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JP7593864B2 - Ophthalmic device and control method thereof - Google Patents
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JP7593864B2 JP2021061306A JP2021061306A JP7593864B2 JP 7593864 B2 JP7593864 B2 JP 7593864B2 JP 2021061306 A JP2021061306 A JP 2021061306A JP 2021061306 A JP2021061306 A JP 2021061306A JP 7593864 B2 JP7593864 B2 JP 7593864B2
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Description

本発明は、被検眼の被観察部位の一部を照明する照明光を偏向可能な眼科装置及び制御方法に関する。 The present invention relates to an ophthalmic device and a control method capable of deflecting illumination light that illuminates a part of an area to be examined of a subject's eye.

被検眼の眼底の撮影を行うスリットスキャン方式の眼底カメラ(眼科装置)が知られている(特許文献1参照)。特許文献1に記載の眼底カメラは、光スキャナを用いて眼底に照射するスリット光(照明光)を偏向させながら、眼底内で移動するスリット光の照明領域からの戻り光を、ローリングシャッタ機能を有するCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型の撮像素子で撮像する。これにより、散乱光の影響を抑えた眼底像が得られる。 A slit-scan type fundus camera (ophthalmic device) that photographs the fundus of a subject's eye is known (see Patent Document 1). The fundus camera described in Patent Document 1 uses an optical scanner to deflect slit light (illumination light) that is irradiated onto the fundus, while capturing the return light from the illumination area of the slit light that moves within the fundus with a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type imaging element that has a rolling shutter function. This makes it possible to obtain a fundus image in which the effects of scattered light are suppressed.

このような眼底カメラでは、眼底の撮影を開始する前にこの眼底に対する眼底カメラの合焦状態(合焦状況ともいう)を評価し、この評価結果に基づき眼底カメラを眼底に合焦させるべく合焦制御(フォーカス調整)を行う必要がある。 With such a fundus camera, it is necessary to evaluate the focusing state (also called the focusing situation) of the fundus camera relative to the fundus before starting to photograph the fundus, and to perform focusing control (focus adjustment) to focus the fundus camera on the fundus based on the evaluation results.

例えば特許文献2に記載の眼底カメラでは、眼底に対してスプリット指標光を照射し、眼底からのスプリット指標光の戻り光を検出器で検出した検出結果に基づき、眼底カメラの合焦状態の評価と合焦制御とを行う。 For example, in the fundus camera described in Patent Document 2, split index light is irradiated onto the fundus, and the return light of the split index light from the fundus is detected by a detector. Based on the detection result, the focus state of the fundus camera is evaluated and focus control is performed.

特許文献3に記載の眼科装置(オートレフケラトメータ)では、眼底に対してリング照明光を照射し、眼底からのリング照明光の戻り光を検出器で検出した検出結果に基づき、眼科装置の合焦状態の評価と合焦制御とを行う。さらに特許文献4に記載の眼科装置(オートレフケラトメータ)では、眼底像のコントラストを指標にして、眼底に対する眼科装置の合焦状態の評価と合焦制御とを行う。 In the ophthalmic device (auto-refractor keratometer) described in Patent Document 3, a ring illumination light is irradiated onto the fundus, and the return light of the ring illumination light from the fundus is detected by a detector, and based on the detection result, the focus state of the ophthalmic device is evaluated and focus control is performed. Furthermore, in the ophthalmic device (auto-refractor keratometer) described in Patent Document 4, the contrast of the fundus image is used as an index to evaluate the focus state of the ophthalmic device relative to the fundus and focus control is performed.

特許第5735211号公報Patent No. 5735211 特許第6518054号公報Patent No. 6518054 特開2014-108310号公報JP 2014-108310 A 特開2016-159071号公報JP 2016-159071 A

ところで、眼底カメラの合焦状態の評価するために、スリットスキャン方式の眼底カメラに対して上記特許文献2又は特許文献3に記載の方法を適用する場合には、眼底カメラにスプリット指標光又はリング照明光を出射する照明系を別途設ける必要があり、コストが増加する。 However, when applying the method described in Patent Document 2 or Patent Document 3 to a slit-scan type fundus camera to evaluate the focusing state of the fundus camera, it is necessary to provide a separate illumination system that emits split index light or ring illumination light to the fundus camera, which increases costs.

また、スリットスキャン方式の眼底カメラに対して上記特許文献4に記載の方法を適用する場合には照明系を別途設ける必要はない。しかしながら、眼底カメラでは、合焦状態評価用の照明光として眼の感度が小さい赤外光(近赤外光)が一般的に用いられるので、合焦状態評価用の眼底像のコントラストが低くなってしまう。その結果、眼底像のコントラストを指標とした合焦状態の評価を行った場合に、その精度が低下或いは評価に失敗するおそれがある。 In addition, when the method described in Patent Document 4 is applied to a slit-scan fundus camera, there is no need to provide a separate illumination system. However, fundus cameras generally use infrared light (near-infrared light), to which the eye has low sensitivity, as illumination light for evaluating the focus state, which reduces the contrast of the fundus image used for evaluating the focus state. As a result, when evaluating the focus state using the contrast of the fundus image as an index, there is a risk that the accuracy will decrease or the evaluation will fail.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで且つ精度よく被観察部位に対する眼科装置の合焦状態を評価可能な眼科装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide an ophthalmic device and a control method thereof that can evaluate the focusing state of the ophthalmic device with respect to the observed area at low cost and with high accuracy.

本発明の目的を達成するための眼科装置は、被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、照明系から被観察部位に照射される照明光を偏向して、被観察部位内で照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、光スキャナが照明光を偏向している間、照明光の偏向に応じて被観察部位内で移動する照明領域からの戻り光を検出する検出器を有する受光系と、光スキャナを制御して被観察部位内で照明領域を固定した状態で、照明領域からの戻り光を検出器に検出させる合焦確認制御を実行する合焦確認制御部と、を備える。なお、ここでいう戻り光は、被観察部位の照明領域或いはその付近の領域から戻ってくる光であり、照明光の反射光、照明光の散乱光、照明光が励起する蛍光及びその散乱光などが含まれる。 The ophthalmic apparatus for achieving the object of the present invention includes an illumination system that irradiates illumination light onto a part of an observed area of a subject's eye, an optical scanner that deflects the illumination light irradiated from the illumination system onto the observed area to move the illumination area of the illumination light within the observed area, a light receiving system having a detector that detects return light from the illumination area that moves within the observed area in response to the deflection of the illumination light while the optical scanner is deflecting the illumination light, and a focus confirmation control unit that controls the optical scanner to perform focus confirmation control to cause the detector to detect the return light from the illumination area while the illumination area is fixed within the observed area. The return light referred to here is light that returns from the illumination area of the observed area or an area nearby, and includes reflected light of the illumination light, scattered light of the illumination light, and fluorescence excited by the illumination light and its scattered light.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、戻り光の光路に設けられたフォーカス光学系と、合焦確認制御で検出器が検出した戻り光の検出信号に基づき、フォーカス光学系の合焦制御を行う合焦制御部と、を備える。 An ophthalmic device according to another aspect of the present invention includes a focus optical system provided in the optical path of the return light, and a focus control unit that performs focus control of the focus optical system based on a detection signal of the return light detected by the detector during focus confirmation control.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、検出信号に基づき、被観察部位に対する照明系及び受光系の合焦状態を示す合焦評価画像を生成する画像生成部を備え、合焦制御部が、画像生成部が生成した合焦評価画像に基づき、合焦制御を行う。 An ophthalmologic apparatus according to another aspect of the present invention includes an image generating unit that generates a focus evaluation image indicating the focus state of the illumination system and the light receiving system for the observed area based on the detection signal, and a focus control unit performs focus control based on the focus evaluation image generated by the image generating unit.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、フォーカス光学系がフォーカスレンズを有し、フォーカスレンズの互いに異なる複数のレンズ位置ごとに、合焦確認制御部及び画像生成部を繰り返し作動させる繰り返し制御部を備え、合焦制御部が、画像生成部が生成したレンズ位置ごとの合焦評価画像に基づき、合焦制御を行う。 In an ophthalmic device according to another aspect of the present invention, the focus optical system has a focus lens, and is provided with a repeat control unit that repeatedly operates the focus confirmation control unit and the image generation unit for each of a plurality of different lens positions of the focus lens, and the focus control unit performs focus control based on the focus evaluation image for each lens position generated by the image generation unit.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、検出器が、戻り光が入射する受光面を有し、照明領域の移動に応じて受光面内で移動する戻り光の入射領域に対して、受光面内で戻り光を検出する局所的な受光領域を追従させながら、受光領域での戻り光の検出を連続して行う第1動作モードと、受光面内で受光領域を予め定められた移動経路に沿って移動させる第2動作モードと、を有し、合焦確認制御で光スキャナにより固定された照明領域からの戻り光が、受光領域の移動経路の途中に入射し、合焦確認制御部が、検出器を第2動作モードで駆動する。 In another aspect of the ophthalmic device of the present invention, the detector has a light receiving surface on which the returning light is incident, and has a first operation mode in which the detector continuously detects the returning light in the light receiving area while tracking a local light receiving area that detects the returning light within the light receiving surface with the incident area of the returning light that moves within the light receiving surface in response to the movement of the illumination area, and a second operation mode in which the light receiving area is moved along a predetermined movement path within the light receiving surface, and the returning light from the illumination area fixed by the optical scanner in the focus confirmation control is incident on the middle of the movement path of the light receiving area, and the focus confirmation control unit drives the detector in the second operation mode.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、検出器が、戻り光が入射する受光面を有し、照明領域の移動に応じて受光面内で移動する戻り光の入射領域に対して、受光面内で戻り光を検出する局所的な受光領域を追従させながら、受光領域での戻り光の検出を連続して行う第1動作モードと、光スキャナにより固定された照明領域からの戻り光を検出可能な受光面内の位置に受光領域を固定する第3動作モードと、を有し、合焦確認制御部が、検出器を第3動作モードで駆動する。 In another aspect of the ophthalmic device of the present invention, the detector has a light receiving surface on which the returning light is incident, and has a first operation mode in which the detector continuously detects the returning light in the light receiving area while tracking a local light receiving area that detects the returning light within the light receiving surface with the incident area of the returning light that moves within the light receiving surface in response to the movement of the illumination area, and a third operation mode in which the light receiving area is fixed at a position within the light receiving surface where the returning light from the illumination area fixed by the optical scanner can be detected, and a focus confirmation control unit drives the detector in the third operation mode.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、照明系の光軸に垂直で且つ互いに直交する方向を第1方向及び第2方向とした場合に、照明系が、照明光として第1方向に平行なスリット光を被観察部位に照射し、光スキャナが、スリット光を第2方向に偏向する。 In an ophthalmic device according to another aspect of the present invention, when directions perpendicular to the optical axis of the illumination system and perpendicular to each other are defined as a first direction and a second direction, the illumination system irradiates the observed area with a slit light parallel to the first direction as illumination light, and the optical scanner deflects the slit light in the second direction.

