JP2004154289A - 眼科撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＡＧＣ付きの電子撮像手段で蛍光造影における観察や撮影の開始時に、ＡＧＣによるゲイン調整の時間を短縮し、素早く良好な画像を得る。
【解決手段】アライメント時と静止画撮影時には固定ゲインに、動画撮影時ではＡＧＣに切換える制御手段を有し、ＡＧＣの始動時のゲイン設定をする設定手段により動画撮影からアライメントや静止画撮影に写る直前のＡＧＣのゲインや、静止画撮影時の固定ゲインの値を基にして初期ゲインを決定し設定する。
【選択図】 図５
【解決手段】アライメント時と静止画撮影時には固定ゲインに、動画撮影時ではＡＧＣに切換える制御手段を有し、ＡＧＣの始動時のゲイン設定をする設定手段により動画撮影からアライメントや静止画撮影に写る直前のＡＧＣのゲインや、静止画撮影時の固定ゲインの値を基にして初期ゲインを決定し設定する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等で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】
電子撮像素子のゲイン（増幅率）の調整方式には、主として次の２方式がある。第１の調整方式は撮像素子のゲインを任意に選択的に変更可能であるが、露光状態に応じてゲインが自動的な変化をしない固定ゲインであり、第２の調整方式は撮像素子の露光状態に応じて、ゲインが自動的に変化するゲイン自動調整、所謂ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。
【０００３】
被写体の明るさが時間的に変化する眼科の蛍光造影撮影における電子画像撮影では、白熱球等の連続点灯光源を用いて、連続的に画像の観察や動画撮影を行う場合には、ＡＧＣのようなゲイン調整方法が適している。
【０００４】
しかし、よりＳ／Ｎが良い、つまり画像にノイズが重畳しない高精細な画像を得る場合には、電子撮像素子のゲインをできるだけ低く設定する必要がある。この場合に、眼科機器で一般的に使用されている連続点灯光源では照明光量が不足するので、キセノン管等を用いたストロボ光源を使用して静止画撮影を行うことが一般的である。しかし、静止画撮影では撮影時間が極めて短いため、ＡＧＣによるゲイン調整は遅れを生じてしまい、適正なゲイン調整はできないので、予め設定した固定ゲインで撮影をする必要がある。
【０００５】
また、蛍光像自体を撮像する必要のないアライメント、つまり被検眼に対する位置合わせ時には、被検眼からの有害反射光等による外乱要因で撮像素子への入射光が大きく変化する場合があり、大きな入射光量変動があった場合に、ゲインの安定までに時間が掛かってしまうＡＧＣを用いるよりも、固定ゲインで撮像する方が安定した画像が得易く使い易い。
【０００６】
このように、より良い画像を得るために、使用条件や撮影条件に応じてＡＧＣと固定ゲインを必要に応じて使い分けている。
【０００７】
【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、入射光量の変化が大きい場合に、ＡＧＣでは適正なゲインに調整が行われるまでには遅れが生ずる。また、通常ではＡＧＣの始動時のゲインは所定値に固定的に設定されているために、ＡＧＣへの移行直後には、直ちには適正露出の画像を得ることができない場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、撮影モードの変更時などにおいてゲインを適切に設定して、直ちに適正露出の画像を得ることが可能な眼科撮影装置を提供することにある。
【０００９】
【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に係る本発明は、被検眼を照明する照明光学系と、該照明光学系中に設けた発光量可変でかつ所定の蛍光造影剤を励起する波長の励起光を発生可能な発光手段と、該発光手段の発光状態を制御する発光制御手段と、被検眼の所定部位を撮像する撮像光学系と、該撮像光学系中に設け撮影光路内に挿脱自在で前記励起光を選択的に遮断するバリアフィルタと、任意の増幅率を設定する固定増幅モード及び撮像された画像信号から適当な増幅率を算出して自動的に増幅率を設定する自動増幅モードを有し、前記それぞれのモードを切換可能かつ前記増幅率の情報を外部に出力可能な画像信号の増幅手段を有する電子撮像手段と、前記固定増幅モードの増幅率を設定する設定手段と、前記発光手段の発光量の変化と前記電子撮像手段の画像信号出力の静止画像取り込みを同期させて動作させる撮影トリガ入力手段とを有する眼科撮影装置において、蛍光造影撮影においては、前記発光手段が前記励起光のみを発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にない場合又は前記発光手段が前記励起光以外の波長域の光も発生させている場合に、前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像表示を行うアライメントモードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にある場合に前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像記録及び動画表示を行う蛍光動画モードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にあり前記撮影トリガ入力手段により撮影トリガが入力がされると静止画記録を行う蛍光静止画モードと、前記電子撮像手段の増幅率を、前記アライメントモード及び前記蛍光静止画モードにおいては前記固定増幅モードで、前記蛍光動画モードにおいては前記自動増幅モードで、前記増幅手段を動作させる制御手段とを備え、前記設定手段は前記自動増幅モードの始動時増幅率の設定を可能としたことを特徴とする眼科撮影装置である。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を基に、前記蛍光動画モードへの再移行時の始動時増幅率の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１１】
請求項３に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置である。
【００１２】
請求項４に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定された前記自動増幅モードにおける２つ以上の増幅率と、該２つ以上の増幅率の設定された時刻を用いて算出された値とを、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置である。
【００１３】
請求項５に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光静止画モードから前記蛍光動画モードへの移行前の所定時間内の前記蛍光静止画モードにおける増幅率を基に、前記自動増幅モードの始動時増幅率の決定及び設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１４】
請求項６に係る本発明は、前記設定手段は、前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１５】
請求項７に係る本発明は、前記設定手段は計時手段を有し、該計時手段の動作後の初めての前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１６】
請求項８に係る本発明は、前記発光手段を、連続発光光源とストロボ光源及び前記励起光を選択的通過させるエキサイタフィルタにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１７】
請求項９に係る本発明は、前記発光手段は前記励起光の波長光のみを発生するレーザー光源であることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１８】
【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は眼科撮影装置の外観図である。撮影装置本体１は可動台２の上に設置され、被検眼Ｅに対して上下前後左右に機構の可動範囲内で自在に移動できるようになっている。撮影装置本体１には、フォーカス調整つまみ３が設けられており、可動台２上の操作パネルには操作桿４に付設した撮影スイッチ５及び後述する操作スイッチ類が設置されている。撮影装置本体１に内蔵された電子撮像手段６の出力は、画像を表示や保存をする画像記録装置７、画像表示装置８に既知の電気的な接続手段を通じて接続されている。
