JP2005245894A - 眼科撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】瞳孔径の小さい被検眼より、フレアーのない広画角な眼底像を得ること。
【解決手段】被検眼Ｅの前方に、対物レンズ１、孔あきミラー２、この孔あきミラー２の孔中に配置した撮影絞り３、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５、色分解プリズム６、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂから成る撮像機構を配列し、眼底観察撮影手段を構成する。被検眼Ｅの瞳の周辺部より複数の光源１７を選択的に点灯し、撮影されたフレアー像を含む眼底像２７よりフレアー画像を分離し、前記分離した画像を用いてフレアー成分を除去する眼科撮影装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、眼科医院等において用いられる眼科撮影装置に関するものである。

従来より、眼底カメラにおいては、フレアーの除去された眼底像を撮影するために眼底照明光学系の被検眼角膜前面、虹彩、水晶体後面付近に共役に中央部に遮光領域を有するリング状開口を有する絞りを設け、それらの絞りの中央の遮光部の像の中を、撮影光束が通るように設計されている。
特開平０５−０９５９０５

上記、従来の方法は、前記絞りの遮光部の大きさを撮影光束に対して余裕をもって設計しなければならないため瞳孔径が小さい被検眼を撮影すると、画像の中心部が暗くなり、画質が劣化するという問題があった。

また、瞳孔径の小さい被検眼に対しても、中心部が暗くならないように遮光領域を小さく設計すると、撮影画像の周辺にフレアーが混入するという問題があった。

被検眼眼底を瞳の周辺部より照明する複数の光源を有する眼底照明手段、前記光源を選択的に点灯し撮影されたフレアー像を含む眼底像を得る眼底撮像手段、前記撮影された画像よりフレアー画像を分離する画像処理手段、前記分離した画像を記憶する画像記憶手段、前記複数の光源で撮影された眼底像よりフレアー成分を除去する画像演算手段を有することを特徴とする。

以上説明したように本発明に係る眼科撮影装置は、
瞳孔径の小さい被検眼より、フレアーのない広画角な眼底像を得ることができるため診断の効率を向上させることができる。

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は本発明を実施した眼底カメラの構成図である。被検眼Ｅの前方に、対物レンズ１、孔あきミラー２、この孔あきミラー２の孔中に配置した撮影絞り３、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５、色分解プリズム６、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂから成る撮像機構を配列し、眼底観察撮影手段を構成する。孔あきミラー２の入射方向の眼底照明系には、孔あきミラー２側から角膜付近に投影するリング状開口を有する角膜絞り９、第一のリレーレンズ１０、対物レンズ１による反射を取除く黒点が光軸付近に形成してある黒点板１１、プリズム、フォーカス指標を有し、前記フォーカスレンズ４と連動して光軸方向に動き、静止画撮影の時は、光路外に退避するフォーカスユニット１２、第二のリレーレンズ１３、可視光を反射し赤外光を透過する光路分岐ミラー１４、被検眼水晶体後面付近に投影するリング状開口を有する水晶体絞り１５、被検眼の瞳孔付近に投影するリング状の開口を有する絞り１６、前記絞り１６のリング状開口部１６ａに、図４に示すように円周状に配置された赤外光を発するＬＥＤ光源１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆを配列する。前記光路分岐ミラーの反射方向には、前記と同様、被検眼水晶体後面付近に投影するリング状開口を有する水晶体絞り１９、被検眼の瞳孔付近に投影するリング状の開口を有するリング絞り２０、そしてその開口部２０ａに図５に示すように可視光の閃光を発する撮影光源２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、２１ｆを配列する。

穴明きミラー２の開口は、第一のリレーレンズ１０の略焦点位置であり、また、絞り１６、絞り２０は、第二のリレーレンズ１３の略焦点位置に配置されている。

撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂのそれぞれの出力はビデオボード８を経て、画像ボード２２に入力する。画像ボード２２は、Ａ／Ｄ変換部２３、メモリ２４を有し、画像制御手段２５、モニター２７、及びシステムバス２６に接続する。

