CN1498593A - 眼科摄影装置 - Google Patents

Abstract

一种眼底摄影装置，在观察被测眼时，当检测出摄影开关被按下进行摄影时，在经过预定时间后使摄影用光源发光，此预定时间是增益由AGC完全切换到固定增益的时间，是不受被测眼眨眼影响的时间，由此可以用适当光量、适当增益来拍摄被测眼。

Description

眼科摄影装置

技术领域

本发明涉及一种在眼科诊疗所等拍摄被测眼的眼科摄影装置。

背景技术

以往，一种利用由CCD为代表的摄像元件来拍摄被测眼图像并将其变换为视频信号而对被测眼进行观察、摄影的眼科摄影装置已经被大家所知悉。在这样的眼科摄影装置中，对来自摄像元件的输出信号进行电放大，并实施控制以使得被测眼图像能够总是成为最佳的视频信号。

在进行红外荧光摄影时，因为不能用光学取景器观察眼底，所以需要准备观察用和摄影用2种电视摄像机，分别设定增益而加以使用。但是，如果使用2台电视摄像机，就存在着装置复杂化、成本提高的缺点。

为解决此问题，在日本特开平9-262211号公报、特开平10-234671号公报等中，公开了利用一个摄像元件对被测眼进行观察、摄影的眼科摄影装置。

可是，在日本特开平9-262211号公报中没有关于增益设定的记载。而在特开平10-234671号公报中，按照摄影模式，通过改变ND滤光镜来改变摄影光量，进行控制以使得被测眼得图像变为最适合的视频信号。

在由可视荧光、红外荧光进行观察时，被测眼的亮度随着荧光剂的循环状态得变化而变化。特别是在初始图像中，由于该变化比较明显，所以，使自动增益控制(AGC)动作。由此，即使被测眼的亮度、观察光量发生了变化，也最好进行控制以使得被测眼图像能够总是成为最适合的视频信号。

另一方面，由于进行摄影时的摄影用光源的发光时间只有数毫秒之短，所以即使AGC动作也难以追随。因此，在摄影时运用固定增益，根据被测眼的亮度调节摄影光量，可以进行控制使得被测眼图像变为最适合的视频信号。

可是，在从AGC变更为固定增益时，在增益稳定之前，需要花费预定的时间。例如，在将装置主体和电视摄像机组合在一起的情形下，利用RS-232C等通信端口控制AGC和固定增益之间的切换时的通信时间、增益电路的应答时间成为其原因。如果在增益没有完全切换的状态下使摄影用光源发光而进行摄影，则会太亮或太暗而不能得到最适合的视频信号。

相反，即使是在从固定增益变更为由AGC获得增益的情况下，在增益稳定之前也需要耗费预定的时间。这时，在从AGC变更为固定增益时的时间迟延的主要原因之外，由于是根据所拍摄的被测眼图像的视频信号来决定增益的，所以至少会产生1帧或1场的时间延迟，要会聚增益的话，则还需要耗费时间。如果在增益没有完全切换的状态下记录被测眼的动图像，则会太亮或太暗而不能得到最适合的视频信号。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，提供能够用1台电视摄像机对被测眼进行观察、动图像记录·静止图像摄影的眼科摄影装置。

为了达到上述目的，提供一种眼科摄影装置，包括：照明光学系统，具有观察用照明光源和摄影用照明光源，向被测眼投影观察用照明光和摄影用照明光；摄像机构，接收来自被测眼的反射光，并将其作为被测眼图像进行拍摄；放大机构，放大来自上述摄像机构的视频信号；图像取入机构，具有第1操作模式和第2操作模式，将来自上述放大机构的输出信号作为被测眼图像取入；放大率控制机构，控制上述放大机构的放大率；模式切换开关，切换上述图像取入机构的第1操作模式和第2操作模式；发光开始时间决定机构，决定从检测出该模式切换开关被按下到上述摄影用光源发光为止的发光待机时间；其中，上述放大率控制机构具有：第1放大率设定模式，按照来自上述摄像机构的视频信号，改变上述放大率；和第2放大率设定模式，固定上述放大率。

