JPH11146864A

JPH11146864A - 眼科装置用の作動位置決定装置および眼底撮影装置用の作動位置決定装置

Info

Publication number: JPH11146864A
Application number: JP9315487A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Hamada; 洋一浜田
Original assignee: KOONAN KK
Current assignee: KOONAN KK
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-11-17
Also published as: JP3708694B2

Abstract

(57)【要約】【課題】眼底撮影においては被検眼の視線を正面方向
以外の方向に大きく振って眼底の目的部分を撮影視野中
央付近に移して撮影することがあるが、かかる場合に従
来の自動撮影装置では撮影光軸を瞳孔中心に一致させる
ことができず、鮮明な眼底像を撮影できなかった。【解決手段】アライメントによって眼底撮影光学系Ｓ
ｂの光軸４を被検眼Ｅの頂点に一致させた状態で眼底撮
影光学系Ｓｂをその光軸方向に移動させて作動距離を調
整し、前眼部観察光学系Ｓｄで受像した前眼部像の瞳孔
中心に基づいて眼底撮影光学系Ｓｂの光軸４が瞳孔中心
に一致するように誘導するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科装置や眼底撮
影装置の作動位置を自動的に決定するための作動位置決
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】眼科装置の一つに眼底カメラ（眼底撮影
装置）があるが、眼底カメラは照明光学系および撮影光
学系を備え、瞳孔を通して照明光を眼底に投射し、瞳孔
を通して眼底を撮影する。照明光軸と撮影光軸とは一致
している。眼底撮影はこのように瞳孔を通して照明・撮
影を行うので、撮影光学系と被検眼の位置合わせが重要
になるが、これを手動で行うには操作が煩雑で熟練を要
する。また時間もかかるので、撮影まで被検者に長時間
の緊張を強いることにもなる。

【０００３】このような煩雑な操作をなくし、また撮影
に要する時間を短縮するために、前記位置合わせを自動
で行う作動位置決定装置を備えた眼底撮影装置も提案さ
れている（例えば、特開平８−２７５９２１号公報参
照）。これは被検眼に正面から投射した平行光の被検眼
頂点からの反射光を指標として、撮影光軸に垂直な平面
内におけるアライメントを自動で行い、その後、被検眼
に斜め前方からのスリット光を投射し、スリット光の被
検眼頂点からの反射光を指標として撮影光軸方向の作動
距離合わせを自動で行うものである。被検眼の視線を正
面方向に向けてこの装置で撮影すると、眼底の注視点
（中心窩）を中心とした眼底像が撮影される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記作動位置決定装置
では、眼軸が正面を向いている場合には特に問題は生じ
ない。しかし、眼底撮影においては、被検眼の視線を固
視標で誘導することにより、眼底の目的部分を撮影視野
中央付近に移して撮影することがある。視線が誘導され
て眼軸が正面以外の方向を向くと、撮影光軸と直交する
平面内において、被検眼頂点と瞳孔中心とが一致しなく
なる。前述のように眼底撮影装置は瞳孔を通して照明光
を眼底に照射し、瞳孔を通して眼底の撮影を行うので、
撮影光軸が瞳孔中心に一致していなければ、照明・撮影
が虹彩に遮られる。上記作動位置決定装置では、撮影光
軸が被検眼頂点にアライメントされるので、被検眼の眼
軸が正面以外の方向を向くと鮮明に眼底を撮影すること
ができないのである。

【０００５】この問題を解決する方法として、例えば、
視線を誘導・固定する角度に応じて、被検眼頂点と瞳孔
中心とのズレを定量的に補正する方法が考えられる。つ
まり、被検眼の視線は通常は固視灯によって所定の角度
に固定されるのであるが、個々の固視灯に対応して予め
定められた補正量によって、撮影光軸を被検眼頂点位置
から移動させるのである。この方法は、健康診断のよう
に眼底の予め決められた位置を撮影する場合には有効で
ある。しかし、予め決められた位置以外の位置に撮影位
置を変えたい場合に対応できない。また、被検者が斜視
の場合にも対応できない。斜視は中心窩からずれた点が
注視点となるため、固視灯から眼軸の方向を予測するこ
とができないからである。

【０００６】また、上記問題を解決する別の方法とし
て、例えば、被検眼頂点ではなく前眼部像の瞳孔中心に
アライメントする方法も考えられる。この方法は、被検
者の眼軸が正面方向からわずかに振れるような場合には
有効である。しかし、眼軸が正面方法から大きく振れる
と、被検眼頂点位置がアライメント位置と大きくズレて
しまう。その結果、作動距離合わせ用のスリット光の被
検眼からの反射光が作動距離検出用の受光素子に帰らな
くなり、作動距離検出ができなくなる。