システムバス２６には、ＣＰＵ２８、撮影スイッチ２９、記録手段３０、フォーカススイッチ３１、観察光量調整スイッチ３２が接続されている。

この眼底カメラを用い眼底を撮影する場合には、撮影者は被検者を眼底カメラの正面に着座させ、被検者の眼底Ｅｒを動画観察し、被検眼Ｅと眼底カメラとの位置合わせ、及びピント合わせを行う。

観察光源１７ａから１７ｆを発した光は、図２に示す絞り１６のリング状開口１６ａ、絞り１５のリング状開口を通り、光路分岐ミラー１４を透過し、リレーレンズ１３、フォーカスユニット１２、黒点板１１、レンズ１０、絞り９の開口をとおり、穴明きミラー２により、左方に反射され、対物レンズ１を通り、被検眼瞳孔Ｅｐより眼底Ｅｒを照明する。このように照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、撮影絞り３、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５を通り、色分解プリズム７により、赤色、及び赤外光を受光する撮像素子１２ｒに導かれる。この信号は、ビデオボード８でビデオ信号に変換し、画像ボード２２に入力され画像制御手段２５を介してテレビモニタ２７に表示される。撮影者は、このモニターに映った眼底像を観察し、撮影部位の確認等を行う。この眼底像の明るさが、適切でない場合には、撮影者は観察光量調整つまみ３２を操作する。つまみ３２の操作に応じて、光源１７ａ〜１７ｆに流される電流量が調整され発光強度が変化する。これにより撮影者は、適切な明るさで眼底像を観察することができる。

この観察の途中にも常にフレア−画像を撮影する。

つまり、ＣＰＵ２８は、撮像素子１２の読み出しのタイミングにあわせて、赤外光源１７を消灯し、偶数フィールドと奇数フィールドの共通の蓄積時間に同期して、可視光源２１を発光する。

図１０は、撮像素子への蓄積と各光源の点灯タイミングを示したタイミングチャートであり、横軸は、時間をあらわす、図１０（ａ）（ｂ）は、偶数フィールド、奇数フィールドの蓄積タイミングをあらわす。偶数フィールドは、ｔ２、ｔ４、ｔ６・・・・のタイミングで画像を読み出し、奇数フィールドは、ｔ１、ｔ３、ｔ５・・・・のタイミングで画像を読み出す。赤外光源１７ａ〜１７ｆは、（ｃ）に示すようにタイミングｔ５で、消灯しタイミングｔ１２で点灯する。そして、タイミングｔ６とｔ７の間で光源２１ａと２１ｄが発光し、タイミングｔ８とｔ９の間で２１ｂと２１ｅが発光し、タイミングｔ１０とｔ１１の間で２１ｃと２１ｆが発光する。このように対角線方向に配置された、一組の光源を順次点灯する。

図６、７、８により、フレアー画像を得る手順を説明する。図６（ａ）に示すように光源２１ａ、光源２１ｄを発した光は、上記照明光路より眼底を照明する。このように照明された眼底像は、前記照明光束により発生したフレアーとともに、前記撮影光学系を介し撮像手段１２に結像する。この信号は、デジタル画像データに変換され、画像メモリー２４に記録される。このように記録された画像データを、図６（ｂ）に示す。図６（ｂ）の Ｒ６は、前記光源２１ａ、２１ｄにより照明された領域をしめし、その領域は前記光源２１ａ、２１ｄを結んだ経線に垂直な方向で、中心部が細く、周辺部にかけて広くなる形状をしている。図６（ｂ）のＦａ、Ｆｄは、前記照明光により発生したフレアーであり、前記照明部位とは異なり発光した光源２１ａ、２１ｄと同じ方向の領域に発生する。画像制御手段は、図６（ｃ）に示すように、この画像から、フレアー部分の画像のみを切出し保存する。同様に、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示したように光源２１ｂ、２１ｅを点灯し、フレアー画像 Ｆｂ、Ｆｅのみを切出し保存する。さらに同様に図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように光源２１ｆ、２１ｆを点灯し、フレアー画像ｆｆ、ｆｃを切出し保存する。

