JP5634472B2 - 眼科撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば眼科医院や集団健診等で用いられる、網膜など眼底部の撮影を行う眼底カメラなどの眼科撮影装置に関するものである。

例えば、眼科撮影装置として眼底カメラが知られている。

近年ではデジタルカメラの普及により、眼底カメラにも、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。これは、デジタルカメラを用いた眼底撮影によって得られるデジタル画像が、従来から行われている３５ｍｍフィルムやポラロイド（登録商標）を用いた場合と比較しても十分な診断が可能となってきているためである。特に、デジタルカメラが持っているデジタルゆえの即時性や経済性に加え、センサーの高解像化などによるデジタル技術の進歩によって、３５ｍｍフィルムやポラロイド（登録商標）と同等以上の画質が得られるようになってきている点が挙げられる。

デジタル画像の大きな特徴の一つとして、モニタ上で操作することで電子的に画像の拡大／縮小等の変倍が容易に行えるという点があげられる。例えば、特許文献１では、デジタル画像として眼底像を電子的に変倍することが開示されている。

特開平１１−０２８１８９号公報

上記のように近年において、撮像素子の高解像度化や高感度化に伴い、コスト高になりがちな光学変倍機構を廃し、デジタル変倍機構に特化する眼底カメラが開発されている。しかしながら、眼底画像を表示するためのモニタを装備していない眼底カメラの場合、撮影された眼底像を表示するためには、パーソナルコンピュータ等の表示機能を有する機器に接続する必要がある。上記のようなパーソナルコンピュータに接続された眼底カメラのシステムにおいて眼底像のデジタル変倍機能を活用するためには、「撮影した眼底像をパーソナルコンピュータに転送し、パーソナルコンピュータ上で眼底像のデジタル変倍を行う」方法が考えられる。さらに、「眼底カメラ内でデジタル変倍処理を行った眼底画像をパーソナルコンピュータに転送する」方法なども考えられる。

光学変倍機構を有する眼底カメラでは、撮影者は眼底カメラ上の操作で行った光学変倍の撮影結果を眼底カメラから離れずにモニタ上で確認することができる。そのため、撮影後にパーソナルコンピュータ上でデジタル変倍操作を行う作業は、撮影者に対して従来の撮影ルーチンから逸脱させることになり、撮影時の負荷を与えるものであった。

また、デジタル画像の高解像度化にともない、眼科装置で扱う画像の高容量化が進んでいる。そのため、従来の撮影ルーチンを維持するために、眼底カメラ内でデジタル画像の拡大や切り取りを行うことは、眼底カメラ本体の作業負荷が上がり、高機能なＣＰＵやメモリが必要となるため、高価な装置が必要となってしまうことが考えられる。

そこで、本発明の目的は、光学変倍機構を有していた従来の眼底カメラの操作性を損なうことなく、安価なシステムでデジタル変倍機能を実現可能な眼科撮影装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、電子的に眼底像の表示倍率を変更する眼科撮影装置であって、
被検眼の眼底を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段で撮影される眼底の画像データの表示倍率を設定する倍率設定手段と、
該撮影手段によって撮影された眼底の画像データを外部に送信する手段と、

前記表示倍率の情報に対応して前記撮影手段の撮像素子の解像度を制御する解像度制御手段と、 を有する眼底カメラと、
前記送信された眼底の画像データに基づき、前記倍率設定手段で設定された表示倍率で眼底像をモニタに表示する情報処理装置と、
を有することを特徴とする。

本発明による眼科撮影装置は、デジタル変倍の倍率指示機構を眼底カメラ側に持たせることで、光学変倍機構を有する眼底カメラと同等の操作性を実現することができる。また、デジタル変倍を外部に接続されたパーソナルコンピュータ等の情報処理装置で行うため、安価なシステムでデジタル変倍機構を有した眼科撮影装置を提供することができる。

第１の実施の形態における眼底カメラの構成図である。 第１の実施の形態における眼底カメラとそれに接続したパーソナルコンピュータとのシステム構成図である。 第１の実施の形態におけるシステムの処理フローチャート図である。 第１の実施の形態において、眼底像の拡大処理を説明するための図である。 第１の実施の形態において、眼底像の拡大処理を説明するための図である。 第２の実施の形態における眼底カメラの構成図である。 第２の実施の形態におけるシステムの処理フローチャート図である。 第２の実施の形態において、眼底像の拡大処理を説明するための図である。

以下、添付の図面に沿って本発明の実施の形態を説明する。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。