【０００７】本発明は、上記課題に鑑み、視線が任意の
角度に大きく振られても、また、被検者が斜視であって
も、自動的に適正な作動位置が決定されて、撮影部位を
鮮明に撮影・観察できるような眼科装置用の作動位置決
定装置および鮮明な眼底像を撮影できるような眼底撮影
装置用の作動位置決定装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明にかかる眼科装置用の作動位置決定装置は、
被検眼の所定部位を撮影又は／及び観察する光学系を主
光学系として有する眼科装置用の作動位置決定装置であ
って、該被検眼の眼球面にアライメント指標光を投影す
るアライメント指標投影光学系と、被検眼の前眼部像を
受像するとともに、該アライメント指標光の該眼球面か
らの反射光を眼球面反射像として受光する前眼部観察光
学系と、この前眼部観察光学系で観察した該眼球面反射
像位置に基づき、該主光学系の光軸が該被検眼頂点に一
致するように該主光学系を誘導するアライメント手段
と、このアライメント手段によって該主光学系の光軸を
該被検眼頂点に一致させた状態で、該被検眼に斜め前方
から投射した作動距離検出指標光の該被検眼頂点からの
反射光を所定位置で受光できるように、該主光学系をそ
の光軸方向に移動させることによって作動距離を調整す
る作動距離調整手段と、該前眼部観察光学系で受像した
該前眼部像の瞳孔中心に基づいて、該アライメント手段
によってその光軸が該被検眼頂点に一致するように誘導
された該主光学系を、その光軸が瞳孔中心に一致するよ
うに誘導するアライメント補正手段と、を具備している
（請求項１）。主光学系は撮影機能と観察機能の両方を
有する光学系であってもよいし、いずれか一方の機能の
みを有する光学系であってもよい。

【０００９】また、前記課題を解決するため、本発明に
かかる眼底撮影装置用の作動位置決定装置は、被検眼の
眼底を照明光により照明する照明光学系とその照明光に
基づき眼底を撮影する眼底撮影光学系とを有する眼底撮
影装置用の作動位置決定装置であって、該被検眼の眼球
面にアライメント指標光を投影するアライメント指標投
影光学系と、被検眼の前眼部像を受像するとともに、該
アライメント指標光の該眼球面からの反射光を眼球面反
射像として受光する前眼部観察光学系と、この前眼部観
察光学系で観察した該眼球面反射像位置に基づき、該眼
底撮影光学系の光軸が該被検眼頂点に一致するように該
眼底撮影光学系を誘導するアライメント手段と、このア
ライメント手段によって該眼底撮影光学系の光軸を該被
検眼頂点に一致させた状態で、該被検眼に斜め前方から
投射した作動距離検出指標光の該被検眼頂点からの反射
光を所定位置で受光できるように、該眼底撮影光学系を
その光軸方向に移動させることによって作動距離を調整
する作動距離調整手段と、該前眼部観察光学系で受像し
た該前眼部像の瞳孔中心に基づいて、該アライメント手
段によってその光軸が該被検眼頂点に一致するように誘
導された該眼底撮影光学系を、その光軸が瞳孔中心に一
致するように誘導するアライメント補正手段と、を具備
している（請求項２）。

【００１０】上記眼科装置用の作動位置決定装置または
眼底撮影装置用の作動位置決定装置において、前記被検
眼の視線を変更して固定させるための固視灯を具備し、
該固視灯により該被検眼の視線を変更させることによっ
て前記眼底撮影光学系により撮影される眼底の位置を変
更できるように構成してもよい。

【００１１】このように構成されており、主光学系また
は眼底撮影光学系の光軸は、アライメント指標光の眼球
面からの反射像（プルキンエ像）位置に基づき、一旦、
被検眼頂点に一致するように調整（アライメント調整）
される。

【００１２】アライメント調整がされると、次に、作動
距離検出用指標光に基づいて作動距離の調整がされる。
この調整は、主光学系または眼底撮影光学系の光軸が被
検眼頂点に一致した状態でなされるので、作動距離検出
用指標光の被検眼頂点からの反射光に基づいて行うこと
ができる。

【００１３】そして作動距離調整がされると、次に、被
検眼頂点に一致している主光学系または眼底撮影光学系
の光軸が、瞳孔中心位置に一致するように調整（アライ
メント補正）される。

【００１４】これにより、眼科装置は瞳孔位置を正確に
捕らえることができ、また特に瞳孔を通して被検眼の虹
彩よりも奥の部位を撮影・観察するような場合には、そ
の部位を虹彩に遮られることなく鮮明に撮影・観察する
ことができる。また、被検眼の広い視線移動範囲に対応
可能となり、さらに、斜視の場合のように被検眼の角度
を予測できなくても、鮮明に撮影・観察できる。また、
アライメント調整、作動距離調整、アライメント補正の
順で、自動的に作動位置決定を行う眼科装置を構成する
ことができるようになる。

【００１５】また、眼底撮影装置は照明光を虹彩に遮ら
れることなく眼底に投射させることができ、眼底からの
反射光も虹彩に遮られることなく眼底撮影光学系に入射
させることができる。よって、鮮明な眼底像を撮影する
ことができる。また、被検眼の広い視線移動範囲に対応
可能となり、さらに、斜視の場合のように被検眼の角度
を予測できなくても、鮮明な眼底像を得ることができ
る。また、アライメント調整、作動距離調整、アライメ
ント補正の順で、自動的に作動位置決定を行う眼底撮影
装置を構成することができるようになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図６に基づいて説明する。

【００１７】図１は、眼科装置の一つである眼底撮影装
置１の概略構成を示すブロック図である。眼底撮影装置
用の作動位置決定装置は、眼科装置用の作動位置決定装
置の一つであるが、この眼底撮影装置１には本発明の一
実施形態たる該作動位置決定装置が適用されている。ま
ず初めに、図１を参照してこの眼底撮影装置１の概略構
成を説明する。

