專利名稱：眼底照相機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在眼科醫(yī)院或集團(tuán)健康檢查所使用的用于拍攝被檢眼的眼底的眼底照相機(jī)。
背景技術(shù)：
當(dāng)眼底照相機(jī)要聚焦于被檢眼的眼底時(shí)，將指標(biāo)投影在眼底上。然后，經(jīng)由觀察拍攝系統(tǒng)的調(diào)焦透鏡來觀察指標(biāo)圖像，并且眼底照相機(jī)基于所觀察到的指標(biāo)圖像的位置來聚焦于眼底。日本特開平5-95907論述了用于拍攝進(jìn)行了 2分割并投影在眼底上的聚焦分離指標(biāo)圖像的眼底照相機(jī)。然后，該眼底照相機(jī)從聚焦分離指標(biāo)圖像的各位置檢測聚焦?fàn)顟B(tài)，并使指標(biāo)的亮度衰減。此外，日本特開平8-275921論述了在眼底上投影聚焦指標(biāo)的眼科設(shè)備。然后，該設(shè)備使用攝像光學(xué)系統(tǒng)拍攝聚焦指標(biāo)圖像，并檢測聚焦?fàn)顟B(tài)。此外，日本特開平1-178237論述了以下設(shè)備的變形例在觀察期間電子地拍攝圖像，并且通過對(duì)所拍攝圖像自身進(jìn)行對(duì)比度檢測來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦(AF)。更具體地，該設(shè)備使用眼底圖像的高頻成分來聚焦于眼底的第一范圍和第二范圍，并獲取各范圍到調(diào)焦透鏡位置的沿著光軸方向的距離。然而，傳統(tǒng)的眼底照相機(jī)將照射眼底照明光束或聚焦分離指標(biāo)光束的區(qū)域與在被檢眼的瞳孔附近照射觀察拍攝光束的區(qū)域分離。這消除了被檢眼的角膜所反射的光。如果被檢眼的光學(xué)系統(tǒng)像差存在個(gè)體差異，則可能根據(jù)被檢眼的不同而產(chǎn)生聚焦誤差。更具體地，該誤差是在通過僅將聚焦分離指標(biāo)位置設(shè)置到預(yù)定位置來拍攝眼底時(shí)所產(chǎn)生的，由此可能獲取到未聚焦的眼底圖像。為了解決這種問題，存在以下設(shè)備在觀察期間電子地拍攝圖像，并通過對(duì)所拍攝圖像自身進(jìn)行對(duì)比度檢測來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。這種設(shè)備解決了上述的由于聚焦誤差根據(jù)被檢眼而不同所獲取到未聚焦的眼底圖像這一問題。然而，由于焦點(diǎn)檢測區(qū)域相對(duì)于攝像系統(tǒng)的一部分進(jìn)行了固定配置，因而產(chǎn)生以下問題。眼底圖像的深度方向上的距離根據(jù)眼底的區(qū)域而不同。在焦點(diǎn)檢測范圍固定的傳統(tǒng)AF檢測中，需要對(duì)被檢眼的視線進(jìn)行引導(dǎo)以使得要聚焦的區(qū)域與焦點(diǎn)檢測范圍一致。此外，如在一般的AF單鏡頭反光照相機(jī)中那樣，在焦點(diǎn)檢測范圍可移動(dòng)的情況下，需要手動(dòng)地移動(dòng)該檢測范圍。此外，AF檢測位置可能由于被檢眼的移動(dòng)而改變。引文列表專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-95907專利文獻(xiàn)2 日本特開平8-275921專利文獻(xiàn)3 日本特開平1-17823
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于解決上述問題并且能夠容易地進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)的眼底照相機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，眼底照相機(jī)包括一種眼底照相機(jī)，包括眼底照明光學(xué)系統(tǒng)，用于對(duì)被檢眼的眼底進(jìn)行照明；眼底攝像光學(xué)系統(tǒng)，其具有被驅(qū)動(dòng)以聚焦于眼底的調(diào)焦透鏡；調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)焦透鏡；眼底攝像單元，其相對(duì)于所述眼底攝像光學(xué)系統(tǒng)配置在與眼底共軛的位置處；顯示監(jiān)視器，用于顯示所述眼底攝像單元所獲取的眼底圖像；聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元，用于基于來自所述眼底攝像單元的輸出信號(hào)來檢測表示聚焦?fàn)顟B(tài)的程度的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值；以及透鏡驅(qū)動(dòng)控制單元，用于基于所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元所檢測到的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值來驅(qū)動(dòng)所述調(diào)焦透鏡，其中，所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元包括用于針對(duì)來自所述眼底攝像單元的輸出、使用眼底區(qū)域所特有的區(qū)域圖案來檢測眼底圖像的特定區(qū)域的眼底位置檢測單元以及用于基于來自所述眼底位置檢測單元的輸出來確定焦點(diǎn)檢測范圍的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元，并且所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元計(jì)算所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元所確定出的焦點(diǎn)檢測范圍的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值。