図１は、第１の実施の形態の眼科撮影装置である眼底カメラの構成図を示している。図１において、観察用光源１から対物レンズ２に至る光路上には、コンデンサレンズ３、ストロボ等の撮影用光源４、ミラー５、リング状の開口を有する絞り１０、リレーレンズ６、孔あきミラー７が順次に配列される。これらによって披検眼Ｅの瞳Ｅｐから眼底Ｅｒを照明する眼底照明光学系が構成される。

孔あきミラー７の透過方向の光路上には、合焦レンズ８、撮影レンズ９、撮影時に跳ね上げ可能な跳ね上げミラー１１が配列される。眼底Ｅｒから反射された反射光（眼底像）は、観察時には、ミラー１２、レンズ１３を通り、検者眼Ｅ’に導かれる。そして、撮影時には、跳ね上げミラー１１が点線で示されたように跳ね上げられ、撮影用光源４から発せられた照明光がカメラボディ３０内部の撮像素子１４に導かれる。本実施の形態の眼底カメラはこのような光学筐体を有する。

図１に示す眼底カメラに着脱可能なカメラボディ３０は、例えば一眼レフデジタルカメラに代表される複数種類のものを取り付け可能とする。また、撮像素子１４で撮像された眼底像の画像データは、カメラボディ３０の画像転送部３２により、外部の情報処理装置であるパーソナルコンピュータへと転送される。

システム制御部２２は、眼底カメラの制御を行う。例えば、撮影時において、システム制御部内の撮影制御部２２ａは、撮影時にカメラボディ３０内部のカメラ制御部３１と同期処理を行い、撮影用光源４の発光制御、および跳ね上げミラー１１の跳ね上げ制御等、撮影に関する制御を行う。

第１の実施の形態における最も特徴的な構成は、検者に対して眼底像の表示倍率を設定させるための倍率設定部２０とそれに接続された倍率転送部２１である。倍率設定部２０から入力された倍率設定情報は、システム制御部２２および倍率転送部２１を介して外部の情報処理装置であるパーソナルコンピュータへ転送される。

なお、システム制御部２２、撮影制御部２２ａによる撮影動作と完全に独立して倍率設定情報の転送を制御する。そのため、カメラボディ３０内の画像転送部３２からの眼底像の画像データは、『倍率設定部２０の入力の有無により全く影響されない』という特徴を持っている。

図２は、第１の実施の形態におけるシステム構成図である。

眼底カメラＡは、図１に示す眼底カメラであり、例示的に一眼レフデジタルカメラ（カメラボディ３０）を本体に装着した構成となっている。眼底カメラＡは、被検眼を撮影するタイミングで操作する撮影スイッチ４２、眼底カメラの撮影光量や、撮影光量を設定可能な操作パネル４３を有する。

また、画像転送ケーブル４４は、眼底カメラＡの画像転送部３２から情報処理装置であるパーソナルコンピュータ４６に画像データの転送を行う。また、倍率設定情報転送ケーブル４５は、眼底カメラＡの倍率転送部２１からパーソナルコンピュータ４６へ倍率設定情報を転送する。

一方、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたプログラムに従い、倍率転送部２１からの倍率設定情報に基づいて画像転送部３２からの画像データに対する電子的な拡大処理を実行する。その処理結果である拡大眼底像は、モニタ４７に表示される。

ここで、画像転送ケーブル４４と倍率転送ケーブル４５は、例示的に個別のケーブルとして図示しているが、画像転送部３２の出力を眼底カメラＡで中継することにより、画像データと倍率設定情報の２つのデータを１本のケーブルで転送することが可能である。

パーソナルコンピュータ４６については、モニタ４７が一体となったノート型パーソナルコンピュータや、タブレットパーソナルコンピュータ等が使用可能である。また、倍率設定情報により眼底像の拡大や切り取りが可能なユニットと一般的なテレビモニターの構成でも本発明を実施することが可能である。

図１、図２に示す構成によって行われる第１の実施の形態の特徴的な処理を図３のフローチャートを用いて説明する。

第１の実施の形態に示す眼底カメラＡでは、検者はまず披検者を顎受け等の固定台に顔を固定した後、図１に示す光学系を乗せたステージ部を操作し、眼底へのアライメントを行う。その場合、操作パネル４３上の観察光量つまみを操作し、観察用光源１の調光を行い、撮影の準備を整える。

ステップＳ１において、システム制御部２２は、ユーザの操作により、眼底像の画像データに対する等倍処理を行うか、あるいは拡大処理を行うかを倍率設定部２０おいて設定されたことを検出する。ここで、第１の実施の形態では、変倍の切換は、等倍処理と２倍処理の２種類であるとして説明を行う。

