JP2014094181A - 眼科撮影装置、眼科撮影装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

眼科撮影装置、眼科撮影装置の制御方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】自動撮影機能により操作者の操作負担を軽減しつつ、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を提供する。
【解決手段】被検眼を観察するための観察光を発する観察光源と、被検眼を撮影するための撮影光を発する撮影光源と、を有する眼科撮影装置は、観察光源により照明された被検眼の観察像の測光値を取得する測光部と、被検眼を目標位置に合わせるアライメント処理を行うアライメント処理部と、アライメント処理の完了前の測光値を用いて撮影光源の光量を調整する撮影光量調整部と、アライメント処理の完了後、撮影光量調整部で調整された光量を用いて被検眼の撮影を行う撮影処理部と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は眼科撮影装置、眼科撮影装置の制御方法およびプログラムに関する。
被検眼の眼底を撮影する眼科撮影装置において、操作者の操作負担軽減のため、眼科撮影装置のアライメント状態、および合焦状態が適正と判断した場合に、自動で撮影する自動撮影機能を有する眼科撮影装置がある。また、撮影光源の撮影光量を自動で設定する撮影光量自動調整機能を有する眼科撮影装置がある。
例えば、特許文献1には、アライメント状態の確認結果、および合焦状態の確認結果が適正範囲内であると判断した場合、自動で撮影する眼科撮影装置が開示されている。また、 特許文献2には、本撮影前に撮影光源をテスト発光し、その反射光の受光結果をもとに本撮影用の撮影光量を決定する眼科撮影装置が開示されている。そして、特許文献3には、被検眼の眼底からの観察光に対する反射光を受光して測光した結果をもとに撮影光源の光量を決定する眼科撮影装置が開示されている。
特開2009-172154号公報 特開2005-279154号公報 特開2012-050595号公報
特許文献1に開示されているように、アライメント状態と合焦状態の確認結果をもとに自動撮影制御を行った場合、撮影画像の露光結果が好適でない場合がある。また、特許文献2に開示されているように、撮影光源をテスト発光した後に本撮影を実行する構成の眼科撮影装置では、テスト発光により被検者に負担を与える可能性がある。そして、特許文献3に開示されているように、測光結果が安定してから撮影動作を許可する眼科撮影装置では、アライメント状態、および合焦状態が適正と判断した場合でも撮影動作が許可されない場合がある。この場合、自動撮影機能を有する眼科撮影装置において操作性を損なうおそれがある。
本発明は、上述のような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、自動撮影機能により操作者の操作負担を軽減しつつ、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を得ることが可能な眼科撮影技術を提供することを目的とする。
本発明の一つの側面に係る眼科撮影装置は、被検眼を観察するための観察光を発する観察光源と、被検眼を撮影するための撮影光を発する撮影光源と、を有する眼科撮影装置であって、
前記観察光源により照明された被検眼の観察像の測光値を取得する測光手段と、
前記被検眼を目標位置に合わせるアライメント処理を行うアライメント処理手段と、
前記アライメント処理の完了前の前記測光値を用いて前記撮影光源の光量を調整する撮影光量調整手段と、
前記アライメント処理の完了後、前記撮影光量調整手段で調整された光量を用いて前記被検眼の撮影を行う撮影処理手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば撮影光量を自動調光する機能と自動撮影機能を有する眼科撮影装置において、自動撮影機能により操作者の操作負担を軽減しつつ、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を得ることが可能になる。