通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得清林疋。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。圖2示出聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元的結(jié)構(gòu)。圖3示出眼底位置檢測單元的結(jié)構(gòu)。圖4示出焦點(diǎn)檢測范圍確定單元的結(jié)構(gòu)。圖5是示出控制方法的流程圖。圖6示出對(duì)比度檢測的基本原理。圖7示出顯示監(jiān)視器上所顯示的眼底圖像。圖8示出用于計(jì)算AF評(píng)價(jià)值的方法。圖9示出根據(jù)本發(fā)明第三典型實(shí)施例的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元的結(jié)構(gòu)。圖10示出根據(jù)本發(fā)明第四典型實(shí)施例的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元的結(jié)構(gòu)。圖11示出眼底照相機(jī)的外觀圖。圖12示出左右眼檢測單元的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的各種典型實(shí)施例、特征和方面。以下將說明根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例。圖1示出眼底照相機(jī)的結(jié)構(gòu)。參考圖 1，如下所述形成眼底照明光學(xué)系統(tǒng)。在光軸Ll上排列觀察光源1、拍攝光源2、透鏡3和反射鏡4。在反射鏡4的反射方向的光軸L2上，順次排列中繼透鏡5和6以及中央具有開口的穿孔鏡7。在穿孔鏡7的反射方向的光軸L3上，配置有正對(duì)著檢眼E的物鏡8。用于對(duì)眼底進(jìn)行照明的觀察光源1由發(fā)射環(huán)境光的鹵素?zé)魳?gòu)成，并且拍攝光源2由發(fā)射可見光的頻閃觀測管構(gòu)成。圖1所示的眼底照相機(jī)中的眼底攝像光學(xué)系統(tǒng)按照如下所述進(jìn)行配置。在光軸L3 上的穿孔鏡7的后方順次排列用于通過沿著光軸進(jìn)行移動(dòng)來調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的調(diào)焦透鏡9、拍攝透鏡10、以及配置在與眼底Er共軛的位置處的眼底攝像單元11。將來自眼底攝像單元11的輸出發(fā)送至聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21。此外，將來自聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21的輸出經(jīng)由透鏡驅(qū)動(dòng)控制單元22和調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元23發(fā)送至調(diào)焦透鏡 9，另外將該輸出經(jīng)由照明光量控制單元M發(fā)送至觀察光源1，并且該輸出連接至顯示監(jiān)視器25。焦點(diǎn)檢測范圍顯示單元2 包括在顯示監(jiān)視器25中。檢查者觀察顯示監(jiān)視器25上所顯示的眼底圖像，并且使用觀察光源1來調(diào)節(jié)被檢眼E與包括光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)架的對(duì)準(zhǔn)。然后，檢查者調(diào)節(jié)焦點(diǎn)，并使用拍攝光源2來拍攝眼底。根據(jù)本典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)包括自動(dòng)調(diào)節(jié)焦點(diǎn)的AF功能。該眼底照相機(jī)能夠通過將焦點(diǎn)檢測范圍顯示單元25a的框部疊加在眼底攝像單元11所獲取到的眼底圖像上，來為檢查者顯示焦點(diǎn)檢測范圍。結(jié)果，該眼底照相機(jī)能夠?yàn)橛脩魪囊曈X上顯示焦點(diǎn)檢測位置，由此提高了 AF操作性。使用對(duì)拍攝光束所形成的眼底圖像的對(duì)比度檢測來進(jìn)行這種眼底照相機(jī)的焦點(diǎn)檢測。因此，該眼底照相機(jī)不同于經(jīng)由攝像光束外側(cè)的前眼區(qū)域來投影聚焦指標(biāo)的傳統(tǒng)設(shè)備。該眼底照相機(jī)能夠不依賴于被檢眼的光學(xué)系統(tǒng)像差而進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。