JP2009172157A - 眼科撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】スプリット光学系60とアライメント系40と観察光学系30と撮影光学系20を備えた無散瞳眼底カメラ(眼科撮影装置の一例)において、オートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能を有する自動撮影制御手段(図6及び図7)を設け、自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部有効選択モードと、自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部無効選択モードと、自動撮影制御手段が持つ自動動作機能のうち、一部の自動動作機能を有効にし、残りの自動動作機能を無効とする一部有効選択モードと、を有する自動動作機能選択手段(図8及び図10)を設けた。
【選択図】図8
Description
前記観察光学系から得られるスプリット視標に基づき自動的な合焦を実現するオートフォーカス機能と、前記観察光学系から得られるスプリット視標の状態が小瞳孔と判定された場合に自動的に絞りを挿入するオート小瞳孔切換え機能と、合焦とアライメント位置合わせの最終確認結果が適正範囲内になると自動フラッシュ撮影動作を実行するオートシュート機能と、を有する自動撮影制御手段を設け、
前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部有効選択モードと、前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部無効選択モードと、前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能のうち、一部の自動動作機能を有効にし、残りの自動動作機能を無効とする一部有効選択モードと、を有する自動動作機能選択手段を設けたことを特徴とする。
このように、自動撮影制御手段が持つ自動動作機能を、オートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能に分け、これらの自動動作機能の全部有効・全部無効の選択に加え、一部を有効とし、残りを無効とする選択自由度が持たせられる。
したがって、合焦操作を自分で行いたい検者は、オートフォーカス機能のみを無効にすることができる。また、通常絞り/小瞳孔絞りを検者が選択したい場合はオート小瞳孔切換え機能のみを無効にすることができる。さらに、自分の撮影タイミングで撮影したい場合はオートシュート機能のみを無効にすることができる。このように、検者の熟練度等に応じて一部の機能のみを無効とする選択自由度を持たせることで、検者にとっては使い勝手が向上する。
そして、選択自由度により撮影時間を短時間として迅速化できる。加えて、これらの自動動作機能のうち、いくら待っても自動動作機能が完了しないような条件下では、予め一部あるいは全部の動作機能を無効にすることで、撮影の迅速化ができる。このように、撮影の迅速化により、被検者は、顔を顎受けに固定し固視標を見つめたままの状態を長時間強いられることが無く、被検者にとって観察/撮影負担の軽減となる。
この結果、自動撮影モードに含まれる複数の自動動作機能のうち、検者の熟練度等に応じて一部の機能のみを無効とする選択自由度を持たせることで、検者にとっては使い勝手を向上することができ、被検者にとっては観察/撮影負担を軽減することができる。
図1は、実施例1の無散瞳眼底カメラ(眼科撮影装置の一例)を示す全体システム図である。ここで、「無散瞳眼底カメラ」とは、眼底カメラの中で、散瞳薬を使わないで、暗室である程度散瞳させた後、眼底観察やフラッシュを当てて眼底写真をとる眼底カメラをいう。この無散瞳眼底カメラの長所は、検査後の視力的不自由が無く、簡便さから眼科のみならず内科や健康診断でも使われる。欠点は、散瞳が不十分であるため網膜の中央部分しか撮影できない。このため、糖尿病性網膜症等による小瞳孔の場合への対応性が要求される。
すなわち、ライトガイド42の射出端42aから出射されたアライメント光束は、反射鏡44により反射された2孔絞り43に導かれ、2孔絞り43の孔部43a,43aを通ったアライメント光束は、リレーレンズ45に導かれる。リレーレンズ45を通過したアライメント光束は、ハーフミラー46により穴空きミラー12に向けて反射される。リレーレンズ45は、ライトガイド42の射出端42aを、穴空きミラー12の孔部12aの中央位置Xに一旦中間結像する。その孔部12aの中央位置Xに結像されたアライメント視標を形成する一対のアライメント輝点310,310は、対物レンズ11を介して被検眼Eの角膜Cに導かれる。
(1)センサ検知
瞬き/グリーンフィルタ/視度補正レンズ/ランプハウスカバー/アライメント・クイックミラー/オートフォーカスモータの検知を行う。
(2)モータ駆動
アライメント/クイックミラー/オートフォーカスモータの駆動制御を行う。
(3)ソレノイド駆動
水晶体絞り/前眼部切換え/反射棒ソレノイドの駆動制御を行う。
(4)LED点灯