第1実施形態に係る眼科撮影装置の構成を示す図。 第1実施形態の眼科撮影装置における被検眼眼底の観察状態を示す図。 第1実施形態の眼科撮影装置における撮影処理の流れを説明する図。 第1実施形態の眼科撮影装置の機能構成を説明する図。 第2実施形態の眼科撮影装置の機能構成を説明する図。 第2実施形態の眼科撮影装置における撮影処理の流れを説明する図。
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る眼科撮影装置の構成を示す図である。本実施形態では、眼科撮影装置として、無散瞳型の眼科撮影装置の構成を例示的に説明する。観察光源11から対物レンズ18に至る光路上には、コンデンサレンズ12、撮影光源13、ミラー14、リング状の開口を有する絞り15、リレーレンズ16、孔あきミラー17が順に配列され、眼底照明光学系1を構成する。孔あきミラー17の透過方向の光路上には、合焦レンズ19、撮影レンズ20、跳上げミラー21が配列され、撮影部100内に構成されている撮像素子102に至る眼底撮影光学系2を構成している。また、跳上げミラー21の反射方向には、被検眼Eの固視を誘導するためのLED等の発行部材を整列配置した内部固視灯22が構成されている。ここで、観察光源11は赤外光を発するLED光源であり、跳上げミラー21は赤外光を透過し可視光を反射するミラーとなっている。
一方、孔あきミラー17の前面には、図示していないが、アライメント指標のLED光源とその光束を導く導光体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を構成している。同様に、図示していないが、眼底照明光学系1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構成されている。また、撮影光源13の光量調整を行う撮影光量調整部24、被検眼Erの静止画撮影を実行する撮影開始スイッチを構成した入力部23が、それぞれ眼科撮影装置全体の制御を行うシステム制御部25に接続されている。
次に、撮影部100内の構成について説明する。本実施形態における撮影部100は、例えば、取り外し可能な一眼レフタイプのデジタルカメラである。尚、この例はあくまでも一例であり、本発明の趣旨は、一眼レフタイプのデジタルカメラに撮影部100の構成が限定されるものではない。撮影部100内には、撮影部100の制御を行うカメラ制御部105、撮像素子102、撮像素子102からの出力に対する測光値を算出する測光部103、LCD等の観察用モニター104がそれぞれ構成されている。また、撮像素子102の前面には、撮影部100内の跳上げミラー101、シャッター幕として先幕110、後幕111が構成されている。カメラ制御部105は、跳上げミラー101、先幕110、後幕111、測光部103、観察用モニター104にそれぞれ接続され、撮影部100の全体的な制御を行うとともに、眼科撮影装置の全体の制御を行うシステム制御部25に接続されている。
観察光源11を出射した赤外光の光束は、コンデンサレンズ12、撮影光源13を通り、ミラー14で反射される。ミラー14で反射された反射光は、絞り15、リレーレンズ16を通り、孔あきミラー17の周辺で反射され、対物レンズ18、被検眼Eの瞳Epを通り赤外光で眼底Erを照明する。赤外光で照明された眼底Erの赤外反射光は、被検眼Eの瞳Ep、対物レンズ18、孔あきミラー17の孔の中を通り、合焦レンズ19、撮影レンズ20、跳上げミラー21を透過し、撮像素子102上に結像する。このように、観察光源11から出射した赤外光は、眼底Erで反射された後、撮像素子102上に結像し、観察用モニター104にて観察できる。ここで、観察時に跳上げミラー101を眼底撮影光学系2から退避し、先幕110、後幕111を解放状態とすることで、眼底Erからの反射光を撮像素子102に導光可能となる。測光部103は、撮像素子102からの出力に対する測光処理を行う。撮影光量調整部24は、測光部103の測光結果にもとづき、撮影に好適な撮影光量を決定する。
アライメント用指標投影系およびフォーカス用指標投影系から発せられた光は、それぞれ被検眼の眼底Erと角膜面で反射され、撮像素子102上に結像する。眼底Erの観察像Er’とともに、アライメント指標WD1、WD2およびフォーカス指標SPは、観察用モニター104上にて、例えば図2のように観察可能となる。図2において、Mはアライメント位置を示す。アライメント処理では、アライメント指標WD1、WD2がアライメント位置Mに入るように、被検眼Eと眼科撮影装置との位置合わせが行われる。 次に本実施形態における操作者の操作および眼科撮影装置の動作について図3A、図3Bを用いて説明する。図3Aは第1実施形態の眼科撮影装置における撮影処理の流れを説明する図であり、図3Bは眼科撮影装置の機能構成を説明する図である。