參考圖2，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21包括用于檢測眼底Er的特定位置的眼底位置檢測單元21a。聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21還包括用于基于從眼底位置檢測單元21a接收到的信號(hào)來確定焦點(diǎn)檢測范圍的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b。此外，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21包括用于在獲取到AF評(píng)價(jià)值時(shí)存儲(chǔ)AF評(píng)價(jià)值和調(diào)焦透鏡9的位置的AF評(píng)價(jià)值存儲(chǔ)單元21c。參考圖3，眼底位置檢測單元21a包括用于存儲(chǔ)作為眼底圖像中的特定區(qū)域的基準(zhǔn)圖像的區(qū)域圖案的眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d。該區(qū)域圖案用于從眼底圖像中提取特定區(qū)域。通過在眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d中所記錄的區(qū)域圖案和來自眼底攝像單元11的輸出信號(hào)之間進(jìn)行模式匹配來獲取特定區(qū)域的位置信息。此外，焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b基于眼底位置檢測單元21a所提取的眼底圖像特定區(qū)域來確定要聚焦的范圍。然而，如圖4 所示，期望焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b包括焦點(diǎn)檢測范圍校正單元21e，以使得檢查者可以校正焦點(diǎn)檢測范圍的大小。檢查者通過針對(duì)顯示監(jiān)視器25上的圖像進(jìn)行光標(biāo)的操作來使用焦點(diǎn)檢測范圍校正單元21e。聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21計(jì)算焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b所確定出的焦點(diǎn)檢測范圍的AF評(píng)價(jià)值。聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21還將與此時(shí)的調(diào)焦透鏡9的位置有關(guān)的信息存儲(chǔ)在AF 評(píng)價(jià)值存儲(chǔ)單元21c中。圖5是示出AF控制方法的流程圖。檢查者經(jīng)由AF開始開關(guān)(未示出)來指示AF 操作的開始。然后，在步驟Sl中，眼底照相機(jī)開始進(jìn)行眼底圖像的模式識(shí)別。在步驟S2中， 眼底位置檢測單元21a計(jì)算來自眼底攝像單元11的輸出和眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d中所存儲(chǔ)的眼底圖像特定區(qū)域的區(qū)域圖案之間的相關(guān)函數(shù)。然后，眼底位置檢測單元21a進(jìn)行比較，并將所計(jì)算出的值大于或等于閾值的范圍確定為同一范圍。因此，眼底位置檢測單元 21a判斷是否可以進(jìn)行模式識(shí)別。
如果在開始自動(dòng)調(diào)焦時(shí)，調(diào)焦透鏡9的位置極大地偏離于聚焦位置從而無法進(jìn)行模式識(shí)別(步驟S2中為“否”)，則處理進(jìn)入步驟S3。在步驟S3中，眼底照相機(jī)順次驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡9，直到可以進(jìn)行模式識(shí)別為止。每次都進(jìn)行模式識(shí)別。如果可以進(jìn)行模式識(shí)別(步驟S2中為“是”)，則處理進(jìn)入步驟S4。在步驟S4中， 焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b基于來自眼底位置檢測單元21a的輸出來確定焦點(diǎn)檢測范圍。 然后，在步驟S5中，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21計(jì)算表示焦點(diǎn)檢測范圍的聚焦程度的AF評(píng)價(jià)值。 以下將說明用于計(jì)算AF評(píng)價(jià)值的方法。在步驟S6中，AF評(píng)價(jià)值存儲(chǔ)單元21c存儲(chǔ)所計(jì)算出的AF評(píng)價(jià)值。圖6示出使用對(duì)比度檢測的焦點(diǎn)檢測原理。這種焦點(diǎn)檢測方法是基于亮度信號(hào)的特定高頻成分在聚焦時(shí)獲得最大值而進(jìn)行的。因此，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21檢測所輸入的亮度信號(hào)的高頻成分并用作AF評(píng)價(jià)值。參考圖6，在橫軸上示出調(diào)焦透鏡的位置，并在縱軸上示出AF評(píng)價(jià)值。在聚焦位置M2處，AF評(píng)價(jià)值變?yōu)樽畲笾?