このように、制御手段は、検者が被検者をアライメント中常に、たとえば、一秒間に一回つまり３０フレーム中の３フレームを使って、フレアー画像を撮像し、更新しつづける。

フレアー画像取得フレームにおいては、観察画像の取得が途絶えるため、撮影者の観察するモニター画面には、ちらつきが生ずる。このようなちらつきを抑えるためには、フレアー画像取得の前のフレーム画像を記憶しておき、モニターに表示することで、画面のちらつきを抑えることができる。さらにモニターには、フレアー画像が、得られているむね表示すると、撮影者は、安心して、次の撮影動作に移ることができる。

以上のように撮影準備が完了した後、撮影者は、撮影スイッチ２９を操作する。撮影スイッチへの入力を検知したＣＰＵ２８は、光源１７ａ〜１７ｆを消灯し、フォーカスユニット１２を光路外に退避し、ビデオボード８の増幅手段８ｂ、８ｇ、８ｒを静止画撮影用の増幅率に設定し、撮像手段７ｂ、７ｇ、７ｒの蓄積を開始するとともに、撮影光源２１を発光する。

撮影光源２１を発した光は、絞り２０の開口、絞り１９の開口を通過し、光路分岐ミラー１４により上方に反射され、レンズ１３、黒点板１１、レンズ１０、絞り９の開口部分を通り穴明きミラー２のミラー部で左方に反射され、対物レンズ、瞳孔Ｅｐより眼底を照明する。このように照明された眼底像は、再び瞳孔Ｅｐ、対物レンズ１、撮影絞り３、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５を通り、分光プリズム６により青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の三色に分光され、それぞれ撮像面７ｂ、７ｇ、７ｒに結像し電気信号に変換され、Ａ／Ｄ変換回路２２でデジタルデータに変換され、画像メモリ２４に記録される。

図９に示すように、前記光源２１ａ〜２１ｆを点灯して撮影した画像は、９０２に示すように周辺部には、フレアー９０２ｆが、混入している。画像制御手段は、保存してあるフレアー画像９０３、９０４、９０５より、フレアー画像９０６を合成する。そして、前記画像９０２より、フレアー画像９０６を減算し、フレアーのない眼底画像９０７を得る。

上記実施例において、フレアーを検知する際に、ビデオボード８の増幅率をあげることにより、フレアー画像取得時の照明光量を低く抑えることができる。

また、前記実施例においては、赤外光によるアライメント観察の途中で、フレアーを検知するようにしたが、撮影スイッチが、押されてから、実際の撮影を行うまでの間に、フレアー検知を行っても良い。

第１の実施の形態の眼底カメラの構成図である 絞りの開口を示す図 絞りの開口を示す図 光源の配置と開口の位置関係を示す図 光源の配置と開口の位置関係を示す図 照明光源と撮影画像を示す図 照明光源と撮影画像を示す図 照明光源と撮影画像を示す図 画像の演算を説明する図 光源の発光タイミングを説明する図

符号の説明

１ 対物レンズ
２ 孔あきミラー
３ 撮影絞り
４ フォーカスレンズ
５ 撮影レンズ
６ 色分割プリズム
７ 撮像素子
８ 増幅回路
９ 絞り
１０ レンズ
１１ 黒点板
１２ フォーカスユニット
１３ リレーレンズ
１４ 光路分岐ミラー
１５ 絞り
１６ 絞り
２１ 撮影光源
２２ 画像ボード
２３ Ａ／Ｄ変換部
２４ メモリ
２５ 画像制御手段
２６ システムバス
２７ テレビモニタ
２９ 撮影スイッチ
３０ 記録手段

Claims (2)

1. 被検眼眼底を瞳の周辺部より照明する複数の光源を有する眼底照明手段、前記光源を選択的に点灯し撮影されたフレアー像を含む眼底像を得る眼底撮像手段、前記撮影された画像よりフレアー画像を分離する画像処理手段、前記分離した画像を記憶する画像記憶手段、前記複数の光源で撮影された眼底像よりフレアー成分を除去する画像演算手段を有することを特徴とする眼科撮影装置。
2. 前記光源は、等間隔に配列された偶数個の光源であり、前記フレアー画像を撮影するために対角方向に配置された光源を順に点灯する制御手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第一項記載の眼科撮影装置。

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