まず、位置合わせ部30は、被検眼Eの前眼観察中に眼科撮影装置と被検眼Eとの大まかな位置合わせを行う(前眼観察モード)。位置合わせ完了後、システム制御部25は、眼科撮影装置の処理を、前眼観察状態(前眼観察モード)から眼底観察状態(眼底観察モード)へ移行する(S301)。前眼観察状態(前眼観察モード)から眼底観察状態(眼底観察モード)への移行を検知すると、合焦処理部31はフォーカス指標SP(図2)が横一直線になるように被検眼Eの眼底Erに対する合焦処理(フォーカス調整)を行う(S302)。
合焦判定部32は、合焦処理の結果(フォーカスの調整結果)が適正範囲内(閾値範囲内)か否かを判定する(S303)。合焦処理の結果が閾値範囲内に収まらない場合(S303−No)、処理をステップS302に戻し、合焦処理を継続する。合焦処理の結果が閾値範囲内に収まった場合(S303−Yes)、アライメント処理(S304)および測光処理(S306)へ処理は進められる。システム制御部25は、アライメント処理部33の処理に対する測光部103の処理のタイミングを制御することが可能である。例えば、アライメント処理部33によりアライメント処理(S304)が実行され、測光部103によって測光処理(S306)が実行され、2つの処理は並列に実行される。
まず、ステップS304のアライメント処理において、アライメント処理部33は、アライメント指標WD1、WD2が目標とするアライメント位置M(目標位置)に入るように、被検眼Eと眼科撮影装置との位置合わせを行う。
ステップS305において、アライメント判定部34は、位置合わせの結果が閾値範囲内か否かを判定する。位置合わせの結果が閾値範囲内に収まっていない場合(S305−No)、処理をステップS304に戻し、アライメント処理を継続する。アライメント判定部34が、位置合わせの結果が閾値範囲内と判断した場合(S305−Yes)、システム制御部25は、眼科撮影装置の処理を自動撮影処理(S308)へ移行する。
一方、合焦処理の結果が閾値範囲内に収まった場合(S303−Yes)、ステップS306において、システム制御部25は測光処理を開始するようカメラ制御部105に制御信号を出力する。制御信号に従いカメラ制御部105は測光部103の動作を制御する。測光部103は撮像素子102からの出力に基づき、観察光に対する眼底Erからの反射光に基づいて測光処理を行う。
ステップS307において、撮影光量調整部24は、カメラ制御部105およびシステム制御部25を介して、測光部103の測定結果(測光値)を取得する。そして、撮影光量調整部24は、合焦処理の結果が閾値範囲内であると合焦判定部32が判断した後で、アライメント処理が完了する前に、測光部103が測光した測光値に基づき、撮影処理のための撮影光量を決定する。ここで、システム制御部25は、アライメント処理部33の処理に対する撮影光量調整部24の処理のタイミングを制御することが可能である。
尚、図3Aの説明で、ステップS306の測光処理はステップS303の合焦完了後に実行される構成を説明したが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。本発明の実施形態は、アライメント完了前の測光値を用いて光量調整を行うものであり、ステップS303の合焦完了後でなく、例えば、合焦完了寸前の測光値を用いることも可能である。この場合、より短時間に撮影を行うことが可能となり、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を得ることが可能になる。
また、図3Aにおいて、ステップS307の撮影光量調整処理は、ステップS304のアライメント処理(S304)の開始後に実行される構成を説明しているが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。
ステップS306の測光処理が、例えば、合焦完了寸前の測光値を用いて処理される場合、撮影光量調整部24は、測光部103の測定結果を取得して、アライメント処理(S304)と撮影光量調整処理とを並列に処理してもよい。また、撮影光量調整部24は、アライメント処理(S304)よりも前のタイミングで撮影光量調整処理を実行することも可能である。
