JP2013027619A

JP2013027619A - 眼科装置

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Publication number: JP2013027619A
Application number: JP2011167051A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Masaki; 俊文正木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-07
Also published as: CN102894955A; US20130027663A1; US8944595B2; CN102894955B

Abstract

【課題】高精度に発光量の調整を行う。
【解決手段】被検眼を照明する光源の発光光量を積分する積分部と、被検眼を撮影するのに必要な発光光量に応じて積分部が備える積分容量の値を決定する積分容量決定部と、積分容量決定部によって決定された積分容量の値を用いて積分部によって積分された積分値と基準値との比較結果に基づいて光源の発光を停止させる発光制御部とを備える。
【選択図】図２

Description

本件は、眼科装置に関する。

従来の眼底カメラなどの眼科装置では被検眼の眼底を撮影するための光源にキセノン管等の光源を使用している。光源は一般的に経時変化により劣化するため、常に同じタイミングで光源の発光を停止しても撮影光量は変化してしまう。
そこで、撮影光量を制御するために被検眼からの反射光をフォトダイオード等の受光素子でモニターし、受光素子の出力をオペアンプとコンデンサとを備える積分回路により積分を行う。そして、積分回路の出力と基準電圧とを比較し基準電圧より積分回路の出力電圧が大きくなった場合に発光を停止させることで撮影光量を制御することが知られている。
また、基準電圧を変更することで、撮影に使用するフィルムの感度や、撮影部位による検者の好みに合わせて撮影光量の変更を行うことが知られている。（特許文献１参照）。

特開昭６０−１９０９３０号公報

しかしながら、撮影光量が調整される範囲が広くなる程、撮影光量が調整される範囲における最大光量と最小光量との光量差が大きくなる。また、最小光量に近づくにつれ積分回路の出力電圧が低くなるため積分回路の出力電圧と比較される基準電圧も低くなる。さらに、最小光量付近においては撮影光量が変化した際（例えば撮影光量が半分になった際）の積分回路の出力電圧および基準電圧の変化が、最大光量付近における撮影光量が変化した際（例えば撮影光量が半分になった際）の積分回路の出力電圧および基準電圧の変化に比べて小さくなる。すなわち、最小光量に近づくにつれ積分回路の出力電圧および基準電圧の分解能が低下する。さらに、電圧が低いとノイズ等の影響を受けやすくなる。

従って、積分回路の出力電圧および基準電圧の値が意図する値とは異なる値となり光量制御の精度が低下してしまう。

本件の目的の一つは、精度よく発光光量の調整を行うことを可能にすることである。

なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。

本眼科装置は、被検眼を照明する光源の発光光量を積分する積分部と、前記被検眼を撮影するのに必要な前記発光光量に応じて前記積分部が備える積分容量の値を決定する積分容量決定部と、前記積分容量決定部によって決定された積分容量の値を用いて前記積分部によって積分された積分値と基準値とを比較する比較部と、前記比較部による比較の結果、前記積分値が前記基準値を超えると前記光源の発光を停止させる発光制御部とを備える。

本件によれば、精度よく発光光量の調整を行うことができる。

眼底カメラの構成の一例を示す図である。キセノン管駆動回路と光量検出部との電気回路の一例を示す図である。発光光量と積分回路との出力電圧の関係の一例を示す図である。ＩＳＯ感度と積分コンデンサの容量による積分回路の出力電圧との関係の一例を示す図である。発光光量と積分コンデンサの容量とＤ／Ａ値とが関係付けられたテーブルの一例を示す図である。ＣＰＵの機能の一例を模式的に示す図である。撮影開始からキセノン管３の発光停止までの動作の一例を説明するためのフローチャート発光開始から発光停止までの一例を示したタイミングチャート

以下、本発明を図１〜図８を参照して本眼科装置に係る実施の形態を説明する。

図１は実施例における眼底カメラの構成の一例を示しており、赤外観察用光源の赤外ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）１から対物レンズ１０に至る光路上には、リング状の開口を有する絞り２，赤外光を透過し可視光を反射するダイクロイックミラー５，リレーレンズ６、ミラー７、リレーレンズ８および孔あきミラー９が順に配列されている。

また、可視光を発光する撮影用光源であるキセノン管３から対物レンズ１０に至る光路上には、リング状の開口を有する絞り４，ダイクロイックミラー５，リレーレンズ６，ミラー７，リレーレンズ８および孔あきミラー９が順に配列されている。リレーレンズ６、ミラー７、リレーレンズ８および孔あきミラー９は眼底照明光学系Ｏ１を構成する。

さらに、ミラー７の反射方向には、絞り１１、レンズ１２、合焦用指標１３および合焦用指標光源である赤外ＬＥＤ１４が配置されており、合焦用指標投影光学系Ｏ３を構成する。

