JP2011045552A - 眼科撮影装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】検者が撮影開始操作をしてから実際に撮影が実行されるまでの時間を最小限にし、撮影の失敗を少なくする。
【解決手段】検者が撮影開始スイッチを押すと、S1で撮影制御を開始する。S2で跳ね上げミラーを光路から退避する。S3で撮影開始制御を実行し、撮影カメラではS3に応じて、S11の撮影開始処理を実行する。S3の処理終了後にS4の処理を電子シャッタ制御の終了時間が経過するまで繰り返す。その後、S5で撮影用光源で可視光を発光し、可視光は被検眼の眼底で反射され撮像素子に結像する。最後に、S6で撮影終了制御を実行する。このように、同一のセンサで観察と撮影を行い、撮影時に電子シャッタ制御を用いた撮影制御を行うことにより、撮影開始操作をしてから撮影が実行されるまでの時間を最小限にする。
【選択図】図3

Description

本発明は、例えば眼科医院や集団健診等で用いられ、被検眼を観察しながら画像記録を行う眼科撮影装置に関するものである。
眼科撮影装置として、被検眼の眼底撮影を行う眼底カメラが広く知られている。眼底カメラには、観察時に被検眼が眩しさを感じない近赤外光を用い、静止画を撮影する瞬間に、可視光で眼底を照明して眼底撮影を行う無散瞳型眼底カメラがよく用いられている。
この無散瞳型眼底カメラでは、眼底カメラ内に観察と撮影が可能なセンサを内蔵することで、装置の小型化を実現している。更に、撮影スイッチの操作からの画像取得までの時間を短縮しながら、反射率が異なる被検眼に対する頻繁な観察光量の煩わしい操作の改善を行った眼底カメラが、特許文献1に開示されている。
また、被検眼に散瞳剤を点眼し、観察・撮影時に共に可視光を用いて精密な眼底検査及び眼底撮影を行う散瞳型眼底カメラもよく用いられている。
この散瞳型眼底カメラと、先の無散瞳型眼底カメラとを一体化させることで、多機能化を実現している散瞳・無散瞳一体型眼底カメラが知られている。更に、散瞳・無散瞳の機能の切換手段により、散瞳時は可視観察、無散瞳時は赤外観察に切換える眼底カメラが特許文献2に開示されている。
そして、近年ではデジタル化が容易なことから、眼底カメラの撮影用カメラに、一般に使われるデジタルカメラが多く用いられるようになってきている。特に、一眼レフタイプのデジタルカメラが用いられるのは、眼底カメラからのリモート撮影が可能であることに加え、今までのフィルムタイプのカメラとの互換性が良く、解像度も眼科用の診断画像として十分なためである。更に、一般に使われるデジタルカメラであるので、高解像度化する最新機能のセンサが内蔵されることが多い。
最近では、この一眼レフタイプのデジタルカメラのセンサを静止画記録だけではなく、動画観察や動画記録の用途に用いるライブビュー機能が追加されている。一般的に、ライブビュー機能はファインダを覗かなくとも撮影できるので、撮影アングルの自由度が大きくなるという利点がある。近年の眼底カメラでは、アライメントやピント合わせを行う観察用時に、このライブビュー機能を用いたものも提案されている。
特開平9−308610号公報 特開平9−66030号公報
しかしながら特許文献1では、眼底カメラ内に観察と撮影が可能なセンサを内蔵することになるため、一般に使われるデジタルカメラは使用されていない。
また、特許文献2の眼底カメラでは、無散瞳時の観察を行うためのCCD及びその観察光学系が構成されており、観察用の撮像素子と撮影用の撮像素子を構成する必要がある。これらの課題を解決するために、近年では無散瞳時の観察を行うためのCCD及びその観察光学系を、一般に使われるデジタルカメラとライブビュー機能を用いることで、解決する方法が考えられている。