合焦処理の結果が閾値範囲内の場合、フォーカス方向の光量の変動は少ないため被検眼Eと眼科撮影装置とのアライメント処理による測光結果への影響は小さい。また、合焦処理後、撮影前の観察光に対する眼底Erからの反射光の測光結果を使用することで、被験者の負担を増やすことなく有用な測光結果を取得することが可能となる。
ステップS308の自動撮影処理において、自動撮影処理部35は撮影光量調整部24を制御して、決定された撮影光量による自動撮影を実行する。すなわち、アライメント判定部34が、位置合わせの結果が閾値範囲内と判断した直後に、自動撮影処理部35の制御の下、適正な撮影光量による自動撮影が可能となる。本実施形態では、眼科撮影装置を無散瞳型としたが、撮影光量調整部およびシステム制御部の機能構成を有する眼科撮影装置であれば無散瞳型の眼科撮影装置に限らない。
本実施形態によれば、撮影光量を自動調光する機能と、自動撮影機能を有する眼科撮影装置において、自動撮影機能により操作者の操作負担を軽減しつつ、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を得ることが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係る眼科撮影装置を図4、図5により説明する。図4は第2実施形態に係る眼科撮影装置の機能構成を説明する図であり、図5は、眼科撮影装置における自動撮影制御に係る処理の流れを説明する図である。図4に示すように、第2実施形態に係る眼科撮影装置では、観察光源11の光量を調整する観察光量調整部28が更に追加されている。第1実施形態の機能構成と同様の機能構成については、図3Bと同様の参照番号としている。
まず、位置合わせ部30は被検眼Eの前眼観察中に眼科撮影装置と被検眼Eとの大まかな位置合わせを行う(前眼観察モード)。位置合わせ完了後、システム制御部25は、眼科撮影装置の処理を、前眼観察状態(前眼観察モード)から眼底観察状態(眼底観察モード)へ移行する(S501)。前眼観察状態(前眼観察モード)から眼底観察状態(眼底観察モード)への移行を検知すると、合焦処理部31はフォーカス指標SPが横一直線になるように被検眼Eの眼底Erに対する合焦処理(フォーカス調整)を行う(S502)。
合焦判定部32は、合焦処理の結果(フォーカスの調整結果)が閾値範囲内か否かを判定する(S503)。合焦処理の結果が閾値範囲内に収まらない場合(S503−No)、処理をステップS502に戻し、合焦処理を継続する。合焦処理の結果が閾値範囲内に収まった場合(S503−Yes)、システム制御部25は、測光処理を開始するようカメラ制御部105に制御信号を出力し、この制御信号に従いカメラ制御部105は測光部103の動作を制御する。ステップS504において、測光部103は撮像素子102からの出力に基づき、観察光に対する眼底Erからの反射光について測光処理を行う。
ステップS504の測光処理の結果は、ステップS505の観察光量調整処理と、ステップS509の撮影光量調整処理とに用いられる。観察光量調整部28により観察光量調整処理(S505)が実行され、撮影光量調整部24によって撮影光量調整処理(S509)が実行され、システム制御部25の制御の下、2つの処理は並列に実行される。
まず、ステップS505において、観察光量調整部28は、カメラ制御部105およびシステム制御部25を介して、測光部103の測定結果(測光値)を取得する。観察光量調整部28はアライメント処理に適した観察光量を算出し、アライメント処理に適した観察像を生成する。観察用モニター104は、調整した観察光で照射した眼底Erの観察画像を表示する。観察光量調整部28が観察光量の調整処理を終了した後、処理はステップS506のアライメント処理へ進められる。
ステップS506のアライメント処理において、アライメント処理部33は、アライメント指標WD1、WD2がアライメント位置M(目標位置)に入るように、被検眼Eと眼科撮影装置との位置合わせを行う。ステップS507において、アライメント判定部34は、位置合わせの結果が閾値範囲内か否かを判定する。位置合わせの結果が閾値範囲内に収まっていない場合(S507−No)、処理をステップS506に戻し、アライメント処理を継続する。アライメント判定部34が、位置合わせの結果が閾値範囲内と判断した場合(S507−Yes)、処理はステップS508の自動撮影処理へ進められる。
