JP2008110156A - 眼科撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検眼Eの眼底像を観察するための観察用光源と、撮影するための撮影用光源とを有し、これらの光源から発せられた照明光の前記被検眼Eの眼底Efによる反射光を、撮影絞り121を介して観察及び撮影する眼科撮影装置1において、眼底像の観察時は、撮影絞り121の開口面積を開放絞り(LARGE)とし、眼底像の撮影時は、観察時における撮影絞り121の開口面積を小開口面積絞り(SMALL)まで絞る制御手段を設けた。
【選択図】図7
Description
・特にCCDカメラとフィルムカメラとは解像度や感度が異なり、良好な撮影精度を確保するには撮影絞りの開口面積を変える必要がある点、
→(解像度優先モードと深度優先モードの設定)
・撮影絞りの開口面積を変えた場合に光量をそのままにしておくと撮影精度が低下するし、手動にて光量調整を行うようにすると使用効率が悪くなるという点、
→(撮影絞りの開口面積の変更に連動させた光量自動調整)
に着目してなされたものである。
すなわち、従来の眼科撮影装置は、眼底像の撮影時を主眼としてなされたものであり、特に、眼底像の観察時における撮影絞りの開口面積については考慮されていない。
しかし、観察時において撮影絞りで被写界深度を深くしようとすると、撮影絞りを絞ることになり、
・観察像が暗いため、ピントが合わせづらい、
・被写界深度が深く、眼底の観察時にピントが合わせ難い、
・撮影絞りを絞ることにより観察光量が増加するため、被検眼者に対する負担が大きくなる、
・散瞳していても、観察光量が高ければ、縮瞳しやすくなり、狭い瞳孔によるケラレやフレアの原因になり易くなる、
という問題があった。
これらの光源から発せられた照明光の前記被検眼の眼底による反射光を、撮影絞りを介して観察及び撮影する眼科撮影装置において、
眼底像の観察時は、前記撮影絞りの開口面積を開放側とし、眼底像の撮影時は、観察時における前記撮影絞りの開口面積を小さく絞る制御手段を設けたことを特徴とする。
すなわち、被写界深度は、撮影絞りを開けば浅くなり、撮影絞りを絞れば深くなるという関係にあるため、眼底像の観察時は、被写界深度が浅くなり、ピントが合う範囲が狭くなる。このため、眼底の観察部分にピントが合わせ易くなる。また、眼底像の観察時は、撮影絞りを開いているため、観察光量を低く抑えても観察光は明るくなる。このピント合わせ操作の容易性と明るい観察光により、眼底を観察し易くなる。
眼底像の観察時、例えば、観察光量を高くしたまま撮影絞りを開けば、眼底像が明る過ぎて細部観察ができないため、手動・自動にかかわらず、必然的に観察光量が低く抑えられることになる。このように観察光量が低くなるため、被検眼者が受ける眩しさが低減される。また、観察光量が低いために瞳孔の縮瞳が生じ難くなる。この眩しさ低減と縮瞳防止により、観察時に被検眼者に対する負担を最小限に抑えることができる。
眼底像の撮影時、観察時における撮影絞りの開口面積が小さく絞られ、被写界深度が浅い状態から深い状態へと移行し、ピントが合う範囲が狭い範囲から拡大されるため、ピントが合った撮影像が得られやすい。また、撮影時には、撮影絞りを小さく絞ることで、照明光束と撮影光束がより分離されるため、フレアが入りにくい。このピンボケ防止とフレア防止により、撮影時、被検眼の眼底像を鮮明に撮影することができる。
この結果、眼底像観察時、眼底を観察し易いと共に被検眼者に対する負担を最小限にしながら、眼底像撮影時、被検眼の眼底像を鮮明に撮影することができる。
[外観構成]
図1は、実施例1の眼科撮影装置1の外観を示す側面図である。図2は、実施例1の眼科撮影装置1における第1コントロールパネルと第2コントロールパネルの一例を示す図である。以下、図1及び図2に基づいて、外観構成を説明する。
また、本体部8には、被検眼Eの眼底の静止画像を撮影するための第1の撮像装置9と、被検眼Eの眼底像を撮像するためのテレビカメラ等の第2の撮像装置10とが接続されている。第1の撮像装置9および第2の撮像装置10は、本体部8に対して取り外し可能に接続されている。特に、第1の撮像装置9としては、検査の目的等に応じて、CCDカメラ、(例えば35mm)フィルムカメラ、インスタントカメラ等を適宜接続することができる。また、第1の撮像装置9と第2の撮像装置10のうち、少なくとも一方の装置がデジタル撮像方式のものである場合には、眼科撮影装置の外部に設けられたコンピュータ等からなる画像記録装置(詳細については後述する)にその画像を送信して記録しておくことができるようになっている。