また合焦用指標投影光学系Ｏ３は、合焦レンズ１５と連動して光軸方向（図中Ａの方向）へ動く。静止画撮影時には、不図示の駆動系により光軸から外れる方向（図中Ｂの方向）へ動き照明光学系Ｏ１上から退避される。

孔あきミラー９の透過方向の光路上には、合焦レンズ１５、撮影レンズ１６、撮像手段１７が配列され、眼底撮影光学系Ｏ２を構成しており撮像手段１７の出力は画像信号処理部１９、表示部２０へ順次接続されている。孔あきミラー９には光ファイバ２１を通じて位置合わせ指標用光源である赤外ＬＥＤ２２が接続されている。

また、撮像手段１７の各画素上にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のモザイク状に配置されたフィルター１８が配置されておりＲのフィルターは赤外光を透過可能である。各画素はＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの光に感度を有し、さらにＲの画素は赤外光にも感度を有する。

赤外観察時は画像信号処理部１９はＲの画素の出力を用いてモノクロの動画データを生成し表示部２０に動画を出力する。また静止画撮影時は画像信号処理部１９はＲ、Ｇ、Ｂの各画素の出力を用いてカラー静止画を生成する。生成された画像はＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）２９を介して記録部３１に記録される。また撮像手段１７はＣＰＵ２９からの命令によりＩＳＯ感度の変更が可能である。

赤外ＬＥＤ１はＬＥＤ駆動回路２３へ、撮影用のキセノン管３はキセノン管駆動回路２４へ、赤外発光ＬＥＤ１４はＬＥＤ駆動回路２５へ、赤外ＬＥＤ２２はＬＥＤ駆動回路２６へとそれぞれ接続されている。ＬＥＤ駆動回路２３、キセノン管駆動回路２４、ＬＥＤ駆動回路２５、ＬＥＤ駆動回路２６、光量検出部２８、撮像手段１７、画像信号処理部１９、操作部３０および記録部３１はそれぞれＣＰＵ２９へ接続されている。

ＬＥＤ駆動回路２３は、ＣＰＵ２９の指示に基づいて赤外ＬＥＤ１を駆動制御する。また、キセノン管駆動回路２４は、ＣＰＵ２９の指示に基づいてキセノン管３を駆動制御する。さらに、ＬＥＤ駆動回路２５は、ＣＰＵ２９の指示に基づいて赤外発光ＬＥＤ１４を駆動制御する。また、ＬＥＤ駆動回路２６は、ＣＰＵ２９の指示に基づいて赤外ＬＥＤ２２を駆動制御する。

キセノン管３の後方には、光量検出部２８が配置され、絞り２７を通じてキセノン管３からの発光光束の一部が受光可能となっている。具体的には、光量検出部２８は、キセノン管３から射出された光が被検眼Ｅへ向かう光軸方向とは反対側の光軸上に設けられている。光量検出部２８はキセノン管３から射出される光量を検出する。なお、絞り２７はキセノン管３の光軸上に光を透過可能な透過部をそなえている。また、絞りの透過部以外の部分は、例えば、キセノン管３から被検眼方向とは反対側に射出された光を被検眼方向へ向けて反射するように構成される。例えば、絞り２７は光を反射するためにアルミ等が蒸着される。

図２はキセノン管駆動回路２４と光量検出部２８の電気回路の構成の一例を示す図である。キセノン管駆動回路２４はＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）３２，トリガートランス３３，トリガー用コンデンサ３４，メインコンデンサ３５，電源３６および抵抗３７を備える。メインコンデンサ３５は電源３６により高電圧（例えば３００Ｖ）に充電されている。また、トリガー用コンデンサ３４も電源３６により抵抗３７を通じて充電されている。

ＣＰＵ２９から出力されるＸｅ＿ＯＮ信号の出力がＨｉ（ハイレベル）になるとＩＧＢＴ３２がＯＮし、すなわちＩＧＢＴ３２が導通状態となりトリガー用コンデンサ３４の電荷が放電される。この電荷の放電によりトリガートランス３３の左側の巻線に電流が流れる。トリガートランス３３の左側の巻線に電流が流れることでトリガートランス３３の右側の巻線に高電圧が発生しキセノン管３にトリガーがかかり、メインコンデンサ３５からキセノン管３に電流が流れる。キセノン管３に電流が流れることでキセノン管３の発光が開始される。発光開始後Ｘｅ＿ＯＮ信号がＬｏｗ（ローレベル）になるとＩＧＢＴ３２がＯＦＦしキセノン管３の電流が遮断され発光が停止する。

光量検出部２８はリセット抵抗４３，コンパレータ４６，Ｄ／Ａコンバータ４７，積分回路４８およびアナログスイッチ４９を備える。この積分回路４８は、フォトダイオード３９，積分コンデンサ４０〜４２，オペアンプ４５およびアナログスイッチ４４を備える。アナログスイッチ４４はＳＷ１，ＳＷ２およびＳＷ３を備える。