有关本发明的更多目的以及结构在后述的实施方式的说明中会弄明白。

附图说明

图1是第1实施方式的结构图。

图2是表示系统控制单元的动作的流程图。

图3是时序图。

图4是第2实施方式的结构图。

图5是表示系统控制单元的动作的流程图。

图6是第3实施方式的结构图。

图7是表示系统控制单元的动作的流程图。

具体实施方式

按照图示的实施方式详细说明本发明。

图1表示第1实施方式的眼底照相机的结构图。在从观察用光源1到被测眼E的眼底照明光学系统的光路上，依次排列配置聚光透镜2、摄影用光源3、反射镜4、具有环状开口的光圈5、在光路上配置的插拔自由的红外荧光激励器滤光镜6、中继透镜7、有孔反射镜8、物镜9。另外，在有孔反射镜8后面的眼底摄影光学系统中，依次排列配置焦点对准透镜10、摄影透镜11、遮断励起光并只透过荧光而在光路上插拔自由的红外荧光阻挡滤光镜12、摄像元件13。

另外，摄像元件13的输出经由存储电荷读取单元14、放大单元15、图像信号处理单元16连接在系统控制单元17上。另外，存储电荷读取单元14的输出直接连接在系统控制单元17上，放大单元15的输出经由放大率控制单元18连接在系统控制单元17上。并且，图像信号处理单元16的输出连接在显示单元19上。

并且，系统控制单元17上，连接着由硬盘、MO、Zip、Jazz、CD-R/RW、DVD-RAM、DVD-R/RW、半导体存储器等构成的图像记录机构20、摄影开关21、控制摄影用光源3的摄影用光源控制单元22。

从观察用光源1射出的光束，通过聚光透镜2、摄影用光源3，被反射镜4反射。此反射镜4反射的反射光，通过具有环状开口的光圈5、红外荧光激励器滤光镜6、中继透镜7，在有孔反射镜8的周边部被反射，通过物镜9、被测眼E的瞳孔Ep，而照亮眼底Er。被照亮的眼底图像，再次通过被测眼E的瞳孔Ep、物镜9、有孔反射镜8的孔部分、焦点对准透镜10、摄影透镜11、红外荧光阻挡滤光镜12，成像于摄像元件13上。

存储电荷读取单元14，一边对在摄像元件13中进行光电变换并被存储了的电荷进行读取，对被保持了的电荷进行清除，一边经由放大单元15将已读取的信号输出到图像信号处理单元16。图像信号处理单元16，对显示单元19进行可以输出的处理，将该观察图像显示于显示单元19。

这时候，系统控制单元17基于AGC控制而对放大率控制单元18进行设定，以使得在被测眼E的眼底Er的亮度发生变化时，即使不是每一次都对观察用光源1的光量进行再设定，也可以实施适当的眼底观察。

图2是表示摄影时的系统控制单元17的动作的流程图。操作者一边观察显示单元19的映像一边进行对准操作。首先，在步骤S1中，在对准一致时，如果按下摄影开关21，系统控制单元17就会检测摄影开关21的输入。在步骤S2中，熄灭观察用光源1。在步骤S3中，将放大率控制单元18的设定从AGC设定为固定增益。

接着，在步骤S4中，待机1帧。该待机时间是图3表示的发光待机时间。该1帧的发光待机时间，是改变放大率控制单元18的设定、放大单元15的增益达到稳定所需的时间。可是，如果该发光待机时间过长，就容易受到被测眼E眨眼的影响，所以，最好再长也就4帧。另外，之所以以帧为，是因为由存储电荷单元14进行帧读取的缘故。在进行场读出时，也可以是1～8场。

接着，在步骤S5中，系统控制单元17，同步于图3表示的垂直同步信号，将发光开始指令输出到摄影用光源控制单元22，使摄影用光源3发光。从摄影用光源3射出的光束，作为被测眼E的眼底图像而被投影于摄像元件13。摄像元件13进行光电变换后的电荷的存储、保持。另外，系统控制单元17将摄影用光源3发光的信号发送给存储电荷读取单元14。存储电荷读取单元14开始读取存储电荷。

并且，在步骤S6中，判断摄影用光源3的光量是否达到适当光量。如果达到适当光量，就进入步骤S7，向摄影用光源控制单元22输出摄影用光源3的发光停止指令，停止摄影用光源3的发光。由存储电荷读取单元14读取的视频信号，在放大单元15中被放大，经由图像信号处理单元16由没有图示的A/D转换器变换为数字信号后，被输入系统控制单元17。

在步骤S8中，由A/D转换器转换了的数字映像信号，在被记录到图像记录机构20之后，在步骤S9中返回到眼底观察模式，所以，基于AGC进行放大率控制单元18的设定，返回到步骤S1。