図3は、実施例1の眼科撮影装置1の本体部8に格納された光学系の構成の一例を示す概略図である。図4は、光学系の構成のうち照明光学系100に設定された液晶表示器109によるドットからなる固視標109aの一例を示す図である。図5は、光学系の構成のうち撮影光学系120に設定された撮影絞り121の概略構成の一例を示した図である。以下、図3〜図5に基づいて、光学系の構成を説明する。
なお、図3中の符号9aは、第1の撮像装置9の撮影媒体であり、CCD、35mmカメラフィルム(以下、単にフィルムと称することがある)、インスタントフィルム等を示している。
図6は、実施例1の眼科撮影装置1における各部を制御するための制御系の構成の一例を示す制御ブロック図である。以下、図6に基づいて制御系の構成を説明する。
なお、眼科撮影装置1の外部に画像記録装置200を設ける代わりに、画像を記録可能なバッファ等の画像記録手段を眼科撮影装置1内に設けるよう構成することもできる。
また、画像記録装置200としてコンピュータ等の情報処理装置を採用する場合、画像記録装置200のモニターにコントロールパネル30と同様の設定・操作画面を表示可能に構成し、この設定画面を用いて各種の設定や操作を行うようにすることもできる。
ここで、絞り値を表す情報は、次のような態様で表示される。図5に示すように、撮影絞り121には、各種の絞り値を実現するための絞り121aから121fが形成されている。撮影光学系120の光軸上に絞り121aを配置すると表示部34Aに「1」と表示し、絞り121bを配置すると表示部34Aに「2」と表示し、絞り121cを配置すると表示部34Aに「3」と表示し、絞り121dを配置すると表示部34Aに「4」と表示し、絞り121eを配置すると表示部34Aに「5」と表示し、絞り121fを配置すると表示部34Aに「6」と表示する。即ち、表示部34Aには、撮影絞り121の絞り値が小さな順に「1」〜「6」と表示されるようになっている。
なお、このように光軸上に配置される絞り121a〜121fに対応する数字を表示する代わりに、絞り開口面積を表示するように構成することもできる。即ち、使用に供されている撮影絞り121の絞り度合いを表す情報であれば、表示部34Aによる表示形態は問わない。
図7は、実施例1の眼科撮影装置1による被検眼の眼底観察動作、並びに、被検眼の眼底像撮影動作の一例を示すフローチャートである。以下、図7に基づいて被検眼の眼底像観察動作、被検眼の眼底像撮影動作および観察時/撮影時による撮影絞り切り換え制御作用について説明する。
ステップS1では、撮影絞り121を開放状態とし、撮影絞り121の開放状態に合わせてハロゲンランプ101の光量を自動調整により抑え、光量を抑えた観察光により、被検眼Eの眼底像を観察する。
被検眼Eに対する光学系のアライメントは、コントロールレバー4により架台3を、ベース2上において左右・上下に動かし、カラー液晶モニター11の中央部に被検眼Eを映し出す(前眼部観察)。
そして、前眼部観察位置からコントロールレバー4により架台3を真っ直ぐ押し込んでゆくと、画像が瞳孔から入り込んで、被検眼Eの眼底Efがピンボケ状態で映し出される。この状態で、例えば、コントロールレバー4の操作によりカラー液晶モニター11上の2つアライメント輝点を1つに合致させ、さらに、カラー液晶モニター11上の“()スケール”内に1つに合致させたアライメント輝点を入れることで、眼底Efにピントを合わせ、カラー液晶モニター11に被検眼Eの眼底Efを映し出す(眼底像観察)。
ステップS2では、被検眼の眼底像観察動作が終了したら、まず、第1コントロールパネル30Lに配置されたボタン31a、31bまたは31cを選択的に押下して撮影モードの設定を行う。なお、撮影モードの設定を行わなかった場合には、初期設定としてボタン31aに対応するカラー撮影モードが選択される。
押下されたボタンは点灯され、どのモードを選択したかを認識できるようになっている。選択された撮影モードは、制御手段140内のRAMまたは記憶手段150に設定条件情報として記憶される。制御手段140は、選択された撮影モードに応じて各部の設定を制御する。例えば、ボタン31aに対応するカラー撮影モードが選択された場合、撮影時にハロゲンランプ101を点灯させるよう制御し、一方、ボタン31bまたは31cに対応するFAGモードまたはICGモードが選択された場合には、キセノンランプ103を点灯させるよう制御する。
押下されたボタンは点灯され、どの撮影媒体を選択したか認識できるようになっている。選択された撮影媒体の種類は、制御手段140内のRAMまたは記憶手段150に設定条件情報として記憶される。