ところが無散瞳眼底カメラでは、観察時に被検眼に眩しさを感じさせない近赤外光を用い、静止画を撮影する瞬間に可視光で眼底を照明して眼底撮影を行うように構成されている。このため、撮影時の可視光照明のタイミング信号が必要になり、そのタイミング信号は一般に使われるデジタルカメラのシャッタ幕のX接点信号である開放信号を用いている。そして、ライブビュー機能の使用中は、シャッタ幕が開放状態になっているため、上記のタイミング信号を必要とする場合には、撮影の瞬間にシャッタ幕を開放状態から一旦は閉じた状態に戻さなければならない。
従って、一般に使われるデジタルカメラのライブビュー機能を用いて、被検眼の観察と撮影を行う場合に、検者が撮影開始操作をしてから実際に撮影が実行されるまでに時間を要することになる。そのため、撮影の瞬間に被検眼の固視位置が動いたり瞬きが発生することで、撮影の失敗を招く可能性がある。
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、ライブビュー機能を備えた無散瞳型又は散瞳・無散瞳一体型の眼科撮影装置を提供することにある。
上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影装置は、眼底に対する観察と撮影が可能な撮像手段と、該撮像手段に受光された画像を動画観察モニタに表示する第1動画観察手段と、該第1動画観察手段における観察状態から静止画による前記撮影を行うための撮影開始手段と、前記撮像手段に対して電子シャッタ制御を行う電子シャッタ制御手段とを有し、前記撮影開始手段からの開始信号に応じて、動画観察から静止画撮影に切換えを行う際に前記電子シャッタ制御手段による静止画を表示することを特徴とする。
本発明に係る眼科撮影装置は、一般に使われるデジタルカメラのライブビュー機能を用いた観察を行い、撮影時に電子シャッタ制御を用いた撮影制御を行うことにより、検者が撮影開始操作をしてから実際に撮影が実行されるまでの時間を最小限にしている。従って、撮影の瞬間に被検眼の固視位置が動いたり瞬きが発生することを防ぐことができるので、撮影の失敗が少なくなる。
更に、一般に使われるデジタルカメラを用いることで、高解像度化するセンサの進歩に追従し、ライブビュー機能を観察に用いているので、観察を行うためのCCDなどの専用センサと、観察光学系を構成する必要がなく、装置を小型化できる。
実施例1の無散瞳型の眼底カメラの構成図である。 実施例1の観察状態の説明図である。 実施例1の撮影時のフローチャート図である。 実施例1の撮影カメラのタイミングチャート図である。 実施例2の無散瞳モードの構成図である。 実施例2の散瞳モードの構成図である。
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は眼科撮影装置として実施例1の眼底カメラの構成図を示している。この眼底カメラは無散瞳型の眼底カメラであり、眼底カメラの後方に撮影カメラCが取り付けられている。眼底カメラの眼底照明光学系O1である観察用光源1から、被検眼Eに対向する対物レンズ2に至る光路上には、コンデンサレンズ3、撮影用光源4、ミラー5、リング状の開口を有する絞り6、リレーレンズ7、孔あきミラー8が順次に配列されている。
孔あきミラー8の透過方向の眼底撮影光学系O2の光路上には、合焦レンズ9、撮影レンズ10、跳ね上げミラー11、撮影カメラCが配列されている。ここで、観察用光源1は赤外光を射出するLED光源であり、跳ね上げミラー11は赤外光を透過し、可視光を反射する機能を有している。また、跳ね上げミラー11の反射方向には、被検眼Eの固視を誘導するためのLED等の発光部材を整列して配置した内部固視灯12が配置されている。
一方、孔あきミラー8の前面には、図示は省略しているが、アライメント指標のLED光源と、その光束を導くライトガイドの出射端が配置されており、被検眼Eの角膜面にアライメント指標を投影するアライメント用指標投影系が設けられている。同様に、図示は省略しているが、眼底照明光学系O1の光路内には、被検眼Eの眼底Erにフォーカス指標を投影するフォーカス用指標投影系が設けられている。