第１の実施の形態における眼底カメラＡは、倍率設定部２０として、操作パネル４３上に『×１』と『×２』の切換スイッチを備える。検者は、等倍処理の場合は、『×１』スイッチを、２倍処理の場合は、『×２』スイッチを押すことで眼底カメラＡに対して倍率設定を行うことができる。

ステップ２において、倍率転送部２１は、パーソナルコンピュータ４６へ倍率設定情報を転送する。例えば、『×１』スイッチが押された場合、倍率転送部２１は、パーソナルコンピュータ４６に対し、転送された画像データに基づいて眼底像をそのままモニタ４７に表示させるコマンドを送信する。また、『×２』スイッチが押された場合、倍率転送部２１は、パーソナルコンピュータ４６へ「２倍」の倍率転送情報を送信する。パーソナルコンピュータ４６は、この情報に基づいて、転送された画像データに対し、電子的に縦横２倍の大きさに拡大し、かつ元のサイズと『同じ大きさ』となるように中心部分以外の周辺画像を切り捨てる変倍処理を行う。ここで言う『同じ大きさ』とは、モニタ４７の画面上に表示される見た目の大きさのことであり、ファイルサイズや情報量については、転送された元の画像データの約１／４となる。

全ての撮影準備が整うと、カメラボディ３０内部の撮像素子１４によって静止画を撮影するため、検者は、図２の撮影スイッチ４２を操作する。

ステップＳ３において、システム制御部２２は、撮影スイッチ４２の操作を検出すると、カメラボディ３０内のカメラ制御部３１に対して撮影命令を出力する。そして、システム制御部２２は、カメラボディ３０内のシャッタ同期信号の状態を判断し、撮影用光源４の発光制御、および跳ね上げミラー１１の跳ね上げ制御等、システム全体の制御を行う。撮像素子１４により眼底像の静止画が問題なく撮影されたことでステップＳ４が終了する。その後、ステップＳ５ではカメラボディ３０内の画像転送部３２により、眼底像の画像データが外部のパーソナルコンピュータ４６へ転送される。

次にステップＳ６において、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、倍率転送部２１により転送された倍率設定情報および画像転送部３２により転送された画像データを関連付ける。この関連付け処理は、例えば、互いに転送された時刻が近いものどおしを関連付ける。そして、画像データに対して、転送された倍率設定情報に対応する変倍処理を行った後、モニタ４７の画面上に変倍処理された画像データに対応する眼底像が表示される。

ステップＳ７において、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、倍率転送部２０から転送された倍率設定情報の判定をステップＳ７で行う。ここで、図４の眼底像（１）は、画像転送部３２により転送された画像データに対応するものである。倍率設定情報が等倍率と判定された場合、ステップＳ８に進み、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、図４の眼底像（２）のように、転送された画像データに対応する眼底像をモニタ４７に等倍表示させる。

一方、倍率設定情報が２倍と判定された場合、ステップＳ９に進む。そして、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、倍率設定情報に従い、転送されたデータに対して電子的な拡大処理を実行する。そして、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、ステップＳ１０で不必要な画像データの切り取りを行う。そして、ステップ８に進み、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、図４の眼底像（３）のように、処理された画像データに対応する眼底像をモニタ４７の画面上に表示させる。ステップＳ１１で一連の撮影ルーチンを終了する。

なお、表示された眼底像に対応する画像データをパーソナルコンピュータ４６および外部記憶装置に保存可能であることは言うまでもない。また、表示サイズを変更した後のファイル保存の際に、オリジナルの画像データを切り取らずに元の情報量のまま保存することも可能である。

以上のフローチャートで説明したように、本実施の形態では、画像転送部３２から転送された画像データおよび倍率設定部２０から転送された倍率設定情報がそれぞれ独立にパーソナルコンピュータ４６に転送される。そして、パーソナルコンピュータ４６内で初めて関連情報として扱われる。そのため、画像データに対する電子的な拡大処理により、眼底カメラＡの負荷が生じることがなくなる。

第１の実施の形態では、説明を容易にするため、デジタル変倍を等倍と倍角の２種類とし、さらに拡大中心位置を眼底像の中心として説明を行った。本発明はこれらの形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種種の変形及び変更が可能である。図５の眼底像（４）と（６）はそれぞれ、眼底カメラＡからパーソナルコンピュータ４６に転送された画像データに対応する眼底像である。また、眼底像（５）と（７）はパーソナルコンピュータ４６により加工された眼底像（４）と（５）からの生成画像である。眼底像（４）と（５）は、拡大中心と眼底像中心が異なった場合の加工例であり、眼底像（６）と（７）は拡大画像の開始座標と終了座標の情報を転送することで、眼底像を矩形で切り出しを行った例である。また、倍率設定部２０は、操作パネル上のスイッチ入力の他に、アナログ的にデジタル変倍倍率を設定可能な変倍ボリュームでもよい。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を図６〜図８に基づいて説明する。