【００１９】
図２は撮影装置本体１及び可動台２の内部の光学的、電気的構成図である。観察光源１１から被検眼Ｅに向けて、照明光学系として、コンデンサレンズ１２、ストロボ管から成る撮影光源１３、コンデンサレンズ１４、フィールドレンズ１５、リングスリット１４、遮光部材１７、光路に挿脱自在の可視蛍光エキサイタフィルタ１８、同様の赤外蛍光エキサイタフィルタ１９、リレーレンズ２０、遮光部材２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２３が順次に配列されている。また、観察光源１１の背後には凹面鏡２４が配置されている。
【００２０】
孔あきミラー２２の背後の観察、撮影光学系には、フォーカスレンズ２５、光路に挿脱自在の可視蛍光バリアフィルタ２６、同様の赤外蛍光バリアフィルタ２７、結像レンズ２８、第１跳ね上げミラー２９、例えば銀塩フィルムカメラから成る撮像手段３０が順次に配列されている。
【００２１】
第１の跳ね上げミラー２９の反射方向には、第２の跳ね上げミラー３１、電子画結像レンズ３２、電子撮像手段６が配置されている。第２の跳ね上げミラー３１の反射方向には接眼レンズ３３が設けられ、検者眼ｅにより被検眼Ｅを観察できるようになっている。
【００２２】
電子撮像手段６は電子撮像素子３４と画像信号処理手段３５から成り、電子撮像手段６の出力は、画像素子装置８、画像記録装置７に接続されている。
【００２３】
装置の全ての制御を行う制御手段４０には、観察光源１１、撮影光源１３をそれぞれ駆動する光源制御手段４１、４２、エキサイタフィルタ１８、１９、バリアフィルタ２６、２７の操作をそれぞれ行う駆動手段４３、４４、４５、４６、跳ね上げミラー２９、３１をそれぞれ駆動するソレノイドから成る駆動手段４７、４８、電子撮像手段６が接続されている。なお、駆動手段４３、４４、４５、４６、４７、４８としては、ソレノイド以外にもモータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ等の電気的な動作制御が可能な既知のアクチュエータが使用可能である。
【００２４】
更に制御手段４０には、図３に示す操作パネル上の観察光源１１の光量設定用のランプ調光ダイヤル５１、撮影光源１３の光量設定用のストロボ調光ダイヤル５２、可視蛍光造影撮影用の可視蛍光エキサイタフィルタ１８と赤外蛍光造影撮影用の赤外蛍光エキサイタフィルタ１９の光路内への挿入離脱を操作するエキサイタスイッチ５３、可視蛍光造影撮影用の可視蛍光バリアフィルタ２６と赤外蛍光造影撮影用の赤外蛍光バリアフィルタ２７の光路内への挿入離脱を操作するバリアスイッチ５４、タイマのスタート／ストップを行うタイマスイッチ５５、撮影モードの切換えを行うモードスイッチ５６、画像信号処理手段３５の固定ゲインを設定するゲインダイヤル５７、タイマや電子撮像手段６の信号増幅率や照明光量、撮影モード等を表示する表示手段５８が接続されている。
【００２５】
図４に示すように、制御手段４０は装置各部の動作制御や各動作モード制御や演算処理及び状況判断等を行う主処理制御手段４０ａと、時刻を発生する計時手段４０ｂと、光量やゲインを始め装置制御に関する諸設定値を記憶している設定値テーブル４０ｃと、外部からの入力値や制御のために設定値テーブルから読み出した諸設定値や演算結果等やデータの入力時刻や処理時刻を一時的に記憶する内部メモリ４０ｄと、主処理制御手段４０ａの補助を行う周辺デバイス４０ｅとにより構成されている。
【００２６】
そして、制御手段４０は撮影スイッチ５及び操作スイッチ類５、５１〜５７の各スイッチからの入力を受けて制御の内容を変更し、光量、ゲイン、撮影モード等を表示手段５８に表示を行う。
【００２７】
光源制御手段４１により発光制御される連続発光の観察光源１１や、光源制御手段４２により発光制御される撮影光源１３から発した照明光は、コンデンサレンズ１２を経て、フィールドレンズ１５とリングスリット１４によりリング状に成形される。リング状に成形された照明光は、リレーレンズ２０と有害光の遮光部材１７、２１を経て、孔あきミラー２２で偏向され、対物レンズ２３を介して被検眼Ｅに照射される。
【００２８】
被検眼Ｅからの反射光は再び対物レンズ２３と孔あきミラー２２の孔部分、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ２５と結像レンズ２８を通過して、第１跳ね上げミラー２９に至る。第１跳ね上げミラー２９が光路中から離脱している場合には、被検眼Ｅからの反射光は撮像手段３０に至り、被検眼Ｅの所定部位の画像が撮像される。第１跳ね上げミラー２９が光路中にある場合には、反射光は第２跳ね上げミラー３１に至る。
【００２９】
第２跳ね上げミラー３１が光路中にある場合には、被検眼Ｅからの反射光は接眼レンズ３３を経て、検者者眼ｅの瞳に上に結像し、被検眼Ｅに対する肉眼観察が行える。第２跳ね上げミラー２９が光路から離脱している場合には、反射光は電子画結像レンズ３２を経て電子撮像手段６に至る。
【００３０】
電子撮像素子３４に結像した反射光の画像信号出力は、画像信号処理手段３５で所定のゲインで信号増幅処理が行われた後に、画像記録装置７、画像表示装置８に送られ保存や表示が行われる。画像信号処理手段３５は設定値が変化しない固定ゲインと、電子撮像素子３４から入力された画像信号から算出した適正なゲインを設定するＡＧＣの２つの増幅モードで画像信号を増幅可能であり、この２つの増幅モードは制御手段４０の制御によって切換えられる。
【００３１】
また、画像信号処理手段３５は電子撮像素子３４が撮像した画像信号を、動画で外部出力をしたり、撮影光源１３の発光に同期して画像を取り込んで外部出力をする。この動画出力と静止画出力の切換えと静止画撮影時の同期信号の配信や、画像記録装置７の動作制御は制御手段４０により行われる。更に、制御手段４０は固定ゲインモードにおいて設定する複数のゲインと、ＡＧＣで自動設定される複数のゲインを内部メモリ４０ｄに記憶し、ＡＧＣが始動するときに設定される始動ゲインの設定を行う。
【００３２】
エキサイタフィルタ１８、１９は、所定の蛍光造影剤に蛍光を発生させるための励起光のみを照明光の中から抽出する。バリアフィルタ２６、２７は被検眼Ｅからの蛍光光と反射励起光のうち、励起光のみをブロックする。これらの働きは可視光、赤外光共に同様である。
【００３３】
なお、エキサイタスイッチ５３とバリアスイッチ５４は、撮影モードが可視蛍光造影モードの場合には、可視蛍光エキサイタフィルタ１８と可視蛍光バリアフィルタ２６に対する操作を行い、撮影モードが赤外蛍光造影モードの場合には、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７の操作を行うように、機能切換えが制御手段４０によって行われる。
【００３４】
図５は赤外蛍光造影モードにおける制御手段４０による装置制御のフローチャート図である。ステップＳ１００〜ステップＳ１２２の大きなステップのプログラムで構成される。また必要に応じて、各ステップの詳細を副プログラムとして図６〜図１１で説明し、以下の説明の後に、（ ）内に対応する副プログラムのステップ番号を表記する。なお、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１１１、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１７に表記されたＰ１〜Ｐ６は、それぞれ図６〜図１１の副プログラムのフローチャート図を表している。
【００３５】
ステップＳ１００では、制御手段４０はモードスイッチ５６によって赤外蛍光造影モードが選択されると、第１跳ね上げミラー２９を光路中に留置させ、第２跳ね上げミラー３１を光路から離脱させる。
【００３６】
ステップＳ１０１では、初期化作業として制御手段４０は内部メモリ４０ｄからＡＧＣゲイン記憶を削除し、内部の設定値テーブル４０ｃに記録されている所定の初期値をストロボ対応ゲイン、ストロボ発光光量として内部メモリ４０ｄに記憶する。
【００３７】
ステップＳ１０２では図６の副プログラムＰ１のフローチャート図に示すように、制御手段４０は電子撮像手段６が動画で被検眼像の取り込みを開始し（ステップＳ１２５）、画像表示装置８にその画像が表示され（ステップＳ１２６）、アライメントモードが開始される。
【００３８】