【００１８】眼底撮影装置１は、主として、種々の光学
系をその上に配設した鏡体３と、この鏡体３を駆動する
駆動機構（ＸＹ軸駆動機構５０、Ｚ軸駆動機構５２）
と、前記光学系からの信号を処理したり駆動機構を制御
したりするための制御回路４５から構成されている。

【００１９】鏡体３上には、主に、照明光学系Ｓａ、眼
底撮影光学系Ｓｂ、アライメント指標投影光学系Ｓｃ、
前眼部観察光学系Ｓｄ、作動距離指標投影光学系Ｓｅ、
作動距離検出光学系Ｓｆ、合焦指標投影光学系Ｓｇが配
設されている。なお、眼底撮影光学系Ｓｂは、請求項に
いう主光学系にも相当する。

【００２０】照明光学系Ｓａは、被検眼Ｅの眼底を照明
するための光学系であり、ストロボ放電管１１、集光レ
ンズ１２、１３、円形スリット１４、ミラー１５、集光
レンズ１８、２０及び穴あきミラー６から構成されてい
る。ストロボ放電管１１の発する可視光は、集光レンズ
１２及び１３により円形スリット１４の位置に集束した
後、該円形スリット１４を通過してミラー１５により反
射され、照明光軸１６上に光路を折曲げられる。さらに
この可視光は照明光軸１６上を進み、集光レンズ１８、
後述する合焦指標投影光学系Ｇのハーフミラー１９及び
集光レンズ２０を経て穴あきミラー６付近で集束し、円
形スリットの像が穴あきミラー６上に形成される。さら
にこの可視光は穴あきミラー６で反射され、撮影光軸４
上に光路を折曲げられて眼底撮影光学系Ｓｂの対物レン
ズ５を通過し、被検眼Ｅの頂点位置から瞳孔付近で集束
し、眼底網膜面を照射するようになっている。

【００２１】眼底撮影光学系Ｓｂは、照明光学系Ｓａの
照明光に基づき眼底を撮影するための光学系であり、対
物レンズ５、フォーカスレンズ７、リレーレンズ８及び
テレビカメラ（眼底撮像用カラーテレビカメラ）１０よ
り構成される。これら眼底撮影光学系Ｓｂの構成部材は
撮影光軸４上に配設されている。眼底像は対物レンズ
５、照明光学系Ｓａの穴あきミラー６、フォーカスレン
ズ７及びリレーレンズ８を通過して、テレビカメラ１０
のＣＣＤ受光面９に結像され、撮影される。テレビカメ
ラ１０から出力される画像信号は制御回路４５に入力さ
れる。

【００２２】アライメント指標投影光学系Ｓｃは、被検
眼Ｅの眼球面Ｆにアライメント指標光を投影するための
光学系であり、アライメント用発光ダイオード２１ａ、
ミラー２２、集光レンズ２３、ミラー２５及び凹レンズ
２６から構成される。凹レンズ２６は対物レンズ５の強
いパワーを打消す補正を行うためのものであり、その打
ち消すパワーの強いものが用いられる。アライメント用
発光ダイオード２１ａから発せられたアライメント指標
光である赤外光はミラー２２により反射され、アライメ
ント指標光軸２７ａ上に光路を折曲げられる。このアラ
イメント指標光は集光レンズ２３及び前眼部観察光学系
Ｓｄのハーフミラー２４を通過し、ミラー２５により反
射され、撮影光軸４上に光路を折曲げられる。さらにア
ライメント指標光は凹レンズ２６と眼底撮影光学系Ｓｂ
の対物レンズ５とを通過し、被検眼Ｅの眼球面Ｆに向け
て平行光として投射される。なお、凹レンズ２６とミラ
ー２５とは、前記照明光学系Ｓａによる眼底の照明時及
び前記眼底撮影光学系Ｓｂによる眼底の撮影時には、後
にも説明するように撮影光軸４から退避される。また、
アライメント指標投影光学系Ｓｃには、図示されない複
数の固視灯が組み込まれている。これら固視灯は被検者
に注視させることにより被検眼Ｅの視線を固定させるた
めのものである。これによって被検眼Ｅの視線を正面方
向に、あるいは、正面方向から所定角度だけ回転させた
方向に固定させることができる。

【００２３】前眼部観察光学系Ｓｄは、被検眼Ｅの眼球
面Ｆからのアライメント指標光の反射光を受光すると共
に被検眼Ｅの前眼部像を受像するための光学系であり、
ハーフミラー２４、前眼部観察用レンズ２８、テレビカ
メラ３０及び前眼部照明用光源２１ｂから構成される。
アライメント指標光の眼球面Ｆからの反射光は、対物レ
ンズ５と凹レンズ２６とを通過し、ミラー２５により反
射され、アライメント指標光軸２７ａ上に光路を折曲げ
られる。さらにこの反射光はハーフミラー２４により反
射され、前眼部観察光軸２７ｂ上に光路を折曲げられ
る。そして前眼部観察用レンズ２８を通過した反射光
は、テレビカメラ３０のＣＣＤ受光面２９上に達し、結
像する。また、被検眼Ｅの瞳孔と虹彩とにより輝度レベ
ルが異なる明暗像として形成される前眼部像も、アライ
メント指標光の反射光と同じルートにて、テレビカメラ
３０に入力される。前眼部照明用光源２１ｂは、前眼部
像がより鮮明に形成されるように、赤外光で被検眼Ｅを
照明するために設けられたものである。テレビカメラ３
０から出力される画像信号は制御回路４５に入力され
る。

