JP2002369802A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 赤外光観察、可視光観察を１台のテレビカメ
ラで兼用する際に、近赤外光での観察時に不要な色が付
加されず観察が容易になり、近赤外光に感度を有するＲ
チャンネルの信号のみでの観察を可能にする。 【解決手段】 撮像手段から、カラー画像取得用テレビ
信号としてのＲＧＢ信号、及び近赤外光による動画観察
用テレビ信号として、Ｒ信号に水平垂直同期信号である
Ｃ−Ｓｙｎｃを加算器又はアナログスイッチ等で付加し
たＲ＋Ｓｙｎｃ信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼科医院等で使用
する診断にカラー画像を用いる眼科装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】眼底カメラ等においては、近赤外光に感
度を有する白黒テレビカメラと、赤外光領域に感度はな
く可視光領域にのみ感度を有するカラーテレビカメラと
の２台のテレビカメラを切換えながら使用している。

【０００３】或いは、１台のテレビカメラにより近赤外
光観察、可視光撮影を行う場合には、照明系又は観察撮
影系に挿脱可能に赤外光カットフィルタを配置し、観
察、撮影に応じて赤外光カットフィルタを挿脱するよう
にしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例においては、２台のテレビカメラを用いる場合に
は、光学系が複雑でシステムが高価になる。また、１台
のテレビカメラで兼用する場合には、近赤外光での観察
時でもＲＧＢのカラー信号として出力されるため、不要
な色が付加されてしまうことになる。

【０００５】また、通常のテレビカメラには、図９に示
すようにＧ（緑）チャンネルの信号には、同期信号Ｓｙ
ｎｃを付加する機能を有するものはあるが、近赤外光に
感度を有するＲ（赤）チャンネルの信号のみ観察しよう
としても、Ｒチャンネルの信号には、同期信号Ｓｙｎｃ
が含まれていないため、汎用のテレビモニタでは観察不
可能である。

【０００６】特開平９−１３１３１９号公報には、Ｓ信
号のＹ信号のみを用いてモノクロ画像を得るシステムも
紹介されているが、Ｙ信号は、 Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ で求められているが、例えば近赤外光に感度を有するの
はＲチャンネルのみであり、Ｇ、Ｂ（青）チャンネルに
は信号が得られないため、実質的にＲ信号を１／３にし
ていることになる。これは後段で増幅しても、Ｓ／Ｎ比
の劣化は免れない。

【０００７】本発明の目的は、上述の従来を改良し、近
赤外観察、可視光領域での静止画撮影に適した安価な眼
科装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に係る発明は、近赤外領域及び可視領域を含
む光で眼底を照明する光学系と、該光学系で照明された
眼底像を撮像する撮像素子と、該撮像素子で撮像した眼
底映像を表示するモニタと、前記撮像素子の信号のうち
の近赤外領域に対応した信号に垂直水平同期信号を付加
して前記モニタに出力するための映像信号を出力する回
路とを有することを特徴とする眼科装置である。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、可視光領域
の光を分光する分光器と、分光した光をそれぞれ独立し
て撮像する複数の撮像素子とを有する請求項１に記載の
眼科装置である。

【００１０】更に、請求項３に係る発明は、赤、青、緑
の３つの波長領域に分光する３Ｐプリズムを有し、前記
近赤外領域に対応した信号は赤チャンネルである請求項
１又は２に記載の眼科装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。図１は無散瞳眼底カメラに適応し
た第１の実施の形態の構成図である。被検眼Ｅの前方に
は対物レンズ１を配置し、その後方の光路上には孔あき
ミラー２、孔あきミラー２の孔に配置された撮影絞り
３、一部をフォーカスのために移動可能な撮影レンズ
４、ミラー５を配置する。ミラー５の反射方向には、ハ
ーフミラー６を配置し、その反射方向にレンズ７、テレ
ビカメラ等の撮像手段８を配置する。ハーフミラー６の
透過方向には眼底Ｅｒと共役にした固視灯９を配置し、
被検眼Ｅに固視目標を提示するようにする。

