JP2000296112A

JP2000296112A - 眼科撮影装置

Info

Publication number: JP2000296112A
Application number: JP11107690A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Matsumoto; 和浩松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】赤外光に影響されずに被写体の忠実な色を再
現する。【解決手段】定常光による観察時の信号増幅手段１５
の増幅率をつまみ式スイッチ２２により調整し、そのと
きのつまみ角度を角度検知手段により検知する。この情
報はシステム制御手段１７に伝えられ、信号増幅手段１
５の増幅率がその値に設定される。これによって被検眼
底Ｅｒは適当な明るさに照明され、この眼底像Ｅｒ’を
観察しながら図示しない操作手段により被検眼Ｅとの位
置合わせを行い、フォーカスレンズ１１を駆動してピン
ト合わせ及び撮影範囲の確認を行う。次に、スイッチ２
２の操作部２３ａ、２３ｂを操作して閃光による撮影時
の信号増幅手段１５の増幅率を調整する。この調整され
た値はシステム制御手段１７により検知され、撮影スイ
ッチ２１への入力を待って設定される。これら観察光に
よる画像データを撮影光による画像データとを演算する
ことによって、被写体の色を忠実に再現することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科医院等におい
て使用される眼科撮影装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、同一の撮像手段を使用して動画観
察及び静止画撮影を行う眼科撮影装置においては、動画
観察に使用する光源と静止画撮影に使用する光源の色温
度が異なると、撮影時の照明に観察時の照明が重なって
しまい、カラーバランスが崩れて被写体の色を忠実に再
現できなくなるために、撮影時には観察光を消灯するか
又は観察光をカットするフィルタを挿入するように構成
されている。

【０００３】また、同一の撮像手段で赤外観察とカラー
静止画撮影を行う構成の装置においても、カラー静止画
撮影時に赤外光が撮影時の照明に重なってしまい、カラ
ーバランスが崩れて被写体の色を忠実に再現できなくな
るため、撮影時に観察光を消灯するか又は観察光をカッ
トするフィルタを挿入するように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の観察光を消灯する方式では、光源を点灯したり
消灯したりすることによって光源の寿命が短くなり、ま
た光源の交換に手間が掛かるためにランニングコストが
掛かるという問題点がある。また、光源にハロゲンラン
プ等を使用した場合には、消灯までに時間が掛かるため
に観察光をカットしきれないとか、又は撮影スイッチを
操作してから実際の撮影までに時間が掛かり、使い勝手
が悪くなるという問題点がある。

【０００５】また、観察光カットフィルタを挿入する方
式においては、フィルタを撮影のタイミングに合わせて
挿脱するための機構が必要となり、構造が複雑化して高
価になるという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
赤外光に影響されずに被写体の忠実な色を再現可能な眼
科撮影装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科撮影装置は、被検眼底を第１の色温
度を有する光束で定常的に照明する第１の照明手段と、
被検眼底を第２の色温度を有する光束で閃光的に照明す
る第２の照明手段と、前記第１及び第２の照明手段によ
り照明した眼底像を撮像する眼底撮像手段と、前記第１
の照明手段で照明した眼底像を記憶する第１の記憶手段
と、前記第１及び第２の照明手段で照明した眼底像を記
憶する第２の記憶手段と、該第２の記憶手段に記憶した
眼底像と前記第１の記憶手段に記憶した眼底像を演算す
る画像演算手段とを有することを特徴とする。