本発明の他の態様に係る眼科装置において、照明系に設けられ、被検眼の前眼部と光学的共役関係にある絞りであって且つ照明系の照明光軸に対して偏心した位置に複数の開口が設けられている絞りを備える。 An ophthalmic apparatus according to another aspect of the present invention includes an aperture provided in an illumination system, which is optically conjugate with the anterior segment of the subject's eye and has multiple apertures at positions eccentric to the illumination optical axis of the illumination system.

本発明の目的を達成するための眼科装置の制御方法は、被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、照明系から被観察部位に照射される照明光を偏向して、被観察部位内で照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、光スキャナが照明光を偏向している間、照明光の偏向に応じて被観察部位内で移動する照明領域からの戻り光を検出する検出器を有する受光系と、を備える眼科装置の制御方法において、光スキャナを制御して被観察部位内で照明領域を固定した状態で、照明領域からの戻り光を検出器に検出させる合焦確認制御ステップを有する。 To achieve the object of the present invention, a control method for an ophthalmic device including an illumination system that irradiates illumination light onto a part of an observed area of a subject's eye, an optical scanner that deflects the illumination light irradiated from the illumination system onto the observed area to move the illumination area of the illumination light within the observed area, and a light receiving system having a detector that detects return light from the illumination area that moves within the observed area in response to the deflection of the illumination light while the optical scanner is deflecting the illumination light, includes a focus confirmation control step that controls the optical scanner to fix the illumination area within the observed area and causes the detector to detect the return light from the illumination area.

本発明は、低コストで且つ精度よく被観察部位に対する眼科装置の合焦状態を評価することができる。 The present invention can evaluate the focusing state of an ophthalmic device for the area being observed at low cost and with high accuracy.

眼底カメラの概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a fundus camera. 制御装置の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a control device. スリットスキャン撮影時の眼底(符号3A参照)と撮像素子の受光面(符号3B参照)とを対比した説明図である。3A is an explanatory diagram comparing the fundus (see symbol 3A) and the light receiving surface of the imaging element (see symbol 3B) during slit scan photography. FIG. 画像生成部により生成される眼底像の一例を示した説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a fundus image generated by an image generating unit. 合焦時に被検眼に入射する光束の光線図(符号5A参照)、及び前眼部に入射する光束の正面図(符号5B参照)を示した説明図である。5A is a ray diagram of a light beam incident on a subject's eye when focused (see symbol 5A), and a front view of a light beam incident on an anterior segment (see symbol 5B). FIG. 符号6A,6Bは、非合焦時に被検眼に入射する光束の光線図を示した説明図である。Reference numerals 6A and 6B are explanatory diagrams showing ray diagrams of light beams incident on the subject's eye when out of focus. 合焦時に合焦確認制御が実行された際の眼底(符号7A参照)と撮像素子の受光面(符号7B参照)とを対比した説明図である。7A and 7B are explanatory diagrams comparing the fundus (see symbol 7A) and the light receiving surface of the imaging element (see symbol 7B) when focus confirmation control is executed during focusing. 非合焦時に合焦確認制御が実行された際の眼底(符号8A参照)と撮像素子の受光面(符号8B参照)とを対比した説明図である。8A is an explanatory diagram comparing the fundus (see symbol 8A) and the light receiving surface of the imaging element (see symbol 8B) when focus confirmation control is executed during out-of-focus. FIG. 合焦時に画像生成部により生成される合焦評価画像の一例を示した説明図である。5 is an explanatory diagram showing an example of a focus evaluation image generated by an image generating unit when focusing; FIG. 非合焦時に画像生成部により生成される合焦評価画像の一例を示した説明図である。11 is an explanatory diagram showing an example of a focus evaluation image generated by an image generating unit when the image is out of focus; FIG. 眼底カメラによるスリットスキャン方式の眼底撮影処理、特に合焦確認制御の流れを示すフローチャートである。11 is a flowchart showing a flow of fundus photographing processing of a slit scan type using a fundus camera, in particular, a flow of focus confirmation control. 合焦確認制御時の合焦確認制御部による撮像素子の駆動の変形例を説明するための説明図である。13 is an explanatory diagram for explaining a modified example of driving the image sensor by the focus confirmation control unit during focus confirmation control. FIG. 合焦確認制御時の眼底に対する照明光の照射位置の変形例(符号XIIIA参照)と、合焦評価画像(符号XIIIB参照)との対応関係を示した説明図である。11 is an explanatory diagram showing a modified example of the irradiation position of illumination light on the fundus during focus confirmation control (see reference symbol XIIIA) and the correspondence relationship between the focus evaluation image (see reference symbol XIIIB). FIG. 照明系から被検眼の前眼部に対して2経路から入射する光束の他の例の正面図である。13 is a front view of another example of light beams incident on the anterior segment of the subject's eye from the illumination system through two paths. FIG.

[眼底カメラの全体構成]
図1は、本発明の眼科装置に相当する眼底カメラ10の概略図である。なお、図中の互いに直交するXYZ方向のうちで、X方向は被検者を基準とした左右方向(被検眼Eの眼幅方向)であり、Y方向は上下方向であり、Z方向は被検者に近づく前方向と被検者から遠ざかる後方向とに平行な前後方向(作動距離方向ともいう)である。
[Overall configuration of fundus camera]
1 is a schematic diagram of a fundus camera 10 corresponding to an ophthalmologic apparatus of the present invention. In the mutually orthogonal XYZ directions in the figure, the X direction is a left-right direction based on the subject (the interpupillary direction of the subject's eye E), the Y direction is a top-bottom direction, and the Z direction is a front-back direction (also called a working distance direction) parallel to the front direction approaching the subject and the rear direction away from the subject.

図1に示すように、眼底カメラ10は、本発明の眼科装置に相当するものであり、スリットスキャン方式で被検眼Eの眼底Efの撮影(以下、スリットスキャン撮影と略す)を行う。この眼底カメラ10は、大別してカメラヘッド12(装置本体ともいう)と操作部14と表示部16と制御装置18とを備える。 As shown in FIG. 1, the fundus camera 10 corresponds to the ophthalmic device of the present invention, and photographs the fundus Ef of the subject eye E using a slit scan method (hereinafter, abbreviated as slit scan photography). This fundus camera 10 is roughly divided into a camera head 12 (also called the device body), an operation unit 14, a display unit 16, and a control device 18.

カメラヘッド12には、詳しくは後述するが、スリットスキャン撮影に必要な各種光学系等が設けられている。また、図示は省略するがカメラヘッド12は、不図示の駆動機構によりXYZ方向に相対移動可能に保持されている。これにより、被検眼Eに対してカメラヘッド12がXYZ方向に相対移動可能になるので、被検眼Eに対するカメラヘッド12のアライメントが可能になる。 The camera head 12 is provided with various optical systems and the like necessary for slit scan photography, which will be described in detail later. In addition, although not shown, the camera head 12 is held so as to be movable relative to the subject's eye E in the XYZ directions by a drive mechanism (not shown). This allows the camera head 12 to move relative to the subject's eye E in the XYZ directions, making it possible to align the camera head 12 with the subject's eye E.

操作部14は、スリットスキャン撮影の撮影開始操作、カメラヘッド12のXYZ方向の移動操作、眼底カメラ10の設定操作などの眼底カメラ10の各種操作の入力を受け付ける。 The operation unit 14 accepts inputs for various operations of the fundus camera 10, such as starting slit scan photography, moving the camera head 12 in the XYZ directions, and setting the fundus camera 10.

表示部16は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)等の公知の各種ディスプレイが用いられる。この表示部16は、後述の制御装置18が生成した眼底Efの観察像(正面画像)である眼底像D、及び各種の設定画面等を表示する。 The display unit 16 may be any of a variety of known displays, such as an LCD (Liquid Crystal Display). The display unit 16 displays a fundus image D, which is an observation image (frontal image) of the fundus Ef generated by the control device 18 (described below), as well as various setting screens, etc.

制御装置18は、各種の演算処理及び制御処理等を実行するコンピュータ等の演算処理装置である。この制御装置18には、カメラヘッド12、操作部14、及び表示部16が接続されている。制御装置18は、操作部14に入力された操作指示に基づき、カメラヘッド12及び表示部16の各部の動作を統括制御する。制御装置18は、カメラヘッド12のアライメントと、眼底Efに対する照明系20及び受光系40の合焦状態を示す合焦評価画像DS(図9参照)の撮影を行う合焦確認制御と、フォーカス光学系36の合焦制御と、カメラヘッド12による眼底Efのスリットスキャン撮影と、眼底像Dの生成及び表示と、を含む各種制御及び処理を実行する。 The control device 18 is a processing device such as a computer that executes various types of calculation processing and control processing. The camera head 12, the operation unit 14, and the display unit 16 are connected to this control device 18. The control device 18 controls the operation of each part of the camera head 12 and the display unit 16 based on the operation instructions input to the operation unit 14. The control device 18 executes various controls and processes including alignment of the camera head 12, focus confirmation control for capturing a focus evaluation image DS (see FIG. 9) showing the focus state of the illumination system 20 and the light receiving system 40 on the fundus Ef, focus control of the focus optical system 36, slit scan photography of the fundus Ef by the camera head 12, and generation and display of a fundus image D.

[カメラヘッドの構成]
カメラヘッド12は、照明系20と、光スキャナ30と、受光系40と、を備える。
[Camera head configuration]
The camera head 12 includes an illumination system 20 , an optical scanner 30 , and a light receiving system 40 .

照明系20は、後述の光スキャナ30を介して、眼底Efの一部に照明光LS(スリット光)を照射する。この照明系20は、光源22と絞り24とスリット開口絞り26と照明系レンズ28とレンズ31と光路分割材34と対物レンズ38とを備える。なお、絞り24、光スキャナ30、光路分割材34、及び被検眼Eの前眼部Eaが光学的共役関係にある。 The illumination system 20 irradiates a portion of the fundus Ef with illumination light LS (slit light) via an optical scanner 30 described below. This illumination system 20 includes a light source 22, an aperture 24, a slit aperture 26, an illumination system lens 28, a lens 31, an optical path splitting member 34, and an objective lens 38. The aperture 24, the optical scanner 30, the optical path splitting member 34, and the anterior segment Ea of the subject's eye E are in an optically conjugate relationship.