【００２４】作動距離指標投影光学系Ｓｅは、撮影光軸
４に対して４５度をなす作動距離検出指標光軸３５ａに
沿って配設される作動距離検出用発光ダイオード（赤外
ＬＥＤ）３１、集光レンズ３２、作動距離検出指標用ス
リット３３及び投影レンズ３４から構成される。作動距
離検出用発光ダイオード３１からの光は、作動距離検出
指標光軸３５ａに沿って進み、集光レンズ３２、作動距
離検出指標用スリット３３、投影レンズ３４を順次通過
することによって作動距離検出指標光として眼球面Ｆに
入射される。

【００２５】作動距離検出光学系Ｓｆは、眼球面Ｆによ
り反射された前記作動距離検出指標光を受光するための
結像レンズ３６及び作動距離検出用受光素子（ＰＳＤ）
３７を備えて構成される。結像レンズ３６及び作動距離
検出用受光素子３７は、撮影光軸４に対して作動距離検
出指標光軸３５ａと対称をなす作動距離検出光軸３５ｂ
に沿って配設される。そして、作動距離検出用受光素子
３７は、前記作動距離検出指標光の受光に伴う受光信号
を制御回路４５へ出力する。

【００２６】合焦指標投影光学系Ｓｇは、眼底撮影光学
系Ｓｂの焦点を被検眼Ｅの眼底に合わせるための光学系
であり、ハロゲンランプ３８、集光レンズ３９、自動焦
点指標用スリット４０、投影レンズ４１、スプリットプ
リズム４２、集光レンズ４４及びハーフミラー１９から
構成される。このうちハロゲンランプ３８、集光レンズ
３９、自動焦点指標用スリット４０、投影レンズ４１及
びスプリットプリズム４２は一体的に可動部６０を形成
する。また、合焦指標投影光学系Ｓｇには、図示されな
い複数の固視灯が組み込まれている。これら固視灯は、
アライメント指標投影光学系Ｃに組み込まれた固視灯に
よって固定された被検眼Ｅの視線を、ミラー２５と凹レ
ンズ２６とが撮影光軸４から退避した後もその角度のま
ま固定維持させるために設けられたものである。

【００２７】眼底撮影装置１の架台と鏡体３との間に
は、ＸＹ軸駆動機構５０およびＺ軸駆動機構５２が介在
し、架台に対する鏡体３の位置はこれらの駆動機構によ
って変更される。Ｚ軸駆動機構５２は、鏡体３をＺ方向
に移動させるための駆動機構である。ここでＺ方向と
は、被検眼Ｅに対して接近・離隔する方向（図１におけ
る左右方向）である。なお、撮影光軸４の方向は、Ｚ方
向に一致している。ＸＹ軸駆動機構５０は、鏡体３をＸ
Ｙ方向に移動させるための駆動機構である。ここでＸ方
向とは、水平面内においてＺ軸と直交する方向（図１に
おける紙面と垂直な方向）をいう。また、Ｙ方向とは、
鉛直方向（図１における上下方向）をいう。

【００２８】制御回路４５は、テレビカメラ１０、テレ
ビカメラ３０、作動距離検出用受光素子３７からの信号
を入力し、これらの信号を所定の手順に従って処理して
ＸＹ軸駆動機構５０、Ｚ軸駆動機構５２等に制御信号を
送出するための回路である。

【００２９】次に、眼底撮影装置１の動作・操作手順
を、図２及び図３のフローチャートに基づき、かつ、図
４〜６を参照しながら説明する。図２のフローチャート
中の終点であるＭは、図３のフローチャート中の始点で
あるＭと一致する。また、以下の説明中のステップ番号
は、図２及び図３のフローチャート中の同一符号を付し
たステップに対応する。図２及び図３のフロ−チャート
で示される動作・操作手順は、(1)予備調整（ステップ
１０１〜１０９が対応する）、(2)アライメント（ステ
ップ１１０〜１１１が対応する）、(3)作動距離調整
（ステップ１１２〜１１４が対応する）、(4)アライメ
ント補正（ステップ１１５〜１１７が対応する）、(5)
合焦（ステップ１１８〜１２１が対応する）、(6)眼底
撮影（ステップ１２２が対応する）の各段階に分けるこ
とができる。以下、これらの各段階毎に説明を行う。

【００３０】(1)予備調整先ず電源が入れられて待機状態にある眼底撮影装置１の
撮影ボタンを押すと（ステップ１０１）、モニタ表示器
４７に前眼部観察光学系Ｓｄによる前眼部像が映し出さ
れる（ステップ１０２）。被検者は頭部をアゴ台に固定
し、ドクターの指示に従って対物レンズ５を通してアラ
イメント指標投影光学系Ｓｃに組み込まれた固視灯を見
る（ステップ１０３）。このとき、対物レンズ５に対す
るアゴ台の関係位置により、被検眼Ｅが右眼であるか左
眼であるかがアゴ台により検出される。アゴ台からの信
号に基づき、左目用または右目用の複数の固視灯から選
択された所定の固視灯が点灯される（ステップ１０
４）。