，并且在極大地偏離焦點(diǎn)的位置 Ml處，AF評(píng)價(jià)值減小。根據(jù)本典型實(shí)施例，使用對(duì)比度檢測原理來進(jìn)行匹配人眼的光學(xué)系統(tǒng)像差的焦點(diǎn)校正。在步驟S7中，眼底照相機(jī)使用對(duì)比度檢測原理來判斷最大點(diǎn)即圖6所示的位置M2 是否包括在步驟S6中所存儲(chǔ)的AF評(píng)價(jià)值中。由于在步驟S7中所進(jìn)行的初始判斷中無法進(jìn)行最大點(diǎn)的判斷，因而處理進(jìn)入步驟S3。在步驟S3中，眼底照相機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡9。如果在AF評(píng)價(jià)值中檢測到最大點(diǎn)(步驟S7中為“是”)，則處理進(jìn)入步驟S8。在步驟S8中，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21計(jì)算調(diào)焦透鏡9的移動(dòng)量。步驟S8中的調(diào)焦透鏡9的移動(dòng)量是調(diào)焦透鏡9被驅(qū)動(dòng)至檢測到AF評(píng)價(jià)值最大點(diǎn)M2的位置所移動(dòng)的量。在步驟S9中， 透鏡驅(qū)動(dòng)控制單元22基于步驟S8中計(jì)算出的調(diào)焦透鏡移動(dòng)量來將信號(hào)發(fā)送至調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元23，并驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡9。因此，自動(dòng)調(diào)焦結(jié)束。在上述處理中，基于步驟S8中計(jì)算出的調(diào)焦透鏡9的移動(dòng)量，在步驟S9中驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡9并且自動(dòng)調(diào)焦結(jié)束。然而，可以在進(jìn)行步驟S9之后進(jìn)行步驟S2 步驟S5的處理以計(jì)算AF評(píng)價(jià)值。然后，將所計(jì)算出的AF評(píng)價(jià)值與最初判斷為最大點(diǎn)的AF評(píng)價(jià)值進(jìn)行比較。當(dāng)AF評(píng)價(jià)值之間的差變得小于或等于閾值時(shí)，自動(dòng)調(diào)焦可以由此結(jié)束。另一方面，如果在AF評(píng)價(jià)值中未檢測到最大點(diǎn)(步驟S7中為“否”)，則處理進(jìn)入步驟S3。在步驟S3中，眼底照相機(jī)將調(diào)焦透鏡9驅(qū)動(dòng)預(yù)定量。然后，處理返回至步驟S2， 其中，在步驟S2中，眼底位置檢測單元21a再次進(jìn)行模式識(shí)別。然后，在步驟S4中，焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b確定焦點(diǎn)檢測范圍。結(jié)果，即使當(dāng)被檢眼E在進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦期間移動(dòng)時(shí)，焦點(diǎn)檢測范圍也可以跟隨被檢眼E的移動(dòng)。如果在預(yù)定次數(shù)的循環(huán)內(nèi)無法確定進(jìn)行模式識(shí)別或者無法確定檢測到AF評(píng)價(jià)值最大點(diǎn)，則可以判斷為錯(cuò)誤。圖7示出顯示監(jiān)視器25上所顯示的眼底圖像。參考圖7，不管個(gè)體之間的差異如何，眼底所特有的視盤N、大中血管V以及黃斑Y的相對(duì)位置沒有太大改變。此外，相對(duì)位置在左眼和右眼之間鏡像反轉(zhuǎn)。圖8示出在焦點(diǎn)檢測范圍是大中血管V的區(qū)域圖案的情況下的AF評(píng)價(jià)值。AF評(píng)價(jià)值計(jì)算方法是用于容易地檢測圖像中的高頻成分的方法。在這種方法中，對(duì)目標(biāo)像素和與該目標(biāo)像素水平地、垂直地以及對(duì)角地鄰接的8個(gè)像素的亮度信號(hào)進(jìn)行比較。然后，這些像素的亮度信號(hào)之間的最大差值變?yōu)槟繕?biāo)像素的AF評(píng)價(jià)值。圖像Gl是在垂直方向上存在大中血管V的圖像的一部分的例子。各像素的亮度信號(hào)是“0”或“1”。當(dāng)將上述檢測方法應(yīng)用于該圖像時(shí)，獲取針對(duì)各像素的AF評(píng)價(jià)值如圖像G2所示。 然后，可以將像素的AF評(píng)價(jià)值的總和設(shè)置為整個(gè)圖像的AF評(píng)價(jià)值?？梢酝ㄟ^比較兩個(gè)鄰接像素的亮度信號(hào)來更加容易且快速地計(jì)算AF評(píng)價(jià)值。如果不存在差，則將AF評(píng)價(jià)值設(shè)置為“0”，并且如果存在差，則將AF評(píng)價(jià)值設(shè)置為“ 1”。由于要比較的像素的數(shù)量小于上述方法中的數(shù)量，因而減輕了計(jì)算負(fù)荷。然而，如果對(duì)圖像Gl 中在垂直方向上鄰接的兩個(gè)像素進(jìn)行比較，則獲取圖像G3，并且無法檢測大中血管V的邊緣。