JPH0852114A - 眼撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 階調性が十分なデジタル化した被検眼像を撮
像する。 【構成】 ストロボ光源７に照明された眼底Erからの反
射光は、対物レンズ１、孔あきミラー２の孔部、可動ミ
ラー４などを介して撮像素子１２に眼底像を結像し、撮
像素子１２からの信号は増幅器１６で増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１７を介してメモリ１８に記録される。光分割部
材９により撮影光の一部が光電センサ１４に受光され、
この値に基づいて制御器１９は増幅器１６の増幅率やＡ
／Ｄ変換器１７の基準電圧レベルを制御し、光電センサ
１４が適正光量に達したときにストロボ光源７の発光を
停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科医院等で使用さ
れ、被検眼を観察・撮影するための眼撮像装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の眼撮像装置において、例えば眼底
像を撮影する場合には、フィルムカメラやインスタント
カメラなどを使用して写真用フィルム上に眼底像を映出
したり、テレビカメラなどを使用してＣＣＤなどの撮像
素子により撮像した眼底像を電子画像表示装置に表示し
たりしている。特に最近では、スチルビデオなどに電子
画像を記録し、これらのデータを利用しての各種の眼科
特性の診断や研究が行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来例の眼撮像装置においては、フィルムカメラ
による撮影の場合は、写真用フィルムはラチチュードが
広いので、照明光の光量を調節することによって適正露
光でフィルム撮影を行うことができるが、テレビカメラ
による撮影の場合は使用する撮像素子はダイナミックレ
ンジが狭く、照明光の光量調節だけでは階調性が十分な
画像を撮像することは困難である。即ち、ストロボ光源
を最大光量で発光させても光量不足を生ずる場合があ
り、鮮明な画像を撮影できないという問題がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
階調性が十分なデジタル化した被検眼像が得られる安価
な眼撮像装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼撮像装置は、被検眼を照明する照明手
段と、被検眼を撮像素子に撮像する撮像手段と、該撮像
素子の信号を増幅する増幅手段と、前記撮像手段のアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
メモリ手段と、被検眼からの光量により前記増幅手段の
増幅率又は前記Ａ／Ｄ変換手段の基準電圧レベルを変更
する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】上述の構成を有する本発明の眼撮像装置は、照
明手段により被検眼を照明し、被検眼からの反射光を撮
像素子に撮像する際に、被検眼からの反射光量を測定
し、この光量に基づいて制御手段により増幅手段の増幅
率又はＡ／Ｄ変換手段の基準電圧レベルを変更する。

【０００７】

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図１は眼底カメラに適用した本実施例の構成図を
示し、被検眼Ｅの前方には、対物レンズ１、孔あきミラ
ー２、レンズ３、可動ミラー４、撮影フィルム５が順次
に配列されている。ここで、可動ミラー４は観察時には
光路内に挿入され、撮影時には光路外に退避するように
なっている。孔あきミラー２の入射方向に配置された照
明光学系には、レンズ６、眼底照明用のキセノン管など
のストロボ光源７が順次に配列されている。

【０００８】また、可動ミラー４の反射方向に配置され
た観察光学系には、フィールドレンズ８、光分割部材
９、可動ミラー１０、結像レンズ１１、ＣＣＤなどの撮
像素子１２が配列され、光分割部材９の反射方向には、
レンズ１３、光電センサ１４が配置され、可動ミラー１
０の反射方向には接眼レンズ１５が設けられている。

【０００９】撮像素子１２の出力は増幅器１６、Ａ／Ｄ
変換器１７、メモリ１８を介して制御器１９に接続さ
れ、増幅器１６、Ａ／Ｄ変換器１７も制御器１９に接続
されている。更に、光電センサ１４の出力が制御器１９
に接続され、制御器１９の出力はストロボ光源７を発光
する電源２０に接続されている。

【００１０】図示しないランプ光源からの照明光はレン
ズ６、孔あきミラー２、対物レンズ１を通り、被検眼Ｅ
の眼底Erを照明する。眼底Erからの反射光は、対物レン
ズ１、孔あきミラー２の孔部、レンズ３、可動ミラー
４、フィールドレンズ８、光分割部材９、可動ミラー１
０で反射され、接眼レンズ１５を通って検者眼ｅに至
り、検者は眼底Erを観察してアライメントを行う。