【０００８】また、本発明に係る眼科撮影装置は、被検
眼底を赤外光で定常的に照明する第１の照明手段と、被
検眼底を可視光で閃光的に照明する第２の照明手段と、
前記第１及び第２の照明手段により照明した眼底像を撮
像する眼底撮像手段と、前記第１の照明手段で照明した
眼底像を記憶する第１の記憶手段と、前記第１及び第２
の照明手段で照明した眼底像を記憶する第２の記憶手段
と、前記第２の記憶手段に記憶した眼底像と前記第１の
記憶手段に記憶した眼底像を演算する画像演算手段とを
有することを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は第１の実施例の眼底カメラの構
成図を示し、可視光及び赤外光の定常光を発するハロゲ
ンランプ等の観察用光源１から被検眼Ｅに相対する対物
レンズ２に至る光路上には、コンデンサレンズ３、可視
光を反射し赤外光を透過する波長選択ミラー４、リング
状開口を有する絞り５、リレーレンズ６、孔あきミラー
７が順次に配列され、波長選択ミラー４の入射方向の光
路上には、コンデンサレンズ８、観察用光源１とは異な
る色温度を有する閃光を発するストロボ光源９が配置さ
れて、眼底照明手段が構成されている。

【００１０】孔あきミラー７の孔部には撮影絞り１０が
配置されており、撮影絞り１０の背後の光路上には、光
路上を移動可能なフォーカスレンズ１１、撮影レンズ１
２、色分解プリズム１３が順次に配列され、色分解プリ
ズム１３の各出射口に配置された３色用の撮像素子１４
ｒ、１４ｇ、１４ｂが順次に配列されて、眼底観察撮影
手段が構成されている。ここで、色分解プリズム１３は
赤外光と赤色光を撮像素子１４ｒ、緑色光を撮像素子１
４ｇ、青色光を撮像素子１４ｂに導く機能を有する。

【００１１】撮像素子１４ｒ、１４ｇ、１４ｂの出力は
信号増幅手段１５を介して、画像記憶部１６ａを有する
画像制御手段１６及び記憶部１７ａを有するシステム制
御手段１７に接続されている。画像制御手段１６の出力
はテレビモニタ１８、１９に接続され、またＭＯ、Ｍ
Ｄ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＶＴＲテープ、ハードディスク等
の外部より電力の供給がなくとも記憶を保持可能な記録
媒体Ｆへの書込み又は読出しを行うドライブ装置である
画像記憶手段２０に接続されている。

【００１２】システム制御手段１７には撮影スイッチ２
１、観察時の信号増幅手段１５の増幅率を調整するつま
み式スイッチ２２、撮影時の信号増幅手段１５の増幅率
を調整する操作部２３ａ、２３ｂ及び表示部２３ｃを有
するスイッチ２３の出力がそれぞれ接続されている。ま
た、システム制御手段１７の出力は、ストロボ光源９の
発光を制御するストロボ発光制御回路２４に接続されて
いる。

【００１３】撮影者は被検者を眼底カメラの正面に着座
させ、眼底Ｅｒを赤外光で観察しながら被検眼Ｅと眼底
カメラとの位置合わせを行う。観察用光源１を発した光
束はコンデンサレンズ３により集光し、波長選択ミラー
４により赤外光のみが透過し、絞り５のリング状開口を
通過し、リレーレンズ６を通り、孔あきミラー７の周辺
のミラー部により左方に反射され、対物レンズ２、被検
眼Ｅの瞳孔Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。

【００１４】このように、赤外光で照明された眼底Ｅｒ
の像は、再び対物レンズ２、孔あきミラー７の孔部、撮
影絞り１０、フォーカスレンズ１１、撮影レンズ１２を
通り、色分解プリズム１３に入射し、撮像素子１４ｒに
結像し電気信号に変換される。この信号は信号増幅手段
１５を通って所定の増幅率に増幅され、画像制御手段１
６に入力しテレビモニタ１８に表示される。撮影者はこ
のテレビモニタ１８に映った眼底像Ｅｒを見ながら、つ
まみ式スイッチ２２を操作し眼底像Ｅｒ’の明るさを調
整する。

【００１５】つまみ式スイッチ２２の周囲には目盛りが
１〜９まで設けられており、その値は例えば１が０ｄ
Ｂ、３が６ｄＢ、５が１２ｄＢ、７が１８ｄＢ、９が２
４ｄＢに対応している。また、これら目盛りの間も連続
的に調整することができる。このつまみの角度は既知の
角度検知手段によってり検知され、その情報はシステム
制御手段１７に伝えられ、システム制御手段１７は信号
増幅手段１５の増幅率をつまみ式スイッチ２２から入力
された増幅率に設定する。このように、つまみ式スイッ
チ２２を調整して、被検眼底Ｅｒを適当な明るさで観察
しながら、図示しない操作手段を使用して被検眼Ｅとの
位置合わせを行い、フォーカスレンズ１１を駆動してピ
ント合わせ及び撮影範囲の確認を行う。