ステップＳ１０３では図７の副プログラムＰ２のフローチャート図に示すように、制御手段４０は設定値テーブル４０ｃに記録されているアライメント対応ゲインを呼び出し（ステップＳ１２７）、画像信号処理手段３５の固定ゲインに設定する（ステップＳ１２８）。
【００３９】
ステップＳ１０４では図８の副プログラムＰ３のフローチャート図に示すように、制御手段４０はストロボ調光ダイヤル５２又はゲインダイヤル５７により任意の光量又はゲインの値が入力されれば（ステップＳ１２９）、その値をストロボ光量又はストロボ対応ゲインとして内部メモリ４０ｄの記憶を書き換える（ステップＳ１３０）。入力が無ければ内部メモリ４０ｄ内のストロボ光量やストロボ対応ゲインの記憶は、初期化のときのままとなる（ステップＳ１２９）。
【００４０】
検者は画像表示装置８の動画像を観察しながら、被検眼Ｅに対するアライメントを行い、被検者に蛍光造影剤を投与を行うと同時に、タイマスイッチ５５を押してタイマを作動させ、ステップＳ１０５でエキサイタスイッチ５３とバリアスイッチ５４が押されると、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７が光路中に挿入されると蛍光動画モードに移行する。
【００４１】
ステップＳ１０６では、制御手段４０は蛍光動画対応のランプ光量となるように、観察光源１１の光量を設定値テーブル４０ｃに記憶された所定値増加させる。なお、ランプ光量は常に制御手段４０がモニタしており、アライメントモードと蛍光動画モード間のモード移行時には、モニタしている光量に対して、前述の設定値テーブル４０ｃに記憶された所定値だけ変更がなされる。
【００４２】
ステップＳ１０７では、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインの記憶はないので（ステップＳ１３１）、図９の副プログラムＰ４のフローチャート図に示すようにＡＧＣの始動ゲインの初期化として、制御手段４０は設定値テーブル４０ｃに記憶されている所定値を、画像信号処理手段３５のＡＧＣの始動ゲインに設定する（ステップＳ１３４）。
【００４３】
ステップＳ１０８では、制御手段４０は画像信号処理手段３５をＡＧＣモードに切換える。ステップＳ１０９で画像信号処理手段３５から出力されるＡＧＣのゲインを所定時間毎に逐次に内部メモリ４０ｄに記憶し、ステップＳ１１０で画像記録装置７に指示し蛍光動画像の記録を開始させる。
【００４４】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０４と同様にストロボ撮影対応の光量やゲインを入力できる。図８のフローチャート図に示すように、制御手段４０はストロボ調光ダイヤル５２又はゲインダイヤル５７によって任意の光量又はゲインの値が入力されれば（ステップＳ１２９）、その値をストロボ光量とストロボ対応ゲインとして内部メモリ４０ｄの記憶を書き換える（ステップＳ１３０）。入力がなければ、内部メモリ４０ｄ内の以前入力されたストロボ光量又はストロボ対応ゲイン書き換えは行われない（ステップＳ１２９）。
【００４５】
ステップＳ１１２で撮影スイッチ５が押されると、蛍光静止画モードに移行する。ステップＳ１１３で制御手段４０は画像信号処理手段３５を固定ゲインに切換え、ＡＧＣゲインの内部メモリ４０ｄへの記憶を停止する。
【００４６】
ステップＳ１１４では図１０の副プログラムＰ５のフローチャート図に示すように、制御手段４０はステップＳ１０４又はステップＳ１１１で入力され、制御手段４０の内部メモリ４０ｄに記憶されたストロボ光量とストロボ対応ゲインを内部メモリ４０ｄから読み出して（ステップＳ１３５）、それぞれ光源制御手段４２及び画像信号処理手段３５を固定ゲインに設定を行う（ステップＳ１３６）。
【００４７】
ステップＳ１１５では図１１の副プログラムＰ６のフローチャート図に示すように、制御手段４０はステップＳ１１４で設定した光量で撮影光源１３を発光させ（ステップＳ１３７）、発光に同期して電子撮像手段６に被検眼Ｅの静止画の撮像し（ステップＳ１３８）、ステップＳ１１４で設定したゲインで画像信号処理手段３５が増幅処理をした画像信号を画像記録装置７で記録する（ステップＳ１３９）。なお、撮影画像はその場で表示してもよい。
【００４８】
ステップＳ１１６で撮影スイッチ５を押し続ければ、連写状態となってステップＳ１１４へ戻るが、撮影スイッチ５を放すと再び蛍光動画モードのステップＳ１０７に戻る。ステップＳ１１４へ戻る間に、ステップＳ１１７でステップＳ１０４やステップＳ１１１と同様に光量とゲインの入力が可能になる。
【００４９】
ステップＳ１０７において、蛍光静止画モードから蛍光動画モードに移行した場合には、図９のフローチャート図に示すように、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインが記憶されているので（ステップＳ１３１）、ＡＧＣ始動ゲインの設定は、ステップＳ１１２で蛍光動画モードから蛍光静止画モードに移行する以前の所定時間に、内部メモリ４０ｄに記憶された最も新しいＡＧＣゲインを読み出して（ステップＳ１３２）、ＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する（ステップＳ１３３）。
【００５０】
以後、ステップＳ１１２で撮影スイッチ５が押されるまで、ＡＧＣでゲイン制御された蛍光動画記録が続けられる。ステップＳ１１９で蛍光静止画記録中にエキサイタスイッチ５３、バリアスイッチ５４の少なくとも一方が操作されて、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７の少なくとも一方が光路から離脱すると蛍光動画モードが停止する。ステップＳ１２０で制御手段４０は画像信号処理手段３５を固定ゲインに切換え、ＡＧＣゲインの内部メモリ４０ｄへの記憶を停止する。
【００５１】
ステップＳ１２１でランプ光量を蛍光動画モード移行前に戻し、アライメントモードに移行する。再び、蛍光動画モードに移行した場合のステップＳ１０７のＡＧＣの始動ゲインの設定は、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインが記憶されているので、図９のフローチャート図に示すように、アライメントモードに移行する以前の所定時間で、内部メモリ４０ｄに記憶された最も新しいＡＧＣゲインを読み出し（ステップＳ１３２）、ＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する（ステップＳ１３３）。
【００５２】
以上の説明では、赤外蛍光造影モードを例に装置制御動作について述べたが、可視蛍光においても赤外専用の設定値や部材や操作スイッチを可視専用のそれらと置き換えれば、全く同様の制御を行うことが可能である。
【００５３】
実施の形態では、ステップＳ１０７でのＡＧＣ始動ゲインの初期化はアライメントモードから始めて、蛍光動画モードに移行したときだけ行われることになる。しかし、ステップＳ１０７を詳細に示す図９のステップＳ１３１の判断条件を変更すれば、初期化の条件を様々に設定可能になる。例えば、タイマスイッチ５５が押されて始めての蛍光動画モードに移行するなどと設定することができる。
【００５４】
また、ＡＧＣ初動ゲインを初期化をする設定テーブルの初期化値を、最大ゲインとなるように設定すると、蛍光動画撮影の初期に蛍光像を早い時期に捉えることが可能である。
【００５５】
図１２は図９に示すフローチャート図のステップＳ１３２とステップＳ１３３の間に、始動ゲインの演算ステップＳ１４０を加えた副プログラムＰ４’のフローチャート図であり、ステップＳ１０７のＡＧＣ始動ゲインの第２の設定方法を示している。
【００５６】
ステップＳ１４０で行われる演算を図１３を用いて説明すると、実線部は蛍光動画モードから蛍光静止画モード移行する前のＡＧＣにおけるゲインの時間的変化を切り出したものを示し、横軸は時間、縦軸はゲインである。撮影スイッチ５が押されて、蛍光静止画モードが開始された時刻がＴ３、蛍光静止画モードが終了した時刻がＴ４であり、再び蛍光動画モードが開始されるのが時刻Ｔ５である。蛍光静止画モード移行前の時刻Ｔ１、Ｔ２に、それぞれゲインＧ１、Ｇ２が内部メモリ４０ｄに時刻と共に記憶される。時刻Ｔ１〜Ｔ２までのゲイン変化率が時刻Ｔ５まで同じであると仮定した場合に、時刻Ｔ５におけるゲインＧ５は次の式（１）で表される。
Ｇ５＝Ｇ１−｛（Ｔ５−Ｔ１）＊（Ｇ１−Ｇ２）｝／（Ｔ２−Ｔ１）…（１）
【００５７】