【００１１】一方、ストロボ光源７を発光すると可動ミ
ラー１０が切換って光路から外れる。光束は上述の照明
光と同一光路を進んで眼底Erに至り、眼底Erからの反射
光は同様に光路を逆に戻り、光分割部材９から結像レン
ズ１１を通って、撮像素子１２に眼底像を結像する。撮
像素子１２からの信号は増幅器１６で増幅され、Ａ／Ｄ
変換器１７を介してメモリ１８に記録される。

【００１２】特に、蛍光撮影や単色撮影を行う場合や瞳
孔が小さい場合には、必ず増幅器１６による増幅が必要
になるので、明度で８ビットのメモリ１８を容量一杯に
使用して画像を記録するようにする。

【００１３】また、撮影光の一部は光分割部材９により
反射され、レンズ１３を通して光電センサ１４により受
光され、この値に基づいて制御器１９は増幅器１６の増
幅率やＡ／Ｄ変換器１７の基準電圧レベルを制御し、更
に光電センサ１４が適正な光量に達したときにストロボ
光源７の発光を停止するようにして、電源２０によるス
トロボ光源７の発光量を制御する。ここでフィルム５に
撮影するには、可動ミラー４を矢印の方向に切換えて光
路から退避させ、撮影フィルム５に眼底像を撮影する。

【００１４】図２は光電センサ１４の受光特性を示し、
縦軸は受光レベルＶ、横軸は経過時間ｔである。線Ａは
ストロボ光源７の調光可能時間t0内に、光電センサ１４
の受光レベルＶが適正光量に達する場合で、図３はこの
ときのストロボ光源７の発光波形を示し、縦軸は発光量
Ｈ、横軸は経過時間ｔである。時間t1において受光レベ
ルＶが適正光量に達しストロボ光源７は発光を停止す
る。

【００１５】図２の線Ｂ、線Ｃは、ストロボ光源７を図
３に示すように最大光量で発光させても、光電センサ１
４の受光レベルＶが適正レベルにならずに光量不足とな
る場合を示している。即ち、線Ｂ、線Ｃは適正レベルの
それぞれ１／２、１／４の光量にしか達しない。

【００１６】この場合は、発光終了時間t0以降は光電セ
ンサ１４の受光レベルＶは変化しないので、増幅器１６
を増幅するか又はＡ／Ｄ変換器１７の基準電圧レベルを
低下させるようにする。即ち、制御器１９は光電センサ
１４の出力と受光適正レベルとを比較し、受光量Ｈが適
正レベルであるか、その１／２であるか、１／４である
かを判断して増幅器１６の増幅率を変更する。

【００１７】図５は増幅器１６の構成の一部を示し、非
反転増幅器２１に抵抗R1、R2、R3を介して、アナログス
イッチ２２及び２３が並列に接続されており、アナログ
スイッチ２２及び２３を制御することにより増幅率を可
変するようになっている。

【００１８】ここで、抵抗R1、R2、R3の値をR1＝３・R
3、R1＝２・R2と定めると、アナログスイッチ２３がオ
ンのときは非反転増幅器２１の増幅率は１となり、アナ
ログスイッチ２２がオンでアナログスイッチ２３がオフ
のときは増幅率は２となり、アナログスイッチ２２及び
２３が共にオフの時は増幅率は４となる。

【００１９】従って、適正電圧レベルをVsとすると、図
２の線Ｂと線Ｃの中間部のように光電センサ１４の出力
電圧レベルＶがVs／４≦Ｖ＜Vs／２の場合は増幅率を２
とし、線Ｃの下部のように出力電圧レベルＶがＶ＜Vs／
４の場合は増幅率を４とするように制御することによ
り、Ａ／Ｄ変換後にメモリ１８に取り込む画像レベルを
常に適正に保持することができる。

【００２０】図６はＡ／Ｄ変換器１７の基準電圧出力回
路の構成図を示し、基準電圧V0を発生する安定化電源素
子２４の出力は抵抗R1、R2、R3を介して３個のアナログ
スイッチ２５、２６、２７が並列に結合した回路に接続
され、更に電流ブースタ２８を経て、その出力はＡ／Ｄ
変換素子２９のＡ／Ｄ変換基準電圧入力端子に接続され
ている。