在本实施方式中，在步骤S3中将放大率控制单元18设定为固定增益后，在放大单元14的增益稳定之前，在步骤S4中进行控制以使其待机1帧。但是，也可以是下述，即：系统控制单元17，监视由图像信号处理单元16输入的视频信号，在检测出放大率控制单元18的设定从AGC被切换到固定增益之后，同步于垂直同步信号，向摄影用光源控制单元22输出发光开始指令，使摄影用光源3发光。

图4是表示第2实施方式的眼底照相机的结构图。与第1实施方式相同的构件使用相同符号。在本实施方式中，在系统控制单元17上连接动图像记录时间设定单元31、计时器开关32。

图5表示本实施方式的系统控制单元17的动作流程图。眼底照相机，由于作为初始设定而被设定为眼底观察模式，所以，首先，在步骤S11中，通过基于AGC而进行放大率控制单元17的设定，即使是在被测眼眼底Er的亮度发生了变化的情况下，也可以进行适当的眼底观察而不需要每一次都对观察用光源1的光量实施再设定。

接着，在步骤S12中，判断是否有来自动图像记录时间设定单元31的输入。当有输入时则进入步骤S13，在进行了动图像记录模式的动图像记录时间的设定之后，进入步骤S14。在步骤S12中，在没有来自动图像记录时间设定单元31的输入时，则设定成默认的设定值而进入步骤S14。另外，本实施方式的默认的动图像记录时间设定为5分钟。

在步骤S14中，判断是否有来自计时器开关32的输入。当没有输入时，再次回到步骤S12。当有输入时则进入步骤S15，使系统控制单元17内的没有图示的计时器机构动作。这里的计时器机构，是用于在进行可视、红外荧光摄影时对静脉注射开始后的时间进行计测的计时器。在从该计时器开始计时到结束为止的期间内，判断为对一个患者进行观察并拍摄。

接着，在步骤S16中，判断摄影开关21的输入。在检测到摄影开关21的输入时，进入步骤S17，转换到动图像记录模式，开始向图像记录机构20保存动图像数据。此时的动图像记录，也可以用MPEG等的数据压缩处理方式将数据量缩小。另外，基于AGC，进行动图像记录模式时的放大率控制单元18的设定。

接着，在步骤S18中，操作者在开始动图像记录后，一边观察显示单元19的映像一边进行对准，在对准一致之后，如果再次按动摄影开关21，就进入步骤S19。系统控制单元17熄灭观察用光源1，并且在步骤S20中，停止向图像记录机构20保存动图像数据。并且，在步骤S21中，在将放大率控制单元18设定为固定增益后，在步骤S22中待机1帧。该待机时间是图3表示的发光待机时间。

接着，在步骤S23中，系统控制单元17，如图3所示，同步于垂直同步信号而向摄影用光源控制单元22输出发光开始指令，使摄影用光源3发光。从摄影用光源3射出的光束，在被测眼E的眼底Er被反射，作为眼底图像投影于摄像元件13。摄像元件13存储、保存光电变换后的电荷。系统控制单元17将摄影用光源3发光的信息发送给存储电荷读取单元14。存储电荷读取单元14开始读取存储电荷。

然后，在步骤S24中，判断是否达到适当光量。如果达到适当光量就进入步骤S25，向摄影用光源控制单元22输出发光停止指令，停止摄影用光源3的发光。被读取了的视频信号，在放大单元15中被放大，经由图像信号处理单元16，由A/D转换器转换为数字信号，并被输入到系统控制单元17。然后，在步骤S26中，将在步骤S25中变换的数字映像信号记录到图像记录机构20后，在步骤S27中将放大率控制单元18的设定返回到AGC。

接着，步骤S28待机2帧。此待机时间是图3表示的动图像记录待机时间。此后，在步骤S29中，再次开始向图像记录机构20保存动图像数据，转换到动图像记录模式。步骤S28的2帧的动图像记录待机时间，是改变放大率控制单元18的设定、在放大单元15的增益达到稳定之前的时间，和从输入到系统控制单元17的视频信号来决定增益之前的时间。在步骤S28中通过待机2帧的动图像记录待机时间，可以防止将以错误的增益被放大的视频信号作为动图像而记录到图像记录机构20。

这样，在静止图像摄影结束时，或在步骤S18中没有摄影开关21的输入时，在步骤S30中判断是否结束动图像记录。判断是否达到了由步骤S13设定或默认的动图像记录时间。如果没达到则返回步骤S18，检查摄影开关21的输入。如果达到，则在步骤S31中，结束向图像记录机构20保存动图像数据，从动图像记录模式转换到眼底观察模式。

