で必要な情
報の全てを記録することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】偏心絞りの位置及び偏光板の偏光方向の説明図
である。

【図３】一部の光学系の配置図である。

【図４】装置の出力例の説明図である。

【図５】第２の実施例の構成図である。

【図６】データ撮影系の配置図である。

【図７】固視装置の構成図である。

【図８】液晶表示板の等価領域の説明図である。

【図９】フィルム上への記録状態の説明図である。

【図１０】フィルム上への記録状態の説明図である。

【図１１】無散瞳型眼底カメラによる固視装置の従来例
である。

【図１２】フィルム上への記録状態の説明図である。

【符号の説明】

７、３０対物レンズ６穴開きミラー１、２０照明光源９、２４、３５ストロボ管１２フィルム１６撮像管１７、４３テレビモニタ１９ＬＥＤ２５、３６偏心絞り２９瞳分割ミラー３３、３７偏光板４０ＣＣＤカメラ４１コントローラ４２フレームメモリ４４画像処理回路５２固視機構５３制御回路５４表示器５６液晶表示板５７液晶ドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼の瞳上の第１の領域から被検眼の
眼底上に二次元的な投影パターンを投影する投影光学系
と、前記第１の領域から偏位した第２の領域から前記投
影パターンの反射像を撮像する撮像光学系と、該撮像光
学系により撮影された投影パターン像から眼底の立体形
状を算出する演算手段とを有する眼底カメラにおいて、
前記投影光学系と撮像光学系中にそれぞれ偏光方向が等
しい偏光板を設けたことを特徴とする眼底カメラ。
【請求項２】被検眼の眼底を照明する照明光学系と、
該照明された眼底を撮像する撮像光学系と、該撮像光学
系により撮像される前記眼底の部位を選択するために被
検眼の視線を誘導するための固視標を眼底に投影する投
影手段とを有する眼底カメラにおいて、前記固視標の光
軸に垂直な平面上における固視標の位置情報を眼底像と
共に記録する手段とを有することを特徴とする眼底カメ
ラ。
【請求項３】前記位置情報を眼底像記録領域外に記録
するようにした請求項２に記載の眼底カメラ。
【請求項４】前記固視標は光軸に垂直な平面内で移動
するようにした請求項２に記載の眼底カメラ。
【請求項５】前記固視標は自己発光型であり、光学系
を介し被検眼の眼底に投影する請求項２に記載の眼底カ
メラ。
【請求項６】前記照明光学系は不可視光を発する請求
項２に記載の眼底カメラ。
【請求項７】前記固視標は不透光性とし、前記照明光学
系を介して被検眼の眼底に投影する請求項２に記載の眼
底カメラ
【請求項８】前記照明光学系は可視光から成る観察光
を投影するための眼底に照射するための観察用光源を有
し、眼底像を撮影する際に前記固視標を前記照明光学系
の光路外に退避させる手段を有する請求項４に記載の眼
底カメラ。