【００１２】孔あきミラー２への照明光の入射方向に
は、ハロゲンランプ等の可視光を発する観察光源１０側
から、コンデンサレンズ１１、可視光カットフィルタ１
２、可視光の閃光を発する撮影光源１３、挿脱自在な赤
外光カットフィルタ１４、リング状開口を有する絞り１
５、レンズ１６を配列する。

【００１３】撮像手段８の出力はフレームメモリを含む
画像制御手段２１に接続し、画像制御手段２１は制御回
路２２、テレビモニタ２３、情報記録再生手段２４、患
者情報入力手段２５を接続する。制御回路２２はストロ
ボ光発光制御回路２６、画像取得モード選択手段２７を
接続する。

【００１４】撮像手段８はカラー画像取得に適するよう
に例えば３ＣＣＤで構成されており、撮像手段８からは
図２に示すようにカラー画像取得用テレビ信号としてＲ
ＧＢ信号、また近赤外光による動画観察用テレビ信号と
しては、Ｒ信号に水平垂直同期信号であるＣ−Ｓｙｎｃ
を加算器又はアナログスイッチ等で付加されたＲ＋Ｓｙ
ｎｃ信号が出力されている。

【００１５】図３はＲ信号、図４は水平垂直同期信号Ｃ
−Ｓｙｎｃ、図５はＲ＋Ｓｙｎｃ信号の波形例を示す。
図６は３ＣＣＤ用プリズムの波長特性を示し、撮像手段
８は通常のカラー撮影時に必要な赤外光カットフィルタ
は装着されておらず、Ｒチャンネルの感度は赤外領域に
まで伸びている。

【００１６】固視灯９はドットマトリクス状に並んだＬ
ＥＤアレイ、又はＬＥＤ等のバックライトとドットマト
リクスの液晶シャッタにより構成され、二次元の任意の
位置のドットを透過／不透過制御することにより、被検
眼Ｅに対し任意の位置に、制御回路２２からの指示によ
り固視目標を提示することができる。また、図示を省略
しているが、外部固視灯を撮影光学系と独立して用いて
もよい。

【００１７】テレビモニタ２３には撮像手段８からの出
力信号の動画表示又は画像制御手段２１にキャプチャさ
れた静止画が表示される。なお、画像制御手段２１に
は、近年は増えてきたビデオキャプチャボードを内蔵し
たパーソナルコンピュータを用いてもよい。

【００１８】本実施の形態では、カラー撮影時に不要な
近赤外光領域を照明系に挿入可能な赤外光カットフィル
タ１４でカットし、撮像手段に到達しないように構成し
ている。この赤外光カットフィルタ１４は照明系だけで
なく観察撮影系に挿入してもよい。つまり、近赤外光照
明での動画観察時には赤外光カットフィルタ１４を光路
外に退避させれば、近赤外光による画像データがＲチャ
ンネルのＣＣＤ素子から出力され、同期信号Ｓｙｎｃを
加えたテレビ信号として動画出力されるため、汎用の白
黒ビデオ信号として扱うことができ、汎用のテレビ信号
をキャプチャする回路で画像を取得できると共に、通常
のテレビモニタに画像を白黒表示することができる。一
方、カラー画像取得時には照明系の光路に赤外光カット
フィルタ１４を挿入し、ＲＧＢ各色信号を同期信号に同
期して取得すればよい。

【００１９】以下に、実際の撮影手順に従って説明する
と、先ず撮影者は撮影前に被検者のＩＤ番号、氏名、生
年月目、性別等の患者情報を情報入力手段２５から画像
制御手段２１に入力する。次に、撮影者は対物レンズ１
の正面に被検者を位置させ、被検眼Ｅに対して眼底撮影
のためのアライメントを行う。また、アライメント時に
は赤外光カットフィルタ１４は光路外に退避している。

【００２０】観察光源１０を点灯すると、その光はコン
デンサレンズ１１により集光され、可視光カットフィル
タ１２により赤外光になった観察光は、撮影光源１３、
絞り１５、レンズ１６を通り、孔あきミラー２のミラー
部により左方に反射され、対物レンズ１を通り被検眼Ｅ
の瞳Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。そして、観察光
で照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、撮影
絞り３、撮影レンズ４を通りミラー５により上方に反射
され、更にハーフミラー６により左方に反射されリレー
レンズ７を通り撮像手段８に達する。