図５に示すフローチャート図のステップＳ１０９において、内部メモリ４０ｄに常に２つ以上のＡＧＣゲインと記録時刻を記憶させておき、図１１に示すフローチャート図のステップＳ１３２において、上述のゲインＧ１、Ｇ２と時刻Ｔ１、Ｔ２を式（１）により計算を行えば、蛍光動画モード再開時のＡＧＣ始動ゲインＧ５が的確に算出できる。これにより求まるゲインＧ５を、ステップＳ１３３でＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する。
【００５８】
図１４はＡＧＣ始動ゲインの決定にＡＧＣゲインを用いず、ストロボ光量とストロボ対応ゲインを用いる副プログラムＰ４”のフローチャート図である。図５のステップＳ１０７に図１４を当てはめてみると、図５のステップＳ１０９は必ずしも必要ではなくなる。
【００５９】
蛍光静止画モードから蛍光動画モードへ移行してきた場合に、図１４のステップＳ１４１においては、静止画撮影が既に行われているのでステップＳ１４２へ移行して、内部メモリ４０ｄに記憶されているストロボ光量とストロボ対応ゲインが読み出され、ステップＳ１４３において、ＧｍはＡＧＣ初動ゲイン、Ｇｆはストロボ対応ゲイン、Ｐｆはストロボ光量、Ｐｍはランプ光量とすると、次の式（２）による演算が行われる。
Ｇｍ＝Ｇｆ＊Ｐｆ／Ｐｍ・・・・（２）
【００６０】
これにより求まるＧｍを、ステップＳ１４４でＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する。
【００６１】
図１５に示すように、ＡＧＣ初動ゲイン設定用の初動ゲインダイアル５９を操作パネル上に設けて、ＡＧＣ初期ゲインを手動で制御手段４０に入力することで変更できるようにしてもよい。この場合に、図４のステップＳ１０１において、予めＡＧＣ始動ゲインを設定値テーブル４０ｃの所定値として初期化してゆけば、初動ゲインの入力を行わなくても標準的な蛍光動画撮影が可能となる。
【００６２】
図１６は蛍光造影用の照明光源として、観察光源１１又は撮影光源１３と可視蛍光エキサイタフィルタ１８又は赤外蛍光エキサイタフィルタ３２の組み合わせを用いずに、赤外レーザー光発生器６０、可視レーザー光発生器６１のレーザー光源を用いる方法である。ここで、赤外レーザー光発生器６０、可視レーザー光発生器６１は、それぞれ赤外発光制御手段６２、可視発光制御手段６３により駆動され、制御手段４０により制御されるようになっている。
【００６３】
２つのレーザー光発生器６０、６１の出射方向には、これらからのレーザー光を択一的に反射し、駆動手段６４により駆動される回転ミラー６５が配置され、回転ミラー６５の反射方向にはエキスパンションレンズ６６、ミラー６７が配列されている。なお、ミラー６７はコンデンサレンズ１２とフィールドレンズ１５の間の照明光路に、アクチュエータ６８によって挿脱されるようになっている。
【００６４】
例えば、赤外蛍光造影モードにおいては、ミラー６７は照明光路内に挿入されて、駆動手段６４によって回転可能に設置された回転ミラー６５が所定角度に設定され、赤外蛍光造影剤の励起波長光を発生する赤外レーザー光発生器６０が、赤外発光制御手段６２によって発光を開始する。発生した赤外レーザー光は回転ミラー６５によってエキスパンションレンズ６６に導かれ、ここで光線径を所定の大きさに変化されて、ミラー６７によりフィールドレンズ１５に導かれる。
【００６５】
アライメントモードでは、赤外蛍光バリアフィルタ２７は光路に入らず赤外発光制御手段６２は赤外レーザー光の発光量をごく低く押さえ、蛍光動画モードでは赤外蛍光バリアフィルタ２７を光路に挿入し、赤外レーザー光の発光量を所定量増加する。蛍光静止画モードでは、瞬間的に赤外レーザー光の発光量を増加させるように発光量を制御すれば、先に述べた場合と同様な電子撮像素子３のゲイン制御が可能になる。
【００６６】
なお、可視蛍光造影撮影は可視蛍光造影剤の励起波長光を発生する可視レーザー光発生器６１を用いて、赤外蛍光造影と同様の制御が可能である。
【００６７】
【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、固定ゲインとＡＧＣを適宜に切換えながらの撮影において、固定ゲインからＡＧＣへの切換時にゲインが素早く適正値になることで、瞬時に適正な画像を得ることが可能になる。
【００６８】
モード移行前に使われていたＡＧＣゲインを、そのままＡＧＣへの再移行時の初動ゲインに設定することは、設定時間を短時間で行うことができ、素早いゲインの安定に寄与する。
【００６９】
モード移行前に使われていた複数のＡＧＣゲインを使って、ＡＧＣ初動ゲインを予測して設定することは、ＡＧＣへの再移行時までの時間が長い場合など、撮影対象の光量が大きく変わってしまう場合に有効である。
【００７０】
静止画撮影時のゲインと光量からＡＧＣ初動ゲインを予測して設定することは、静止画の連写中などに光量やゲインを変更した場合に有効であり、励起光源にランプやストロボと共にエキサイタフィルタを使用することは経済性に優れる。
【００７１】
レーザー光を励起光に使用した場合には、高画質画像を得たい場合のみゲインを下げてステップＳ／Ｎを稼ぎ、瞬間的に光量を増加させるだけであるので、安全性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の外観図である。
【図２】装置の光学的、電気的構成図である。
【図３】操作パネルの斜視図である。
【図４】制御手段の構成図である。
【図５】赤外蛍光造影モードにおける制御手段による装置制御のフローチャート図である。
【図６】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図７】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図８】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図９】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１０】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１１】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１２】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１３】複数のゲイン記録からＡＧＣ始動ゲイン算出と設定する方法の原理説明図である。
【図１４】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１５】変形例の操作パネルの斜視図である。
【図１６】他の実施の形態の装置の光学系、電機系の構成図である。
【符号の説明】
１ 撮影装置本体
６ 電気撮像手段
７ 画像記憶装置
８ 画像表示装置
１１ 観察光源
１３ 撮影光源
１８ 可視蛍光エキサイタフィルタ
１９ 赤外蛍光エキサイタフィルタ
２６ 可視蛍光バリアフィルタ
２７ 赤外蛍光バリアフィルタ
３０ 撮像手段
３４ 電子撮像素子
３５ 画像信号処理手段
４０ 制御手段
５７ 表示手段
６０、６１ 赤外レーザー光発生器
６４ 回転ミラー
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等で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】
電子撮像素子のゲイン（増幅率）の調整方式には、主として次の２方式がある。第１の調整方式は撮像素子のゲインを任意に選択的に変更可能であるが、露光状態に応じてゲインが自動的な変化をしない固定ゲインであり、第２の調整方式は撮像素子の露光状態に応じて、ゲインが自動的に変化するゲイン自動調整、所謂ＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）である。
【０００３】
被写体の明るさが時間的に変化する眼科の蛍光造影撮影における電子画像撮影では、白熱球等の連続点灯光源を用いて、連続的に画像の観察や動画撮影を行う場合には、ＡＧＣのようなゲイン調整方法が適している。
【０００４】
しかし、よりＳ／Ｎが良い、つまり画像にノイズが重畳しない高精細な画像を得る場合には、電子撮像素子のゲインをできるだけ低く設定する必要がある。この場合に、眼科機器で一般的に使用されている連続点灯光源では照明光量が不足するので、キセノン管等を用いたストロボ光源を使用して静止画撮影を行うことが一般的である。しかし、静止画撮影では撮影時間が極めて短いため、ＡＧＣによるゲイン調整は遅れを生じてしまい、適正なゲイン調整はできないので、予め設定した固定ゲインで撮影をする必要がある。