背景技術でも述べたように、本実施例の撮影カメラCは、一眼レフタイプのデジタルカメラであり、上述した眼底カメラに付設され、更に取り外し可能な構成とされている。眼底撮影光学系O2の撮影カメラC内の光路の延長上には、跳ね上げミラー21、露光状態を制御するためのシャッタ幕22の先幕22a及び後幕22b、撮像素子23が配列されている。
また、撮影カメラC内では、撮像素子23の出力は動画像生成部24を介してLCD等から成る動画観察モニタ25に接続され、更に撮影カメラCの制御を行う撮影カメラ制御部26に接続されている。また、撮影カメラ制御部26の出力は電子シャッタ制御を行う電子シャッタ制御部27を介して撮像素子23、ミラー21、シャッタ幕22に接続されている。
また、眼底カメラには眼底カメラ全体の制御を行うシステム制御部31が内蔵され、システム制御部31は撮影カメラCの撮影カメラ制御部26と接続されている。システム制御部31の出力は跳ね上げミラー11に接続され、また撮影光源制御部32を介して撮影用光源4に接続されている。また、システム制御部31には撮影開始スイッチを備え、被検眼Eの静止画撮影を実行する入力部33の出力が接続されている。
アライメント時には、観察用光源1を出射した赤外光は、コンデンサレンズ3、撮影用光源4を経てミラー5で反射される。ミラー5での反射光は、絞り6、リレーレンズ7を通り、孔あきミラー8の周辺で反射し、対物レンズ2、被検眼Eの瞳Epを通り眼底Erを照明する。そして、眼底Erでの赤外反射光は、瞳Ep、対物レンズ2、孔あきミラー8の孔を通り、合焦レンズ9、撮影レンズ10、赤外光を透過する跳ね上げミラー11を透過し、撮影カメラCの撮像素子23上に結像する。
このように、観察用光源1から出射した赤外光は、眼底Erで反射されて眼底像として撮像素子23上に結像し、動画観察モニタ25上で動画として観察ができる。撮影カメラCにおけるこの観察状態はライブビュー状態そのものである。
一方、図示しないアライメント用指標投影系及びフォーカス用指標投影系から発せられた光束は、それぞれ被検眼Eの眼底Erと角膜面で反射され、撮像素子23上に結像する。図2に示す動画観察モニタ25上で、眼底Erの観察像Er’と共に、アライメント指標WD1、WD2及びフォーカス指標SPが表示され、観察可能となっている。検者はこのアライメント指標WD1、WD2がアライメント範囲Mに入り、2つのフォーカス指標SPが横に一直線となるように、被検眼Eと眼底カメラの位置合わせを行うと共に、眼底Erに対するフォーカス合わせを行う。
このとき、眼底Erからの反射像と、アライメント指標WD1、WD2、フォーカス指標SPを撮像素子23上に導光するために、撮影カメラCの跳ね上げミラー21は眼底撮影光学系O2の光路から退避している。また、先幕22aと後幕22bの機械シャッタ制御手段は開放状態とされている。この制御により、撮影カメラCの動画観察モニタ25を用いて、被検眼Eのアライメントを行うことが可能である。また、撮影カメラCにおけるこの制御によりライブビュー機能を達成している。
ここで、撮影カメラCのライブビュー機能を使用しない状態では、跳ね上げミラー21は眼底撮影光学系O2の光路中に挿入されている。また、先幕22aは遮光状態となっているため、眼底Erからの反射像と、アライメント指標WD1、WD2やフォーカス指標SPを撮像素子23上に導光することができない。
図3(a)は静止画撮影時の動作のフローチャート図である。検者は被検眼Eのアライメントの終了後に、入力部33の撮影開始スイッチを押す。この開始信号によりシステム制御部31は、ステップS1の処理を行い撮影制御を開始する。ステップS2で、システム制御部31は撮影用光源4からの可視光を撮像素子23に導光するために、跳ね上げミラー11を眼底撮影光学系O2から退避する。更に、静止画撮影時に不必要な光が写り込まないようにするため、観察用光源1、内部固視灯12、アライメント指標WD1、WD2、フォーカス指標SPの消灯を行う。