積分回路４８は、キセノン管３の光量に応じた（例えば比例した）フォトダイオード３９に流れる光電流によって積分コンデンサ４０〜４２のうち少なくとも１つの積分コンデンサが充電されることで、キセノン管３の光量に応じた（例えば比例した）電圧を出力する。すなわち、積分回路４１はフォトダイオード３９の電流を積分する。言い換えれば、積分回路４１はキセノン管３の発光光量を積分する。すなわち、積分回路４８は被検眼を照明する光源の発光光量を積分する積分部の一例に相当する。

また、例えば、積分用コンデンサの４０の容量をＣとすると、積分コンデンサの４１の容量はＣの１／４、積分用コンデンサの４２の容量はＣの１／１６となっている。すなわち、積分部にはそれぞれ値の異なる複数の積分容量が選択可能に設けられている。

但し、積分コンデンサ４０〜４２は、これらの値に限定されるものではなく他の値としてもよい。また、積分コンデンサの数は４個以上であってもよいし２個であってもよい。なお、積分コンデンサ４０〜４２の値の決定方法については後述する。

ここで、アナログスイッチ４４を制御することで積分回路４８で使用する積分コンデンサの値を変更する。すなわち積分コンデンサの値を変更することで積分回路４８のキセノン管３の発光光量に対する感度を変更する。また、アナログスイッチ４９をＯＮにするとリセット抵抗４３を通じて積分コンデンサ４０〜４２の電荷をリセットすることができる。すなわち、アナログスイッチ４９をＯＮにすることで、積分回路４８の出力をリセットすることができる。なおリセット抵抗４３を設けないこととしてもよい。また、アナログスイッチは例えばＭＯＳスイッチ等である。

さらに、フォトダイオード３９はキセノン管３の光軸上かつキセノン管３から被検眼Ｅへ向かう方向とは逆方向に備えられている。すなわち、フォトダイオード３９は、光源の光軸上かつ光源から被検眼へ向かう方向とは逆方向に備えられたフォトダイオードの一例に相当する。ここで、キセノン管３は被検眼Ｅを照明するために最適化されており、光源光軸以外の光量は不安定となっている。そのため、上述のようにフォトダイオード３９を配置することで、キセノン管３の光軸上で光量を検出することができるため、安定的に光量を検出可能となる。

Ｄ／Ａコンバータ４７はＣＰＵ２９の制御に基づいて、キセノン管３の発光を停止する際に積分回路４８の出力と比較される基準電圧（基準値）を出力する。具体的には、Ｄ／Ａコンバータ４７は入力されたＤ／Ａ値に応じた電圧を基準電圧として出力する。ここで、キセノン管３の発光を停止する基準電圧を出力させるために、Ｄ／Ａコンバータ４７に入力するＤ／Ａ値を停止Ｄ／Ａ値と呼ぶ場合がある。

Ｄ／Ａコンバータ４７の出力はオペアンプ４５の出力とともにコンパレータ４６の入力に接続されており、積分回路４８の出力電圧とＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧との比較がコンパレータ４６により行われる。すなわち、コンパレータ４６は積分容量変更部によって変更された積分容量の値を用いて積分部によって積分された積分値と基準値とを比較する比較部の一例に相当する。

コンパレータ４６は、積分回路４１の出力電圧とＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧とが入力される。積分回路４８の出力電圧がＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧より低い場合はコンパレータ４６からはＨｉが出力される。また、積分回路４８の出力電圧がＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧より大きい場合はコンパレータ４６からは例えば、Ｌｏｗが出力される。コンパレータ４６から出力される電圧は、積分回路４８の出力電圧がＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧より低い場合にＬｏｗ、積分回路４８の出力電圧がＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧より大きい場合にＨｉであってもよい。

アナログスイッチ４４，４９とＤ／Ａコンバータ４７とはＣＰＵ２９に接続されており、コンパレータ４６の出力はＣＰＵ２９に接続されている。

次に、積分回路４８の積分コンデンサ４０〜４２の値の決定方法の一例を図３〜５を参照しながら説明する。

図３はキセノン管３の発光光量と積分回路４８の出力電圧との関係の一例を示す図である。図３中上側がキセノン管３の光量に応じた（例えば比例した）フォトダイオード３９に流れる光電流である。また図３中下側がフォトダイオード３９に流れる光電流を積分回路４８で積分した時の積分回路４８の出力電圧である。