【００３１】図４は、この固視灯によって視線が誘導さ
れた被検眼Ｅを示す図であり、図４（ａ）は被検眼Ｅを
ＸＺ平面で切断した断面図、図４（ｂ）は被検眼Ｅの正
面図である。Ｉａは被検者から見た虹彩の左側部分であ
り、Ｉｂは虹彩の右側部分である。ＰＣは被検眼Ｅの瞳
孔中心であり、そのＸＹ座標上の位置は（Ｘ０、Ｙ０）
である。ＥＲは前眼部観察光学系Ｓｄから見た被検眼Ｅ
の頂点であり、そのＸＹ座標上の位置は（Ｘ１、Ｙ１）
である。図４では、被検眼Ｅの眼軸ｔが正面方向（Ｚ軸
方向）ではなく、点Ｓの方向を向いている。このような
状態となるのは、例えば次のような場合が考えられる。
斜視である被検者に正面の固視灯（Ｚ方向の固視灯）を
注視させると、眼軸ｔはＺ軸方向から幾分回転した方
向、例えば図４のように点Ｓの方向を向くことになる。
また、斜視でない被検者に点Ｓの方向の固視灯を点灯さ
せることによって視線を点Ｓの方向に向けても、眼軸ｔ
は図４のように点Ｓの方向に向く。なお、被検眼Ｅは、
ＸＺ平面内における回転のみならず、ＹＺ平面内におい
ての回転も生じているのであるが、ＹＺ平面で切断した
断面図は省略する。

【００３２】このようにして所定の固視灯を点灯させて
（ステップ１０４）、被検眼Ｅを図４の状態に固定させ
ると、次にドクターはアゴ台を操作し、モニタ表示器４
７に被検者の被検眼Ｅの前眼部が映るように調整して
（ステップ１０５）、前記撮影ボタンを再度押す（ステ
ップ１０６）。この２回目のボタン押圧操作がされてか
ら眼底撮影が完了するまでの眼底撮影装置１の動作は自
動化されている。

【００３３】２回目のボタン押圧操作により、アライメ
ント用発光ダイオード２１ａと作動距離検出用発光ダイ
オード３１が点灯する（ステップ１０７）。この状態
で、テレビカメラ３０の撮像画面に写された前眼部像に
アライメント指標光の眼球面Ｆからの反射光による眼球
面反射像（プルキンエ像）が鮮明に認識できるまで、Ｚ
軸駆動機構５２を駆動して鏡体３を被検眼Ｅに向かって
前進せしめる（ステップ１０８、１０９）。

【００３４】(2)アライメント上記のようにしてプルキンエ像がテレビカメラ３０の撮
像画面上で鮮明に認識されると（ステップ１０９）、次
にＸＹ方向のアライメントがなされる。このアライメン
トは、プルキンエ像がテレビカメラ３０の撮像画面上の
所定範囲に入るように鏡体３を自動的にＸＹ方向に駆動
（ステップ１１０、１１１）することによりなされる。
このステップ１１０、１１１における動作を詳述すると
次の通りである。まず、被検眼Ｅの前眼部像とプルキン
エ像とがテレビカメラ３０によって受像され、テレビカ
メラ３０のから画像信号が制御回路４５に入力される。
制御回路４５は撮像画面中のプルキンエ像の位置を検出
する。

【００３５】図５は、テレビカメラ３０による撮像画面
Ｋを示している。制御回路４５は、プルキンエ像Ｑが撮
像画面Ｋ中の所定の範囲Ｒに入るようにＸＹ軸駆動機構
５０に駆動信号を送出する。例えば図５のように、プル
キンエ像Ｑが撮像画面Ｋ上ののＸ軸座標において Kx1の
範囲にあれば、プルキンエ像Ｑが撮像画面Ｋ内で左に移
動するように鏡体３を移動させる。鏡体３の移動は、制
御回路４５がＸＹ軸駆動機構５０に駆動信号を送出する
ことよってなされる。また、プルキンエ像ＱがKx3の範
囲にあれば、プルキンエ像Ｑが撮像画像Ｋ内で右に移動
するようにＸＹ軸駆動機構５０を制御する。これにより
撮像画面Ｋにおいてプルキンエ像Ｑが Kx2の範囲に誘導
される。プルキンエ像Ｑが Kx2の範囲にあるときは、鏡
体３をＸ方向へは移動させない。すなわち Kx2は鏡体３
のＸ方向移動に関しての不感の範囲である。同様にＹ方
向についても、プルキンエ像Ｑが不感範囲である ky2に
入るようにＸＹ軸駆動機構５０が制御される。このよう
にしてプルキンエ像Ｑが撮像画面Ｋ中の所定範囲Ｒ内に
誘導される。前眼部観察光学系Ｓｄは、撮影光軸４上に
ある撮影対象が撮像画面Ｋ中の範囲Ｒ内に写るように、
鏡体３上に配置されている。よって、プルキンエ像Ｑが
範囲Ｒに入ると、撮影光軸４が被検眼Ｅの頂点ＥＲの
Ｘ、Ｙ方向位置（Ｘ１、Ｙ１）に一致した状態となる。
なお図５では動作説明の理解を容易にするために、プル
キンエ像Ｑの大きさに対して範囲Ｒを誇張して大きめに
表している。また同様の理由により、瞳孔中心位置に対
してプルキンエ像Ｑの位置を誇張により大きく距離を離
して表している。