ステップS2のこの撮影準備制御が終了すると、システム制御部31はステップS3で、撮影カメラCに対する撮影開始制御を実行する。撮影カメラCではステップS3に応じて、図3(b)の撮影カメラCでのステップS11の撮影開始処理が実行されるが、この撮影カメラCの制御は後述する。
ステップS3の処理終了後に実行される眼底カメラでのステップS4の処理もシステム制御部31で実行され、電子シャッタ制御の終了時間が経過するまでこの処理を繰り返す。つまり、撮影カメラCの内部で行われる電子シャッタ制御が終了されるまでの待機処理である。次に、ステップS4の待機処理が終了すると、システム制御部31ではステップS5として、撮影光源制御部32に発光命令を出力し、撮影用光源4を発光させる。
このようにして、撮影用光源4から発せられた可視光は、眼底照明光学系O1を通過した後に、被検眼Eの眼底Erで反射され、眼底反射像は眼底撮影光学系O2を通って撮像素子23に結像する。最後に、ステップS6ではステップS2で行った撮影準備制御とは逆工程の撮影終了制御を実行する。
図3(b)のフローチャート図では、眼底カメラのステップS3の処理から、撮影カメラ制御部26への切換えによって、ステップS11の撮影開始処理が実行される。ステップS11の処理に続いて、ステップS12で撮影カメラ制御部26による撮影のための設定変更処理等が行われる。撮影カメラ制御部26は撮影準備処理であるステップS12の処理の終了後に、ステップS13で電子シャッタ制御部27に対して、電子シャッタ制御を実行させる。その後に、撮影カメラ制御部26はステップS14でシャッタ制御処理を実行し撮影制御を終了する。
このように、眼底カメラと撮影カメラCのそれぞれの撮影制御において、ステップS5で実行される撮影用光源4の発光制御が、ステップS13の電子シャッタ制御とステップS14のシャッタ制御の間で行われる。
図4は撮影カメラCにおける撮影制御の様子のタイミングチャート図である。図中の開の表記は光路を遮断していない状態を表し、閉の表記は光路を遮断している状態を表している。また、跳ね上げミラー21、先幕22a、後幕22bの動作を示しており、各ステップSは図3(a)、(b)のフローチャート図で説明した処理が行われる工程を示している。
縦の点線で示している電子シャッタ制御は、ステップS1の撮影開始の後に、ステップS13のタイミングで実行され、シャッタ制御はステップS14のタイミングで実行されており、ステップS5の発光制御はステップS13とS14の間で実行される。
このように、電子シャッタ制御の直前までに撮像素子23に受光された光は、ステップS13の電子シャッタ制御でリフレッシュされ、ステップS14のシャッタ制御終了後に静止画として記録される。つまり、ステップS5によって撮影用光源4から発光された眼底Erの反射像のみが、撮像素子23に蓄積され、静止画として記録可能となる。
図4(a)のように、ステップS1〜S14が実行されるまで、跳ね上げミラー21、先幕22a、後幕22bは全て開の状態となっている。即ち、特長的な第1動画観察手段で説明したライブビュー機能を使用したまま、ステップS5で発光制御を行うことである。この制御が本実施例の特長的な制御であることは、次の図4(b)と比較すると明らかである。
図4(b)はライブビュー機能を使用していない場合における撮影制御のタイミングチャート図である。図4(a)との違いは、ステップS1〜S14が実行されるまでの間に、跳ね上げミラー21、先幕22aが、それぞれ閉の状態から開の状態になっていることである。通常では、撮影カメラCのシャッタ幕22の開放信号であるX接点信号は、先幕22aが閉の状態から開の状態になった状態で出力され、このX接点信号に同期してステップS5で発光制御が行われる。