另一方面，如果將這種方法應(yīng)用于在水平方向上存在大中血管V的圖像G4，則獲取到圖像G5。因此，可以獲取到與使用前述方法計(jì)算AF評(píng)價(jià)值的圖像G2相同的結(jié)果。換句話說，如果選擇存在方向依賴性的檢測方法作為上述方法，則可以縮短計(jì)算時(shí)間。然而， 需要適當(dāng)?shù)剡x擇目標(biāo)圖像。如上所述，如圖像G2和G5所示那樣，對(duì)圖像Gl和G4中的鄰接像素的亮度之間的差進(jìn)行映射。如果差較大，則鄰接像素之間的亮度差大，并且將總和設(shè)置為整個(gè)圖像的AF 評(píng)價(jià)值。根據(jù)本典型實(shí)施例的大中血管V在眼底Er上的走向?yàn)橐渣S斑Y為近似中心的圓弧形狀。血管變厚的區(qū)域以大中血管V的邊緣大致存在于士45度的方向上的方式存在于視盤N附近。因此，通過采用在該方向上具有選擇性的檢測方法，可以在不降低AF評(píng)價(jià)值的靈敏度的情況下以低負(fù)荷進(jìn)行高速的自動(dòng)調(diào)焦。根據(jù)本典型實(shí)施例，在進(jìn)行眼底圖像的模式識(shí)別時(shí)采用眼底Er中的大中血管V。 然而，可以將諸如視盤N或黃斑Y等的其它區(qū)域的圖案存儲(chǔ)在眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d中， 以使得針對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。因此，可以使用模式識(shí)別來自動(dòng)確定焦點(diǎn)檢測范圍，并且可以提高AF操作性。此夕卜，焦點(diǎn)檢測位置可以跟隨被檢眼E的移動(dòng)，從而可以提高調(diào)焦精度。此外，由于聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21在計(jì)算AF評(píng)價(jià)值時(shí)參考各像素的亮度值，因而可以檢測到所確定的焦點(diǎn)檢測范圍的亮度值的飽和度。如果亮度值飽和，則聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21將信號(hào)發(fā)送至照明光量控制單元M以調(diào)節(jié)觀察光源1的光量。因此，可以以較高的精度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。例如，如果在對(duì)容易產(chǎn)生過曝光的視盤N進(jìn)行對(duì)比度檢測時(shí)調(diào)節(jié)照明光學(xué)系統(tǒng)的光量，則可以獲取到診斷值高的高精度眼底圖像。根據(jù)第一典型實(shí)施例，對(duì)眼底Er的特定區(qū)域進(jìn)行模式識(shí)別。根據(jù)第二典型實(shí)施例，檢查者在開始自動(dòng)調(diào)焦之前選擇眼底Er中的用于設(shè)置焦點(diǎn)檢測范圍的區(qū)域。因此，基于該選擇來確定焦點(diǎn)檢測范圍，然后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。根據(jù)第二典型實(shí)施例，眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d包括諸如視盤N、黃斑Y和大中血管V的區(qū)域圖案等的多個(gè)眼底圖像圖案。檢查者預(yù)先使用諸如顯示監(jiān)視器25上的光標(biāo)等的區(qū)域選擇單元來根據(jù)情況選擇要聚焦的區(qū)域。這等效于眼底位置檢測單元21a選擇多個(gè)眼底圖像圖案之一。此外，眼底位置檢測單元21a基于來自眼底攝像單元11的輸出來檢測所選擇的眼底圖像圖案的位置，并將檢測結(jié)果傳送至焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b。該處理和隨后的處理與根據(jù)第一典型實(shí)施例所述的處理相同。檢查者還可以選擇眼底中的多個(gè)區(qū)域，而并非選擇一個(gè)區(qū)域。在該情況下，針對(duì)多個(gè)區(qū)域中的各個(gè)區(qū)域計(jì)算AF評(píng)價(jià)值，并將AF評(píng)價(jià)值的總和設(shè)置為總體評(píng)價(jià)值。因此，可以通過檢測總體評(píng)價(jià)值的最大值來獲取平均地聚焦于檢查者所選擇的多個(gè)區(qū)域的圖像。結(jié)果，可以拍攝聚焦于檢查者所關(guān)注的區(qū)域的眼底圖像，并且檢查者可以獲取到診斷值高的眼底圖像。如上所述，可以通過對(duì)檢查者在診斷中特別想關(guān)注的區(qū)域進(jìn)行模式識(shí)別并確定焦點(diǎn)檢測范圍來獲取診斷值高的眼底圖像。換句話說，可以在眼底圖像中高頻成分的量相對(duì)較多的視盤N、大中血管V和黃斑Y中確定適當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)檢測范圍。因此，可以進(jìn)行高精度的對(duì)比度檢測。特別地，在視盤N的凹凸的個(gè)體差異大的情況下，可以通過檢測與視盤N相比個(gè)體差異小的大中血管V來進(jìn)行高精度的對(duì)比度檢測。此外，可以容易地識(shí)別大中血管V的走向。