光源22は、照明光Lを出射する。この照明光Lとしては、眼底Efのスリットスキャン撮影時には可視光が用いられ、後述の合焦確認制御時には被検眼Eの感度が小さい赤外領域(近赤外領域を含む)の光である赤外光が用いられる。なお、合焦確認制御時にも可視光を用いてもよい。この光源22には、レーザ光源、LED(Light Emitting Diode)光源、白色LED光源、レーザ励起白色光源などが用いられるが、この限りではない。 The light source 22 emits illumination light L. Visible light is used as this illumination light L when slit scan photography of the fundus Ef is performed, and infrared light, which is light in the infrared region (including the near-infrared region) to which the subject's eye E has low sensitivity, is used during focus confirmation control, which will be described later. Visible light may also be used during focus confirmation control. The light source 22 may be, but is not limited to, a laser light source, an LED (Light Emitting Diode) light source, a white LED light source, a laser-excited white light source, or the like.

絞り24は、被検眼Eの前眼部Ea(角膜や虹彩)と光学的共役関係にある、或いはほぼ光学的共役的関係にある、絞り(例えば虹彩絞りや水晶体前面絞り等)を含むがこの限りではない。この絞り24は、光源22の中心軸を中心として対称な一対の開口24aを有する遮光部材である。なお、開口24aは、光源22の中心軸に対して偏心した位置に複数設けられていればその数及び配置は特に限定されない。絞り24を通過した照明光Lは、スリット開口絞り26に入射する。 The diaphragm 24 includes, but is not limited to, a diaphragm (such as an iris diaphragm or a front lens diaphragm) that is optically conjugate or nearly optically conjugate with the anterior segment Ea (cornea and iris) of the subject's eye E. The diaphragm 24 is a light-shielding member having a pair of openings 24a that are symmetrical about the central axis of the light source 22. The number and arrangement of the openings 24a are not particularly limited as long as multiple openings 24a are provided at positions eccentric to the central axis of the light source 22. The illumination light L that passes through the diaphragm 24 is incident on the slit aperture diaphragm 26.

スリット開口絞り26は、絞り24から入射した照明光LからX方向(本発明の第1方向に相当)に平行な照明光LSを生成し、この照明光LSを照明系レンズ28に向けて出射する。照明光LSは、合焦時に眼底位置及び眼底共役位置でX方向に平行なスリット状(スリット光)になる。なお、照明光LS(スリット光)は、対物レンズ38(照明系20)の光軸に垂直であれば特に限定はされない。また、スリット開口絞り26は、不図示のアクチュエータにより照明光LSの光路に沿って移動自在に設けられている。このスリット開口絞り26を移動させることで、照明系20を眼底Efに対して合焦させることができる。 The slit aperture diaphragm 26 generates illumination light LS parallel to the X direction (corresponding to the first direction of the present invention) from the illumination light L incident from the diaphragm 24, and emits this illumination light LS toward the illumination system lens 28. When focused, the illumination light LS becomes a slit shape (slit light) parallel to the X direction at the fundus position and the fundus conjugate position. Note that the illumination light LS (slit light) is not particularly limited as long as it is perpendicular to the optical axis of the objective lens 38 (illumination system 20). In addition, the slit aperture diaphragm 26 is provided so as to be freely movable along the optical path of the illumination light LS by an actuator (not shown). By moving this slit aperture diaphragm 26, the illumination system 20 can be focused on the fundus Ef.

照明系レンズ28は、1又は複数のレンズにより構成されており、スリット開口絞り26から入射した照明光LSを光スキャナ30に向けて出射する。レンズ31は、光スキャナ30により反射された照明光LSを光路分割材34に向けて出射する。レンズ31は、光スキャナ30と光路分割材34とを光学的共役関係にする。なお、光路分割材34及び対物レンズ38については後述する。 The illumination system lens 28 is composed of one or more lenses, and emits the illumination light LS incident from the slit aperture diaphragm 26 toward the optical scanner 30. The lens 31 emits the illumination light LS reflected by the optical scanner 30 toward the optical path splitting material 34. The lens 31 makes the optical scanner 30 and the optical path splitting material 34 optically conjugate. The optical path splitting material 34 and the objective lens 38 will be described later.

なお、照明系20として、照明光LSを出射可能なプロジェクタを用いてもよい。このプロジェクタとしては、LCD方式のプロジェクタ、反射型液晶パネルを用いたLCOS(Liquid crystal on silicon)方式のプロジェクタ、及びDMD(Digital Mirror Device)を用いたプロジェクタなどが例として挙げられる。この場合、光スキャナ30は、固定ミラーに替え、プロジェクタのパターンの変化で光スキャナ30が行う光走査を模してもよい。 The illumination system 20 may be a projector capable of emitting illumination light LS. Examples of such projectors include LCD projectors, LCOS (Liquid crystal on silicon) projectors using a reflective liquid crystal panel, and projectors using a DMD (Digital Mirror Device). In this case, the optical scanner 30 may be replaced by a fixed mirror, and the optical scanning performed by the optical scanner 30 may be simulated by changing the pattern of the projector.

光スキャナ30は、例えばガルバノミラー、レゾナントミラー、ポリゴンミラー、及びMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等の照明光LSを1次元偏向(走査)可能な偏向機構であり、照明系レンズ28の光軸とレンズ31の光軸との交点に配置されている。この光スキャナ30は、照明系レンズ28から入射した照明光LSをレンズ31に向けて反射すると共に、この照明光LSを偏向可能である。 The optical scanner 30 is a deflection mechanism capable of one-dimensionally deflecting (scanning) the illumination light LS, such as a galvanometer mirror, a resonant mirror, a polygon mirror, or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), and is disposed at the intersection of the optical axis of the illumination system lens 28 and the optical axis of the lens 31. The optical scanner 30 reflects the illumination light LS incident from the illumination system lens 28 toward the lens 31, and is capable of deflecting the illumination light LS.

光スキャナ30による照明光LSの偏光方向及び偏向角度は、制御装置18によって制御される。そして、光スキャナ30は、スリットスキャン撮影時には照明光LSを対物レンズ38の光軸及びスリット光の双方に垂直な方向、ここではY方向(本発明の第2方向に相当)に偏向する。 The polarization direction and deflection angle of the illumination light LS by the optical scanner 30 are controlled by the control device 18. During slit scan photography, the optical scanner 30 deflects the illumination light LS in a direction perpendicular to both the optical axis of the objective lens 38 and the slit light, in this case the Y direction (corresponding to the second direction of the present invention).

光路分割材34は、レンズ31から入射した照明光LSを反射して対物レンズ38に向けて出射させると共に、対物レンズ38から入射した後述の戻り光LBを通過させてフォーカス光学系36に向けて出射する。なお、光路分割材34は、照明光LS及び戻り光LBを分割して、照明光LSを対物レンズ38に向けて反射し且つ戻り光LBをフォーカス光学系36に向けて出射可能であれば、各種スプリッタを用いることができる。 The optical path splitting material 34 reflects the illumination light LS incident from the lens 31 and emits it toward the objective lens 38, and also passes the return light LB incident from the objective lens 38, which will be described later, and emits it toward the focus optical system 36. Note that various splitters can be used as the optical path splitting material 34 as long as it is capable of splitting the illumination light LS and the return light LB, reflecting the illumination light LS toward the objective lens 38, and emitting the return light LB toward the focus optical system 36.

対物レンズ38は、光路分割材34により反射された照明光LSを、被検眼Eの前眼部Ea(瞳孔)を通して眼底Efの一部に照射する。この際に既述の光スキャナ30により照明光LSがY方向に偏向されることで、X方向に平行な照明光LS(スリット光)により眼底Ef内がY方向に走査される。そして、照明光LSのY方向の偏向が行われている間、照明光LSが照射された被検眼Eの眼底Efからの戻り光LBが、対物レンズ38及び光路分割材34を通してフォーカス光学系36に入射する。 The objective lens 38 irradiates the illumination light LS reflected by the optical path splitting material 34 onto a part of the fundus Ef through the anterior segment Ea (pupil) of the subject's eye E. At this time, the illumination light LS is deflected in the Y direction by the optical scanner 30 described above, and the fundus Ef is scanned in the Y direction with the illumination light LS (slit light) parallel to the X direction. While the illumination light LS is being deflected in the Y direction, the return light LB from the fundus Ef of the subject's eye E irradiated with the illumination light LS enters the focus optical system 36 through the objective lens 38 and the optical path splitting material 34.

受光系40は、対物レンズ38と、光路分割材34と、フォーカス光学系36と、受光系レンズ42と、本発明の検出器に相当するCMOS型の撮像素子44と、を備える。 The light receiving system 40 includes an objective lens 38, an optical path splitter 34, a focusing optical system 36, a light receiving system lens 42, and a CMOS type image sensor 44 which corresponds to the detector of the present invention.

フォーカス光学系36は、戻り光LBの光路に沿って移動可能な1又は複数のレンズ(フォーカスレンズ)を備え、制御装置18の制御の下で眼底カメラ10(受光系40)のフォーカス調整を行う。フォーカス光学系36による受光系40の合焦と、スリット開口絞り26による照明系20の合焦とは、被検眼Eのディオプタ(視度)に応じて連動して動く。光路分割材34からフォーカス光学系36に入射した戻り光LBは、受光系レンズ42に入射する。なお、フォーカス光学系36に、1又は複数のフォーカスレンズを移動自在に設ける代わりに1又は複数の可変焦点レンズを設けてもよく、フォーカス調整の方法は特に限定されない。 The focus optical system 36 includes one or more lenses (focus lenses) that can move along the optical path of the return light LB, and adjusts the focus of the fundus camera 10 (light-receiving system 40) under the control of the control device 18. The focusing of the light-receiving system 40 by the focus optical system 36 and the focusing of the illumination system 20 by the slit aperture diaphragm 26 move in conjunction with each other according to the diopter (visual acuity) of the subject's eye E. The return light LB that enters the focus optical system 36 from the optical path splitter 34 enters the light-receiving system lens 42. Note that instead of providing one or more movable focus lenses in the focus optical system 36, one or more variable focus lenses may be provided, and the method of focus adjustment is not particularly limited.

受光系レンズ42は、1又は複数のレンズにより構成されており、フォーカス光学系36からから入射した戻り光LBを撮像素子44に集光させる。 The light receiving lens 42 is composed of one or more lenses, and focuses the return light LB incident from the focus optical system 36 onto the image sensor 44.

撮像素子44は、受光系レンズ42からの戻り光LBが入射する受光面44aを有し、この受光面44a内で領域ごと(画素ごと、ラインごとを含む)の露光の開始及び終了のタイミングをずらしながら戻り光LBの撮像(受光、検出)を行うローリングシャッタ機能を有する。この撮像素子44は、スリットスキャン撮影時には、制御装置18によりローリングシャッタ駆動されることで、光スキャナ30による照明光LSの偏向に応じて眼底Ef内で移動する照明光LSの戻り光LBを撮像し、戻り光LBの撮像信号を制御装置18に出力する。 The image sensor 44 has a light receiving surface 44a on which the return light LB from the light receiving lens 42 is incident, and has a rolling shutter function that captures (receives, detects) the return light LB while shifting the timing of the start and end of exposure for each area (including each pixel and each line) within this light receiving surface 44a. During slit scan photography, this image sensor 44 is driven by the control device 18 as a rolling shutter to capture the return light LB of the illumination light LS that moves within the fundus Ef in response to the deflection of the illumination light LS by the optical scanner 30, and outputs an image signal of the return light LB to the control device 18.