スプリット/アライメント/手元照明/内部固視の点灯・点滅を制御する。
(5)スイッチ信号の読み込み
架台部2からの各種スイッチ信号の読み込みを行う。
(1)ダイレクトプリント機能
撮影用CCDカメラ6で撮影した画像をプリンタ8へ直接転送する機能をいう。撮影用CCDカメラ6の本体にもピクトブリッジ機能は実装されているが、印刷する際に撮影用CCDカメラ6の本体を操作する必要があり、操作性が悪い。そこで、一連の撮影動作の内部にプリントアウト機能を含めることにより操作を簡略化する。
(2)オートフォーカス機能(略称を「AF機能」という。)
観察用CCDカメラ37のCCD37aから得られる観察映像信号上のスプリット輝線311,311の状態を解析し、オートフォーカスを実現する機能をいう。映像信号の解析をボードコンピュータにおいて実行することにより、専用PC板を使用することなくオートフォーカスを実行できる。
(3)オートシュート機能(略称を「ASH機能」という。)
観察用CCDカメラ37のCCD37aから得られる観察映像信号上のアライメント輝点310,310とスプリット輝線311,311の状態を解析し、自動フラッシュ撮影動作を実現する機能をいう。上記オートフォーカスと同様に、映像信号の解析をボードコンピュータにおいて実行することにより、専用PC板を使用することなくオートシュートを実行できる。
(4)オート小瞳孔切換え機能(略称を「ASP機能」という。)
観察用CCDカメラ37のCCD37aから得られる観察映像信号上のスプリット輝線311,311の状態を解析し、小瞳孔の場合、自動的に絞りを挿入する機能をいう。上記オートフォーカスと同様に、映像信号の解析をボードコンピュータにおいて実行することにより、専用PC板を使用することなくオート小瞳孔切換えを実行できる。
(5)モニタ表示機能
観察像及び撮影像を観察モニタ3bに表示する。
(1)ハロゲンランプ制御部318aにてハロゲンランプ17bの発光を制御する。
(2)キセノンランプ制御部318bにてキセノンランプ17aの発光を制御する。
ここで、スプリット輝線311,311の重心位置検出は、取り込まれた眼底観察像中のスプリット輝線311,311の輝度分布特性において、輝度が閾値以上である領域の中心点を重心位置として検出するようにしている。
このスプリット輝線311,311の数判断は、ステップS4で輝度分布特性を用いて重心位置の検出を行っていることに伴い、重心位置が検出された数とする。
ここで、左右のスプリット輝線311,311の上下関係により、モータ移動量と共にモータ移動方向も確定しておく。
ここで、2つのスプリット輝線311,311の分離量が、例えば、±0.5Dにあるとき、2つのスプリット輝線311,311の位置が合焦範囲内であると判断する。
ここで、移動方向は、左右のスプリット輝線311,311のうち、どちらのスプリット輝線311が検知されたか否かにより判断する。
ここで、アライメント輝点310,310の重心位置検出は、スプリット輝線311,311と同様に、取り込まれた眼底観察像中のアライメント輝点310,310の輝度分布特性において、輝度が閾値以上である領域の中心点を重心位置として検出するようにしている。
すなわち、観察像にて認識されるスプリット輝線311,311が1つであることにより小瞳孔であると判定し、小瞳孔判定時、許容範囲のアライメント調整が行われていることを条件として、自動的に小瞳孔絞り(水晶体絞り)を挿入する。例えば、高倍時(画角30°)に水晶体絞りを切り換えてφ3.3mmの瞳径まで撮影できるようにする。なお、高倍時には、水晶体絞りを切り換えると共に、フレアー対策として電気的マスクを入れる。
ここで、2つのアライメント輝点310,310の()スケール309に対する位置関係により、モータ移動量と共にモータ移動方向(上下・左右・前後)も確定しておく。
ここで、2つのアライメント輝点310,310の合致判断は、例えば、2つのアライメント輝点310,310の重心位置の差が0.3mm以下であるとき、あるいは、輝点分離量1/6以内であるとき合致していると判断する。
ここで、スプリット輝線311,311の最終確認は、ステップS9と同様に、2つのスプリット輝線311,311の位置が合焦範囲内であるとき最終確認終了とし、2つのスプリット輝線311,311の位置が合焦範囲外であるとき最終確認できないとする。
ここで、被検眼Eの視度情報は、予めレフラクトメータや検影法や自覚的検査法等の屈折検査法を用いて検査しておき、この視度情報を予め被検者のID情報と共に入力するか、予め検者による操作で視度情報を入力しておく。
なお、ASH機能を無効にする理由は、眼底像で合焦するので、光学系に被検眼Eが含まれることになり、屈折異常の場合には、合焦確認を条件とするオートシュート機能を実行しないことが好ましいことによる。
実施例1の無散瞳眼底カメラにおける作用を、「手動操作による眼底撮影作用」、「オートフォーカス作用」、「2つのスプリット輝線認識時におけるオートシュート作用」、「小瞳孔判定時におけるオートシュート作用」、「スプリット輝線誘導作用」、「AF機能とASP機能とASH機能のマニュアル選択作用」、「AF機能とASP機能とASH機能の自動選択作用」に分けて説明する。