例えば、撮像手段１７のＩＳＯ感度が１００〜１６００の間で設定可能で光量補正範囲が各ＩＳＯ感度の標準光量±１段の場合を考える。なお、ＩＳＯ感度の値が２倍になると必要な光量は１／２になる。また、例えば、光量を１段増加させると光量は２倍になり、光量を１段減少させると光量は１／２になる。この場合、最大光量はＩＳＯ１００の標準光量＋１段補正の時になる。例えば、最大光量時に積分回路４８の出力電圧が５Ｖとなるように積分コンデンサの容量を決定し、この容量をＣｐＦとする。なお、積分回路４８の出力が５Ｖになった時にキセノン管３の電流を遮断すると撮像に必要な最大発光光量が得られる。ＩＳＯ１００の標準光量の時、撮影に必要な光量は最大光量の１／２のため積分回路出力電圧が２．５Ｖを超えた時にキセノン管３の電流を遮断する必要な発光光量が得られる。

ＩＳＯ１６００の標準光量はＩＳＯ１００の標準光量の１／１６となり、ＩＳＯ１６００の標準光量を得るための積分回路４８の出力電圧は１５６ｍＶとなる。また、最小光量であるＩＳＯ１６００の標準光量−１段補正では、積分回路４８の出力電圧がＩＳＯ１６００の標準光量の１／２になる。従って、最小光量を得るための積分回路４８の出力電圧は、７８ｍＶとなり、５Ｖと比較して非常に小さい値となる。また、積分回路４８の出力電圧が７８ｍＶを超えた時にキセノン管３の電流を遮断する必要があるため、Ｄ／Ａコンバータ４７の出力電圧も７８ｍＶとなる。従って、積分回路４８およびＤ／Ａコンバータ４７の出力はノイズ等の影響を受けやすくなる。例えば、積分回路４８の出力が５０ｍＶの時にノイズにより出力が８０ｍＶとなってしまうと、その時点でキセノン管３の発光が停止してしまい、光量調整が正確にできない。

ここで図３中下段に示すように、積分コンデンサの容量をＣ／１６ｐＦとすると積分回路４８の出力電圧は容量ＣｐＦの積分コンデンサを用いた場合の出力電圧に対して１６倍になる。従って、積分回路４８の出力電圧がＩＳＯ１６００の標準光量時は２．５Ｖ、ＩＳＯ１６００の―１段補正の時でも１．２５Ｖとなる。従って、積分コンデンサの値を変更しない場合に比べて、積分回路４８およびＤ／Ａコンバータ４７の出力はノイズ等の影響を受けにくくなる。本件では、積分コンデンサの値に応じて積分回路の出力電圧が変化することを利用する。

図４は発光光量と積分コンデンサの容量による積分回路の出力電圧との関係の一例を示す図である。なお、一例として、Ｄ／Ａコンバータ４７の出力範囲が０〜５Ｖであると仮定する。図４において、最大光量（ＩＳＯ１００であり光量を１段補正した場合）を０段とすると最小光量（ＩＳＯ１６００であり光量を−１段補正した場合）は−６段となり光量調整範囲は６段分になる。なお、図４において光量の単位を「段」で記載している。ここで、「段」とは０段の時の光量を基準として１段光量を増加すると基準光量の２倍となることを示している。なお、図４に示す例ではカラー撮影時の最大光量を０段としているが、これに限定されるものではなく、他の場合の光量を０段としてもよい。

ここで、例えば、積分コンデンサの容量が３種類ある場合、６段／３＝２段となり、一つの積分コンデンサを用いた積分回路４８の担う光量調整範囲は２段分になる。すなわち、光量調整範囲を積分コンデンサの容量の種類で除することで、１の積分コンデンサを用いた積分回路４８によって行われる光量調整範囲が決定される。このようにすることで、１の積分コンデンサを用いた積分回路４８が担う光量調整範囲が均等になる。従って、特定の積分コンデンサを用いた積分回路４８の出力電圧が、他の積分コンデンサを用いた場合の積分回路４８の出力電圧より低くなることを防ぎ、ノイズ等による積分回路４８の出力への影響を低減することができる。

次に、各積分コンデンサの容量比を決定する。上記の例では、２段分の光量差は２＾２＝４となり各積分コンデンサの容量比は４となる。なお、Ｘ＾Ｙは、ＸのＹ乗を示す。すなわち、１の積分コンデンサを用いた積分回路４８が担う光量調整範囲における光量差を各積分コンデンサの容量比とする。

上述のように、複数の積分容量の値は、光源の発光光量が調整される範囲である光量調整範囲（例えば６段）および複数の積分容量の数（例えば３個）に基づいて決定される。

上述のように各積分コンデンサの容量が決定されると、積分回路４８の出力電圧は図４に示すようになる。図４からわかるように、積分コンデンサの容量がＣｐＦの場合において積分回路の出力電圧が１．２５Ｖとなると、積分コンデンサの容量がＣ／４ｐＦの場合における積分回路の出力が５Ｖとなることがわかる。このように特定の積分コンデンサを用い積分回路４８の出力が低下した場合、他のコンデンサを用いた積分回路４８の出力がＤ／Ａコンバータ４７の出力電圧の最大値である５Ｖとなる。