并且，在步骤S32中，判断是否有来自计时器开关32的计时停止的输入。如果没有输入，则返回到步骤S18，检查摄影开关21的输入。如果有来自计时器开关32的计时停止的输入，则在步骤S33中，使系统控制单元17内的计时器机构停止，由此，结束对一个患者的拍摄。然后，返回步骤S12，再次检查来自动图像记录时间设定单元31的输入。

图6表示第3实施方式的眼底照相机的结构图。在眼底摄影光学系统的成像位置上，配置由摄像元件13、存储电荷读取单元14、放大单元15、放大率控制单元18、图像信号处理单元16构成的电视摄像机单元A。电视摄像机单元A连接着系统控制单元17、显示单元19。而且，电视摄像机单元A可以与电视摄像机单元B或电视摄像机单元C交换。另外，系统控制单元17连接着摄影用光源3的发光待机时间设定机构41。

图7是表示电视摄像机单元交换了的情况下的系统控制单元17的动作流程图。首先，在步骤S41中，判断电视摄像机单元是否已交换。当判断为已交换时，则在步骤S42、S43、S44中判断是电视摄像机单元A～C中的哪一个。在步骤S45、S46、S47中，设定对应于各电视摄像机单元的摄影光源发光待机时间。

摄影光源发光待机时间，在第1实施方式中由图2表示的步骤S4设定为1帧，在第2实施方式中由图4表示的步骤S22设定为1帧。但是，由于在AGC切换到固定增益时的增益稳定时间根据电视摄像机单元的种类、批次的不同而发生变化，所以，可以分别进行设定。

摄影用光源3的发光待机时间的设定如下。每个电视摄像机单元都具有发光待机时间参数。在安装电视摄像机单元时，例如可以利用诸如RS-232C这样的通信机构，对系统控制单元17设定发光待机时间。另外，可以由摄影用光源3的发光待机时间设定机构41，对每个电视摄像机单元设定发光待机时间。

如上所述，本发明的眼科摄影装置具有下述优点。

(1)在观察被测眼时，检测出摄影开关被按下。在进行摄影时，在经过预定的时间后使摄影用光源发光，此预定的时间是增益由AGC完全切换到固定增益的时间，是不受被测眼的眨眼影响的时间。可以用适当光量、适当增益来拍摄被测眼。

(2)在观察被测眼时，检测出摄影开关被按下。在进行摄影时，通过观测由观察用照明光源所照射的被测眼图像，来确认增益由AGC完全切换到固定增益。可以用适当光量、适当增益来拍摄被测眼。

(3)对由观察用照明光源照射的被测眼图像进行动图像记录，检测出摄影开关被按下，在进行摄影时，在经过预定的时间后使摄影用光源发光，此预定时间是增益由AGC完全切换到固定增益的时间。可以适当光量、适当增益对被测眼进行动图像、静止图像拍摄。

(4)检测出被测眼图像的静止图像记录已结束，在经过预定的时间后再次开始记录动图像。所以，在增益由固定增益切换到AGC时，无需记录被测眼的动图像，其在AGC稳定之前不具有适当光量、适当增益。并且，可以使动图像的文件大小变小。

(5)可以安装具有摄像机构、放大机构和放大率控制机构的电视摄像机单元，由安装的电视摄像机单元切换摄影用光源发光之前的预定时间、动图像记录或观察模式。所以，在观察模式状态下，检测出摄影开关被按下，变为动图像记录模式，仅在事先设定的时间进行动图像记录。在动图像记录模式状态下，检测出摄影开关被按下，使摄影用光源发光，进行静止图像记录模式，可以用摄影开关进行动图像记录、静止图像记录，所以，操作变得简单，可以只用1个开关，因此能够得到廉价的组成装置。

(6)在照明光学系统内具有可视或红外荧光用激励器滤光镜，在观察摄影光学系统内具有可视或红外荧光用阻挡滤光镜。在可以进行可视或红外荧光观察摄影、应用于眼科摄影装置时，特别是，即使在荧光初始状态下被测眼的亮度频繁变化时，也可以用适当增益、适当光量进行观察、动图像记录、静止图像记录，总是能够得到适当的被测眼图像。

Claims (9)