図11は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをOFFにしての手動操作による眼底撮影作用を説明する図で、(a)はモニタ中央に被検眼を映し出したモニタ画面を示し、(b)は合焦操作とアライメント操作を行う前のモニタ画面を示し、(c)は合焦操作とアライメント操作を行った後のモニタ画面を示し、(d)は撮影時の眼底のレビュー像を表示したモニタ画面を示す。以下、例えば、検者が熟練者であり、手動操作により眼底撮影を行う場合の操作手順を説明する。
図12は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをONにしての自動眼底撮影時におけるオートフォーカス作用を説明するスプリット輝線図である。図13は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをONにしての自動眼底撮影時におけるオートフォーカス動作でのスプリット輝線の重心位置検出作用の説明図である。以下、例えば、検者が未熟者であり、オートフォーカス機能を使って眼底撮影を行う場合のオートフォーカス動作手順を説明する。
図14は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをONにしての自動眼底撮影時におけるアライメント輝点状態の分類図であり、(a)は()スケール内に輝点がない状態を示し、(b)は()スケール内に1つの輝点のみがある状態を示し、(c)は()スケール内に2つの離れた輝点がある状態を示し、(d)は()スケール内に2つの合致していない輝点がある状態を示し、(e)は()スケール内に2つの合致した輝点がある状態を示す。図15は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをONにしての自動眼底撮影時におけるオートアライメント動作でのアライメント輝点の検出領域の設定作用説明図である。図16は、実施例1の無散瞳眼底カメラにてオートON/OFFスイッチをONにしての自動眼底撮影時におけるオートアライメント動作でのアライメント輝点の重心位置検出作用の説明図である。以下、上記オートフォーカス動作に引き続き実行される2つのスプリット輝線認識時におけるオートシュート動作手順を説明する。
1)フォーカス状態
オートフォーカスにて精度が±0.5D以内
2)アライメント状態
被検眼上XY方向が0.5mm以内で、被検眼上Z方向が0.3mm以内
上記1),2)を満たすことを実行条件とする。
図17は、実施例1の無散瞳眼底カメラにて観察モニタ3bに2つのスプリット輝線が映し出される状態の説明図であり、(a)は被検眼Eの瞳孔径が4mm以上でアライメント輝点が合致している場合のモニタ観察像を示し、(b)は被検眼Eの瞳孔径が4mm以上でアライメント輝点が合致している場合の瞳孔への入射光を示す。図18は、実施例1の無散瞳眼底カメラにて観察モニタ3bに1つだけスプリット輝線が映し出される状態の説明図であり、(a)は被検眼Eの瞳孔径が4mm以内でアライメント輝点が合致している場合のモニタ観察像を示し、(b)はアライメント輝点が合致していない場合の瞳孔への入射光を示す。図19は、実施例1の無散瞳眼底カメラにて小瞳孔判定時における小瞳孔絞り(水晶体絞り)と電気的なマスクの挿入作用を説明するための眼底像を示す図である。
例えば、被検眼Eが小瞳孔であって、観察モニタ3bに全くスプリット輝線が映し出されない場合には、少なくとも1つのスプリット輝線311を用いて行われるオートフォーカス動作を実行することができず、オートシュート機能が発揮されない。
AF機能(オートフォーカス機能)とASP機能(オート小瞳孔切換え機能)とASH機能(オートシュート機能)のマニュアル選択操作は、図9に示すように、メニュー操作により観察モニタ3bにAuto/Manualの選択画面を表示し、このAuto/Manualの選択画面を用いて行われる。
AF機能とASP機能とASH機能の自動選択とは、各自動動作機能について、予め無効にしておくべき無効条件が成立するか否かを判断し、無効条件が成立すると、検者によるマニュアル操作を待つことなく、無効条件が成立する自動動作機能を自動的に無効とする選択を行うことをいう。以下、AF機能とASP機能とASH機能を全て無効にする場合と、ASP機能のみを無効にする場合と、ASH機能のみを無効にする場合と、に分けて説明する。
補検眼Eの視度が屈曲異常であるという屈曲異常条件が成立する場合、図10のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS41へと進み、ステップS41では、被検眼Eの視度が-13D〜+12Dの範囲を超えているとの判断に基づき、AF機能とASP機能とASH機能が無効にされると共に、「Auto無効」のモニタ表示と、視度補正レンズの挿入を促す「視度補正レンズ挿入」のモニタ表示が行われる。
したがって、補検眼Eの視度が屈曲異常である場合、検者がモニタ表示にしたがって視度補正レンズを挿入し、手動操作による合焦やアライメント調整を経過し、撮影スイッチ2cを押して眼底撮影を行うことで、例えば、前眼部から眼底に切り替えた後、合焦完了とならず時間が経過するような場合に比べ、迅速に眼底撮影を行うことができる。