【０００５】
また、蛍光像自体を撮像する必要のないアライメント、つまり被検眼に対する位置合わせ時には、被検眼からの有害反射光等による外乱要因で撮像素子への入射光が大きく変化する場合があり、大きな入射光量変動があった場合に、ゲインの安定までに時間が掛かってしまうＡＧＣを用いるよりも、固定ゲインで撮像する方が安定した画像が得易く使い易い。
【０００６】
このように、より良い画像を得るために、使用条件や撮影条件に応じてＡＧＣと固定ゲインを必要に応じて使い分けている。
【０００７】
【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、入射光量の変化が大きい場合に、ＡＧＣでは適正なゲインに調整が行われるまでには遅れが生ずる。また、通常ではＡＧＣの始動時のゲインは所定値に固定的に設定されているために、ＡＧＣへの移行直後には、直ちには適正露出の画像を得ることができない場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、撮影モードの変更時などにおいてゲインを適切に設定して、直ちに適正露出の画像を得ることが可能な眼科撮影装置を提供することにある。
【０００９】
【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に係る本発明は、被検眼を照明する照明光学系と、該照明光学系中に設けた発光量可変でかつ所定の蛍光造影剤を励起する波長の励起光を発生可能な発光手段と、該発光手段の発光状態を制御する発光制御手段と、被検眼の所定部位を撮像する撮像光学系と、該撮像光学系中に設け撮影光路内に挿脱自在で前記励起光を選択的に遮断するバリアフィルタと、任意の増幅率を設定する固定増幅モード及び撮像された画像信号から適当な増幅率を算出して自動的に増幅率を設定する自動増幅モードを有し、前記それぞれのモードを切換可能かつ前記増幅率の情報を外部に出力可能な画像信号の増幅手段を有する電子撮像手段と、前記固定増幅モードの増幅率を設定する設定手段と、前記発光手段の発光量の変化と前記電子撮像手段の画像信号出力の静止画像取り込みを同期させて動作させる撮影トリガ入力手段とを有する眼科撮影装置において、蛍光造影撮影においては、前記発光手段が前記励起光のみを発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にない場合又は前記発光手段が前記励起光以外の波長域の光も発生させている場合に、前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像表示を行うアライメントモードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にある場合に前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像記録及び動画表示を行う蛍光動画モードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にあり前記撮影トリガ入力手段により撮影トリガが入力がされると静止画記録を行う蛍光静止画モードと、前記電子撮像手段の増幅率を、前記アライメントモード及び前記蛍光静止画モードにおいては前記固定増幅モードで、前記蛍光動画モードにおいては前記自動増幅モードで、前記増幅手段を動作させる制御手段とを備え、前記設定手段は前記自動増幅モードの始動時増幅率の設定を可能としたことを特徴とする眼科撮影装置である。
【００１０】
請求項２に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を基に、前記蛍光動画モードへの再移行時の始動時増幅率の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１１】
請求項３に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置である。
【００１２】
請求項４に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定された前記自動増幅モードにおける２つ以上の増幅率と、該２つ以上の増幅率の設定された時刻を用いて算出された値とを、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置である。
【００１３】
請求項５に係る本発明は、前記設定手段は、前記蛍光静止画モードから前記蛍光動画モードへの移行前の所定時間内の前記蛍光静止画モードにおける増幅率を基に、前記自動増幅モードの始動時増幅率の決定及び設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１４】
請求項６に係る本発明は、前記設定手段は、前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１５】
請求項７に係る本発明は、前記設定手段は計時手段を有し、該計時手段の動作後の初めての前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１６】
請求項８に係る本発明は、前記発光手段を、連続発光光源とストロボ光源及び前記励起光を選択的通過させるエキサイタフィルタにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１７】
請求項９に係る本発明は、前記発光手段は前記励起光の波長光のみを発生するレーザー光源であることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置である。
【００１８】
【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は眼科撮影装置の外観図である。撮影装置本体１は可動台２の上に設置され、被検眼Ｅに対して上下前後左右に機構の可動範囲内で自在に移動できるようになっている。撮影装置本体１には、フォーカス調整つまみ３が設けられており、可動台２上の操作パネルには操作桿４に付設した撮影スイッチ５及び後述する操作スイッチ類が設置されている。撮影装置本体１に内蔵された電子撮像手段６の出力は、画像を表示や保存をする画像記録装置７、画像表示装置８に既知の電気的な接続手段を通じて接続されている。
【００１９】
図２は撮影装置本体１及び可動台２の内部の光学的、電気的構成図である。観察光源１１から被検眼Ｅに向けて、照明光学系として、コンデンサレンズ１２、ストロボ管から成る撮影光源１３、コンデンサレンズ１４、フィールドレンズ１５、リングスリット１４、遮光部材１７、光路に挿脱自在の可視蛍光エキサイタフィルタ１８、同様の赤外蛍光エキサイタフィルタ１９、リレーレンズ２０、遮光部材２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２３が順次に配列されている。また、観察光源１１の背後には凹面鏡２４が配置されている。
【００２０】
孔あきミラー２２の背後の観察、撮影光学系には、フォーカスレンズ２５、光路に挿脱自在の可視蛍光バリアフィルタ２６、同様の赤外蛍光バリアフィルタ２７、結像レンズ２８、第１跳ね上げミラー２９、例えば銀塩フィルムカメラから成る撮像手段３０が順次に配列されている。
【００２１】
第１の跳ね上げミラー２９の反射方向には、第２の跳ね上げミラー３１、電子画結像レンズ３２、電子撮像手段６が配置されている。第２の跳ね上げミラー３１の反射方向には接眼レンズ３３が設けられ、検者眼ｅにより被検眼Ｅを観察できるようになっている。
【００２２】
電子撮像手段６は電子撮像素子３４と画像信号処理手段３５から成り、電子撮像手段６の出力は、画像素子装置８、画像記録装置７に接続されている。
【００２３】
装置の全ての制御を行う制御手段４０には、観察光源１１、撮影光源１３をそれぞれ駆動する光源制御手段４１、４２、エキサイタフィルタ１８、１９、バリアフィルタ２６、２７の操作をそれぞれ行う駆動手段４３、４４、４５、４６、跳ね上げミラー２９、３１をそれぞれ駆動するソレノイドから成る駆動手段４７、４８、電子撮像手段６が接続されている。なお、駆動手段４３、４４、４５、４６、４７、４８としては、ソレノイド以外にもモータ、空気圧シリンダ、油圧シリンダ等の電気的な動作制御が可能な既知のアクチュエータが使用可能である。
【００２４】