さらに、図４からわかるように、被検眼を撮影するのに必要な発光光量が少なくなるほど積分容量の値が小さい値に変更されている。すなわち、撮影に必要な発光光量が小さくなっても積分回路４８の出力が小さくならないように積分コンデンサの値を小さくしている。

図５は、図４のテーブルについて光量調整ステップを０．２段とした時の光量と積分コンデンサの容量と基準電圧を出力するＤ／Ａコンバータ４７のＤ／Ａ値との関係を示すテーブルの一例である。

光量が０．２段減少すると積分回路の出力電圧は２＾（−０．２）の割合で減少する。また、Ｄ／Ａコンバータ４７の出力範囲が０〜５Ｖで入力が８ｂｉｔの場合の、Ｄ／Ａ値と出力電圧との関係はＶ＝５×Ｄ／Ａ値／２５５となるので積分回路出力電圧とＤ／Ａ値の関係は図５のテーブルになる。すなわち、積分回路４８の出力は積分コンデンサの変化に応じて変化するため、基準Ｄ／Ａ値は積分コンデンサの変化に応じて変化する。また、基準Ｄ／Ａ値が変化するためＤ／Ａコンバータ４６の出力電圧も変化する。すなわち、基準値は、積分容量変更部によって変更された変更後の積分容量の値に応じて決定される。

以上のように、積分コンデンサの容量比（容量値）が決定されるとともに、図５に示すようなテーブルが作成される。なお、作成されたテーブルはＣＰＵ２９が参照可能なメモリ等の記録装置に記録される。

なお、積分コンデンサの容量比および図５に示すテーブルは、例えば装置の設計者によって決定される。

図６はＣＰＵ２９の機能を模式的に示す図である。ＣＰＵ２９は、図示しないメモリ等に記録されたプログラムを実行することにより、光量決定部５１，積分容量決定部５２，積分容量制御部５３，Ｄ／Ａ値決定部５４，Ｄ／Ａ値設定部５５，リセット制御部５６および発光制御部５７として機能する。

光量決定部５１は操作部３０を介して入力されたＩＳＯ感度に基づいてキセノン管３の発光光量を決定する。言い換えれば光量決定部５１はＩＳＯ感度に基づいてキセノン管３が被検眼Ｅに照射する光量を決定する。また、光量決定部５１はＩＳＯ感度および光量調整値に基づいてキセノン管３が被検眼Ｅに照射する光量を決定する。具体的には、光量決定部５１はＩＳＯ感度と必要な光量とが対応付けられたテーブルに基づいて光量を決定する。

例えば、操作部３０を介してＩＳＯ感度が１００および光量調整が−０．２段と入力された場合、光量決定部５１は光量を−１．２段と決定する。

積分容量決定部５２は例えば光量決定部５１が決定した光量に基づいて積分回路４８の積分コンデンサの値を決定する。具体的には、積分容量決定部５２は図５に示すテーブルを用いて積分コンデンサの値を決定する。

例えば、光量決定部５１により光量が−１．２段と決定された場合、積分容量決定部５２は積分コンデンサの値をＣｐＦと決定する。また、例えば、光量決定部５１により光量が−３．０段と決定された場合、積分容量決定部５２は積分コンデンサの容量をＣ／１６ｐＦと決定する。

なお、積分容量決定部５２の動作はこれに限定されるものではなく、例えば、光量決定部５１により決定された光量を用いずに、操作部３０を介して入力されたＩＳＯ感度もしくはＩＳＯ感度および光量調整値に基づいて直接積分コンデンサの値を決定することとしてもよい。

積分容量制御部５３は積分容量決定部５２によって決定された積分コンデンサの値に基づいてアナログスイッチ４４の切り替えを制御する。例えば、積分容量決定部５２によって積分コンデンサの値がＣｐＦと決定された場合、積分容量制御部５３は積分コンデンサ４０に接続されたＳＷ１をＯＮにしＳＷ２，３をＯＦＦにする。この制御により、積分回路４８の積分コンデンサの値がＣｐＦとなる。すなわち、積分容量制御部５３は、被検眼を撮影するのに必要な発光光量に応じて積分部が備える積分容量の値を変更する積分容量変更部の一例に相当する。また、積分容量制御部５３は、複数の積分容量のうち１の積分容量を選択することで積分容量の値を変更する。さらに、図４からわかるように、積分容量変更部の一例に相当する積分容量制御部５３は被検眼を撮影するのに必要な発光光量が少なくなるほど積分容量の値を小さい値に変更する。