1.一种眼科摄影装置，包括：

照明光学系统，具有观察用照明光源和摄影用照明光源，向被测眼投影观察用照明光和摄影用照明光；

摄像机构，接收来自被测眼的反射光，并将其作为被测眼图像进行拍摄；

放大机构，放大来自上述摄像机构的视频信号；

图像取入机构，具有第1操作模式和第2操作模式，将来自上述放大机构的输出信号作为被测眼图像取入；

放大率控制机构，控制上述放大机构的放大率；

模式切换开关，切换上述图像取入机构的第1操作模式和第2操作模式；

发光开始时间决定机构，决定从检测出该模式切换开关被按下到上述摄影用光源发光为止的发光待机时间；

其中，上述放大率控制机构具有：第1放大率设定模式，按照来自上述摄像机构的视频信号，改变上述放大率；和第2放大率设定模式，固定上述放大率。

2.根据权利要求1所述的眼科摄影装置，其特征在于，

还包括：显示机构，显示上述图像取入机构的输出；以及记录机构，记录上述图像取入机构的输出；

其中，上述图像取入机构，具有连续取入来自在上述第1放大率设定模式下控制的上述放大机构的输出信号，在上述显示机构中连续显示上述被测眼图像的第1模式，以及与观察用照明光源或上述摄影用照明光源同步，取入来自在上述第2放大率设定模式下控制的上述放大机构的输出信号，并将被测眼图像作为静止图像记录在上述记录机构中的第2模式，当检测出上述模式切换开关被按下时，从上述第1模式变更为上述第2模式，按照上述发光开始时间设定机构设定的发光待机时间，使上述摄影用光源发光。

3.根据权利要求1所述的眼科摄影装置，其特征在于，

上述图像取入机构具有第1模式，连续取入来自在上述第1放大率设定模式下控制的上述放大机构的输出信号，并且将利用上述观察用照明光源的被测眼图像记录在上述记录机构中，

上述图像取入机构具有动图像记录开始决定机构，决定从把操作模式切换为上述第1模式到开始记录动图像为止的记录待机时间，

当检测出上述模式切换开关被按下时，将操作模式从上述第1模式变更为上述第2模式，按照由上述发光开始时间决定机构所决定的发光待机时间，使上述摄影用光源发光，当检测出向上述记录机构进行的被测眼图像的静止图像记录已结束时，将操作模式从上述静止图像记录模式变更为上述动图像记录模式，按照由上述动图像记录开始决定机构所决定的上述记录待机时间，开始向上述记录机构记录被测眼图像。

4.根据权利要求3所述的眼科摄影装置，其特征在于，

具有观测机构，经由上述放大机构，观测利用上述观察用照明光源的被测眼图像，

上述发光开始时间决定机构，根据上述观测机构的输出结果，决定上述发光待机时间。

5.根据权利要求3所述的眼科摄影装置，其特征在于，

具有观测机构，经由上述放大机构，观测利用上述观察用照明光源的被测眼图像，

上述动图像记录开始决定机构，根据上述观测机构的输出结果，决定上述记录待机时间。

6.根据权利要求3所述的眼科摄影装置，其特征在于，

具有摄像单元，该摄像单元包括上述摄像机构、上述放大机构和上述放大率控制机构，该摄像单元可从多个该摄像单元中选择，上述发光开始时间决定机构根据所选择的上述摄像单元，决定上述发光待机时间。

7.根据权利要求3所述的眼科摄影装置，其特征在于，

具有摄像单元，该摄像单元包括上述摄像机构、上述放大机构和上述放大率控制机构，该摄像单元可从多个该摄像单元中选择，上述动图像记录开始决定机构根据所选择的上述摄像单元，决定上述动图像记录待机时间。

8.根据权利要求3所述的眼科摄影装置，其特征在于，

上述图像取入机构具有，设定上述动图像观察模式时的动图像记录时间的动图像记录设定机构，和计测时间的计时机构，

当上述图像取入机构是上述动图像观察模式时，在检测出上述模式切换开关被按下时，上述图像取入机构把操作模式切换为上述动图像记录模式，开始上述计时机构的计时；当上述图像取入机构是上述动图像记录模式时，在检测出上述模式切换开关被按下时，上述图像取入机构把操作模式切换为上述静止图像记录模式，检测出上述计时机构的计时时间达到了由上述动图像记录时间设定机构所设定的动图像记录时间时，上述图像取入机构把操作模式切换为上述动图像观察模式。

9.根据权利要求1所述的眼科摄影装置，其特征在于，

在上述照明光学系统内具有激励器滤光镜，在上述观察摄影光学系统内具有阻挡滤光镜，可以进行荧光观察摄影。

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