更に制御手段４０には、図３に示す操作パネル上の観察光源１１の光量設定用のランプ調光ダイヤル５１、撮影光源１３の光量設定用のストロボ調光ダイヤル５２、可視蛍光造影撮影用の可視蛍光エキサイタフィルタ１８と赤外蛍光造影撮影用の赤外蛍光エキサイタフィルタ１９の光路内への挿入離脱を操作するエキサイタスイッチ５３、可視蛍光造影撮影用の可視蛍光バリアフィルタ２６と赤外蛍光造影撮影用の赤外蛍光バリアフィルタ２７の光路内への挿入離脱を操作するバリアスイッチ５４、タイマのスタート／ストップを行うタイマスイッチ５５、撮影モードの切換えを行うモードスイッチ５６、画像信号処理手段３５の固定ゲインを設定するゲインダイヤル５７、タイマや電子撮像手段６の信号増幅率や照明光量、撮影モード等を表示する表示手段５８が接続されている。
【００２５】
図４に示すように、制御手段４０は装置各部の動作制御や各動作モード制御や演算処理及び状況判断等を行う主処理制御手段４０ａと、時刻を発生する計時手段４０ｂと、光量やゲインを始め装置制御に関する諸設定値を記憶している設定値テーブル４０ｃと、外部からの入力値や制御のために設定値テーブルから読み出した諸設定値や演算結果等やデータの入力時刻や処理時刻を一時的に記憶する内部メモリ４０ｄと、主処理制御手段４０ａの補助を行う周辺デバイス４０ｅとにより構成されている。
【００２６】
そして、制御手段４０は撮影スイッチ５及び操作スイッチ類５、５１〜５７の各スイッチからの入力を受けて制御の内容を変更し、光量、ゲイン、撮影モード等を表示手段５８に表示を行う。
【００２７】
光源制御手段４１により発光制御される連続発光の観察光源１１や、光源制御手段４２により発光制御される撮影光源１３から発した照明光は、コンデンサレンズ１２を経て、フィールドレンズ１５とリングスリット１４によりリング状に成形される。リング状に成形された照明光は、リレーレンズ２０と有害光の遮光部材１７、２１を経て、孔あきミラー２２で偏向され、対物レンズ２３を介して被検眼Ｅに照射される。
【００２８】
被検眼Ｅからの反射光は再び対物レンズ２３と孔あきミラー２２の孔部分、光軸方向に移動可能なフォーカスレンズ２５と結像レンズ２８を通過して、第１跳ね上げミラー２９に至る。第１跳ね上げミラー２９が光路中から離脱している場合には、被検眼Ｅからの反射光は撮像手段３０に至り、被検眼Ｅの所定部位の画像が撮像される。第１跳ね上げミラー２９が光路中にある場合には、反射光は第２跳ね上げミラー３１に至る。
【００２９】
第２跳ね上げミラー３１が光路中にある場合には、被検眼Ｅからの反射光は接眼レンズ３３を経て、検者者眼ｅの瞳に上に結像し、被検眼Ｅに対する肉眼観察が行える。第２跳ね上げミラー２９が光路から離脱している場合には、反射光は電子画結像レンズ３２を経て電子撮像手段６に至る。
【００３０】
電子撮像素子３４に結像した反射光の画像信号出力は、画像信号処理手段３５で所定のゲインで信号増幅処理が行われた後に、画像記録装置７、画像表示装置８に送られ保存や表示が行われる。画像信号処理手段３５は設定値が変化しない固定ゲインと、電子撮像素子３４から入力された画像信号から算出した適正なゲインを設定するＡＧＣの２つの増幅モードで画像信号を増幅可能であり、この２つの増幅モードは制御手段４０の制御によって切換えられる。
【００３１】
また、画像信号処理手段３５は電子撮像素子３４が撮像した画像信号を、動画で外部出力をしたり、撮影光源１３の発光に同期して画像を取り込んで外部出力をする。この動画出力と静止画出力の切換えと静止画撮影時の同期信号の配信や、画像記録装置７の動作制御は制御手段４０により行われる。更に、制御手段４０は固定ゲインモードにおいて設定する複数のゲインと、ＡＧＣで自動設定される複数のゲインを内部メモリ４０ｄに記憶し、ＡＧＣが始動するときに設定される始動ゲインの設定を行う。
【００３２】
エキサイタフィルタ１８、１９は、所定の蛍光造影剤に蛍光を発生させるための励起光のみを照明光の中から抽出する。バリアフィルタ２６、２７は被検眼Ｅからの蛍光光と反射励起光のうち、励起光のみをブロックする。これらの働きは可視光、赤外光共に同様である。
【００３３】
なお、エキサイタスイッチ５３とバリアスイッチ５４は、撮影モードが可視蛍光造影モードの場合には、可視蛍光エキサイタフィルタ１８と可視蛍光バリアフィルタ２６に対する操作を行い、撮影モードが赤外蛍光造影モードの場合には、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７の操作を行うように、機能切換えが制御手段４０によって行われる。
【００３４】
図５は赤外蛍光造影モードにおける制御手段４０による装置制御のフローチャート図である。ステップＳ１００〜ステップＳ１２２の大きなステップのプログラムで構成される。また必要に応じて、各ステップの詳細を副プログラムとして図６〜図１１で説明し、以下の説明の後に、（ ）内に対応する副プログラムのステップ番号を表記する。なお、ステップＳ１０２、Ｓ１０３、Ｓ１０４、Ｓ１０７、Ｓ１１１、Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１７に表記されたＰ１〜Ｐ６は、それぞれ図６〜図１１の副プログラムのフローチャート図を表している。
【００３５】
ステップＳ１００では、制御手段４０はモードスイッチ５６によって赤外蛍光造影モードが選択されると、第１跳ね上げミラー２９を光路中に留置させ、第２跳ね上げミラー３１を光路から離脱させる。
【００３６】
ステップＳ１０１では、初期化作業として制御手段４０は内部メモリ４０ｄからＡＧＣゲイン記憶を削除し、内部の設定値テーブル４０ｃに記録されている所定の初期値をストロボ対応ゲイン、ストロボ発光光量として内部メモリ４０ｄに記憶する。
【００３７】
ステップＳ１０２では図６の副プログラムＰ１のフローチャート図に示すように、制御手段４０は電子撮像手段６が動画で被検眼像の取り込みを開始し（ステップＳ１２５）、画像表示装置８にその画像が表示され（ステップＳ１２６）、アライメントモードが開始される。
【００３８】
ステップＳ１０３では図７の副プログラムＰ２のフローチャート図に示すように、制御手段４０は設定値テーブル４０ｃに記録されているアライメント対応ゲインを呼び出し（ステップＳ１２７）、画像信号処理手段３５の固定ゲインに設定する（ステップＳ１２８）。
【００３９】
ステップＳ１０４では図８の副プログラムＰ３のフローチャート図に示すように、制御手段４０はストロボ調光ダイヤル５２又はゲインダイヤル５７により任意の光量又はゲインの値が入力されれば（ステップＳ１２９）、その値をストロボ光量又はストロボ対応ゲインとして内部メモリ４０ｄの記憶を書き換える（ステップＳ１３０）。入力が無ければ内部メモリ４０ｄ内のストロボ光量やストロボ対応ゲインの記憶は、初期化のときのままとなる（ステップＳ１２９）。
【００４０】
検者は画像表示装置８の動画像を観察しながら、被検眼Ｅに対するアライメントを行い、被検者に蛍光造影剤を投与を行うと同時に、タイマスイッチ５５を押してタイマを作動させ、ステップＳ１０５でエキサイタスイッチ５３とバリアスイッチ５４が押されると、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７が光路中に挿入されると蛍光動画モードに移行する。
【００４１】
ステップＳ１０６では、制御手段４０は蛍光動画対応のランプ光量となるように、観察光源１１の光量を設定値テーブル４０ｃに記憶された所定値増加させる。なお、ランプ光量は常に制御手段４０がモニタしており、アライメントモードと蛍光動画モード間のモード移行時には、モニタしている光量に対して、前述の設定値テーブル４０ｃに記憶された所定値だけ変更がなされる。
【００４２】
ステップＳ１０７では、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインの記憶はないので（ステップＳ１３１）、図９の副プログラムＰ４のフローチャート図に示すようにＡＧＣの始動ゲインの初期化として、制御手段４０は設定値テーブル４０ｃに記憶されている所定値を、画像信号処理手段３５のＡＧＣの始動ゲインに設定する（ステップＳ１３４）。
【００４３】
ステップＳ１０８では、制御手段４０は画像信号処理手段３５をＡＧＣモードに切換える。ステップＳ１０９で画像信号処理手段３５から出力されるＡＧＣのゲインを所定時間毎に逐次に内部メモリ４０ｄに記憶し、ステップＳ１１０で画像記録装置７に指示し蛍光動画像の記録を開始させる。
【００４４】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０４と同様にストロボ撮影対応の光量やゲインを入力できる。図８のフローチャート図に示すように、制御手段４０はストロボ調光ダイヤル５２又はゲインダイヤル５７によって任意の光量又はゲインの値が入力されれば（ステップＳ１２９）、その値をストロボ光量とストロボ対応ゲインとして内部メモリ４０ｄの記憶を書き換える（ステップＳ１３０）。入力がなければ、内部メモリ４０ｄ内の以前入力されたストロボ光量又はストロボ対応ゲイン書き換えは行われない（ステップＳ１２９）。