図６は、第２の実施の形態における特徴的なシステム構成を示している。第２の実施の形態の特徴的な構成としてあげられる点は、カメラボディ３０内に撮像素子解像度制御部３３を有していることである。撮像素子解像度制御部３３は、外部からの制御により撮像素子１４の画像の解像度を設定することが可能である。その他は第１の実施の形態と同様であるのでその説明を省略する。

撮像素子解像度制御部３３は、パーソナルコンピュータ４６およびシステム制御部２２からの指示に応じて制御可能である。第２の実施の形態では、外部のパーソナルコンピュータ４６に接続されていることとする。

第２の実施の形態の処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。図７において、図３に示す符号と同じ符号を示すステップは同様の処理が実行されるものとしてその説明を省略する。

ステップＳ１２において、パーソナルコンピュータ４６の処理ユニットは、ステップＳ２において眼底カメラＡから送信された倍率設定情報に基づき、撮像素子解像度制御部３３に対し、撮像素子１４の解像度設定コマンドを出力する。撮像素子解像度制御部３３は、倍率設定部２０による入力値が『×α（α≧１）倍の拡大倍率を指定した場合、「等倍倍率時の画素数×α^２」の解像度に設定する。具体的には、『×１』で等倍倍率を指定している時の撮像素子１４の解像度が１００万画素だった場合、『×２』で倍角倍率を指定したときの解像度は、「１００万画素×２^２」により４００万画素に設定されることになる。なお、ステップＳ５における第１の実施の形態との違いは、等倍以上の倍率設定を入力した場合、画像転送部３２から転送される画像データの画素数（解像度）が異なる点である。

次に倍率設定情報と眼底画像情報を受け取ったパーソナルコンピュータ４６の画像処理について説明する。倍率設定情報が等倍指示である場合は、第１の実施の形態と同じである。一方、倍率設定情報が２倍の場合、ステップＳ１０’に進み、変倍処理として不必要な画像データを切り取り、ステップＳ１１で倍率設定に基づいた眼底画像をモニタ４７の表示画面上に表示させる。

ここで、前述した具体例にそって眼底像（８）〜眼底像（１１）に対応する画像データの画素数を計算すると、
眼底像（８）：１００万画素
眼底像（９）：１００万画素
眼底像（１０）：４００万画素
眼底像（１１）：１００万画素（眼底像（１０）の１／４の情報量）
となり、実際の眼底診断に用いる眼底像（９）と眼底像（１１）に対応する画像データの画素数は同等数になっていることが分かる。

以上説明したように、第２の実施の形態では、第１の実施の形態に対して撮像素子解像度制御部３３によって撮像素子１４の解像度が変更可能な構成となっている。これは、撮像素子１４の解像度を倍率設定部２０により設定された拡大倍率と同じにすることで、眼底像の拡大撮影を行った際にも等倍撮影時と同等な解像度の眼底像を提供することが可能となる。すなわちデジタル変倍により画像の画素密度が荒くなる等の問題が発生しない。

１４ 撮像素子
２０ 倍率設定部
２１ 倍率転送部
３０ カメラボディ
４６ パーソナルコンピュータ
４７ モニタ

Claims (7)

1. 電子的に眼底像の表示倍率を変更する眼科撮影装置であって、
   被検眼の眼底を撮影する撮影手段と、
   前記撮影手段で撮影される眼底の画像データの表示倍率を設定する倍率設定手段と、
   該撮影手段によって撮影された眼底の画像データを外部に送信する手段と、
   
   前記表示倍率の情報に対応して前記撮影手段の撮像素子の解像度を制御する解像度制御手段と、 を有する眼底カメラと、
   前記送信された眼底の画像データに基づき、前記倍率設定手段で設定された表示倍率で眼底像をモニタに表示する情報処理装置と、
   を有することを特徴とする眼科撮影装置。
2. 前記情報処理装置はパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
3. 前記情報処理装置は、前記表示倍率に基づいて電子的に変倍処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科撮影装置。
4. 前記情報処理装置は、電子的に変倍された前記眼底像を前記モニタの画面に同じ大きさで表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
5. 前記情報処理装置は、電子的に変倍された前記眼底像を前記モニタの画面に同じ大きさで表示し、前記眼底画像の周辺画像を削除することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
6. 前記情報処理装置は、矩形、円形のいずれかで前記変倍された眼底画像を表示することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
7. 前記眼底カメラは被検眼を照明する照明光学系と、
   前記照明光学系で照明された前記被検眼の眼底像を前記撮影手段に導く合焦レンズと、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。

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