なお、積分容量制御部５３はＨｉの信号をＳＷ１に出力することでＳＷ１をＯＮさせ、Ｌｏｗの信号をＳＷ２，３に出力することでＳＷ２，３をＯＦＦさせる。なお、アナログスイッチ４４，４９として、Ｈｉの信号が入力された時にＯＦＦしＬｏｗの信号が入力された時にＯＮするスイッチを用いることとしてもよい。

Ｄ／Ａ値決定部５４は光量決定部５１が決定した光量に基づいてＤ／Ａコンバータ４７に入力する信号の値である基準Ｄ／Ａ値を決定する。具体的には、Ｄ／Ａ値決定部５４は図５に示したテーブルを参照することで基準Ｄ／Ａ値を決定する。例えば、光量決定部５１により光量が−１．２段と決定された場合、Ｄ／Ａ値決定部５４は基準Ｄ／Ａ値を１１１と決定する。なお、Ｄ／Ａ値決定部５４の動作はこれに限定されるものではなく、例えば、光量決定部５１により決定された光量を用いずに、操作部３０を介して入力されたＩＳＯ感度もしくはＩＳＯ感度および光量調整値に基づいて直接基準Ｄ／Ａ値を決定することとしてもよい。

Ｄ／Ａ値設定部５５はＤ／Ａコンバータ４７にＤ／Ａ値を設定する。具体的には、Ｄ／Ａ値決定部５４が決定した基準Ｄ／Ａ値をＤ／Ａコンバータ４７に設定（入力）する。

リセット制御部５６は積分回路４８の出力をリセットする。具体的には、リセット制御部５６は、積分回路４８の出力がＤ／Ａコンバータ４７の出力を超えることでコンパレータ４６の出力が反転した場合、アナログスイッチ４９をＯＮさせて積分コンデンサ４０〜４２の電荷を放電することで積分回路４８の出力をリセットする。また、リセット制御部５６は、積分回路４８の出力がリセットされることにより積分回路４８の出力がＤ／Ａコンバータ４７の出力を下回ることでコンパレータ４６の出力が反転した場合、アナログスイッチ４９をＯＦＦさせる。リセット制御部５６はＨｉの信号をアナログスイッチ４９に出力することでアナログスイッチ４９をＯＮさせ、Ｌｏｗの信号をアナログスイッチ４９に出力することでアナログスイッチ４９をＯＦＦさせる。なお、アナログスイッチ４９として、Ｈｉの信号が入力された時にＯＦＦしＬｏｗの信号が入力された時にＯＮするスイッチを用いることとしてもよい。

発光制御部５７はキセノン管３の発光を制御する。操作部３０を介して操作者により撮影が開始されると、発光制御部５７はＸｅ＿ＯＮ信号をＨｉにしてＩＧＢＴ３２をＯＮさせることでキセノン管３の発光を開始させる。なお、撮影開始時点においてはコンパレータ４６の出力はＨｉとなっている。

また、発光制御部５７はコンパレータ５７の出力がＬｏｗになったことを検知してＸｅ＿ＯＮ信号をＬｏｗにすることでキセノン管３の発光を停止する。すなわち、発光制御部５７は、比較部による比較の結果、積分値が基準値を超えると光源の発光を停止させる発光制御部の一例に相当する。

上述のごとく構成された眼科装置の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、撮影までの動作を説明する。初期状態（赤外眼底観察モード）では例えば、ＣＰＵ２９はＸｅ＿ＯＮ信号としてＬｏｗを出力、アナログスイッチ４４，４９はＯＮになっており、積分回路４８はリセット状態となっている。オペアンプ４５の出力は０Ｖ、Ｄ／Ａコンバータ４７の出力は０より大きい電圧が設定されており、コンパレータ４６の出力信号はＨｉ出力となっている。

この初期状態において、操作者は撮影時のＩＳＯ感度と光量調整値とを操作部３０の感度設定ＳＷおよび光量調整スイッチ（不図示）を操作し撮影時のＩＳＯ感度及び光量調整値を設定する。ＩＳＯ感度が設定されると、ＣＰＵ２９は撮像手段１７のＩＳＯ感度を変更する。次に表示部２０上の表示された赤外観察用光源の赤外ＬＥＤ１により照明された被検眼Ｅの眼底像と位置合わせ指標用光源の赤外ＬＥＤ２２により被検眼Ｅの角膜に投影された位置合わせ指標像により眼底カメラと被検眼Ｅとのアライメントを行う。また、合焦用指標光源の赤外ＬＥＤ１４の指標像によりピント合わせを行う。アライメントおよびピント合わせが完了すると操作者は操作部３０の撮影スイッチ（不図示）を押し撮影を開始させる。