したがって、被検眼Eが小瞳孔等であることによりスプリット輝線311,311が全く検出されない場合、検者がモニタ表示にしたがって小瞳孔絞りを挿入し、手動操作による合焦や中心から左右に移動した()スケール309に一致させるアライメント調整を経過し、撮影スイッチ2cを押して眼底撮影を行う。これにより、例えば、前眼部から眼底に切り替えた後、合焦完了とならず時間が経過するような場合に比べ、迅速に眼底撮影を行うことができる。なお、検出されるスプリット輝線311の数が1本の場合は、ステップS43へ進み、小瞳孔絞りの挿入を促す「小瞳孔絞り」のモニタ表示が行われることで、眼底撮影の迅速化となる。
したがって、被検者がスプリット輝線311,311を見ないように、スプリットスイッチ202を押してスプリット輝線311,311を退避させた場合、例えば、スプリット輝線311,311を用いて行われる合焦が完了とならず時間が経過するような場合に比べ、迅速に眼底撮影を行うことができる。なお、このスプリット退避条件が成立する場合、スプリット視標情報を用いないで実行可能なASH機能のみに関しては、有効にする設定としても良い。
したがって、内部固視標を消さないで外部固視標を使用する場合、内部固視標を消さない限り、眼底Efが動いてオートフォーカス動作等に支障を与える。よって、このような場合には、標準設定としてAF機能とASP機能とASH機能を無効にし、内部固視標が消された条件を負荷して、各機能を有効にするように戻すことで、迅速に眼底撮影を行うことができる。
したがって、オートフォーカス機能が正常に動作せず、合焦完了の判定までに時間を要する場合には、いち早くマニュアル操作に切り換えることで、迅速に眼底撮影を行うことができる。
検者が小瞳孔スイッチ209を1回押した場合、図10のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS42→ステップS45→ステップS47→ステップS51→ステップS52へと進み、ステップS52では、小瞳孔絞りを挿入して撮影したいという検者の意図を優先し、ASP機能のみが無効にされると共に、「小瞳孔絞り」のモニタ表示が行われる。
また、検者が小瞳孔スイッチ209を2回押した場合、図10のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS42→ステップS45→ステップS47→ステップS51→ステップS53→ステップS54へと進み、ステップS54では、通常絞りを挿入して撮影したいという検者の意図を優先し、ASP機能のみが無効にされると共に、「小瞳孔絞り無効」のモニタ表示が行われる。
したがって、通常絞り/小瞳孔絞りの切換えを検者が行いたい場合、小瞳孔スイッチ209を、ASP機能の有効・無効を選択するスイッチとして用いることができ、ASP機能のみを無効にしたい場合、メニュー操作により観察モニタ3bにAuto/Manualの選択画面を表示してマニュアル選択操作を行う必要が無くなり、容易な操作性を得ることができる。
検者がオートON/OFFスイッチ213を奇数回押した場合、図10のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS42→ステップS45→ステップS47→ステップS51→ステップS53→ステップS55→ステップS56へと進み、ステップS56では、AF機能とASP機能は有効にしたままで、ASH機能のみが無効にされると共に、「ASH無効」のモニタ表示が行われる。
一方、検者がオートON/OFFスイッチ213を偶数回押した場合、図10のフローチャートにおいて、ステップS40→ステップS42→ステップS45→ステップS47→ステップS51→ステップS53→ステップS55→ステップS57→ステップS59へと進み、ステップS59では、AF機能とASP機能とASH機能が有効のままとされると共に、「Auto有効」のモニタ表示が行われる。
したがって、熟練者等で、自分のタイミングで撮影したい場合は、オートON/OFFスイッチ213を押すだけで良く、オートON/OFFスイッチ213を、ASH機能の有効・無効を選択するスイッチとして用いることができ、ASH機能のみを無効にしたい場合、メニュー操作により観察モニタ3bにAuto/Manualの選択画面を表示してマニュアル選択操作を行う必要が無くなり、容易な操作性を得ることができる。
実施例1の無散瞳眼底カメラにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
2 架台部
2a 操作パネル
2b ジョイスティック
2c 撮影スイッチ
209 小瞳孔スイッチ
213 オートON/OFFスイッチ
3 装置本体
3a 合焦ハンドル
3b 観察モニタ
31 観察LCDユニット
37 観察用CCDカメラ
309 ()スケール
310,310 アライメント輝点(アライメント視標)
311,311 スプリット輝線(スプリット視標)
313 小瞳孔絞り
315 本体PCB