因此，可以通過檢測與大中血管V垂直的方向上的對(duì)比度，以高速和低成本來進(jìn)行計(jì)算負(fù)荷小的高精度的對(duì)比度檢測。此外，檢查者可以通過從眼底的多個(gè)區(qū)域中選擇焦點(diǎn)檢測范圍，來獲取適用于檢查者正關(guān)注的病變的診斷值高的圖像。根據(jù)第二典型實(shí)施例，檢測者在開始自動(dòng)調(diào)焦之前選擇焦點(diǎn)檢測范圍。根據(jù)第三典型實(shí)施例，檢查者從模式識(shí)別出的特定區(qū)域中選擇焦點(diǎn)檢測范圍，然后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。根據(jù)第一典型實(shí)施例，眼底圖像圖案存儲(chǔ)器21d包括諸如視盤N、黃斑Y和大中血管V的區(qū)域圖案等的多個(gè)眼底圖像圖案。第二典型實(shí)施例與這相同。根據(jù)第三典型實(shí)施例， 針對(duì)來自眼底攝像單元11的輸出來檢測多個(gè)眼底圖像圖案的位置。然后，將檢測結(jié)果傳送至焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b。該處理與第一典型實(shí)施例和第二典型實(shí)施例不同。參考圖9，根據(jù)第三典型實(shí)施例的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b包括焦點(diǎn)檢測范圍校正單元21e和焦點(diǎn)檢測范圍選擇單元21f。顯示監(jiān)視器25中所包括的焦點(diǎn)檢測范圍顯示單元25a向檢查者顯示眼底位置檢測單元21a所提取出的眼底圖像的多個(gè)特定區(qū)域。檢查者使用作為焦點(diǎn)檢測范圍選擇單元21f的指針，并從多個(gè)特定區(qū)域中選擇用于設(shè)置焦點(diǎn)檢測范圍的一個(gè)區(qū)域。可以在檢測到預(yù)定數(shù)量的模式識(shí)別結(jié)果時(shí)或者在調(diào)焦透鏡9移過整個(gè)可移動(dòng)范圍時(shí)，向檢查者顯示眼底圖像的特定區(qū)域。此外，檢測者可以使用焦點(diǎn)檢測范圍校正單元21e來手動(dòng)地校正焦點(diǎn)檢測范圍的位置和大小。因此，檢查者可以獲取到正確地聚焦于用戶所關(guān)注的區(qū)域的眼底圖像。此外，與第二典型實(shí)施例相同，檢查者還可以選擇多個(gè)區(qū)域，而并非選擇一個(gè)眼底區(qū)域。用于將所選擇的眼底圖像的特定區(qū)域傳送至焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b的處理和隨后的處理與第一典型實(shí)施例相同。根據(jù)第二典型實(shí)施例和第三典型實(shí)施例，計(jì)算檢查者從模式識(shí)別出的多個(gè)眼底圖像區(qū)域中所選擇的一個(gè)或多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍的AF評(píng)價(jià)值。根據(jù)第四典型實(shí)施例，針對(duì)所有模式識(shí)別出的多個(gè)眼底圖像區(qū)域圖案計(jì)算和估計(jì)AF評(píng)價(jià)值，并然后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。根據(jù)第四典型實(shí)施例，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21針對(duì)眼底位置檢測單元21a所提取的眼底圖像中的多個(gè)特定區(qū)域的各個(gè)特定區(qū)域來計(jì)算AF評(píng)價(jià)值。然后，聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21 將計(jì)算出的AF評(píng)價(jià)值的總和設(shè)置為總體評(píng)價(jià)值。因此，可以通過檢測總體評(píng)價(jià)值的最大值來獲取平均地聚焦于檢查者所選擇的多個(gè)區(qū)域的圖像。此外，參考圖10，根據(jù)第四典型實(shí)施例的焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b包括焦點(diǎn)檢
9測范圍縮小單元21g。焦點(diǎn)檢測范圍縮小單元21g將AF評(píng)價(jià)值最高的特定區(qū)域自動(dòng)確定為焦點(diǎn)檢測范圍，并將結(jié)果傳送至聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元21。用于將所選擇的眼底圖像的特定區(qū)域傳送至焦點(diǎn)檢測范圍確定單元21b的處理和隨后的處理與上述典型實(shí)施例相同。結(jié)果， 可以自動(dòng)拍攝聚焦后的眼底圖像，以使得可以獲得AF操作性高的眼底照相機(jī)。換句話說，由于自動(dòng)確定焦點(diǎn)檢測范圍，因而可以提高AF操作性。根據(jù)上述典型實(shí)施例，僅通過眼底位置檢測單元21a進(jìn)行的模式識(shí)別來檢測眼底圖像中的特定區(qū)域的位置。根據(jù)第五典型實(shí)施例，將視盤N的模式識(shí)別和左右眼的檢測進(jìn)行組合。然后，檢測包括大量特定高頻成分的大中血管V，并進(jìn)行自動(dòng)調(diào)焦。圖11示出根據(jù)第五典型實(shí)施例的眼底照相機(jī)的外觀圖。