[制御装置の機能]
図2は、制御装置18の機能ブロック図である。図2に示すように、制御装置18の機能は、各種のプロセッサ(Processor)を用いて実現される。各種のプロセッサには、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、及びプログラマブル論理デバイス[例えばSPLD(Simple Programmable Logic Devices)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、及びFPGA(Field Programmable Gate Arrays)]等が含まれる。なお、制御装置18の各種機能は、1つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
[Control device functions]
Fig. 2 is a functional block diagram of the control device 18. As shown in Fig. 2, the functions of the control device 18 are realized by using various processors. The various processors include a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), an application specific integrated circuit (ASIC), and a programmable logic device (e.g., simple programmable logic devices (SPLD), complex programmable logic devices (CPLD), and field programmable gate arrays (FPGA)). The various functions of the control device 18 may be realized by one processor, or may be realized by multiple processors of the same type or different types.

制御装置18は、不図示の制御プログラムを実行することで、照明制御部50、偏向制御部52、撮像制御部54、信号取得部56、画像生成部58、合焦確認制御部59、繰り返し制御部61、合焦制御部62、及び表示制御部64として機能する。なお、制御装置18の「~部」として説明するものは「~回路」、「~装置」、又は「~機器」であってもよい。すなわち、「~部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。 The control device 18 executes a control program (not shown) to function as an illumination control unit 50, a deflection control unit 52, an imaging control unit 54, a signal acquisition unit 56, an image generation unit 58, a focus confirmation control unit 59, a repetition control unit 61, a focus control unit 62, and a display control unit 64. Note that what is described as a "unit" of the control device 18 may also be a "circuit", a "device", or a "equipment". In other words, what is described as a "unit" may be composed of firmware, software, and hardware, or a combination of these.

(スリットスキャン撮影)
最初に制御装置18のスリットスキャン撮影に係る機能について説明を行う。スリットスキャン撮影時には、制御装置18の照明制御部50、偏向制御部52、撮像制御部54、信号取得部56、画像生成部58、及び表示制御部64が機能する。
(Slit scan photography)
First, a description will be given of functions related to slit scan photography of the control device 18. During slit scan photography, the illumination control unit 50, the deflection control unit 52, the imaging control unit 54, the signal acquisition unit 56, the image generation unit 58, and the display control unit 64 of the control device 18 function.

照明制御部50は、光源22からの照明光Lの出射、すなわち照明系20からの照明光LSの出射を制御する。この照明制御部50は、スリットスキャン撮影時においては光源22から照明光L(可視光)を出射させる。 The illumination control unit 50 controls the emission of illumination light L from the light source 22, i.e., the emission of illumination light LS from the illumination system 20. This illumination control unit 50 causes the illumination light L (visible light) to be emitted from the light source 22 during slit scan photography.

図3は、スリットスキャン撮影時の眼底Ef(符号3A参照)と撮像素子44の受光面44a(符号3B参照)とを対比した説明図である。図3中の符号R1Aは眼底Ef内での照明光LSの照明領域R1Aを示し、符号R1Bは受光面44a内に入射する戻り光LBの入射領域R1Bを示す。また、図3中の符号R2Bは受光面44a内の受光領域R2B(アクティブな露光領域)を示し、符号R2Aは眼底Ef内において受光領域R2Bにより撮像される撮像範囲R2Aを示す。 Figure 3 is an explanatory diagram comparing the fundus Ef (see symbol 3A) and the light receiving surface 44a (see symbol 3B) of the image sensor 44 during slit scan photography. Symbol R1A in Figure 3 indicates the illumination area R1A of the illumination light LS in the fundus Ef, and symbol R1B indicates the incidence area R1B of the return light LB that enters the light receiving surface 44a. Also, symbol R2B in Figure 3 indicates the light receiving area R2B (active exposure area) in the light receiving surface 44a, and symbol R2A indicates the imaging range R2A imaged by the light receiving area R2B in the fundus Ef.

なお、図中では撮像範囲R2Aの幅が照明領域R1Aの幅よりも大きく、受光領域R2Bの幅が入射領域R1Bの幅よりも大きくなっているが、この限りではない。すなわち、眼底Ef内での照明領域R1A及び撮像範囲R2Aの個々の位置形状と、受光面44a内での入射領域R1B及び受光領域R2Bの個々の位置形状とは、図3に示した例に限定されるものではなく適宜変更してもよい(他の図も同様)。 In the figure, the width of the imaging range R2A is larger than the width of the illumination area R1A, and the width of the light receiving area R2B is larger than the width of the entrance area R1B, but this is not limited to the above. In other words, the individual positional shapes of the illumination area R1A and imaging range R2A within the fundus Ef, and the individual positional shapes of the entrance area R1B and light receiving area R2B within the light receiving surface 44a are not limited to the example shown in FIG. 3, and may be changed as appropriate (the same applies to other figures).

図3及び既述の図2に示すように、偏向制御部52は、光スキャナ30による照明光LSの偏向角度を制御する。この偏向制御部52は、スリットスキャン撮影時には光スキャナ30を制御して照明光LSをY方向に偏向させることで、照明光LS(スリット光)により眼底Ef内をY方向に走査する。 As shown in FIG. 3 and the above-mentioned FIG. 2, the deflection control unit 52 controls the deflection angle of the illumination light LS by the optical scanner 30. During slit scan photography, the deflection control unit 52 controls the optical scanner 30 to deflect the illumination light LS in the Y direction, thereby scanning the fundus Ef in the Y direction with the illumination light LS (slit light).

照明光LSのY方向の偏向に応じて眼底Ef内での照明光LSの照明領域R1AがY方向に移動する(図3の符号3A参照)。また、この照明領域R1Aの移動に応じて、受光面44a内で戻り光LBの入射領域R1BがY方向に移動する(図3の符号3B参照)。なお、偏向制御部52による合焦確認制御時の光スキャナ30の制御については後述する。 In response to the deflection of the illumination light LS in the Y direction, the illumination area R1A of the illumination light LS in the fundus Ef moves in the Y direction (see reference symbol 3A in FIG. 3). In response to the movement of the illumination area R1A, the incidence area R1B of the return light LB moves in the Y direction in the light receiving surface 44a (see reference symbol 3B in FIG. 3). The control of the optical scanner 30 during focus confirmation control by the deflection control unit 52 will be described later.

撮像制御部54は、撮像素子44の駆動を制御する。この撮像制御部54は、スリットスキャン撮影時において、光スキャナ30による照明光LSのY方向の偏向が行われている間、すなわち眼底Ef内で照明領域R1AがY方向に移動している間、撮像素子44のローリングシャッタ駆動(本発明の第1動作モードでの駆動)を行う。 The imaging control unit 54 controls the driving of the imaging element 44. During slit scan photography, the imaging control unit 54 performs rolling shutter driving of the imaging element 44 (driving in the first operating mode of the present invention) while the illumination light LS is being deflected in the Y direction by the optical scanner 30, i.e., while the illumination area R1A is moving in the Y direction within the fundus Ef.

具体的には撮像制御部54は、受光面44a内での入射領域R1BのY方向の移動に応じて(同期して)、受光面44a内の入射領域R1Bに対応する位置で局所的な受光領域R2Bによる戻り光LBの撮像を連続的に実行させる。これにより、撮像制御部54は、受光面44a内でY方向に移動する入射領域R1Bに対して受光領域R2Bを追従させながら、受光領域R2Bによる戻り光LBの撮像を連続して実行させる(符号3B参照)。 Specifically, the imaging control unit 54 continuously captures images of the return light LB by the local light receiving area R2B at a position corresponding to the entrance area R1B on the light receiving surface 44a in response to (synchronization with) the movement of the entrance area R1B in the Y direction on the light receiving surface 44a. As a result, the imaging control unit 54 continuously captures images of the return light LB by the light receiving area R2B while making the light receiving area R2B follow the entrance area R1B moving in the Y direction on the light receiving surface 44a (see symbol 3B).

換言すると眼底Ef内では、Y方向に移動する照明領域R1Aに対して局所的な撮像範囲R2Aを追従させながら、撮像範囲R2Aの撮像が撮像素子44により連続して行われる(符号3A参照)。このようなローリングシャッタ駆動は公知技術であるので、具体的な説明は省略する(上記特許文献1参照)。 In other words, within the fundus Ef, the imaging element 44 continuously captures an image of the local imaging range R2A while tracking the illumination area R1A moving in the Y direction (see symbol 3A). This type of rolling shutter drive is a known technique, so a detailed description will be omitted (see Patent Document 1 above).

信号取得部56は、不図示の通信インタフェースを介して、撮像素子44に対して有線接続或いは無線接続されている。信号取得部56は、スリットスキャン撮影時において、光スキャナ30による照明光LSの偏向が行われている間、撮像素子44の受光領域R2Bからの撮像信号(検出信号又は受光信号ともいう)を逐次取得する。 The signal acquisition unit 56 is connected to the image sensor 44 by wire or wirelessly via a communication interface (not shown). During slit scan photography, the signal acquisition unit 56 sequentially acquires an image signal (also called a detection signal or a light receiving signal) from the light receiving region R2B of the image sensor 44 while the illumination light LS is being deflected by the optical scanner 30.

図4は、画像生成部58により生成される眼底像Dの一例を示した説明図である。図4及び既述の図2に示すように、画像生成部58は、スリットスキャン撮影時において、光スキャナ30による照明光LSの偏向が行われている間に信号取得部56が取得した撮像信号に基づき、眼底像Dの生成を行う。 Figure 4 is an explanatory diagram showing an example of a fundus image D generated by the image generating unit 58. As shown in Figure 4 and the above-mentioned Figure 2, during slit scan photography, the image generating unit 58 generates a fundus image D based on the imaging signal acquired by the signal acquiring unit 56 while the illumination light LS is being deflected by the optical scanner 30.

表示制御部64は、表示部16による表示を制御する。表示制御部64は、スリットスキャン撮影時には画像生成部58が生成した眼底像Dを表示部16に表示させる。 The display control unit 64 controls the display by the display unit 16. During slit scan photography, the display control unit 64 causes the display unit 16 to display the fundus image D generated by the image generation unit 58.