316 ボードPC
317 撮影カメラ中継PCB
318 DC電源PCB
319 キャプチャボード
324 アライメントモータ検知センサ
326 オートフォーカスモータ(+)検知センサ
327 オートフォーカスモータ(-)検知センサ
330 アライメントモータ
332 オートフォーカスモータ
333 水晶体絞り駆動ソレノイド
334 前眼部切換え駆動ソレノイド
335 反射棒駆動ソレノイド
4 顎受け
5 外部固視標
6 撮影用CCDカメラ(カメラ)
7 マウス/10キーボード
8 プリンタ
9 パーソナルコンピュータ
9a PC用モニタ
10 照明光学系
17a キセノンランプ
17b ハロゲンランプ
20 撮影光学系
30 観察光学系
40 アライメント系
41 アライメントLED
50 内部固視系
60 スプリット光学系
61 スプリットLED
E 被検眼
Ef 眼底(撮影対象)
Claims (6)
- 被検眼の撮影対象部分に合焦するためスプリット視標を投影するスプリット光学系と、被検眼に対して装置本体を位置合わせするためアライメント視標を投影するアライメント系と、前記被検眼の撮影対象像を前記スプリット視標および前記アライメント視標と共に表示する観察モニタを含む観察光学系と、前記被検眼の撮影対象像を撮影するカメラを含む撮影光学系と、を備えた眼科撮影装置において、
前記観察光学系から得られるスプリット視標に基づき自動的な合焦を実現するオートフォーカス機能と、前記観察光学系から得られるスプリット視標の状態が小瞳孔と判定された場合に自動的に絞りを挿入するオート小瞳孔切換え機能と、合焦とアライメント位置合わせの最終確認結果が適正範囲内になると自動フラッシュ撮影動作を実行するオートシュート機能と、を有する自動撮影制御手段を設け、
前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部有効選択モードと、前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能の全部無効選択モードと、前記自動撮影制御手段が持つ自動動作機能のうち、一部の自動動作機能を有効にし、残りの自動動作機能を無効とする一部有効選択モードと、を有する自動動作機能選択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、
前記自動動作機能選択手段は、前記自動撮影制御手段が持つオートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能のそれぞれの自動動作機能について、有効とするか無効とするかの選択をマニュアル操作にて行う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、
前記自動動作機能選択手段は、前記自動撮影制御手段が持つオートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能のそれぞれの自動動作機能について、予め無効にしておくべき無効条件が成立するか否かを判断し、無効条件が成立する自動動作機能を自動的に無効とする選択を行う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、
前記自動動作機能選択手段は、被検眼の視度が屈折異常である屈折異常条件、前記観察光学系によりスプリット視標が全く検出されないスプリット無し条件、スプリット視標を退避させたスプリット退避条件、外部固視標を使用する外部固視標使用条件、オートフォーカス機能が正常に動作しないオートフォーカス不能条件、の何れか一つの条件が成立したとき、オートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能を全て無効とする選択を行うことを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項3または請求項4に記載された眼科撮影装置において、
スイッチ操作により小瞳孔絞りを挿入する小瞳孔スイッチを設け、
前記自動動作機能選択手段は、前記小瞳孔スイッチに対して小瞳孔絞りまたは通常絞りを挿入するスイッチ操作が行われた場合、小瞳孔スイッチ操作を自動動作機能の選択に優先し、オート小瞳孔切換え機能のみを無効とする選択を行うことを特徴とする眼科撮影装置。 - 請求項3乃至請求項5の何れか1項に記載された眼科撮影装置において、
スイッチ操作によりオートシュート機能のオン/オフを選択するオートON/OFFスイッチを設け、
前記自動動作機能選択手段は、前記オートON/OFFスイッチに対する奇数回のスイッチ操作時、オートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能を有効としたままでオートシュート機能のみを無効とする選択を行い、前記オートON/OFFスイッチに対する偶数回のスイッチ操作時、オートフォーカス機能とオート小瞳孔切換え機能とオートシュート機能を有効とする選択を行うことを特徴とする眼科撮影装置。
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