このとき、設定された撮影121の開口面積は、制御手段140内のRAMまたは記憶手段150に設定条件情報として記憶される。
すなわち、上記ステップS2〜ステップS4の設定動作は、任意の順序で行うことが可能であるし、一部のみを行うことも可能であるし、全く行わないで撮影動作に入ることも可能である。
ここで、撮影絞り121を絞るとの判断は、ステップS2の撮影モードの選択(例えば、カラー撮影モードの選択)やステップS3の撮影媒体の選択(例えば、CCDカメラの選択)にかかわらず、ステップS4にて撮影絞り121をスモールボタン34aに対応する小開口面積絞り(SMALL)の選択がなされると、この絞り選択のみを条件とし、撮影絞り121を絞ると判断してステップS7へ進む。
ここで、開放絞り(LARGE)での開口面積SLARGEと、小開口面積絞り(SMALL)の開口面積SSMALLとの関係は、例えば、SLARGE:SSMALL=4:1とする。
ここで、撮影時光量を適正に上げるための制御量は、絞り開口面積の変更情報を基に演算して求める構成とすることができ、また、絞り開口面積の変更情報と光量とを関連付けたテーブルをあらかじめ記憶手段150等に保存しておき、これを参照して求める構成とすることもできる。
制御手段140は、撮影された眼底像Ef’を、撮影絞り121の開口面積と撮影時光量と共に、I/F部160を介して画像記録装置200に送信し記録させる。
なお、蛍光撮影時には、キセノンランプ103が発光され、上記ハロゲンランプ101の点灯の場合と同様にして眼底Efが照明される。このとき、可視蛍光撮影か赤外蛍光撮影かに応じて、エキサイタフィルタ105または106が選択的に光路上に挿入される。
観察動作から撮影動作に移行するときであって、ステップS4においてスモールボタン34aが押下されていなく撮影絞り条件が成立しない場合には、図7に示すフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS6→ステップS9へと進む流れになる。
したがって、ステップS9において、撮影絞り121を開放絞り(LARGE)としたままで、被検眼Eの眼底Efの眼底像Ef’の蛍光撮影が行われることになる。
したがって、ステップS7において、撮影絞り121を開放絞り(LARGE)から小開口面積絞り(SMALL)まで絞り、ステップS8において、撮影絞り121を小開口面積絞り(SMALL)としたときの適正な撮影光量が得られる状態に設定し、ステップS9において、被検眼Eの眼底Efの眼底像Ef’の蛍光撮影が行われることになる。
このため、眼底Efにピントを合わせる操作を行う際、狭い範囲でのみピントが合ってはっきりした画像となり、その前後の範囲ではピンボケした画像となることで、眼底Efの観察部分にピントが合わせ易くなる。
例えば、ピンボケ領域からピントが合った領域に入るだけで、眼底Efの観察部分にピントを合わせることができる。
この点は、ピント合わせを自動化するオートフォーカスを採用する場合、短時間で素早くピント合わせを行うことができ、きわめて有効となる。
また、眼底像の観察時は、撮影絞り121を開放絞り(LARGE)まで開いているため、観察光量を低く抑えても、撮影絞り121を介して検眼者の目に入る光量は、撮影絞り121を閉じた場合に比べ増加することで、観察光は明るくなる。
このように、観察時に容易にピント合わせ操作を行うことができると共に、明るい観察光による観察環境が得られることにより、検眼者が被検眼Eの眼底Efを観察し易くなる。
このため、観察光量が低くなることで被検眼者が受ける眩しさが低減される。また、観察光量が低いため、ケラレやフレアの原因ともなる瞳孔の縮瞳が生じ難くなる。
このように、撮影時間に比べかなりの長時間となる眼底像観察時において、被検眼者が受ける眩しさを低減すると共に、被検眼者の瞳孔が縮瞳となるのを防止することにより、観察時に被検眼者に対する負担を最小限に抑えることができる。
また、眼底像の撮影時には、撮影絞り121を小開口面積に絞ることで、照明光束と撮影光束がより分離されるため、フレアが入りにくい。
このように、確実にピンボケになることが防止されると共に、光束の分離によりフレアが入るのが防止されるため、撮影時、被検眼Eの眼底像を鮮明に撮影することができる。
したがって、撮影光量を手動調整する場合のような煩わしい操作が解消され、操作性が良く、使用効率が向上する。
したがって、眼底像を撮影する時に必ず撮影絞り121が絞られることなく、例えば、撮影絞り121を開放側絞りにしたままで撮影眼底像を得たい場合、スモールボタン34aの押下する操作を意図的にしなければ得ることができる。