このように、図4(b)で行われる先幕22aが閉の状態から開の状態にする制御を、図4(a)ではステップS13の電子シャッタ制御で代用している。つまり、先幕22aが閉の状態から開の状態とする動きを、ステップS13の電子シャッタ制御によって達成していることになる。従って、電子シャッタ制御の直前までに撮像素子23に受光された光は、ステップS13の実行後にリフレッシュされ、ステップS5で撮影用光源4から発光された眼底Erの反射光のみが撮像素子23に蓄積され、静止画として記録される。
また、図4(a)中に記載の処理Hは、第1動画観察手段で説明したライブビュー機能を使用した状態から、図4(b)で説明した先幕22aを用いた撮影制御を行う場合に、追加される処理である。しかし、この処理Hは図4(a)で明らかなように不要な処理である。また、この先幕22aの処理Hによっては、ステップS1〜S5までの時間を要する場合もあり、この時間によって、被検眼Eの固視位置が動いたり瞬きが発生する可能性もある。
このように、処理Hを行わないことで、撮影開始操作をしてから実際に撮影が実行されるまでの時間を最小限にし、撮影の瞬間に被検眼Eの固視位置が動いたり瞬きが発生することを防ぐことができ、撮影の失敗を防止している。
実施例1における眼底カメラは無散瞳型の眼底カメラであり、被検眼Eが眩しさを感じない近赤外光を用いて、撮影カメラCの動画観察モニタ25で観察している。従って、観察に十分な画像が得られると共に、被検眼Eに掛かる負荷を少なくできる。このように、無散瞳型の眼底カメラの特長を維持すると共に、撮影カメラCのような一般に使われるデジタルカメラを用いることができる。更に、そのライブビュー機能を観察に用いているので、観察を行うためのCCDなどの専用センサにより観察光学系を構成する必要がなく、装置を簡略化することが可能となる。
図5は実施例2における散瞳型と無散瞳型の眼底カメラを一体化した散瞳・無散瞳一体型眼底カメラの構成図であり、実施例1と同じ符号の部材は同じ符号で示している。実施例1の図1に対し、眼底照明光学系O1内のコンデンサレンズ3と撮影用光源4の間に、赤外カットフィルタ41、可視カットフィルタ42が追加され、内部固視灯12の光路内に挿脱可能な反射ミラー43、直視ファインダ44が設けられている。
赤外カットフィルタ41と可視カットフィルタ42は、択一的に光路内挿脱に可能とされている。また、反射ミラー43は跳ね上げミラー11と内部固視灯12の間に設けられ、検者が可視光により被検眼Eのファインダ観察が可能な直視ファインダ44に導光可能となっている。
入力部33’は実施例1と機能的に異なっており、撮影開始スイッチに加えて、散瞳モードと無散瞳モードとの観察状態切換えのための散瞳・無散瞳選択スイッチが設けられている。また、観察用光源1については、実施例1では赤外光を射出するLEDとしたが、本実施例2では可視光を出射するハロゲンランプとされている。
この実施例2では、最初に入力部33’に設けられた散瞳・無散瞳選択スイッチを操作し、散瞳モードと無散瞳モードの切換え選択を行う。挿脱可能な反射ミラー43は、跳ね上げミラー11の反射方向の光路から離脱されており、可視カットフィルタ42が眼底照明光学系O1に挿入されている。
観察用光源1を出射した可視光は、コンデンサレンズ3を通り、可視カットフィルタ42によって赤外光のみが透過される。可視カットフィルタ42を透過した赤外光は、撮影用光源4を通り、ミラー5で反射される。以下、撮像素子23上に結像するまでは、実施例1と同様である。
従って、観察用光源1から出射した可視光は赤外光のみとなって、眼底Erで反射された後に撮像素子23上に結像し、動画観察モニタ25上に動画による眼底像Er’として観察でき、実施例1と同様にアライメントを行うことができる。ここで、挿脱可能な反射ミラー43は、跳ね上げミラー11の反射方向の光路から離脱し、内部固視灯12からの光を被検眼Eに導光しながら、直視ファインダ44により観察可能となる。