(合焦確認制御及び合焦制御)
次に、制御装置18の合焦確認制御及び合焦制御に係る機能について説明する。本実施形態では、眼底カメラ10による眼底Efのスリットスキャン撮影前に、この眼底カメラ10の既存の構成を利用して、眼底Efに対する照明系20及び受光系40の合焦状態(以下、単に「合焦状態」と略す)を評価する。この際に本実施形態では、眼底Efに対して照明系20及び受光系40が合焦している状態(以下、合焦時という)と、眼底Efに対して照明系20及び受光系40が合焦していない状態(以下、非合焦時という)とにおいて、眼底Efに対する照明光LSの入射状態が変化することに着目する。
(Focus confirmation control and focus control)
Next, the functions of the control device 18 relating to focus confirmation control and focus control will be described. In this embodiment, before slit scan photography of the fundus Ef by the fundus camera 10, the focus state of the illumination system 20 and the light receiving system 40 with respect to the fundus Ef (hereinafter simply abbreviated as "focus state") is evaluated using the existing configuration of the fundus camera 10. In this case, in this embodiment, attention is paid to the fact that the incidence state of the illumination light LS with respect to the fundus Ef changes between a state in which the illumination system 20 and the light receiving system 40 are focused on the fundus Ef (hereinafter referred to as in-focus) and a state in which the illumination system 20 and the light receiving system 40 are not focused on the fundus Ef (hereinafter referred to as out-of-focus).

図5は、合焦時に被検眼Eに入射する光束の光線図(符号5A参照)、及び前眼部Eaに入射する光束の正面図(符号5B参照)を示した説明図である。図6の符号6A,6Bは、非合焦時に被検眼Eに入射する光束の光線図を示した説明図である。 Figure 5 is an explanatory diagram showing a ray diagram of a light beam incident on the subject's eye E when in focus (see reference symbol 5A), and a front view of a light beam incident on the anterior segment Ea (see reference symbol 5B). Reference symbols 6A and 6B in Figure 6 are explanatory diagrams showing ray diagrams of a light beam incident on the subject's eye E when not in focus.

図5及び図6に示すように、本実施形態では絞り24(図1参照)が前眼部Eaと光学的共役関係にあるので、この絞り24の一対の開口24aに対応して、照明系20から前眼部Eaに対して光束が異なる2経路から入射する(図5の符号5B参照)。 As shown in Figures 5 and 6, in this embodiment, the aperture 24 (see Figure 1) is in an optically conjugate relationship with the anterior eye segment Ea, so that light beams enter the anterior eye segment Ea from the illumination system 20 through two different paths corresponding to a pair of openings 24a of the aperture 24 (see reference numeral 5B in Figure 5).

図5の符号5Aに示すように合焦時には、各光束の集光位置が眼底Efに一致(略一致を含む)するので、各光束が眼底Ef上の1つの領域に入射する。逆に図6の符号6A、6Bに示すように、非合焦時には各光束の集光位置が眼底Efに対して前後にずれるため、各光束が眼底Ef上の2つの領域に分かれて入射する。このため、眼底Efに対する照明光LSの入射状態に基づき合焦状態を評価可能である。 As shown by reference numeral 5A in FIG. 5, when in focus, the focusing position of each light beam coincides (including approximately coincides) with the fundus Ef, so that each light beam is incident on one area on the fundus Ef. Conversely, as shown by reference numerals 6A and 6B in FIG. 6, when out of focus, the focusing position of each light beam shifts forward or backward with respect to the fundus Ef, so that each light beam is split and incident on two areas on the fundus Ef. Therefore, the focusing state can be evaluated based on the incidence state of the illumination light LS on the fundus Ef.

そこで制御装置18は、光スキャナ30による照明光LSの偏向角度を固定した状態で、この照明光LSが照射されている眼底Efからの戻り光LBを撮像素子44で撮像する合焦確認制御を実行して、合焦状態を示す合焦評価画像DS(図9参照)を取得する。そして、制御装置18は、合焦確認制御で取得した合焦評価画像DSに基づき、フォーカス光学系36の合焦制御を実行する。 The control device 18 then performs focus confirmation control to capture the return light LB from the fundus Ef irradiated with the illumination light LS by the optical scanner 30 with the image sensor 44 while fixing the deflection angle of the illumination light LS, thereby acquiring a focus evaluation image DS (see FIG. 9) indicating the focus state. The control device 18 then performs focus control of the focus optical system 36 based on the focus evaluation image DS acquired by the focus confirmation control.

図2に戻って、合焦確認制御時及び合焦制御時には、制御装置18の照明制御部50、偏向制御部52、撮像制御部54、信号取得部56、画像生成部58、合焦確認制御部59、繰り返し制御部61、及び合焦制御部62が機能する。 Returning to FIG. 2, during focus confirmation control and focus control, the illumination control unit 50, deflection control unit 52, imaging control unit 54, signal acquisition unit 56, image generation unit 58, focus confirmation control unit 59, repetition control unit 61, and focus control unit 62 of the control device 18 function.

照明制御部50は、合焦確認制御時において照明系20から照明光L(赤外光)を出射させる。 The illumination control unit 50 emits illumination light L (infrared light) from the illumination system 20 during focus confirmation control.

合焦確認制御部59は、照明制御部50を介して光スキャナ30を制御すると共に、撮像制御部54を介して撮像素子44を制御して、合焦確認制御、すなわち合焦評価画像DS(図9参照)の撮影を実行する。 The focus confirmation control unit 59 controls the optical scanner 30 via the illumination control unit 50, and also controls the image sensor 44 via the imaging control unit 54 to perform focus confirmation control, i.e., capture the focus evaluation image DS (see FIG. 9).

図7は、合焦時に合焦確認制御が実行された際の眼底Ef(符号7A参照)と撮像素子44の受光面44a(符号7B参照)とを対比した説明図である。図8は、非合焦時に合焦確認制御が実行された際の眼底Ef(符号8A参照)と撮像素子44の受光面44a(符号8B参照)とを対比した説明図である。 Figure 7 is an explanatory diagram comparing the fundus Ef (see symbol 7A) and the light receiving surface 44a (see symbol 7B) of the image sensor 44 when focus confirmation control is executed during focusing. Figure 8 is an explanatory diagram comparing the fundus Ef (see symbol 8A) and the light receiving surface 44a (see symbol 8B) of the image sensor 44 when focus confirmation control is executed during defocusing.

図7及び図8に示すように、合焦確認制御部59は、偏向制御部52を介して光スキャナ30を制御して、光スキャナ30による照明光LSの偏向角度を固定することで、照明光LSを走査させることなく眼底Efに照射する。この際の照明光LSの偏向角度は、受光面44a内での受光領域R2Bの移動経路の途中に戻り光LBを入射可能な角度に設定される。例えば合焦確認制御部59は、眼底Ef内での照明光LSの走査方向がY方向である場合には、眼底EfのY方向の中心領域(略中心領域を含む)に照明光LSが入射するように照明光LSの偏向角度を制御する。 As shown in Figures 7 and 8, the focus confirmation control unit 59 controls the optical scanner 30 via the deflection control unit 52 to fix the deflection angle of the illumination light LS by the optical scanner 30, thereby irradiating the illumination light LS to the fundus Ef without scanning. The deflection angle of the illumination light LS at this time is set to an angle at which the return light LB can be incident on the middle of the movement path of the light receiving area R2B within the light receiving surface 44a. For example, when the scanning direction of the illumination light LS within the fundus Ef is the Y direction, the focus confirmation control unit 59 controls the deflection angle of the illumination light LS so that the illumination light LS is incident on the central area (including the approximately central area) of the fundus Ef in the Y direction.

このように照明光LSの偏向角度を固定することで、図7の符号7A及び図8の符号8Aに示したように、眼底Ef内での照明領域R1Aの位置が固定される。また、照明領域R1Aの位置固定に応じて、図7の符号7B及び図8の符号8Bに示すように受光面44a内での入射領域R1Bの位置、すなわち受光面44a上での戻り光LBのパターン像Piの位置も固定される。 By fixing the deflection angle of the illumination light LS in this manner, the position of the illumination region R1A within the fundus Ef is fixed, as shown by reference numeral 7A in FIG. 7 and reference numeral 8A in FIG. 8. In addition, in response to the fixing of the position of the illumination region R1A, the position of the incidence region R1B within the light receiving surface 44a, i.e., the position of the pattern image Pi of the return light LB on the light receiving surface 44a, is also fixed, as shown by reference numeral 7B in FIG. 7 and reference numeral 8B in FIG. 8.

この際に、既述の図5に示したように合焦時には照明光LSの各光束が眼底Ef上の1つの領域に入射するため、受光面44a上での入射領域R1B及びパターン像Piの数は1つになる(符号7B参照)。一方、既述の図6に示したように非合焦時には照明光LSの各光束が眼底Ef上の2つの領域に分かれて入射するため、受光面44a上での入射領域R1B及びパターン像Piは広がり、非合焦の程度が大きい場合は2つに分かれる(符号8B参照)。 In this case, as shown in FIG. 5, when in focus, each light beam of the illumination light LS is incident on one area on the fundus Ef, so the number of incident areas R1B and pattern images Pi on the light receiving surface 44a is one (see symbol 7B). On the other hand, as shown in FIG. 6, when out of focus, each light beam of the illumination light LS is incident on two areas on the fundus Ef, so the incident areas R1B and pattern images Pi on the light receiving surface 44a expand, and when the degree of out of focus is large, they are divided into two (see symbol 8B).

また、合焦確認制御部59は、撮像制御部54を介して撮像素子44をローリングシャッタ駆動(第2動作モードでの駆動)して、受光面44a内で受光領域R2Bを予め定められた移動経路(移動パターン)で移動させる(符号7B、8B参照)。 The focus confirmation control unit 59 also drives the image sensor 44 in a rolling shutter manner (driving in the second operating mode) via the imaging control unit 54, moving the light receiving area R2B within the light receiving surface 44a along a predetermined movement path (movement pattern) (see symbols 7B and 8B).

なお、本実施形態では第2動作モードがスリットスキャン撮影時の第1動作モードと同一に設定されているので、合焦確認制御時の受光領域R2Bの移動経路がスリットスキャン撮影時の移動経路と同じ経路に設定されるが、その途中に入射領域R1Bを含めば特に限定はされない。例えば、合焦確認制御時の受光領域R2Bの移動経路を、スリットスキャン撮影時の移動経路よりも狭く設定したり、或いはスリットスキャン撮影時の移動経路とは異なる経路に設定したりするなど、第2動作モードを第1動作モードと異ならせてもよい。これにより、受光面44aに入射した戻り光LBを受光領域R2Bで確実に撮像することができる。 In this embodiment, the second operation mode is set to be the same as the first operation mode during slit scan photography, so the movement path of the light receiving area R2B during focus confirmation control is set to the same path as the movement path during slit scan photography, but is not particularly limited as long as it includes the incident area R1B along the way. For example, the second operation mode may be made different from the first operation mode by setting the movement path of the light receiving area R2B during focus confirmation control to be narrower than the movement path during slit scan photography, or to a path different from the movement path during slit scan photography. This allows the return light LB incident on the light receiving surface 44a to be reliably imaged by the light receiving area R2B.