【００３６】(3)作動距離調整上記のようにしてプルキンエ像Ｑが撮像画面Ｋ内の所定
範囲Ｒに入る（ステップ１１１）ことによってアライメ
ントが完了する。そして、その範囲Ｒにプルキンエ像Ｑ
が入ったままの状態が維持されるように、すなわちアラ
イメントがされた状態が維持されるようにプルキンエ像
Ｑを追随しながらＸＹ軸駆動機構５０を制御しつつ、作
動距離調整がなされる。作動距離調整は、作動距離検出
用受光素子３７が作動距離検出指標光（眼球面反射光）
を受光するまで、鏡体３を被検眼Ｅに向かって前進させ
る（ステップ１１２）ことによりなされる。制御回路４
５は、作動距離検出用受光素子３７が作動距離検出指標
光（眼球面反射光）を受光したことを検知すると（ステ
ップ１１３）、ＸＹ軸駆動機構５０及びＺ軸駆動機構５
２の駆動動作を停止させる（ステップ１１４）。

【００３７】ステップ１１２、１１３、１１４における
動作を詳述すると次の通りである。まず、ＸＹ方向のア
ライメントが完了（ステップ１１１）すると、作動距離
指標投影光学系Ｓｅにより作動距離検出指標光が被検眼
Ｅに投射される。しかし、アライメントが完了した時点
では、眼底撮影光学系Ｓｂは作動距離よりも被検眼Ｅか
ら離隔した位置にある。このような状態では前記作動距
離検出指標光が眼球面Ｆの頂点（被検眼頂点）ＥＲには
入射されないような位置関係で、眼底撮影光学系Ｓｂ、
作動距離指標投影光学系Ｓｅが鏡体３上に配設されてい
る。よってその眼球面Ｆからの反射光は作動距離検出用
受光素子３７には受光されない。その後、制御回路４５
からＺ軸駆動機構５２に駆動信号が送出され、鏡体３が
Ｚ軸に沿って被検眼Ｅに接近する方向に移動される（ス
テップ１１２）。そして、鏡体３が被検眼Ｅに対してあ
る距離にまで達すると、作動距離指標投影光学系Ｓｅに
よる前記指標光が眼球面Ｆの被検眼頂点ＥＲに入射さ
れ、その反射光が作動距離検出用受光素子３７に受光さ
れる（ステップ１１３）。この状態で眼底撮影光学系Ｓ
ｂの被検眼Ｅに対する距離が作動距離となるような位置
関係で、眼底撮影光学系Ｓｂ、作動距離指標投影光学系
Ｓｅが鏡体３上に配設されている。作動距離検出用受光
素子３７はこの反射光を受光すると受光信号を制御回路
４５に出力する。すると、制御回路４５は停止信号をＺ
軸駆動機構５２に送出してＺ軸駆動機構５２の動作を停
止させる。これにより鏡体３のＺ方向移動が停止する。
また、プルキンエ像を追随しながら行っていたＸＹ方向
のアライメント状態の維持も、ＸＹ軸駆動機構５０を一
旦停止させることによって終了する（ステップ１１
４）。

【００３８】(4)アライメント補正上記のようにして作動距離調整が完了すると、次にアラ
イメント補正がなされる。アライメント補正は、テレビ
カメラ３０により撮像された被検眼Ｅの前眼部像に基づ
いて瞳孔中心ＰＣ位置を検出しつつ（ステップ１１
５）、撮影光軸４が瞳孔中心ＰＣに一致するように鏡体
３を移動させる（ステップ１１６、１１７）ことにより
なされる。この鏡体３の移動は、制御回路４５がＸＹ軸
駆動機構５０に駆動信号に送出することによってなされ
る。

【００３９】ステップ１１５、１１６、１１７における
動作を詳述すると次の通りである。まず、被検眼Ｅの前
眼部像がテレビカメラ３０によって受像され、テレビカ
メラ３０からの画像信号が制御回路４５に入力される。
制御回路４５はこの画像信号から瞳孔中心ＰＣの撮影画
面中の位置を求める。

【００４０】図６は、制御回路４５が撮像画面Ｋにおけ
る瞳孔中心ＰＣの位置を求める方法を示す図である。こ
の図には、ＸＹ面内における瞳孔中心ＰＣの撮影画面Ｋ
中の位置を求めるために前眼部像の輝度レベルが演算さ
れる様子が示されている。図６（ａ）は、テレビカメラ
３０で撮像された前眼部像であり、図６（ｂ）はこの前
眼部像における映像信号の走査線（図６（ａ）中の一点
鎖線）Ｌ上の輝度レベル信号である。図６（ｂ）中の破
線Ｎで示す基準レベルで二値化を行うことにより、前眼
部像のうち、瞳孔Ｐの部分と虹彩Ｉの部分とを選別する
ことができる。即ち、図６（ｂ）において、輝度レベル
の低い範囲ｐが瞳孔Ｐに相当し、比較的輝度の高い範囲
ｉが虹彩Ｉに相当する。そして、輝度レベルの低い範囲
ｐについて、その幾何学的重心Ｃが検出され、この幾何
学的重心Ｃが撮影画面Ｋにおける瞳孔中心ＰＣの位置と
して求められる。