在基座31上設(shè)置可在如圖11示出的箭頭所表示的前后方向和水平方向上進(jìn)行移動(dòng)的支座32。在支座32上設(shè)置顯示監(jiān)視器25和包括圖1所示的眼底照相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)的機(jī)架33。此外，在支座32上設(shè)置包括拍攝開關(guān)的控制桿35。檢查者利用控制桿35進(jìn)行操作，并在水平方向上調(diào)節(jié)支座32以對(duì)準(zhǔn)左眼或右眼。 左右眼檢測單元36設(shè)置在基座31和支座32之間。然后，檢測機(jī)架33在水平方向上的位置，以使得左右眼檢測單元36可以檢測被檢者的左眼和右眼中的哪一個(gè)正被作為被檢眼E 進(jìn)行觀察和拍攝。圖12示出左右眼檢測單元36所進(jìn)行的檢測方法。參考圖12，在基座31的頂面存在形成高度差的較低部分31a和較高部分31b。設(shè)置在支座32的底面的左右眼檢測單元 36包括微開關(guān)。左右眼檢測單元36在位于基座31的較低部分上方時(shí)處于“關(guān)閉(off)” 狀態(tài)，并且在位于基座31的較高部分上方時(shí)處于“開啟(on)”狀態(tài)。更具體地，可以通過將左側(cè)設(shè)置為較低部分31a并將右側(cè)設(shè)置為較高部分31b并且檢測左右眼檢測單元36的開啟/關(guān)閉狀態(tài)，來檢測面向機(jī)架33的被檢眼是左眼還是右眼。以下將說明用于通過左右眼檢測單元36進(jìn)行左右眼檢測并且通過眼底位置檢測單元21a進(jìn)行視盤N的模式識(shí)別來檢測焦點(diǎn)檢測范圍的方法。特別地，以下將說明用于檢測圖7所示的大中血管V的方法?？梢酝ㄟ^檢測眼底Er中的特定區(qū)域并判斷正被觀察的是右眼還是左眼來預(yù)測眼底Er的結(jié)構(gòu)。然后，可以通過左右眼檢測單元36進(jìn)行左右眼檢測并通過進(jìn)行視盤N的模式識(shí)別，來檢測大中血管V。用于將大中血管V的檢測結(jié)果傳送至焦點(diǎn)檢測范圍確定單元 21b的處理和隨后的處理與上述典型實(shí)施例相同。根據(jù)本典型實(shí)施例，僅檢測容易進(jìn)行模式識(shí)別的視盤N。然后，根據(jù)檢測結(jié)果來預(yù)測眼底Er中的其它區(qū)域，并將該其它區(qū)域確定為焦點(diǎn)檢測范圍。因此，眼底Er中的特定區(qū)域和焦點(diǎn)檢測范圍可能由于個(gè)體差異而產(chǎn)生偏移。在這種情況下，檢查者使用焦點(diǎn)檢測范圍校正單元21e以手動(dòng)地校正焦點(diǎn)檢測范圍的位置和大小，從而可以獲取到正確地聚焦于檢查者所關(guān)注的區(qū)域的眼底圖像。如上所述，通過檢測可容易地進(jìn)行模式識(shí)別的視盤N并通過檢測左右眼來識(shí)別大中血管V或黃斑Y，并將所識(shí)別出的大中血管V或黃斑Y設(shè)置為焦點(diǎn)檢測范圍。因此，減輕了計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算時(shí)間，從而可以實(shí)現(xiàn)高速自動(dòng)調(diào)焦。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
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本申請(qǐng)要求2009年9月1日提交的日本專利申請(qǐng)2009-201290的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種眼底照相機(jī)，包括眼底照明光學(xué)系統(tǒng)，用于對(duì)被檢眼的眼底進(jìn)行照明； 眼底攝像光學(xué)系統(tǒng)，其具有被驅(qū)動(dòng)以聚焦于眼底的調(diào)焦透鏡； 調(diào)焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元，用于驅(qū)動(dòng)所述調(diào)焦透鏡；眼底攝像單元，其相對(duì)于所述眼底攝像光學(xué)系統(tǒng)配置在與眼底共軛的位置處； 顯示監(jiān)視器，用于顯示所述眼底攝像單元所獲取的眼底圖像； 聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元，用于基于來自所述眼底攝像單元的輸出信號(hào)來檢測表示聚焦?fàn)顟B(tài)的程度的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值；以及透鏡驅(qū)動(dòng)控制單元，用于基于所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元所檢測到的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值來驅(qū)動(dòng)所述調(diào)焦透鏡，其中，所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元包括眼底位置檢測單元，用于針對(duì)來自所述眼底攝像單元的輸出、使用眼底區(qū)域所特有的區(qū)域圖案來檢測眼底圖像的特定區(qū)域；