【００１６】次に、スイッチ２３により撮影光量を設定
する。操作部２３ａ、２３ｂを操作すると、表示部２３
ｃの表示が０ｄＢ〜１８ｄＢまで段階的に変化する。こ
の操作部２３ａ、２３ｂにより設定された値はシステム
制御手段１７により検知され、これによってシステム制
御手段１７は信号増幅手段１５の増幅率を設定する。た
だし、このときの信号増幅率は撮影スイッチ２１への入
力を待って設定される。つまり、スイッチ２６の値が例
えば３ｄＢであることを検知したシステム制御手段１７
は、信号増幅手段１５の増幅率が３ｄＢであることを記
憶部１７ａに一時記憶する。

【００１７】以上のような設定が終了し、テレビモニタ
１８に映った眼底像Ｅｒ’を観察し、撮影範囲、位置、
ピント合わせが良好であることを確認した後に、撮影ス
イッチ２１を操作して静止画撮影を行う。撮影スイッチ
２１への操作を検知したシステム制御手段１７は、先ず
赤外観察画像を記録し、信号信号増幅手段１５の増幅率
を記憶部１７ａに記憶している値、例えば３ｄＢに設定
し、ストロボ光源９を発光する。

【００１８】ストロボ光源９を発した光束は、コンデン
サレンズ８を通り、波長選択ミラー４により赤外光は取
り除かれて可視光のみが反射し、その後は観察光と同様
の光路を辿って眼底Ｅｒを照明する。このように照明さ
れた眼底像Ｅｒ’は、再び対物レンズ２、孔あきミラー
７の孔部、撮影絞り１０、フォーカスレンズ１１、撮影
レンズ１２を通り、色分解プリズム１３に入射し、赤、
緑、青それぞれの色に分解され、撮像素子１４ｒ、１４
ｇ、１４ｂに結像し、電気信号に変換される。信号増幅
手段１５はこれらの信号を予め設定した増幅率で増幅
し、画像制御部１０に出力する。

【００１９】図２は信号のタイミングチャート図を示
し、Ａは例えば１個の撮像素子１４ｒから出力される映
像信号であり、Ｂは奇数フィールドの蓄積時間、Ｃは偶
数フィールドの蓄積時間、Ｄは撮影スイッチヘの入力、
Ｅはストロボ光源９の発光タイミングを示している。ｄ
１のタイミングで撮影スイッチ２１への入力を検知した
システム制御手段１７は、画像制御手段１６を制御し、
信号増幅手段１５からつまみ式スイッチ２２により入力
された値に増幅された映像信号ａ１、ａ２を、Ａ／Ｄ変
換して画像記憶部１６ａに記憶する。

【００２０】次に、ｅ１のタイミングでストロボ光源９
を発光する。撮像素子１４ｒはストロボ光によって照明
された眼底像をｂ２、ｃ２のタイミングで光蓄積し、映
像信号ａ３、ａ４として出力する。システム制御手段１
７は画像制御手段１６を制御し、スイッチ２６により信
号増幅手段１５から入力された値に増幅された映像信号
ａ３、ａ４を、Ａ／Ｄ変換して画像記憶部１６ａに記憶
する。この画像データは観察光とストロボ光の両方によ
り照明された眼底像であるから、このまま再生するとカ
ラーバランスが崩れてしまい、被写体の色を忠実に再現
することができない。このために、このカラーバランス
を崩している原因である赤外照明光を用いて画像演算を
行う。即ち、映像信号ａ３の画像データから映像信号ａ
１の画像データを差し引き、また映像信号ａ４の画像デ
ータから映像信号ａ２の画像データを差し引く。