一方、ステップS509において、撮影光量調整部24は、カメラ制御部105およびシステム制御部25を介して、測光部103の測定結果(測光値)を取得する。そして、撮影光量調整部24は、合焦処理の結果が閾値範囲内であると合焦判定部32が判断した後で、かつ、アライメント処理が完了する前に、測光部103が測光した測光値に基づき、撮影処理のための撮影光量を決定する。合焦処理の結果が閾値範囲内の場合(S503−Yes)、フォーカス方向の光量の変動は少ないため被検眼Eと眼科撮影装置とのアライメント処理による測光結果への影響は小さい。また、合焦処理後、撮影前の観察光に対する眼底Erからの反射光の測光結果を使用することで、被験者の負担を増やすことなく有用な測光結果を取得することが可能となる。撮影光量調整処理(S509)の終了後、処理はステップS508の自動撮影処理へ進められる。
ステップS508において、自動撮影処理部35は撮影光量調整部24を制御して、決定された撮影光量による自動撮影を実行する。アライメント判定部34が、位置合わせの結果が閾値範囲内と判断した直後に、撮影光量調整部24によって調整された適正な撮影光量による自動撮影が可能となる。
本実施形態では、合焦処理の結果が閾値範囲内と判断した場合に測光部103による測光を開始する構成としたが、本発明の趣旨はこの構成例に限定されるものではない。例えば、測光部103による測光を常に行い、観察光量調整部28あるいは撮影光量調整部24において、必要な測光値のみを用いて観察光量あるいは撮影光量を調整するようにしてもよい。また、観察光量調整部28によるアライメント処理用の観察光量の調整完了後にアライメント処理を開始する構成としたが、本発明の趣旨はこの構成例に限定されるものではない。例えば、システム制御部25の制御の下、測光処理および観察光量の調整処理と、アライメント処理とを並列処理として実行し、測光部103による測光結果をもとに決定した観察光量を、アライメント処理中に適宜反映する構成にしてもよい。
本実施形態によれば、観察光量および撮影光量を自動調光する機能と、自動撮影機能を有する眼科撮影装置において、眼底観察状態における各処理における好適な観察画像を提供することができる。また、自動撮影機能により操作者の操作負担を軽減しつつ、被験者の負担を増大することなく好適な露光状態の撮影画像を得ることが可能となる。
(その他の実施形態)
また、本発明は、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。

Claims (17)

  1. 被検眼を観察するための観察光を発する観察光源と、被検眼を撮影するための撮影光を発する撮影光源と、を有する眼科撮影装置であって、
    前記観察光源により照明された被検眼の観察像の測光値を取得する測光手段と、
    前記被検眼を目標位置に合わせるアライメント処理を行うアライメント処理手段と、
    前記アライメント処理の完了前の前記測光値を用いて前記撮影光源の光量を調整する撮影光量調整手段と、
    前記アライメント処理の完了後、前記撮影光量調整手段で調整された光量を用いて前記被検眼の撮影を行う撮影処理手段と、
    を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
  2. 前記観察光源により照明された前記被検眼に対するフォーカスを調整する合焦処理手段を更に備え、
    前記フォーカスの調整の完了後に、前記測光手段は前記観察光源により照明された前記被検眼の観察像の測光値を取得することを特徴とする請求項1に記載の眼科撮影装置。
  3. 前記測光値により前記観察光源の光量を調整する観察光量調整手段を更に備え、
    前記アライメント処理手段は、前記観察光量調整手段で調整された光量の観察画像を用いて前記アライメント処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の眼科撮影装置。
  4. 前記フォーカスの調整結果が閾値範囲内に収まるか判定する合焦判定手段を更に備え、
    前記フォーカスの調整結果が前記閾値範囲内に収まる場合、前記測光手段は前記測光値を取得するための処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の眼科撮影装置。