【００２１】赤外光に感度を有する撮像手段８は、受光
した眼底像を先に説明したようにＲＧＢ信号と同期信号
Ｓｙｎｃが付加されたＲチャンネルの信号をテレビ信号
に変換して画像制御手段２１に出力する。画像制御手段
２１は撮像手段８の同期信号が付加されたＲチャンネル
の信号を選択し、白黒の動画像としてテレビモニタ２３
に出力する。撮影者はテレビモニタ２３に提示された眼
底像を見ながら、被検眼Ｅと眼底カメラとの精密な位置
合わせ、ピント合わせ及び撮影範囲の確認を行う。更
に、必要に応じて撮影光量、撮影画角の変更をする。

【００２２】撮影者は撮影範囲、位置、ピント合わせが
良好であることを確認した後に、図示しない撮影スイッ
チを操作し静止画撮影を行う。撮影スイッチの入力を検
知した制御回路２２は、画像制御手段２１に撮影開始信
号を出力した後に、画像制御手段２１からの撮影光源１
３の発光タイミング信号を受け取ると、遅延なく赤外光
カットフィルタ１４を光路内に挿入すると共に、ストロ
ボ発光制御回路２６に発光信号を送り、撮影光源１３を
発光させる。

【００２３】撮影光源１３から発した光束は、赤外光カ
ットフィルタ１４を通過し可視光のみに変換された後
に、観察光と同様に絞り１５のリング状開口を通過し、
レンズ１６を通り、孔あきミラー２の周辺のミラー部に
より左方に反射され、対物レンズ１を介して眼底Ｅｒを
照明する。このように照明された眼底像は、再び対物レ
ンズ１、撮影絞り３、撮影レンズ４を通り、ミラー５、
ハーフミラー６で反射し、フィールドレンズ３４を通過
した後に撮像手段８の撮像面に結像する。

【００２４】撮像手段８に結像した画像情報は、観察時
と同様にテレビ信号に変換されて画像制御手段２１に出
力される。画像制御手段２１は撮像手段８が出力するＲ
ＧＢ信号を１フレーム分、撮影光源１３の発光と同期を
とり、静止画像としてフレームメモリに取り込む。フレ
ームメモリに取り込まれた画像データは、Ｄ／Ａ変換後
にテレビモニタ２３に出力され、撮影者が画像を確認す
ることができる。

【００２５】また、画像制御手段２１はこの画像データ
を記録再生手段２４を介して、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ−Ｒ
ＡＭ、ＶＴＲテープ、ハードディスク等の記憶保持可能
な記録媒体Ｄへの書き込み又は読み出しを行う。

【００２６】なお、左右眼情報等の撮影情報は、撮影者
が情報入力手段２５から画像制御手段２１に入力するこ
ともできる。

【００２７】図７は第２の実施の形態の散瞳型眼底カメ
ラの構成図を示し、ＩＣＧ赤外蛍光撮影を行うときに適
応している。なお、図１と同一の部材には同一の符号を
付している。赤外蛍光撮影時のエキサイタフィルタ３
１、赤外蛍光撮影時のバリアフィルタ３２を光路にそれ
ぞれ挿脱自在に設ける。また、ミラー６の代りに可動ミ
ラー３３を設け、可動ミラー３３と撮影者との間にフィ
ールドレンズ３４を配置する。

【００２８】被検眼Ｅの眼底Ｅｒを直視する場合には、
可動ミラー３３は点線に示すように位置して、ミラー５
からの眼底反射光を右方向に反射しフィールドレンズ３
４を通して撮影者の眼ｅに被検眼眼底像を投影する。撮
像手段８による観察及び撮影時には、可動ミラー３３は
実線に位置しミラー５からの眼底反射光を左方向に反射
し、レンズ７を通して撮像手段８の撮像面に被検眼眼底
像を結像させる。