【００２１】次に、例えば撮像素子のｉ行、ｊ列目に対
応する画像データをａ（ｉ，ｊ）とすると、映像信号の
画像データは、ａ１（ｉ，ｊ）、ａ２（ｉ，ｊ）、ａ３
（ｉ，ｊ）、ａ４（ｉ，ｊ）と表すことができる。撮像
手段１４ｒからの映像出力は、一般にｙ＝ｘγで表され
るガンマ変換された出力であるから、受光した光束の強
度に比例した信号ではない。従って、異なる感度で撮像
された画像を減算する場合には、ガンマ逆変換をしてか
ら感度の換算を行う必要がある。

【００２２】例えば、このガンマの値をｇとし、赤外光
観察のときの撮像手段１４ｒの増幅率をｐｄＢ、静止画
撮影するときの撮像手段の増幅率をｑｄＢとすると、撮
影画像データから赤外画像データを減算する場合には、
赤外画像データをガンマ逆変換して増幅率を撮影時の値
に変換してから、再びガンマ変換しなければならない。
従って、減算した奇数フィールドｘｏ（ｉ，ｊ）及び偶
数フイールドｘｅ（ｉ，ｊ）の画像データは、次式で与
えられる。

【００２３】ｘｏ（ｉ，ｊ）＝ａ３（ｉ，ｊ）−｛ａ１
（ｉ，ｊ)^1/g} ×（２^p/6 ／２^q/6)ｇｘｅ（ｉ，ｊ）＝ａ４（ｉ，ｊ）−｛ａ２（ｉ，
ｊ)^1/g} ×（２^p/6 ／２^q/6)ｇ

【００２４】この演算処理は赤チャンネルＲ、緑チャン
ネルＧ、青チャンネルＢそれぞれのチャンネルについて
行ってもよいが、赤外光を受光するのは、撮像素子１４
ｒ即ち赤チャンネルだけなので、赤チャンネルについて
だけ行えばよい。赤外光をその他のチャンネルで受光す
るタイプの場合、又は単板タイプの受光素子にモザイク
フィルタを実装した単板カメラを使用する場合には、全
ての色に赤外光が入光するので、赤、緑、青３色につい
て減算を行う必要がある。そのとき、赤、緑、青それぞ
れのフィルタは赤外光の透過率が異なるために、その透
過率の値を予め記憶して補正演算に使用すれば、更に忠
実な色を再現することができる。

【００２５】そして、この差し引いた結果の画像データ
を画像制御手段１６の画像記憶部１６ａに記憶し、記録
手段２０により記録媒体Ｆに記録する。それと共に、テ
レビモニタ１９に眼底画像Ｅｒ’を表示する。この眼底
画像Ｅｒ’には赤外光の影響が無いので、被写体の色が
忠実に再現されている。

【００２６】なお、撮影する直前の赤外観察像を補正演
算に用いたが、撮影した直後の赤外観察像を使用しても
よい。また、赤外観察光を点灯したまま撮影を行った
が、撮影の瞬間のみ赤外観察光を消灯してもよい。定常
光である赤外光は、供給電流を遮断しても完全に消灯す
るなるまでに時間が掛かるので、撮影の直前と直後の画
像を取り込み、それらの画像の平均値を用いて補正演算
を行うことにより、更に精度の良い補正を行うことがで
きる。

【００２７】図３は第２の実施例の構成図を示し、可視
光を使用して観察しながら静止画撮影をする眼底カメラ
に応用したものである。可視光の定常光を発する観察用
光源３０が使用され、可視光の閃光を発するストロボ光
源９が観察用光源３０とリング状開口絞り５の間に配置
され、リング状開口絞り５とリレーレンズ６の間に、赤
外光を遮断する赤外カットフィルタ３１が配置されてい
る。