また、撮影制御は実施例1と同様の制御であり、その効果も同様である。つまり、無散瞳モードでは動画観察モニタ25による第1動画観察手段による観察を行い、静止画撮影時には電子シャッタ制御部27による電子シャッタ処理を行うようになっている。
散瞳モードを選択すると、図6に示すように挿脱可能な反射ミラー43は、跳ね上げミラー11の反射方向の光路に挿入され、赤外カットフィルタ41は眼底照明光学系O1に挿入される。観察用光源1を出射した可視光はコンデンサレンズ3を通り、赤外カットフィルタ41によって赤外光成分がカットされ透過される。
眼底Erの眼底像は対物レンズ2、合焦レンズ9、撮影レンズ10を経て跳ね上げミラー11に戻るが、跳ね上げミラー11は可視光を反射するため、眼底像反射ミラー43の方向に反射され、直視ファインダ44による第2動画観察手段によって観察できる。このように、実施例1と異なり可視光を用いた検者により直視観察を行い、被検眼Eのアライメントを行うことが可能である。
また、撮影制御は実施例1で説明した図4(b)の制御と同様になる。この場合の撮影制御については、撮影カメラCを用いた一般的な撮影方法である。つまり、散瞳モードでは直視ファインダ44で観察を行い、撮影時には先幕22aを用いた撮影制御を行う。
このように実施例2における制御は、散瞳モードと無散瞳モードの選択に応じて、無散瞳モードでは動画観察モニタ25で観察し、電子シャッタ処理を用いた撮影制御を行い、散瞳モードでは直視ファインダ44で観察し、先幕22aを用いた撮影制御を行う。
実施例2の眼底カメラは、実施例1で説明した無散瞳型の眼底カメラと同様の制御を無散瞳モードで行うことにより、実施例1と同様に観察を行うためのCCDなどの専用センサ、観察光学系を必要とせず、装置を簡略化することができる。特に実施例2のように、散瞳モードと無散瞳モードの両方の機能を有する装置は一般に複雑化が免れないため、その効果は大きい。更に、実施例1と同様に、撮影開始操作をしてから実際に撮影が実行されるまでの時間を最小限にし、撮影の瞬間に被検眼の固視位置が動いたり瞬きが発生することを防ぐことが可能となり、撮影の失敗を防止できる。
C 撮影カメラ
22a 先幕
22b 後幕
23 撮像素子
25 動画観察モニタ
26 撮影カメラ制御部
27 電子シャッタ制御部
31 システム制御部

Claims (4)

  1. 眼底に対する観察と撮影が可能な撮像手段と、該撮像手段に受光された画像を動画観察モニタに表示する第1動画観察手段と、該第1動画観察手段における観察状態から静止画による前記撮影を行うための撮影開始手段と、前記撮像手段に対して電子シャッタ制御を行う電子シャッタ制御手段とを有し、前記撮影開始手段からの開始信号に応じて、動画観察から静止画撮影に切換えを行う際に前記電子シャッタ制御手段による静止画を表示することを特徴とする眼科撮影装置。
  2. 前記動画観察では赤外光による観察を行い、前記静止画撮影では可視光による撮影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。
  3. 前記静止画撮影に際して可視光を発光する撮影用光源を有し、前記電子シャッタ制御の動作に同期して前記撮影用光源の発光制御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。
  4. 前記撮像手段の露光状態を制御するシャッタ幕による機械シャッタ制御手段と、ファインダ観察が可能な第2動画観察手段と、前記第1動画観察手段と前記第2動画観察手段の切換えを行う観察状態切換手段とを有し、前記第2動画観察手段を用いた動画観察に際しては前記機械シャッタ制御による前記静止画撮影を行い、前記第1動画観察手段を用いた動画観察に際しては前記電子シャッタ制御手段による前記静止画撮影を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の眼科撮影装置。
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