【００４５】
ステップＳ１１２で撮影スイッチ５が押されると、蛍光静止画モードに移行する。ステップＳ１１３で制御手段４０は画像信号処理手段３５を固定ゲインに切換え、ＡＧＣゲインの内部メモリ４０ｄへの記憶を停止する。
【００４６】
ステップＳ１１４では図１０の副プログラムＰ５のフローチャート図に示すように、制御手段４０はステップＳ１０４又はステップＳ１１１で入力され、制御手段４０の内部メモリ４０ｄに記憶されたストロボ光量とストロボ対応ゲインを内部メモリ４０ｄから読み出して（ステップＳ１３５）、それぞれ光源制御手段４２及び画像信号処理手段３５を固定ゲインに設定を行う（ステップＳ１３６）。
【００４７】
ステップＳ１１５では図１１の副プログラムＰ６のフローチャート図に示すように、制御手段４０はステップＳ１１４で設定した光量で撮影光源１３を発光させ（ステップＳ１３７）、発光に同期して電子撮像手段６に被検眼Ｅの静止画の撮像し（ステップＳ１３８）、ステップＳ１１４で設定したゲインで画像信号処理手段３５が増幅処理をした画像信号を画像記録装置７で記録する（ステップＳ１３９）。なお、撮影画像はその場で表示してもよい。
【００４８】
ステップＳ１１６で撮影スイッチ５を押し続ければ、連写状態となってステップＳ１１４へ戻るが、撮影スイッチ５を放すと再び蛍光動画モードのステップＳ１０７に戻る。ステップＳ１１４へ戻る間に、ステップＳ１１７でステップＳ１０４やステップＳ１１１と同様に光量とゲインの入力が可能になる。
【００４９】
ステップＳ１０７において、蛍光静止画モードから蛍光動画モードに移行した場合には、図９のフローチャート図に示すように、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインが記憶されているので（ステップＳ１３１）、ＡＧＣ始動ゲインの設定は、ステップＳ１１２で蛍光動画モードから蛍光静止画モードに移行する以前の所定時間に、内部メモリ４０ｄに記憶された最も新しいＡＧＣゲインを読み出して（ステップＳ１３２）、ＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する（ステップＳ１３３）。
【００５０】
以後、ステップＳ１１２で撮影スイッチ５が押されるまで、ＡＧＣでゲイン制御された蛍光動画記録が続けられる。ステップＳ１１９で蛍光静止画記録中にエキサイタスイッチ５３、バリアスイッチ５４の少なくとも一方が操作されて、赤外蛍光エキサイタフィルタ１９と赤外蛍光バリアフィルタ２７の少なくとも一方が光路から離脱すると蛍光動画モードが停止する。ステップＳ１２０で制御手段４０は画像信号処理手段３５を固定ゲインに切換え、ＡＧＣゲインの内部メモリ４０ｄへの記憶を停止する。
【００５１】
ステップＳ１２１でランプ光量を蛍光動画モード移行前に戻し、アライメントモードに移行する。再び、蛍光動画モードに移行した場合のステップＳ１０７のＡＧＣの始動ゲインの設定は、制御手段４０の内部メモリ４０ｄにＡＧＣゲインが記憶されているので、図９のフローチャート図に示すように、アライメントモードに移行する以前の所定時間で、内部メモリ４０ｄに記憶された最も新しいＡＧＣゲインを読み出し（ステップＳ１３２）、ＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する（ステップＳ１３３）。
【００５２】
以上の説明では、赤外蛍光造影モードを例に装置制御動作について述べたが、可視蛍光においても赤外専用の設定値や部材や操作スイッチを可視専用のそれらと置き換えれば、全く同様の制御を行うことが可能である。
【００５３】
実施の形態では、ステップＳ１０７でのＡＧＣ始動ゲインの初期化はアライメントモードから始めて、蛍光動画モードに移行したときだけ行われることになる。しかし、ステップＳ１０７を詳細に示す図９のステップＳ１３１の判断条件を変更すれば、初期化の条件を様々に設定可能になる。例えば、タイマスイッチ５５が押されて始めての蛍光動画モードに移行するなどと設定することができる。
【００５４】
また、ＡＧＣ初動ゲインを初期化をする設定テーブルの初期化値を、最大ゲインとなるように設定すると、蛍光動画撮影の初期に蛍光像を早い時期に捉えることが可能である。
【００５５】
図１２は図９に示すフローチャート図のステップＳ１３２とステップＳ１３３の間に、始動ゲインの演算ステップＳ１４０を加えた副プログラムＰ４’のフローチャート図であり、ステップＳ１０７のＡＧＣ始動ゲインの第２の設定方法を示している。
【００５６】
ステップＳ１４０で行われる演算を図１３を用いて説明すると、実線部は蛍光動画モードから蛍光静止画モード移行する前のＡＧＣにおけるゲインの時間的変化を切り出したものを示し、横軸は時間、縦軸はゲインである。撮影スイッチ５が押されて、蛍光静止画モードが開始された時刻がＴ３、蛍光静止画モードが終了した時刻がＴ４であり、再び蛍光動画モードが開始されるのが時刻Ｔ５である。蛍光静止画モード移行前の時刻Ｔ１、Ｔ２に、それぞれゲインＧ１、Ｇ２が内部メモリ４０ｄに時刻と共に記憶される。時刻Ｔ１〜Ｔ２までのゲイン変化率が時刻Ｔ５まで同じであると仮定した場合に、時刻Ｔ５におけるゲインＧ５は次の式（１）で表される。
Ｇ５＝Ｇ１−｛（Ｔ５−Ｔ１）＊（Ｇ１−Ｇ２）｝／（Ｔ２−Ｔ１）…（１）
【００５７】
図５に示すフローチャート図のステップＳ１０９において、内部メモリ４０ｄに常に２つ以上のＡＧＣゲインと記録時刻を記憶させておき、図１１に示すフローチャート図のステップＳ１３２において、上述のゲインＧ１、Ｇ２と時刻Ｔ１、Ｔ２を式（１）により計算を行えば、蛍光動画モード再開時のＡＧＣ始動ゲインＧ５が的確に算出できる。これにより求まるゲインＧ５を、ステップＳ１３３でＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する。
【００５８】
図１４はＡＧＣ始動ゲインの決定にＡＧＣゲインを用いず、ストロボ光量とストロボ対応ゲインを用いる副プログラムＰ４”のフローチャート図である。図５のステップＳ１０７に図１４を当てはめてみると、図５のステップＳ１０９は必ずしも必要ではなくなる。
【００５９】
蛍光静止画モードから蛍光動画モードへ移行してきた場合に、図１４のステップＳ１４１においては、静止画撮影が既に行われているのでステップＳ１４２へ移行して、内部メモリ４０ｄに記憶されているストロボ光量とストロボ対応ゲインが読み出され、ステップＳ１４３において、ＧｍはＡＧＣ初動ゲイン、Ｇｆはストロボ対応ゲイン、Ｐｆはストロボ光量、Ｐｍはランプ光量とすると、次の式（２）による演算が行われる。
Ｇｍ＝Ｇｆ＊Ｐｆ／Ｐｍ・・・・（２）
【００６０】
これにより求まるＧｍを、ステップＳ１４４でＡＧＣ始動ゲインとして画像信号処理手段３５に設定する。
【００６１】
図１５に示すように、ＡＧＣ初動ゲイン設定用の初動ゲインダイアル５９を操作パネル上に設けて、ＡＧＣ初期ゲインを手動で制御手段４０に入力することで変更できるようにしてもよい。この場合に、図４のステップＳ１０１において、予めＡＧＣ始動ゲインを設定値テーブル４０ｃの所定値として初期化してゆけば、初動ゲインの入力を行わなくても標準的な蛍光動画撮影が可能となる。
【００６２】
図１６は蛍光造影用の照明光源として、観察光源１１又は撮影光源１３と可視蛍光エキサイタフィルタ１８又は赤外蛍光エキサイタフィルタ３２の組み合わせを用いずに、赤外レーザー光発生器６０、可視レーザー光発生器６１のレーザー光源を用いる方法である。ここで、赤外レーザー光発生器６０、可視レーザー光発生器６１は、それぞれ赤外発光制御手段６２、可視発光制御手段６３により駆動され、制御手段４０により制御されるようになっている。
【００６３】
２つのレーザー光発生器６０、６１の出射方向には、これらからのレーザー光を択一的に反射し、駆動手段６４により駆動される回転ミラー６５が配置され、回転ミラー６５の反射方向にはエキスパンションレンズ６６、ミラー６７が配列されている。なお、ミラー６７はコンデンサレンズ１２とフィールドレンズ１５の間の照明光路に、アクチュエータ６８によって挿脱されるようになっている。
【００６４】