【００４１】制御回路４５は、このようにして検出した
瞳孔中心位置が撮像画面Ｋにおける所定範囲Ｒに入るよ
うにＸＹ軸駆動機構５０に駆動信号を送出する。瞳孔中
心位置を撮像画面Ｋにおける所定範囲Ｒに誘導する方法
は、前述したアライメントにおいてプルキンエ像Ｑの位
置を撮像画面Ｋにおける範囲Ｒに誘導した方法と同様で
ある。こうして瞳孔中心位置が撮像画面Ｋの所定範囲Ｒ
に入ると、撮影光軸４は被検眼Ｅの瞳孔中心ＰＣに一致
する。これにより、撮影光軸４は虹彩の左側部分Ｉａ、
右側部分Ｉｂから等距離に位置することとなる。また、
このようにしてアライメント補正が完了した時点で、眼
底撮影光学系Ｓｂが作動位置（ＸＹＺ方向における作動
位置）に誘導されたことになる。

【００４２】(5)合焦上記のようにしてアライメント補正が完了すると、制御
回路４５から補正完了信号が光路切替機構５４に出力さ
れ、これを受けて光路切替機構５４はミラー２５と凹レ
ンズ２６とを撮影光軸４から退避させ、次のような公知
の方法で合焦がなされる。すなわち、制御回路４５でハ
ロゲンランプ３８を点灯させ（ステップ１１８）、合焦
が検出されるまで、合焦指標投影光学系Ｇの可動部６０
と眼底撮影光学系Ｓｂのフォーカスレンズ７とをＺ方向
に連動移動させる（ステップ１１９、１２０）。可動部
６０およびフォーカスレンズ７の移動は、合焦駆動機構
５６に制御回路４５から駆動信号を送出することによっ
てなされる。合焦が完了すると、ハロゲンランプ３８は
消灯される（ステップ１２１）。

【００４３】(6)眼底撮影上記のようにして合焦が完了すると、制御回路４５に制
御されたストロボ発光回路５７がストロボ放電管１１を
発光させ、これに同期してテレビカメラ１０が眼底像を
撮影する（ステップ１２２）。撮影光軸４が瞳孔中心Ｐ
Ｃを貫くようにアライメント補正がされているので、ス
トロボ放電管１１からの照明光は虹彩Ｉに遮られること
なく眼底に投射される。また、撮影において眼底像が虹
彩に遮られることもない。よってテレビカメラ１０で撮
影される眼底像は鮮明である。注視させる固視灯の位置
により被検眼の眼球の回転角度が極めて大きくなるよう
な場合であっても、また、斜視のように被検眼Ｅがいず
れの方向に回転しているか全く予測不可のような場合で
あっても、鮮明な眼底像を得ることができる。眼底撮影
後、鏡体３は初期の待機位置に戻り（ステップ１２３）
スタンバイ状態となる。

【００４４】以上、眼底撮影装置１に基づいて本願発明
の一実施形態を説明したが、本願発明に係る眼科装置用
の作動位置決定装置は、被検眼の瞳孔位置を捕らえた
り、被検眼の瞳孔を用いて検査・観察・撮影を行うよう
な眼科装置全般に広く適用することができる。また、主
光学系として眼底撮影光学系Ｓｂを備えた眼底撮影装置
１に基づいて説明したが、主光学系は撮影機能と観察機
能の両方を備えていてもよいし、いずれか一方の機能の
みを備えていてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上に説明したように、本願発明の眼科
装置用の作動位置決定装置によると、瞳孔位置を正確に
捕らえることができ、また特に瞳孔を通して被検眼の虹
彩よりも奥の部位を撮影・観察するような場合には、そ
の部位を虹彩に遮られることなく鮮明に撮影・観察する
ことができる。また、被検眼の広い視線移動範囲に対応
可能となり、被検眼の視線が任意の角度に大きく振られ
ても鮮明に撮影・観察できる。さらに、斜視の場合のよ
うに被検眼の角度を予測できなくても、鮮明に撮影・観
察できる。また、アライメント調整、作動距離調整、ア
ライメント補正の順で、自動的に作動位置決定を行う眼
科装置を構成することが可能となる。

【００４６】また、本願発明の眼底撮影装置用の作動位
置決定装置によると、照明光を虹彩に遮られることなく
眼底に投射させることができ、また、眼底像を虹彩に遮
られることなく撮影することができる。また、被検眼の
広い視線移動範囲に対応でき、被検眼の視線が任意の角
度に大きく振られても眼底像を鮮明に撮影できる。さら
に、斜視の場合のように被検眼の角度を予測できないよ
うな場合にも、鮮明に眼底像を撮影できる。また、アラ
イメント調整、作動距離調整、アライメント補正の順
で、自動的に作動位置が決定される眼底撮影装置を構成
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】眼底撮影装置の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図２】眼底撮影装置の動作・操作手順を示すフローチ
ャートである。