例えば、撮影モードがカラーモードであり、かつ、撮影媒体がCCDカメラであるという条件を付加した場合、カラーモードやCCDカメラ以外の場合、仮に小開口面積絞り(SMALL)を選択しても撮影時に撮影絞りが絞られない。
これに対し、小開口面積絞り(SMALL)の選択のみを、撮影時における撮影絞り121を絞る条件としたことで、小開口面積絞り(SMALL)の選択操作に応えて確実に被検眼Eの眼底像の鮮明な撮影を確保することができる。
実施例1の眼科撮影装置1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
なお、構成的には、図1〜図6に示す実施例1と同様であるため、図示並びに説明を省略する。
図8は、実施例2の眼科撮影装置1による被検眼の眼底観察動作、並びに、被検眼の眼底像撮影動作の一例を示すフローチャートである。以下、図8に基づいて被検眼の眼底像観察動作、被検眼の眼底像撮影動作および観察時/撮影時による撮影絞り切り換え制御作用について説明する。
ステップS21では、図7のステップS1と同様に、撮影絞り121を開放状態とし、撮影絞り121の開放状態に合わせてハロゲンランプ101の光量を自動調整により抑え、光量を抑えた観察光により、被検眼Eの眼底像を観察する。
したがって、眼底Efの観察時には、撮影絞り121が初期状態である開放状態(LARGE)とされ、撮影絞り121の開放状態に合わせてハロゲンランプ101の光量が自動調整により抑えられる。なお、他の動作についても実施例1と同様である。
ステップS22では、図7のステップS2と同様に、被検眼の眼底像観察動作が終了したら、まず、第1コントロールパネル30Lに配置されたボタン31a、31bまたは31cを選択的に押下して撮影モードの設定を行う。なお、撮影モードの設定を行わなかった場合には、初期設定としてボタン31aに対応するカラー撮影モードが選択される。
ここで、ステップS22及びステップS23の設定動作を全く行わなくても、さらに、ステップS24の固視標移動を行わなくても、撮影ボタン4aの押下動作に入ることは可能である。
ここで、周辺撮影か否かの判断は、固視標位置センサ36により検知された固視標の位置が、瞳孔を正面に向けた中心位置から鼻側や耳側に外れた位置となった場合、周辺撮影であると判断する。
また、このステップS27で周辺撮影であると判断された場合、カラー撮影モードの選択(初期設定を含む)、CCDカメラの選択(初期設定を含む)、の成立や不成立にかかわらず、これらの設定条件に優先してステップS28へ進む。
ここで、被写界深度が深い目標開口面積としては、例えば、実施例1で述べた小開口面積絞り(SMALL)としても良いし、また、周辺撮影であることを考慮し、小開口面積絞り(SMALL)より深い被写界深度が得られる開口面積としても良い。さらには、中心位置からの鼻側や耳側への外れ度合いに応じ、中心位置から周辺側へ外れるほど開口面積を小面積として被写界深度を深くしても良い。
観察動作から撮影動作に移行するとき、ステップS27で周辺撮影でないと判断された場合には、図8に示すフローチャートにおいて、ステップS21→ステップS22→ステップS23→ステップS24→ステップS25→ステップS26→ステップS27→ステップS30へと進む流れになる。
したがって、ステップS30において、撮影絞り121を開放絞り(LARGE)としたままで、被検眼Eの眼底Efの眼底像Ef’の蛍光撮影が行われることになる。
したがって、ステップS28において、撮影絞り121を開放絞り(LARGE)から予め設定された小開口面積絞りまで絞り、ステップS29において、撮影絞り121を小開口面積絞りとしたときの適正な撮影光量が得られる状態に設定し、ステップS30において、被検眼Eの眼底Efの眼底像Ef’の蛍光撮影が行われることになる。
・撮影部位が球面を傾けた状態であるため、被写体である眼底Ffが傾斜しており、各部分での眼底Efに至る距離に大きな前後差が生じる。
・スプリット合致式の合焦は、角膜偏芯により、照明光束と撮影光束が互いにずれ、ピント合わせに使えないため、ファインダー(モニター)で目視による判断となる。
・撮影絞り121を絞ることによって撮影光量が増加することになるが、黄斑部から離れた周辺撮影では、撮影光量が上がってもさほど眩しさを感じない。
すなわち、眼底像の周辺撮影時、撮影前の観察時に被写界深度が浅い(開放絞り)のに対し、周辺撮影時に被写界深度が深く(小開口面積絞り)なるため、ピントが合う範囲が狭い範囲から拡大され、上記のような眼底が傾斜しているしスプリット合致式の合焦ができないという特徴を持った周辺撮影において、被写界深度が深くなることは有利であり、かつ、効果的であり、眼底像の周辺撮影にもかかわらず、ピントが合った撮影像を得ることができる。