例えば、赤外蛍光造影モードにおいては、ミラー６７は照明光路内に挿入されて、駆動手段６４によって回転可能に設置された回転ミラー６５が所定角度に設定され、赤外蛍光造影剤の励起波長光を発生する赤外レーザー光発生器６０が、赤外発光制御手段６２によって発光を開始する。発生した赤外レーザー光は回転ミラー６５によってエキスパンションレンズ６６に導かれ、ここで光線径を所定の大きさに変化されて、ミラー６７によりフィールドレンズ１５に導かれる。
【００６５】
アライメントモードでは、赤外蛍光バリアフィルタ２７は光路に入らず赤外発光制御手段６２は赤外レーザー光の発光量をごく低く押さえ、蛍光動画モードでは赤外蛍光バリアフィルタ２７を光路に挿入し、赤外レーザー光の発光量を所定量増加する。蛍光静止画モードでは、瞬間的に赤外レーザー光の発光量を増加させるように発光量を制御すれば、先に述べた場合と同様な電子撮像素子３のゲイン制御が可能になる。
【００６６】
なお、可視蛍光造影撮影は可視蛍光造影剤の励起波長光を発生する可視レーザー光発生器６１を用いて、赤外蛍光造影と同様の制御が可能である。
【００６７】
【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、固定ゲインとＡＧＣを適宜に切換えながらの撮影において、固定ゲインからＡＧＣへの切換時にゲインが素早く適正値になることで、瞬時に適正な画像を得ることが可能になる。
【００６８】
モード移行前に使われていたＡＧＣゲインを、そのままＡＧＣへの再移行時の初動ゲインに設定することは、設定時間を短時間で行うことができ、素早いゲインの安定に寄与する。
【００６９】
モード移行前に使われていた複数のＡＧＣゲインを使って、ＡＧＣ初動ゲインを予測して設定することは、ＡＧＣへの再移行時までの時間が長い場合など、撮影対象の光量が大きく変わってしまう場合に有効である。
【００７０】
静止画撮影時のゲインと光量からＡＧＣ初動ゲインを予測して設定することは、静止画の連写中などに光量やゲインを変更した場合に有効であり、励起光源にランプやストロボと共にエキサイタフィルタを使用することは経済性に優れる。
【００７１】
レーザー光を励起光に使用した場合には、高画質画像を得たい場合のみゲインを下げてステップＳ／Ｎを稼ぎ、瞬間的に光量を増加させるだけであるので、安全性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の外観図である。
【図２】装置の光学的、電気的構成図である。
【図３】操作パネルの斜視図である。
【図４】制御手段の構成図である。
【図５】赤外蛍光造影モードにおける制御手段による装置制御のフローチャート図である。
【図６】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図７】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図８】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図９】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１０】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１１】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１２】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１３】複数のゲイン記録からＡＧＣ始動ゲイン算出と設定する方法の原理説明図である。
【図１４】図５の副プログラムのフローチャート図である。
【図１５】変形例の操作パネルの斜視図である。
【図１６】他の実施の形態の装置の光学系、電機系の構成図である。
【符号の説明】
１ 撮影装置本体
６ 電気撮像手段
７ 画像記憶装置
８ 画像表示装置
１１ 観察光源
１３ 撮影光源
１８ 可視蛍光エキサイタフィルタ
１９ 赤外蛍光エキサイタフィルタ
２６ 可視蛍光バリアフィルタ
２７ 赤外蛍光バリアフィルタ
３０ 撮像手段
３４ 電子撮像素子
３５ 画像信号処理手段
４０ 制御手段
５７ 表示手段
６０、６１ 赤外レーザー光発生器
６４ 回転ミラー
Claims (9)
- 被検眼を照明する照明光学系と、該照明光学系中に設けた発光量可変でかつ所定の蛍光造影剤を励起する波長の励起光を発生可能な発光手段と、該発光手段の発光状態を制御する発光制御手段と、被検眼の所定部位を撮像する撮像光学系と、該撮像光学系中に設け撮影光路内に挿脱自在で前記励起光を選択的に遮断するバリアフィルタと、任意の増幅率を設定する固定増幅モード及び撮像された画像信号から適当な増幅率を算出して自動的に増幅率を設定する自動増幅モードを有し、前記それぞれのモードを切換可能かつ前記増幅率の情報を外部に出力可能な画像信号の増幅手段を有する電子撮像手段と、前記固定増幅モードの増幅率を設定する設定手段と、前記発光手段の発光量の変化と前記電子撮像手段の画像信号出力の静止画像取り込みを同期させて動作させる撮影トリガ入力手段とを有する眼科撮影装置において、蛍光造影撮影においては、前記発光手段が前記励起光のみを発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にない場合又は前記発光手段が前記励起光以外の波長域の光も発生させている場合に、前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像表示を行うアライメントモードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にある場合に前記電子撮像手段の画像信号出力の動画像記録及び動画表示を行う蛍光動画モードと、前記発光手段が前記励起光を発生させかつ前記バリアフィルタが前記撮影光路内にあり前記撮影トリガ入力手段により撮影トリガが入力がされると静止画記録を行う蛍光静止画モードと、前記電子撮像手段の増幅率を、前記アライメントモード及び前記蛍光静止画モードにおいては前記固定増幅モードで、前記蛍光動画モードにおいては前記自動増幅モードで、前記増幅手段を動作させる制御手段とを備え、前記設定手段は前記自動増幅モードの始動時増幅率の設定を可能としたことを特徴とする眼科撮影装置。
- 前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を基に、前記蛍光動画モードへの再移行時の始動時増幅率の設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
- 前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定されていた前記自動増幅モードの増幅率を、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置。
- 前記設定手段は、前記蛍光動画モードから前記蛍光静止画モード又は前記アライメントモードへの移行前の所定時間内に設定された前記自動増幅モードにおける２つ以上の増幅率と、該２つ以上の増幅率の設定された時刻を用いて算出された値とを、前記自動増幅モードの始動時増幅率として設定することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置。
- 前記設定手段は、前記蛍光静止画モードから前記蛍光動画モードへの移行前の所定時間内の前記蛍光静止画モードにおける増幅率を基に、前記自動増幅モードの始動時増幅率の決定及び設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
- 前記設定手段は、前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
- 前記設定手段は計時手段を有し、該計時手段の動作後の初めての前記アライメントモードから前記蛍光動画モードへの移行時に、前記自動増幅モードの始動時増幅率を最大増幅率に設定することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
- 前記発光手段を、連続発光光源とストロボ光源及び前記励起光を選択的通過させるエキサイタフィルタにより構成したことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
- 前記発光手段は前記励起光の波長光のみを発生するレーザー光源であることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
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