  5. 前記アライメント処理の結果が閾値範囲内に収まるか判定するアライメント判定手段を更に備え、
    前記アライメント処理の結果が前記閾値範囲内に収まる場合、前記撮影処理手段は、前記調整された前記撮影光源の光量で前記被検眼の撮影を行うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の眼科撮影装置。
  6. 前記撮影光量調整手段は、前記アライメント処理が完了する前に、前記測光値を用いて前記撮影光源の光量を調整することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の眼科撮影装置。
  7. 前記アライメント処理手段の処理に対して前記測光手段の処理を並列に実行するように制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の眼科撮影装置。
  8. 前記アライメント処理手段の処理に対して前記撮影光量調整手段の処理を並列に実行するように制御する制御手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の眼科撮影装置。
  9. 被検眼を観察するための観察光を発する観察光源と、被検眼を撮影するための撮影光を発する撮影光源と、を有する眼科撮影装置の制御方法であって、
    測光手段が、前記観察光源により照明された被検眼の観察像の測光値を取得する測光工程と、
    アライメント処理手段が、前記被検眼を目標位置に合わせるアライメント処理を行うアライメント処理工程と、
    撮影光量調整手段が、前記アライメント処理の完了前の前記測光値を用いて前記撮影光源の光量を調整する撮影光量調整工程と、
    撮影処理手段が、前記アライメント処理の完了後、前記撮影光量調整工程で調整された光量を用いて前記被検眼の撮影を行う撮影処理工程と、
    を有することを特徴とする制御方法。
  10. 合焦処理手段が、前記観察光源により照明された前記被検眼に対するフォーカスを調整する合焦処理工程を更に有し、
    前記フォーカスの調整の完了後に、前記測光工程は前記観察光源により照明された前記被検眼の観察像の測光値を取得することを特徴とする請求項9に記載の制御方法。
  11. 観察光量調整手段が、前記測光値により前記観察光源の光量を調整する観察光量調整工程を更に有し、
    前記アライメント処理工程は、前記観察光量調整工程で調整された光量の観察画像を用いて前記アライメント処理を行うことを特徴とする請求項9または10に記載の制御方法。
  12. 合焦判定手段が、前記フォーカスの調整結果が閾値範囲内に収まるか判定する合焦判定工程を更に有し、
    前記フォーカスの調整結果が前記閾値範囲内に収まる場合、前記測光工程は前記測光値を取得するための処理を実行することを特徴とする請求項10に記載の制御方法。
  13. アライメント判定手段が、前記アライメント処理の結果が閾値範囲内に収まるか判定するアライメント判定工程を更に有し、
    前記アライメント処理の結果が前記閾値範囲内に収まる場合、前記撮影処理工程は、前記調整された前記撮影光源の光量で前記被検眼の撮影を行うことを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の制御方法。
  14. 前記撮影光量調整工程は、前記アライメント処理が完了する前に、前記測光値を用いて前記撮影光源の光量を調整することを特徴とする請求項9乃至13のいずれか1項に記載の制御方法。
  15. 制御手段が、前記アライメント処理工程の処理に対して前記測光工程の処理を並列に実行するように制御する制御工程を更に有することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の制御方法。
  16. 制御手段が、前記アライメント処理工程の処理に対して前記撮影光量調整工程の処理を並列に実行するように制御する制御工程を更に有することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の制御方法。
  17. コンピュータを、請求項1乃至8のいずれか1項の眼科撮影装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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