例えば、撮影モードがカラーモードであり、かつ、撮影媒体がCCDカメラであるという条件を付加した場合、カラーモードやCCDカメラ以外の場合、仮に周辺撮影を行ったとしても撮影絞りが絞られない。
これに対し、周辺撮影条件のみを、撮影時における撮影絞り121を絞る条件としたことで、固視標を移動させる周辺撮影動作に応えて確実に被検眼Eの眼底像の鮮明な撮影を確保することができる。
実施例2の眼科撮影装置1にあっては、実施例1の(1),(2)の効果に加え、下記に列挙する効果を得ることができる。
4 コントロールレバー
4a 撮影ボタン
7 外部固視灯(外部固視標)
8 本体部
8a 対物レンズ部
8b 接眼レンズ部
9 第1の撮像装置
9a 撮影媒体
10 第2の撮像装置
30 コントロールパネル
30L 第1コントロールパネル
31a NORMボタン
31b FAGボタン
31c ICGボタン
32a UPボタン
32b DOWNボタン
32A 表示部
33a CCDボタン
33b FILMボタン
33c POLAボタン
34a スモールボタン
34b ラージボタン
34A 表示部
30R 第2コントロールパネル
35a 画角スイッチ
35b サムネイルスイッチ
35c 固視切換スイッチ
35d 番号スイッチ
36 固視標位置センサ(固視標位置検知手段)
100 照明光学系
101 ハロゲンランプ(観察用光源)
103 キセノンランプ(撮影用光源)
109 液晶表示器(内部固視標)
120 撮影光学系
121 撮影絞り
124 合焦レンズ
140 制御手段
141〜147 ソレノイド
200 画像記録装置
Claims (6)
- 被検眼の眼底像を観察するための観察用光源と、撮影するための撮影用光源とを有し、
これらの光源から発せられた照明光の前記被検眼の眼底による反射光を、撮影絞りを介して観察及び撮影する眼科撮影装置において、
眼底像の観察時は、前記撮影絞りの開口面積を開放側とし、眼底像の撮影時は、観察時における前記撮影絞りの開口面積を小さく絞る制御手段を設けたことを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項1に記載された眼科撮影装置において、
前記制御手段は、眼底像の観察時は、前記撮影絞りの開口面積に応じた観察光量に自動調整し、眼底像の撮影時は、前記撮影絞りの開口面積縮小分に応じた撮影光量に自動調整することを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載された眼科撮影装置において、
複数の目標開口面積の中から1つを選択操作することで、撮影絞りの目標開口面積を設定する撮影絞り設定手段を設け、
前記制御手段は、撮影絞りの開口面積として被写界深度が深い撮影時目標開口面積が撮影に先行して設定された場合、眼底像の撮影時、観察時における前記撮影絞りの開口面積を設定された撮影時目標開口面積まで絞ることを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項3に記載された眼科撮影装置において、
前記制御手段は、撮影に関する各種の設定にかかわらず、撮影絞りの開口面積として被写界深度が深い撮影時目標開口面積が撮影に先行して設定されることのみを条件とし、眼底像の撮影時、観察時における前記撮影絞りの開口面積を設定された撮影時目標開口面積まで絞ることを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項1または請求項2に記載された眼科撮影装置において、
被検眼における固視標の位置を検知する固視標位置検知手段を設け、
前記制御手段は、前記固視標位置検知手段により検知された固視標の位置が、瞳孔を正面に向けた中心位置から鼻側や耳側に外れた位置となる周辺撮影時であると判断された場合、眼底像の撮影時、観察時における前記撮影絞りの開口面積を小さく絞ることを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項7に記載された眼科撮影装置において、
前記制御手段は、撮影に関する各種の設定にかかわらず、前記固視標位置検知手段により検知された固視標の位置が、瞳孔を正面に向けた中心位置から鼻側や耳側に外れた位置となる周辺撮影時であると判断されることのみを条件とし、眼底像の撮影時、観察時における前記撮影絞りの開口面積を、予め設定された被写界深度が深い目標開口面積まで絞ることを特徴とする眼科撮影装置。
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