【００２８】観察用光源３０を発した光束は、リレーレ
ンズ３、ストロボ光源９、絞り５を通過し、赤外カット
フィルタ３１により赤外光は取り除かれ、リレーレンズ
６、孔あきミラー７、対物レンズ２を通って被検眼Ｅの
眼底Ｅｒを照明する。また、ストロボ光源９は撮影スイ
ッチ２１への入力を受けて発光し、その光束は赤外カッ
トフィルタ３１により赤外光が取り除かれて、被検眼Ｅ
の眼底Ｅｒを照明する。その他は第１の実施例と同様
で、同じ符号は同じ部材を示している。

【００２９】一般に、定常光を発するハロゲンランプ等
の色温度は３２００Ｋ程度、また閃光を発するキセノン
ランプ等の色温度は５６００Ｋ程度であり、両者の色温
度は異なる。従って、撮像素子１４ｒ、１４ｇ、１４ｂ
のカラーバランスも観察時と撮影時とでは異なるバラン
スに設定する。また、それらの発光光量も独立に制御さ
れるために、混合した光束の色温度がそれぞれの光源の
光量の設定条件により変化し、このような照明条件で照
明された被写体の像を撮像して色を忠実に再現すること
は難しい。

【００３０】このために、第１の実施例と同様に、撮影
する直前又は直後の画像データを記憶し、この撮影画像
から減算することによって忠実な色を再現する。この場
合には、赤、緑、青全ての色について補正演算を行う必
要があり、また観察と撮影でカラーバランスが異なるた
めに、増幅率が赤、緑、青の各色に対して異なり、各色
毎に観察時と撮影時の増幅率をそれぞれ検知し記憶して
補正演算を行うことによって、更に忠実に色を再現する
ことができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科撮
影装置は、閃光で撮影した画像データと定常光で撮影し
た画像データを演算する手段を設けることにより、フィ
ルタを挿脱する可動部又は光源を消灯する手段を設ける
ことなく、被写体の色を忠実に再現できるので、診断の
効率を向上することができる。

【００３２】また、発明に係る眼科撮影装置は、可視光
の閃光で撮影した画像データと赤外光で撮影した画像デ
ータを演算する手段を設けることにより、フィルタを挿
脱する可動部又は光源を消灯する手段を設けることな
く、被写体の色を忠実に再現できるので、診断の効率を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の眼底カメラの構成図である。

【図２】信号のタイミングチャート図である。

【図３】第２の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１、３０観察用光源４波長選択ミラー５リング状開口絞り７孔あきミラー９ストロボ光源１３色分解プリズム１４ｒ、１４ｇ、１４ｂ撮像素子１５信号増幅手段１６画像制御手段１７システム制御手段１８、１９テレビモニタ２０画像記録手段２１撮影スイッチ２２、２３増幅率調整スイッチ３１赤外フィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼底を第１の色温度を有する光束で
定常的に照明する第１の照明手段と、被検眼底を第２の
色温度を有する光束で閃光的に照明する第２の照明手段
と、前記第１及び第２の照明手段により照明した眼底像
を撮像する眼底撮像手段と、前記第１の照明手段で照明
した眼底像を記憶する第１の記憶手段と、前記第１及び
第２の照明手段で照明した眼底像を記憶する第２の記憶
手段と、該第２の記憶手段に記憶した眼底像と前記第１
の記憶手段に記憶した眼底像とを演算する画像演算手段
とを有することを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項２】被検眼底を赤外光で定常的に照明する第
１の照明手段と、被検眼底を可視光で閃光的に照明する
第２の照明手段と、前記第１及び第２の照明手段により
照明した眼底像を撮像する眼底撮像手段と、前記第１の
照明手段で照明した眼底像を記憶する第１の記憶手段
と、前記第１及び第２の照明手段で照明した眼底像を記
憶する第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に記憶し
た眼底像と前記第１の記憶手段に記憶した眼底像を演算
する画像演算手段とを有することを特徴とする眼科撮影
装置。
【請求項３】前記第１の照明手段による撮像時と前記
第２の照明手段による撮像時において前記眼底撮像手段
に異なる増幅率を設定する設定手段を有し、前記画像演
算手段は前記増幅率の違いを補正して前記眼底像の演算
を実行する請求項１又は２に記載の眼科撮影装置。