【図３】眼底撮影装置の動作・操作手順を示すフローチ
ャートである。

【図４】固視灯によって視線が誘導された被検眼を示す
図であり、図４（ａ）は被検眼をＸＺ平面で切断した断
面図、図４（ｂ）は被検眼の正面図である。

【図５】テレビカメラによる撮像画面を示す図である。

【図６】制御回路が撮像画面における瞳孔中心の位置を
求める方法を示す図であり、図６（ａ）はテレビカメラ
で撮像された前眼部像であり、図６（ｂ）はこの前眼部
像における映像信号の走査線上の輝度レベル信号を示す
図である。

【符号の説明】

１眼底撮影装置３鏡体４撮影光軸５対物レンズ６穴あきミラー７フォーカスレンズ８リレーレンズ９ＣＣＤ受光面１０テレビカメラ１１ストロボ放電管１２、１３集光レンズ１４円形スリット１５ミラー１６照明光軸１８集光レンズ１９ハーフミラー２０集光レンズ２１ａアライメント用発光ダイオード２１ｂ前眼部照明用光源２２ミラー２３集光レンズ２４ハーフミラー２５ミラー２６凹レンズ２７ａアライメント指標光軸２７ｂ前眼部観察光軸２８前眼部観察用レンズ２９ＣＣＤ受光面３０テレビカメラ３１作動距離検出用発光ダイオード３２集光レンズ３３作動距離検出指標用スリット３４投影レンズ３５ａ作動距離検出指標光軸３５ｂ作動距離検出光軸３６結像レンズ３７作動距離検出用受光素子３８ハロゲンランプ３９集光レンズ４０自動焦点指標用スリット４１投影レンズ４２スプリットプリズム４４集光レンズ４５制御回路４７モニタ表示器５０ＸＹ軸駆動機構５２Ｚ軸駆動機構５４光路切替機構５６合焦駆動機構５７ストロボ発光回路６０可動部Ｓａ照明光学系Ｓｂ眼底撮影光学系Ｓｃアライメント指標投影光学系Ｓｄ前眼部観察光学系Ｓｅ作動距離指標投影光学系Ｓｆ作動距離検出光学系Ｓｇ合焦指標投影光学系Ｋ撮像画面Ｌ走査線Ｅ被検眼Ｆ眼球面ｔ眼軸Ｐ瞳孔Ｉ虹彩ＰＣ瞳孔中心ＥＲ被検眼頂点Ｑプルキンエ像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼の所定部位を撮影又は／及び観察
する光学系を主光学系として有する眼科装置用の作動位
置決定装置であって、該被検眼の眼球面にアライメント指標光を投影するアラ
イメント指標投影光学系と、被検眼の前眼部像を受像するとともに、該アライメント
指標光の該眼球面からの反射光を眼球面反射像として受
光する前眼部観察光学系と、この前眼部観察光学系で観察した該眼球面反射像位置に
基づき、該主光学系の光軸が該被検眼頂点に一致するよ
うに該主光学系を誘導するアライメント手段と、このアライメント手段によって該主光学系の光軸を該被
検眼頂点に一致させた状態で、該被検眼に斜め前方から
投射した作動距離検出指標光の該被検眼頂点からの反射
光を所定位置で受光できるように、該主光学系をその光
軸方向に移動させることによって作動距離を調整する作
動距離調整手段と、該前眼部観察光学系で受像した該前眼部像の瞳孔中心に
基づいて、該アライメント手段によってその光軸が該被
検眼頂点に一致するように誘導された該主光学系を、そ
の光軸が瞳孔中心に一致するように誘導するアライメン
ト補正手段と、を具備する眼科装置用の作動位置決定装
置。
【請求項２】被検眼の眼底を照明光により照明する照
明光学系とその照明光に基づき眼底を撮影する眼底撮影
光学系とを有する眼底撮影装置用の作動位置決定装置で
あって、該被検眼の眼球面にアライメント指標光を投影するアラ
イメント指標投影光学系と、被検眼の前眼部像を受像するとともに、該アライメント
指標光の該眼球面からの反射光を眼球面反射像として受
光する前眼部観察光学系と、この前眼部観察光学系で観察した該眼球面反射像位置に
基づき、該眼底撮影光学系の光軸が該被検眼頂点に一致
するように該眼底撮影光学系を誘導するアライメント手
段と、このアライメント手段によって該眼底撮影光学系の光軸
を該被検眼頂点に一致させた状態で、該被検眼に斜め前
方から投射した作動距離検出指標光の該被検眼頂点から
の反射光を所定位置で受光できるように、該眼底撮影光
学系をその光軸方向に移動させることによって作動距離
を調整する作動距離調整手段と、該前眼部観察光学系で受像した該前眼部像の瞳孔中心に
基づいて、該アライメント手段によってその光軸が該被
検眼頂点に一致するように誘導された該眼底撮影光学系
を、その光軸が瞳孔中心に一致するように誘導するアラ
イメント補正手段と、を具備する眼底撮影装置用の作動
位置決定装置。