信号取得部56は、合焦確認制御時において、撮像素子44のローリングシャッタ駆動が行われている間、撮像素子44の受光領域R2Bから出力される撮像信号(本発明の検出信号に相当)を逐次取得する。 During focus confirmation control, the signal acquisition unit 56 sequentially acquires the image signal (corresponding to the detection signal of the present invention) output from the light receiving region R2B of the image sensor 44 while the rolling shutter drive of the image sensor 44 is being performed.

図9は、合焦時に画像生成部58により生成される合焦評価画像DSの一例を示した説明図である。図10は、非合焦時に画像生成部58により生成される合焦評価画像DSの一例を示した説明図である。図9及び図10と、既述の図2とに示すように、画像生成部58は、合焦確認制御時において撮像素子44のローリングシャッタ駆動が行われている間に信号取得部56が取得した撮像信号に基づき、合焦状態を示す合焦評価画像DSを生成する。 Figure 9 is an explanatory diagram showing an example of a focus evaluation image DS generated by the image generation unit 58 when in focus. Figure 10 is an explanatory diagram showing an example of a focus evaluation image DS generated by the image generation unit 58 when out of focus. As shown in Figures 9 and 10 and the already-described Figure 2, the image generation unit 58 generates a focus evaluation image DS indicating the focus state based on the imaging signal acquired by the signal acquisition unit 56 while the rolling shutter drive of the image sensor 44 is being performed during focus confirmation control.

図9及び図10に示すように、合焦評価画像DSには、画像内で輝度値が相対的に高くなる戻り光LBのパターン像Piが含まれる。そして、合焦時に生成された合焦評価画像DS(図9参照)には1つのパターン像Piが含まれ、非合焦時に生成された合焦評価画像DS(図10参照)には、広がったパターン像Pi或いは非合焦の程度が大きい場合には2つのパターン像Piが含まれる。 As shown in Figures 9 and 10, the focus evaluation image DS includes a pattern image Pi of the return light LB whose brightness value is relatively high within the image. The focus evaluation image DS generated when in focus (see Figure 9) includes one pattern image Pi, while the focus evaluation image DS generated when out of focus (see Figure 10) includes a spread pattern image Pi or, if the degree of out of focus is large, two pattern images Pi.

図2に戻って、繰り返し制御部61は、フォーカス光学系36のフォーカスレンズのレンズ位置を変更しながら、互い異なる複数のレンズ位置ごとに、合焦確認制御部59、信号取得部56、及び画像生成部58を繰り返し作動させる繰り返し制御を実行する。これにより、複数のレンズ位置ごとの合焦評価画像DSが生成される。なお、フォーカス光学系36がフォーカスレンズの代わりに可変焦点レンズを備える場合には、繰り返し制御部61は、可変焦点レンズの互いに異なる複数の焦点位置ごとに繰り返し制御を実行する。 Returning to FIG. 2, the repeat control unit 61 executes repeat control to repeatedly operate the focus confirmation control unit 59, the signal acquisition unit 56, and the image generation unit 58 for each of a plurality of different lens positions while changing the lens position of the focus lens of the focus optical system 36. This generates a focus evaluation image DS for each of the plurality of lens positions. Note that if the focus optical system 36 includes a variable focus lens instead of a focus lens, the repeat control unit 61 executes repeat control for each of a plurality of different focus positions of the variable focus lens.

合焦制御部62は、フォーカス光学系36の合焦制御を行って、眼底Efに対して照明系20及び受光系40を合焦させる。なお、既述の通り、フォーカス光学系36による受光系40の合焦と、スリット開口絞り26による照明系20の合焦とは、被検眼Eのディオプタ(視度)に応じて連動して動く。最初に合焦制御部62は、繰り返し制御で生成されたフォーカスレンズのレンズ位置ごと(可変焦点レンズ焦点位置ごとを含む、以下同じ)の合焦評価画像DSの中から、眼底Efに対して照明系20及び受光系40が最も合焦した状態で撮影された合焦評価画像DSを判別する。例えば合焦制御部62は、レンズ位置ごとの合焦評価画像DSに含まれるパターン像Piの数、輝度値、及び輝度分布等を比較することで、上述の判別を行う。次いで、合焦制御部62は、フォーカス光学系36を制御して、判別した合焦評価画像DSに対応するレンズ位置にフォーカスレンズを移動させる。 The focusing control unit 62 performs focusing control of the focus optical system 36 to focus the illumination system 20 and the light receiving system 40 on the fundus Ef. As described above, the focusing of the light receiving system 40 by the focus optical system 36 and the focusing of the illumination system 20 by the slit aperture diaphragm 26 move in conjunction with each other according to the diopter (visual acuity) of the subject's eye E. First, the focusing control unit 62 determines the focusing evaluation image DS taken when the illumination system 20 and the light receiving system 40 are most focused on the fundus Ef from the focusing evaluation images DS for each lens position of the focus lens (including each variable focus lens focal position, the same applies below) generated by the repeated control. For example, the focusing control unit 62 performs the above-mentioned determination by comparing the number of pattern images Pi, luminance value, luminance distribution, etc. contained in the focusing evaluation images DS for each lens position. Next, the focusing control unit 62 controls the focus optical system 36 to move the focus lens to the lens position corresponding to the determined focusing evaluation image DS.

なお、複数のレンズ位置ごとの合焦評価画像DSに基づいて合焦制御部62による合焦制御を行う代わりに、1回の合焦確認制御で生成された合焦評価画像DS或いはその基になる撮像信号に基づいて、合焦制御部62による合焦制御を行ってもよい。この場合には合焦制御部62は、パターン像Piの数、輝度値、及び輝度分布(ピーク、広がり)等に基づき、眼底Efに対して照明系20及び受光系40が合焦するようにフォーカス光学系36を駆動する。 In addition, instead of performing focusing control by the focusing control unit 62 based on the focusing evaluation images DS for each of multiple lens positions, focusing control by the focusing control unit 62 may be performed based on the focusing evaluation image DS generated in one focusing confirmation control or the imaging signal on which it is based. In this case, the focusing control unit 62 drives the focusing optical system 36 so that the illumination system 20 and the light receiving system 40 are focused on the fundus Ef based on the number of pattern images Pi, the luminance value, and the luminance distribution (peak, spread), etc.

[本実施形態の作用]
図11は、上記構成の眼底カメラ10によるスリットスキャン方式の眼底撮影処理、特に本発明の眼科装置の制御方法に相当する合焦確認制御の流れを示すフローチャートである。
[Operation of this embodiment]
FIG. 11 is a flow chart showing a slit-scan type fundus photographing process using the fundus camera 10 having the above-mentioned configuration, in particular, a flow of focus confirmation control corresponding to a control method for an ophthalmologic apparatus of the present invention.

図11に示すように、被検者の顔が不図示の顔支持部に支持された後、検者が操作部14に対して撮影開始操作を行うと、被検眼Eに対するカメラヘッド12のアライメントが公知の方法で実行される(ステップS1)。また、照明制御部50が光源22からの照明光L(赤外光)の出射を開始させることで、照明系20から眼底Efに照明光LSが照射される。そして、合焦確認制御部59が合焦確認制御を開始する(ステップS2)。 As shown in FIG. 11, after the subject's face is supported by a face support unit (not shown), the examiner operates the operation unit 14 to start shooting, and the alignment of the camera head 12 with the subject's eye E is performed by a known method (step S1). In addition, the illumination control unit 50 starts emitting illumination light L (infrared light) from the light source 22, so that illumination light LS is irradiated from the illumination system 20 to the fundus Ef. Then, the focus confirmation control unit 59 starts focus confirmation control (step S2).

既述の図7及び図8に示したように合焦確認制御部59は、偏向制御部52を介して光スキャナ30を制御して、光スキャナ30による照明光LSの偏向角度を固定することで、眼底Ef内での照明領域R1Aの位置を固定する(ステップS3)。また、合焦確認制御部59は、撮像制御部54を介して撮像素子44をローリングシャッタ駆動(第2動作モードで駆動)して、受光面44a内で受光領域R2Bを予め定められた移動経路で移動させる(ステップS4)。なお、ステップS3及びステップS4は、本発明の合焦確認制御ステップに相当する。 As shown in Figures 7 and 8, the focus confirmation control unit 59 controls the optical scanner 30 via the deflection control unit 52 to fix the deflection angle of the illumination light LS by the optical scanner 30, thereby fixing the position of the illumination region R1A within the fundus Ef (step S3). In addition, the focus confirmation control unit 59 drives the image sensor 44 in a rolling shutter manner (drives it in the second operation mode) via the imaging control unit 54 to move the light receiving region R2B within the light receiving surface 44a along a predetermined movement path (step S4). Note that steps S3 and S4 correspond to the focus confirmation control steps of the present invention.

また、撮像素子44のローリングシャッタ駆動開始と同時に、信号取得部56が撮像素子44から撮像信号の取得を開始する(ステップS5)。 In addition, at the same time that the rolling shutter drive of the image sensor 44 starts, the signal acquisition unit 56 starts acquiring an image signal from the image sensor 44 (step S5).

以下、撮像素子44のローリングシャッタ駆動が停止されるまで、すなわち上述の受光面44a内での移動経路に沿った受光領域R2Bの移動が終了するまで、ステップS4及びステップS5の処理が繰り返し実行される(ステップS6でNO)。これにより、受光面44a内で受光領域R2Bが移動する途中で入射領域R1B(パターン像Pi)と重なり、受光領域R2Bによる戻り光LBの撮像が実行され、信号取得部56が撮像素子44から戻り光LBの撮像信号を取得する。 Then, the processes of steps S4 and S5 are repeatedly executed until the rolling shutter drive of the image sensor 44 is stopped, that is, until the movement of the light receiving area R2B along the movement path within the light receiving surface 44a described above is completed (NO in step S6). As a result, the light receiving area R2B overlaps with the incident area R1B (pattern image Pi) as it moves within the light receiving surface 44a, imaging of the return light LB is performed by the light receiving area R2B, and the signal acquisition unit 56 acquires an imaging signal of the return light LB from the image sensor 44.

撮像素子44のローリングシャッタ駆動、すなわち受光面44a内での受光領域R2Bの移動が終了すると(ステップS6でYES)、画像生成部58が、撮像素子44のローリングシャッタ駆動中に信号取得部56が取得した撮像信号に基づき、既述の図9及び図10に示したような合焦評価画像DSを生成する(ステップS7)。 When the rolling shutter drive of the image sensor 44, i.e., the movement of the light receiving area R2B within the light receiving surface 44a, is completed (YES in step S6), the image generating unit 58 generates a focus evaluation image DS as shown in Figures 9 and 10 described above based on the image signal acquired by the signal acquiring unit 56 during the rolling shutter drive of the image sensor 44 (step S7).