次に、撮影開始からキセノン管３の発光停止までの動作を説明する。

ステップ１では赤外観察モードから静止画撮影モードに移行するためにＣＰＵ２９は赤外ＬＥＤ１、赤外ＬＥＤ２２、赤外ＬＥＤ１４を消灯させ合焦用指標投影光学系Ｏ２を照明光学系Ｏ１の光軸上から退避させる、
ステップ２では、光量決定部５１が設定されたＩＳＯ感度と光量調整値から発光光量を決定する。仮にＩＳＯ感度が１００で光量調整値が−０．２段の時は、光量決定部５１は図４のＩＳＯ１００の標準光量は−１段になり光量調整値が−０．２段のため光量を−１．２段と決定する。

ステップ３では、積分容量決定部５２が決定された光量の段数から図５のテーブルより積分コンデンサの容量を決定する。今回の発光光量は−１．２段のため、積分容量決定部５２は容量ＣｐＦの積分コンデンサを選択する。容量ＣｐＦのコンデンサは図２では積分コンデンサ４０であるため、積分容量制御部５３はアナログスイッチ４４のＳＷ２、ＳＷ３をＯＦＦにし積分コンデンサ４１、４２を積分回路から切り離す。

ステップ４では、基準Ｄ／Ａ値決定部５４が図５のテーブルより発光光量が−１．２段の時の基準Ｄ／Ａ値１１１を決定し、基準Ｄ／Ａ値設定部５５がＤ／Ａコンバータ４７に基準Ｄ／Ａ値を設定する。

ステップ５では、リセット制御部５６がアナログスイッチ４９をＯＦＦにし積分回路４８のリセットを解除する。

ステップ６では、発光制御部５７がＸｅ＿ＯＮ信号をＨｉにする。これによりＩＧＢＴ３２がＯＮすることでキセノン管３にトリガーがかかり発光が開始される。積分回路４８はキセノン管３の発光光量を積分する。

ステップ７では、ＣＰＵ２９は、積分回路４８の出力電圧がＤ／Ａコンバータ４６が出力する基準電圧を超えることでコンパレータ４６の出力信号がＬｏｗになるまで待つ。そして、発光制御部５７は、コンパレータ４６の出力がＬｏｗになるとＸｅ＿ＯＮ信号をＬｏｗにする。これによって、ＩＧＢＴ３２がＯＦＦとなりキセノン管３の発光が停止する。

キセノン管３の発光停止後のステップ８では、ＣＰＵ２９が撮像手段１７の出力から画像信号処理部１９が生成した静止画を記録部３１に保存する。
ステップ９では、赤外観察モードに移行する。

ここでステップ５の発光からステップ６の発光停止までの動作を図８のタイミングチャートにて説明する。

図８中上段のグラフは光量を示し、中段のグラフは積分回路４８の出力電圧を示す、発光制御部５７がＸｅ＿ＯＮ信号をＨｉにするとＩＧＢＴ３２がＯＮになり発光が開始される。時間と共に発光の積分値に応じた電圧が積分回路４８から出力される。また、Ｄ／Ａコンバータ４７にはＤ／Ａ値１１１が設定されており、２．１７Ｖが出力されている。積分回路４８の出力が２．１７Ｖ以上になるとコンパレータ４６の出力はＨｉからＬｏｗになり発光制御部５７がＸｅ＿ＯＮ信号をＬｏｗにすることでＩＧＢＴ３２がＯＦＦしキセノン管３の電流が遮断され発光が停止するので目標の発光量に制御することができる。

このように本眼科装置によれば、積分コンデンサの値を変更しない場合に比べ積分回路の出力および基準電圧が低下しないため、積分回路の出力電圧および積分回路の出力電圧と比較される基準電圧に対するノイズ等による影響を低減することができる。従って、積分コンデンサの値を変更しない場合に比べて、精度よく発光光量の調整を行うことができる。

なお、積分コンデンサの値を変えずに広い光量範囲に対応するために積分回路に対数アンプを用いる方法もあるが、対数アンプは部品点数が多くなり高価で複雑な装置になってしまう。

また、光量に応じてフォトダイオードの前にフィルター等の光学的な光量制限部材を切り替える方法もあるが、切替機構が必要となり、高価で複雑な装置になってしまう。
本眼科装置によれば、上述のごとき高価で複雑な装置となることを避けながら広い範囲で精度良く発光光量の調整を行うことができる。

なお、開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、図５に示すテーブルでは光量を０．２段刻みにしているが、これに限定されるものではなく、より細かく若しくはより粗く光量の刻みを設けてもよい。例えば、光量の刻みを１／１０段若しくは１段としてもよい。

さらに、図４，５に示すテーブルでは光量の単位を「段」で示しているが、これに限定されるものではなく他の単位を用いてもよい。

また、図４においてはＩＳＯの値は１００〜１６００となっているが、これに限定されるものではなく、他の値をとってもよい。

また、図４，５に示す例では光量調整値を１段上げると光量は２倍となるとしたが、これに限定されるものではなく、光量が１段上がると光量が３倍となる等変更可能である。同様に図４に示す例では光量調整値を１段下げると光量は１／２倍となるとしたが、これに限定されるものではなく、光量が１段上がると光量が１／３倍となる等変更可能である。