【００２９】カラー撮影時には、エキサイタフィルタ３
１、バリアフィルタ３２が共に光路外に退避している。
可動ミラー３３は点線の位置にあり、眼底像を撮影者に
投影している。撮影者は眼底Ｅｒを直視しながらフォー
カス調整、アライメント終了後に撮影スイッチを操作す
ると、可動ミラー３３は実線の位置に移動すると共に撮
影光源１３が発光し、眼底像が撮像手段８に導かれる。
画像制御手段２１は撮像手段８が出力するＲＧＢ信号を
１フレーム分、撮影光源１３の発光と同期をとり、静止
画像としてフレームメモリに取り込む。

【００３０】赤外蛍光撮影時には、エキサイタフィルタ
３１、バリアフィルタ３２は共に光路中に挿入され、ミ
ラー３３は実線の位置にある。画像制御手段２１は撮像
手段８のＲ＋Ｓｙｎｃ信号を入力し、テレビモニタ２３
にビデオ信号として出力している。撮影者はテレビモニ
タ２３を見ながら、フォーカス調整、アライメント終了
した後に撮影スイッチを操作すると、撮影光源１３が発
光し眼底像が撮像手段８に導光する。

【００３１】画像制御手段２１は撮像手段８が出力する
Ｒ＋Ｓｙｎｃ信号を１フレーム分、撮影光源１３の発光
と同期をとり、静止画像としてフレームメモリに取り込
む。蛍光撮影で得られる画像は輝度情報のみの画像なの
で、白黒表示されるのが望ましいが、Ｒ＋Ｓｙｎｃ信号
をビデオ信号として扱えば、撮影者がアライメント時に
テレビモニタ２３で確認する画像も、撮影で取得される
画像も白黒画像となる。

【００３２】更には、図８に示すようにＣ＋Ｓｙｎｃ信
号と通常のテレビカメラが有しているＧ＋Ｓｙｎｃ信号
とを合わせれば、カラー撮影はＲ、Ｇ、Ｂ、Ｓｙｎｃ信
号、可視蛍光撮影はＧ＋Ｓｙｎｃ、赤外蛍光撮影はＲ＋
Ｓｙｎｃと、各出力信号を使い分けることができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、赤外光観察、可視光観察を１台のテレビカメラで
兼用する際に、近赤外光での観察時に不要な色が付加さ
れず観察が容易になり、近赤外光に感度を有するＲチャ
ンネルの信号のみでの観察が汎用のモニタで可能にな
り、近赤外光を高いＳ／Ｎ比で行え、更には近赤外光に
よる観察、可視光領域での静止画撮影に適したシステム
が安価に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】無散瞳眼底カメラの構成図である。

【図２】テレビカメラの出力説明図である。

【図３】Ｒチャンネルの信号波形図である。

【図４】同期信号波形図である。

【図５】同期信号が付加されたＲチャンネルの信号波形
図である。

【図６】テレビカメラのカラーフィルタの波長特性図で
ある。

【図７】散瞳型眼底カメラの構成図である。

【図８】テレビカメラの出力説明図である。

【図９】テレビカメラの出力説明図である。

【符号の説明】

１ 対物レンズ ２ 孔あきミラー ４ 撮影レンズ ８ 撮像手段 ９ 固視灯 １０ 観察光源 １３ 撮影光源 １４ 制御回路 １５ ストロボ発光制御回路 ２１ 画像制御手段 ２２ テレビモニタ ２３ 情報記録再生手段 ２５ 情報入力手段 ３１ エキサイタフィルタ ３２ バリアフィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 近赤外領域及び可視領域を含む光で眼底
   を照明する光学系と、該光学系で照明された眼底像を撮
   像する撮像素子と、該撮像素子で撮像した眼底映像を表
   示するモニタと、前記撮像素子の信号のうちの近赤外領
   域に対応した信号に垂直水平同期信号を付加して前記モ
   ニタに出力するための映像信号を出力する回路とを有す
   ることを特徴とする眼科装置。
2. 【請求項２】 可視光領域の光を分光する分光器と、分
   光した光をそれぞれ独立して撮像する複数の撮像素子と
   を有する請求項１に記載の眼科装置。
3. 【請求項３】 赤、青、緑の３つの波長領域に分光する
   ３Ｐプリズムを有し、前記近赤外領域に対応した信号は
   赤チャンネルである請求項１又は２に記載の眼科装置。