画像生成部58により合焦評価画像DSが生成されると、繰り返し制御部61が、フォーカス光学系36のフォーカスレンズのレンズ位置を移動させた後、ステップS4からステップS7までの処理を繰り返し実行させる(ステップS8でYES)。これにより、異なるフォーカスレンズのレンズ位置に対応した合焦評価画像DSが生成される。 When the focus evaluation image DS is generated by the image generation unit 58, the repeat control unit 61 moves the lens position of the focus lens of the focus optical system 36 and then repeats the processes from step S4 to step S7 (YES in step S8). This generates focus evaluation images DS corresponding to different lens positions of the focus lens.

以下同様に繰り返し制御部61は、フォーカス光学系36のフォーカスレンズのレンズ位置を移動させながら、レンズ位置ごとに上述のステップS4からステップS7の処理を繰り返し実行させる繰り返し制御を行う。これにより、レンズ位置ごとの合焦評価画像DSが生成される。 The repeat control unit 61 similarly performs repeat control to repeatedly execute the processes from step S4 to step S7 described above for each lens position while moving the lens position of the focus lens of the focus optical system 36. This generates a focus evaluation image DS for each lens position.

全てのレンズ位置での合焦評価画像DSの生成が完了すると(ステップS8でNO)、合焦制御部62が、レンズ位置ごとの合焦評価画像DSに基づき、眼底Efに対して照明系20及び受光系40が最も合焦した状態で撮影された合焦評価画像DSを判別する。そして、合焦制御部62は、判別した合焦評価画像DSに対応するレンズ位置にフォーカス光学系36のフォーカスレンズを移動させる合焦制御を行う(ステップS9)。なお、既述の通り、合焦制御部62が1回の合焦確認制御で生成された合焦評価画像DSに基づき合焦制御を行ってもよく、この場合にはステップS8が省略される。 When the generation of focus evaluation images DS at all lens positions is completed (NO in step S8), the focus control unit 62 determines the focus evaluation image DS taken when the illumination system 20 and the light receiving system 40 are most focused on the fundus Ef, based on the focus evaluation image DS for each lens position. The focus control unit 62 then performs focus control to move the focus lens of the focus optical system 36 to the lens position corresponding to the determined focus evaluation image DS (step S9). As described above, the focus control unit 62 may perform focus control based on the focus evaluation image DS generated in one focus confirmation control, in which case step S8 is omitted.

合焦制御部62による合焦制御が完了すると、制御装置18の照明制御部50、偏向制御部52、撮像制御部54、信号取得部56、画像生成部58、及び表示制御部64が作動して、既述の図3に示した眼底Efのスリットスキャン撮影が実行される(ステップS10)。このスリットスキャン撮影で撮影された眼底像Dは表示制御部64によって表示部16に表示される。 When the focusing control by the focusing control unit 62 is completed, the illumination control unit 50, the deflection control unit 52, the imaging control unit 54, the signal acquisition unit 56, the image generation unit 58, and the display control unit 64 of the control device 18 are operated to perform slit scan photography of the fundus Ef shown in FIG. 3 (step S10). The fundus image D photographed by this slit scan photography is displayed on the display unit 16 by the display control unit 64.

[本実施形態の効果]
以上のように本実施形態の眼底カメラ10では、照明光LSの偏向角度を固定した状態で眼底Efの撮影を行う合焦確認制御を行うことで、合焦状態を示す合焦評価画像DS或いはその基となる撮像信号が得られ、合焦状態を精度良く評価することができる。また、この合焦確認制御は、眼底カメラ10の既存のスリットスキャン撮影機能を利用して実行可能であり、眼底カメラ10の制御プログラムを変更するだけでよく追加の構成が必要ない。その結果、合焦状態の評価を低コストで且つ精度よく実行することができる。
[Effects of this embodiment]
As described above, in the fundus camera 10 of the present embodiment, by performing focus confirmation control to photograph the fundus Ef with the deflection angle of the illumination light LS fixed, a focus evaluation image DS showing the focus state or an image signal on which the focus evaluation image DS is based can be obtained, and the focus state can be evaluated with high accuracy. Moreover, this focus confirmation control can be performed using the existing slit scan photographing function of the fundus camera 10, and no additional configuration is required, as it is only necessary to change the control program of the fundus camera 10. As a result, the focus state can be evaluated with high accuracy at low cost.

[合焦確認制御時の撮像素子の駆動の変形例]
図12は、合焦確認制御時の合焦確認制御部59による撮像素子44の駆動の変形例を説明するための説明図である。なお、図12中の符号XIIAは眼底Efを示し、符号XIIBは撮像素子44の受光面44aを示す。
[Modification of driving of image sensor during focus confirmation control]
12 is an explanatory diagram for explaining a modified example of driving the image sensor 44 by the focus confirmation control unit 59 during focus confirmation control. In addition, in FIG. 12, reference character XIIA indicates the fundus oculi Ef, and reference character XIIB indicates the light receiving surface 44a of the image sensor 44.

上記実施形態では、合焦確認制御時に受光面44a内で受光領域R2Bを予め定められた移動経路で移動させているが、受光領域R2Bを移動させなくてもよい。例えば図12に示すように、合焦確認制御部59が、撮像制御部54を介して撮像素子44を上記実施形態とは異なる動作モード(本発明の第3動作モード)で駆動して、受光面44a内での受光領域R2Bの位置を固定してもよい。この場合の受光領域R2Bの固定位置は、光スキャナ30により眼底Ef内で固定された照明領域R1Aからの戻り光LB(パターン像Pi)を検出可能な位置である。 In the above embodiment, the light receiving area R2B is moved along a predetermined movement path within the light receiving surface 44a during focus confirmation control, but the light receiving area R2B does not have to be moved. For example, as shown in FIG. 12, the focus confirmation control unit 59 may drive the image sensor 44 in an operation mode (the third operation mode of the present invention) different from the above embodiment via the imaging control unit 54 to fix the position of the light receiving area R2B within the light receiving surface 44a. In this case, the fixed position of the light receiving area R2B is a position where the return light LB (pattern image Pi) from the illumination area R1A fixed within the fundus Ef by the optical scanner 30 can be detected.

なお、受光面44a内で受光領域R2Bの位置を固定する場合には、非合焦時に受光面44a内での入射領域R1B(パターン像Pi)が広がる、或いは非合焦の程度が大きい場合には2つに分かれることを考慮して(図8参照)、受光領域R2BのY方向の幅を上記実施形態よりも広げてもよい。 When the position of the light receiving region R2B is fixed within the light receiving surface 44a, the width of the light receiving region R2B in the Y direction may be made wider than in the above embodiment, taking into consideration that the incident region R1B (pattern image Pi) within the light receiving surface 44a expands when out of focus, or is divided into two when the degree of out of focus is large (see Figure 8).

このように合焦確認制御時に受光面44a内の受光領域R2Bの位置を固定した場合であっても、図9及び図10に示したような合焦評価画像DS或いはその基となる撮像信号が得られるので、上記実施形態と同様の効果が得られる。 Even if the position of the light receiving area R2B within the light receiving surface 44a is fixed during focus confirmation control in this way, the focus evaluation image DS or the image signal on which it is based as shown in Figures 9 and 10 can be obtained, so the same effect as in the above embodiment can be obtained.

[合焦確認制御時の照明光の照射位置の変形例]
図13は、合焦確認制御時の眼底Efに対する照明光LSの照射位置の変形例(符号XIIIA参照)と、合焦評価画像DS(符号XIIIB参照)との対応関係を示した説明図である。上記実施形態では、合焦確認制御時に眼底Efの中心領域に対して照明光LSを照射しているが、図13の符号XIIIAに示すように眼底Efに対する照明光LSの照射位置を眼底Efの中心領域以外に設定してもよい。この場合においても、図13の符号XIIIBに示すように、パターン像Piを含む合焦評価画像DSが得られるため、上記実施形態と同様の効果が得られる。
[Modification of the irradiation position of illumination light during focus confirmation control]
Fig. 13 is an explanatory diagram showing a modified example of the irradiation position of the illumination light LS on the fundus Ef during focus confirmation control (see symbol XIIIA) and the correspondence relationship between the focus evaluation image DS (see symbol XIIIB). In the above embodiment, the illumination light LS is irradiated to the central region of the fundus Ef during focus confirmation control, but as shown by symbol XIIIA in Fig. 13, the irradiation position of the illumination light LS on the fundus Ef may be set to a region other than the central region of the fundus Ef. Even in this case, as shown by symbol XIIIB in Fig. 13, a focus evaluation image DS including a pattern image Pi is obtained, and therefore the same effect as in the above embodiment can be obtained.

[その他]
図14は、照明系20から被検眼Eの前眼部Eaに対して2経路から入射する光束の他の例の正面図である。上記実施形態では前眼部Eaに2経路から入射する光束の例を図5の符号5Aに示したが、これら光束の形状は特に限定されず、例えば図14に示した形状に変更してもよく、さらに別の形状に変更してもよい。
[others]
Fig. 14 is a front view of another example of light beams incident from the illumination system 20 through two paths onto the anterior segment Ea of the subject's eye E. In the above embodiment, an example of light beams incident on the anterior segment Ea through two paths is shown by reference numeral 5A in Fig. 5, but the shapes of these light beams are not particularly limited, and may be changed to, for example, the shape shown in Fig. 14, or may be changed to another shape.

上記実施形態では、照明系20から前眼部Eaに対して光束が2経路から入射しているが、絞り24に形成する開口24aの数及び位置(リング状の開口24aを含む)に応じて、前眼部Eaに入射する光束の数及び入射経路を適宜変更してもよい。 In the above embodiment, the light beam enters the anterior segment Ea from the illumination system 20 via two paths, but the number of light beams entering the anterior segment Ea and the paths of incidence may be changed as appropriate depending on the number and positions of the openings 24a (including ring-shaped openings 24a) formed in the aperture 24.

上記各実施形態では、本発明の検出器としてローリングシャッタ機能を有するCMOS型の撮像素子44を例に挙げて説明したが、他の公知の各種検出器を用いてもよい。 In each of the above embodiments, a CMOS-type image sensor 44 having a rolling shutter function has been described as an example of a detector of the present invention, but various other well-known detectors may also be used.