さらに、本実施例では観察光源はＬＥＤであるが、これに限定されるものではなくキセノン管を観察光源として用いることとしてもよい。この場合、観察光源であるキセノン管に対してもキセノン管駆動回路２４および光量検出部２８を設けることで観察光量を制御することが可能となる。

また、本実施例ではＩＳＯ感度に応じて積分コンデンサの容量を決定しているが、これに限定されるものではなく、自発蛍光撮影やカラー撮影等の撮影モードに応じて積分コンデンサの容量を決定することとしてもよい。例えば、カラー撮影は自発蛍光撮影に比べて撮影光量を多く必要としないため、カラー撮影が選択された場合には積分コンデンサの容量を自発蛍光撮影時の積分コンデンサより小さな値とするようにしてもよい。このようにすれば、カラー撮影時においても積分回路の出力は、積分コンデンサの値を変更しない場合に比べてノイズ等による影響を受けにくくなる。

さらに、本実施例では、ＣＰＵ２９を用いて種々の処理を行うこととしたが、これに限定されるものではなく。上述の機能を達成できる処理装置であれば構わない。例えば、ＣＰＵの代わりにＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）を用いることとしてもよい。

また、本実施例では各積分コンデンサの容量比は４と決定したがこれに限定されるものではない。

さらに、本実施例では積分コンデンサ４０，４１，４２のうち一つだけを積分コンデンサとして使用しているが、これに限定されるものではない。例えば、光量が多く必要な撮影等であり積分コンデンサが飽和してしまう虞がある場合にはスイッチ４４を全てＯＮにして積分コンデンサ４０，４１，４２の全てを用いることで積分容量を大きくすることとしてもよい。また、積分コンデンサ４１，４２を同時に用いることとしてもよいし、積分コンデンサ４０，４２を同時に用いることとしてもよい。

また、必要な発光光量に対する積分回路４８の出力が基準電圧の上限値を超える場合には、アナログスイッチ４９をＯＮさせることで複数回積分を行うこととしてもよい。具体的には、必要な発光光量に対応するＤ／Ａ値をＤ／Ａコンバータ４７が出力する基準電圧の上限値に対応するＤ／Ａ値で除することで積分回数を求める。例えば、除算の結果が２であれば、積分回路４８の出力が基準電圧を超えた時点でアナログスイッチ４９をＯＮにして積分回路４８の出力をリセットする。そして、アナログスイッチ４９を再びＯＦＦにし、再び発光光量を積分する。再び積分回路４８の出力が基準電圧を超えた時点でキセノン管３の発光を停止させる。このようにすることで、必要な発光光量に対する積分回路４８の出力が基準電圧の上限値を超える場合にも発光光量の制御が可能となる。

〔その他〕
また、本件は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

３キセノン管
２４キセノン管駆動回路
２８光量検出部
２９ＣＰＵ
３２ＩＧＢＴ
３９フォトダイオード
４０，４１，４２積分コンデンサ
４３リセット抵抗
４４，４９アナログスイッチ
４５オペアンプ
４６コンパレータ
４７Ｄ／Ａコンバータ
４８積分回路
５１光量決定部
５２積分容量決定部
５３積分容量制御部
５４Ｄ／Ａ値決定部
５５Ｄ／Ａ値設定部
５６リセット制御部
５７発光制御部

Claims

被検眼を照明する光源の発光光量を積分する積分部と、
前記被検眼を撮影するのに必要な前記発光光量に応じて前記積分部が備える積分容量の値を変更する積分容量変更部と、
前記積分容量変更部によって変更された積分容量の値を用いて前記積分部によって積分された積分値と基準値とを比較する比較部と、
前記比較部による比較の結果、前記積分値が前記基準値を超えると前記光源の発光を停止させる発光制御部とを備えたことを特徴とする眼科装置。
前記積分部にはそれぞれ値の異なる複数の積分容量が選択可能に設けられ、
前記積分容量変更部は、前記複数の積分容量のうち１の積分容量を選択することで前記積分容量の値を変更することを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
前記複数の積分容量の値は、前記光源の発光光量が調整される範囲である光量調整範囲および前記複数の積分容量の数に基づいて決定されることを特徴とする請求項２記載の眼科装置。
前記基準値は、前記積分容量変更部によって変更された変更後の積分容量の値に応じて決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記積分容量変更部は、前記被検眼を撮影するのに必要な前記発光光量が少なくなるほど前記積分容量の値を小さい値に変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記積分部は、前記光源の発光光量に応じて電流を生成するフォトダイオードをそなえ、
前記フォトダイオードは前記光源の光軸上かつ前記光源から前記被検眼へ向かう方向とは逆方向に備えられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の眼科装置。