以及焦點(diǎn)檢測范圍確定單元，用于基于來自所述眼底位置檢測單元的輸出來確定焦點(diǎn)檢測范圍，并且，所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元計(jì)算所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元所確定出的焦點(diǎn)檢測范圍的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述顯示監(jiān)視器包括焦點(diǎn)檢測范圍顯示單元，所述焦點(diǎn)檢測范圍顯示單元用于通過將所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元所確定出的焦點(diǎn)檢測范圍疊加在所述眼底攝像單元所獲取的眼底圖像上來顯示所述焦點(diǎn)檢測范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述區(qū)域圖案表示眼底的視盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述區(qū)域圖案表示眼底的大中血管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述區(qū)域圖案表示眼底的黃斑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述眼底位置檢測單元包括多個(gè)區(qū)域圖案。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元包括區(qū)域選擇單元，所述區(qū)域選擇單元用于使檢查者預(yù)先選擇所述多個(gè)區(qū)域圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元包括焦點(diǎn)檢測范圍選擇單元，所述焦點(diǎn)檢測范圍選擇單元用于顯示所述多個(gè)區(qū)域圖案所表示的多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍并使檢查者從所顯示的所述多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍中選擇至少一個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，還包括基于相對(duì)于所述多個(gè)區(qū)域圖案所表示的所述多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值，來驅(qū)動(dòng)所述調(diào)焦透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元包括焦點(diǎn)檢測范圍縮小單元，所述焦點(diǎn)檢測范圍縮小單元用于基于相對(duì)于所述多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍的自動(dòng)調(diào)焦評(píng)價(jià)值來確定所述多個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍的其中一個(gè)焦點(diǎn)檢測范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，還包括左右眼檢測單元，所述左右眼檢測單元用于根據(jù)安裝光學(xué)系統(tǒng)的支座的位置來判斷觀察的是左眼還是右眼，其中，所述眼底照相機(jī)基于所述眼底位置檢測單元所獲取的視盤的位置和來自所述左右眼檢測單元的輸出來檢測大中血管的位置或黃斑的位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，所述焦點(diǎn)檢測范圍確定單元還包括焦點(diǎn)檢測范圍校正單元，所述焦點(diǎn)檢測范圍校正單元用于校正所述焦點(diǎn)檢測范圍的位置和大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底照相機(jī)，其特征在于，還包括照明光量控制單元，所述照明光量控制單元用于調(diào)節(jié)所述眼底照明光學(xué)系統(tǒng)中的觀察光源的照明光量，其中，所述照明光量控制單元基于來自所述聚焦?fàn)顟B(tài)檢測單元的輸出來控制所述照明光量。
全文摘要
如果在開始自動(dòng)調(diào)焦時(shí)，調(diào)焦透鏡的位置極大地偏離于聚焦?fàn)顟B(tài)，并且無法進(jìn)行模式識(shí)別，則處理進(jìn)入步驟S3。在步驟S3中，順次驅(qū)動(dòng)透鏡，直到可以進(jìn)行模式識(shí)別為止。如果在步驟S2中判斷為可以進(jìn)行模式識(shí)別，則在步驟S4中確定焦點(diǎn)檢測范圍。在步驟S5中，計(jì)算該范圍的AF評(píng)價(jià)值，并且在步驟S6中存儲(chǔ)該值。
文檔編號(hào)A61B3/14GK102481097SQ201080039000
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者井上宏之, 巖永知行, 田中信也 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社