上記各実施形態では、眼底Efに対して照明光LSを照射しているが、ライン光、スポット光、或いはドット光等の任意形状の光を照射してもよい。なお、眼底カメラ10から眼底Efに対してスポット光又はドット光に照射する場合には、光スキャナ30としてスポット光等を2次元偏向可能なものを用いて、スポット光等により眼底Efを2次元走査してもよい。 In each of the above embodiments, the illumination light LS is irradiated onto the fundus Ef, but light of any shape, such as line light, spot light, or dot light, may be irradiated. When spot light or dot light is irradiated onto the fundus Ef from the fundus camera 10, the fundus Ef may be scanned two-dimensionally with the spot light, etc., using an optical scanner 30 capable of two-dimensionally deflecting the spot light, etc.

上記実施形態では、眼底カメラ10の照明系20、光スキャナ30、受光系40の配置の一例を図1に示したが、これら各部の配置は適宜変更可能である。 In the above embodiment, an example of the arrangement of the illumination system 20, the optical scanner 30, and the light receiving system 40 of the fundus camera 10 is shown in FIG. 1, but the arrangement of each of these parts can be changed as appropriate.

上記各実施形態では、被検眼Eの眼底Efを撮影する眼底カメラ10を例に挙げて説明したが、被検眼Eの他の被観察部位(例えば前眼部Ea)を観察する眼科装置であって且つ被観察部位の一部に照射する照明光(励起光を含む)を偏向可能な各種眼科装置に本発明を適用可能である。 In each of the above embodiments, a fundus camera 10 that photographs the fundus Ef of the subject's eye E has been described as an example, but the present invention can be applied to various ophthalmic devices that observe other observed areas of the subject's eye E (e.g., the anterior segment Ea) and that are capable of deflecting illumination light (including excitation light) that is irradiated to a portion of the observed area.

10 眼底カメラ
12 カメラヘッド
14 操作部
16 表示部
18 制御装置
20 照明系
22 光源
24 絞り
24a 開口
26 スリット開口絞り
28 照明系レンズ
30 光スキャナ
31 レンズ
34 光路分割材
36 フォーカス光学系
38 対物レンズ
40 受光系
42 受光系レンズ
44 撮像素子
44a 受光面
50 照明制御部
52 偏向制御部
54 撮像制御部
56 信号取得部
58 画像生成部
59 合焦確認制御部
61 繰り返し制御部
62 合焦制御部
64 表示制御部
D 眼底像
DS 合焦評価画像
E 被検眼
Ea 前眼部
Ef 眼底
L 照明光
LB 戻り光
LS 照明光
Pi パターン像
R1A 照明領域
R1B 入射領域
R2A 撮像範囲
R2B 受光領域
10 Fundus camera 12 Camera head 14 Operation unit 16 Display unit 18 Control device 20 Illumination system 22 Light source 24 Aperture 24a Aperture 26 Slit aperture diaphragm 28 Illumination system lens 30 Optical scanner 31 Lens 34 Optical path splitting material 36 Focus optical system 38 Objective lens 40 Light receiving system 42 Light receiving system lens 44 Image sensor 44a Light receiving surface 50 Illumination control unit 52 Deflection control unit 54 Imaging control unit 56 Signal acquisition unit 58 Image generation unit 59 Focus confirmation control unit 61 Repetition control unit 62 Focus control unit 64 Display control unit D Fundus image DS Focus evaluation image E Eye to be examined Ea Anterior eye portion Ef Fundus L Illumination light LB Return light LS Illumination light Pi Pattern image R1A Illumination area R1B Incident area R2A Imaging range R2B Light receiving area

Claims (8)

被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、
前記照明系に設けられ、前記被検眼の前眼部と光学的共役関係にある絞りであって且つ前記照明系の照明光軸に対して偏心した位置に複数の開口が設けられている絞りと、
前記照明系から前記被観察部位に照射される前記照明光を偏向して、前記被観察部位内で前記照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、
前記光スキャナが前記照明光を偏向している間、前記照明光の偏向に応じて前記被観察部位内で移動する前記照明領域からの戻り光を検出する検出器を有する受光系と、
前記光スキャナを制御して前記被観察部位内で前記照明領域を固定した状態で、前記照明領域からの前記戻り光を前記検出器に検出させる合焦確認制御を実行する合焦確認制御部と、
を備える眼科装置。
an illumination system for irradiating a part of an observation site of a subject's eye with illumination light;
a diaphragm provided in the illumination system, the diaphragm being in an optically conjugate relationship with an anterior segment of the subject's eye, and having a plurality of apertures at positions eccentric to an illumination optical axis of the illumination system;
an optical scanner that deflects the illumination light irradiated from the illumination system onto the observation site to move an illumination area of the illumination light within the observation site;
a light receiving system having a detector for detecting return light from the illumination area that moves within the observation site in response to the deflection of the illumination light while the optical scanner is deflecting the illumination light;
a focus confirmation control unit that controls the optical scanner to execute focus confirmation control for causing the detector to detect the return light from the illumination area while the illumination area is fixed within the observation site;
An ophthalmic apparatus comprising:
前記戻り光の光路に設けられたフォーカス光学系と、
前記合焦確認制御で前記検出器が検出した前記戻り光の検出信号に基づき、前記フォーカス光学系の合焦制御を行う合焦制御部と、
を備える請求項1に記載の眼科装置。
a focusing optical system provided in an optical path of the return light;
a focus control unit that performs focus control of the focus optical system based on a detection signal of the return light detected by the detector during the focus confirmation control;
The ophthalmic device of claim 1 .
前記検出信号に基づき、前記被観察部位に対する前記照明系及び前記受光系の合焦状態を示す合焦評価画像を生成する画像生成部を備え、
前記合焦制御部が、前記画像生成部が生成した前記合焦評価画像に基づき、前記合焦制御を行う請求項2に記載の眼科装置。
an image generating unit that generates a focus evaluation image indicating a focus state of the illumination system and the light receiving system with respect to the observation site based on the detection signal,
The ophthalmologic apparatus according to claim 2 , wherein the focus control unit performs the focus control based on the focus evaluation image generated by the image generation unit.
前記フォーカス光学系がフォーカスレンズを有し、
前記フォーカスレンズの互いに異なる複数のレンズ位置ごとに、前記合焦確認制御部及び前記画像生成部を繰り返し作動させる繰り返し制御部を備え、
前記合焦制御部が、前記画像生成部が生成した前記レンズ位置ごとの前記合焦評価画像に基づき、前記合焦制御を行う請求項3に記載の眼科装置。
the focusing optical system has a focusing lens,
a repeat control unit that repeatedly operates the focus confirmation control unit and the image generation unit for each of a plurality of different lens positions of the focus lens,
The ophthalmologic apparatus according to claim 3 , wherein the focus control unit performs the focus control based on the focus evaluation image for each of the lens positions generated by the image generation unit.
前記検出器が、前記戻り光が入射する受光面を有し、前記照明領域の移動に応じて前記受光面内で移動する前記戻り光の入射領域に対して、前記受光面内で前記戻り光を検出する局所的な受光領域を追従させながら、前記受光領域での前記戻り光の検出を連続して行う第1動作モードと、前記受光面内で前記受光領域を予め定められた移動経路に沿って移動させる第2動作モードと、を有し、
前記合焦確認制御で前記光スキャナにより固定された前記照明領域からの前記戻り光が、前記受光領域の前記移動経路の途中に入射し、
前記合焦確認制御部が、前記検出器を前記第2動作モードで駆動する請求項1から4のいずれか1項に記載の眼科装置。
the detector has a light receiving surface on which the return light is incident, and has a first operation mode in which the detector continuously detects the return light in the light receiving area while making a local light receiving area that detects the return light within the light receiving surface follow an incident area of the return light that moves within the light receiving surface in response to the movement of the illumination area, and a second operation mode in which the light receiving area is moved within the light receiving surface along a predetermined movement path,
the return light from the illumination area fixed by the optical scanner in the focus confirmation control is incident on a part of the movement path of the light receiving area,
The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein the focus confirmation control unit drives the detector in the second operation mode.
前記検出器が、前記戻り光が入射する受光面を有し、前記照明領域の移動に応じて前記受光面内で移動する前記戻り光の入射領域に対して、前記受光面内で前記戻り光を検出する局所的な受光領域を追従させながら、前記受光領域での前記戻り光の検出を連続して行う第1動作モードと、前記光スキャナにより固定された前記照明領域からの前記戻り光を検出可能な前記受光面内の位置に前記受光領域を固定する第3動作モードと、を有し、
前記合焦確認制御部が、前記検出器を前記第3動作モードで駆動する請求項1から4のいずれか1項に記載の眼科装置。
the detector has a light receiving surface on which the return light is incident, and has a first operation mode in which the detector continuously detects the return light in the light receiving area while making a local light receiving area that detects the return light within the light receiving surface follow an incident area of the return light that moves within the light receiving surface in response to the movement of the illumination area, and a third operation mode in which the light receiving area is fixed at a position within the light receiving surface where the return light from the illumination area fixed by the optical scanner can be detected;
The ophthalmologic apparatus according to claim 1 , wherein the focus confirmation control unit drives the detector in the third operation mode.
前記照明系の光軸に垂直で且つ互いに直交する方向を第1方向及び第2方向とした場合に、前記照明系が、前記照明光として前記第1方向に平行なスリット光を前記被観察部位に照射し、
前記光スキャナが、前記スリット光を前記第2方向に偏向する請求項1から6のいずれか1項に記載の眼科装置。
When directions perpendicular to an optical axis of the illumination system and perpendicular to each other are defined as a first direction and a second direction, the illumination system irradiates the observation site with a slit light parallel to the first direction as the illumination light,
The ophthalmic apparatus according to claim 1 , wherein the optical scanner deflects the slit light in the second direction.
被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、
前記照明系に設けられ、前記被検眼の前眼部と光学的共役関係にある絞りであって且つ前記照明系の照明光軸に対して偏心した位置に複数の開口が設けられている絞りと、
前記照明系から前記被観察部位に照射される前記照明光を偏向して、前記被観察部位内で前記照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、
前記光スキャナが前記照明光を偏向している間、前記照明光の偏向に応じて前記被観察部位内で移動する前記照明領域からの戻り光を検出する検出器を有する受光系と、
を備える眼科装置の制御方法において、
前記光スキャナを制御して前記被観察部位内で前記照明領域を固定した状態で、前記照明領域からの前記戻り光を前記検出器に検出させる合焦確認制御ステップを有する眼科装置の制御方法。
an illumination system for irradiating a part of an observation site of a subject's eye with illumination light;
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an optical scanner that deflects the illumination light irradiated from the illumination system onto the observation site to move an illumination area of the illumination light within the observation site;
a light receiving system having a detector for detecting return light from the illumination area that moves within the observation site in response to the deflection of the illumination light while the optical scanner is deflecting the illumination light;
A method for controlling an ophthalmic apparatus comprising:
A control method for an ophthalmic apparatus comprising a focus confirmation control step of controlling the optical scanner to cause the detector to detect the return light from the illumination area while the illumination area is fixed within the region to be observed.
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