【００２１】従って、安定化電源素子２４の発生する基
準電圧V0は抵抗R1、R2、R3により分圧され、３個のアナ
ログスイッチ２５、２６、２７を選択することにより、
Ａ／Ｄ変換基準電圧入力端子に供給する電圧Vrを変更で
きるようになっている。

【００２２】ここで、抵抗R1、R2、R3の値をR1＝２・R2
＝２・R3と定めると、アナログスイッチ２５を選択する
とＡ／Ｄ変換基準電圧入力端子には基準電圧V0が供給さ
れ、アナログスイッチ２６を選択するとＡ／Ｄ変換基準
電圧入力端子には電圧V0／２が供給され、アナログスイ
ッチ２７を選択するとＡ／Ｄ変換基準電圧入力端子には
電圧V0／４が供給される。

【００２３】従って、光電センサの受光レベルが図２の
線Ａの場合はアナログスイッチ２５を選択し、光電セン
サの受光レベルが線Ｂ、線Ｃの場合はそれぞれアナログ
スイッチ２６、２７を選択すれば、被検眼Ｅからの反射
光の光量が低い場合でもＡ／Ｄ変換の際の分解能が低下
することはない。なお、光電センサ１４は画面の周辺部
では角膜反射像などの不要な光が入る可能性が高いの
で、画面の中央部の光量の平均を測定するようにする。

【００２４】図７はストロボ光源７の発光時間と増幅器
１６の増幅率又はＡ／Ｄ変換器１７の基準電圧レベルの
変更に要する時間との関係を示している。インタライン
型の撮像素子をフレーム蓄積で使用する場合には、スト
ロボ光源７の発光は第１フィールド画像が出力される直
前のフィールド期間中に行う。ストロボ光源７が発光し
ている時間は通常５ｍＳ以下であり、１フィールドの時
間間隔は約１６．７ｍＳである。

【００２５】従って、増幅器１６の増幅率又はＡ／Ｄ変
換器１７の基準電圧レベルを変更する場合は、第１フィ
ールド画像が出力される直前のフィールド期間内のスト
ロボ光源７の発光の終了後約１０ｍＳの時間内に行えば
よい。このため、増幅器１６の増幅率又はＡ／Ｄ変換器
１７の基準電圧レベルを変更する回路素子は早い応答性
を必要としないので、安価な回路素子を使用して装置を
構成することができる。

【００２６】上述の実施例においては、撮影時のストロ
ボ光源７による眼底Erからの反射光又は蛍光による励起
光を測定対象としているが、アライメント時にはランプ
光源による照明光を使用するので、撮影直前にランプ光
源による眼底Erからの反射光を測定して、この測定値に
基づいて増幅器１６の増幅率やＡ／Ｄ変換器１７の基準
電圧レベルを制御するようにしてもよい。この場合に、
測光に撮像素子１２の信号を使用することができる。

【００２７】また、蛍光撮影の場合は蛍光剤注入からの
経過時間により蛍光強度の変化を予め予測することがで
きるので、これを補償するように増幅器１６やＡ／Ｄ変
換器１７の特性を変更するプログラムを予め設定してお
くようにするとよい。なお、この場合は光電センサ１４
による測定は必要ない。

【００２８】上述の実施例は眼底カメラに適用した場合
について説明したが、スリットランプなどの他の眼科装
置においても同様に適用して眼科撮影を実施することが
できる。また、受光素子１４を光路外の撮影素子１２の
近傍に設け、撮像素子１２からの反射により眼底光を測
定するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼撮像
装置は、光源の光量調節では対応できないほど眼底光が
変っても、メモリの容量を有効に使用し、階調性の優れ
た被検眼像を撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成図である。

【図２】光電センサの受光レベルの説明図である。

【図３】ストロボ光源の発光波形のグラフ図である。

【図４】ストロボ光源の発光波形のグラフ図である。

【図５】非反転増幅回路の構成図である。

【図６】基準電圧出力回路の構成図である。

【図７】制御の時間関係の説明図である。

【符号の説明】

５ 撮影フィルム ７ ストロボ光源 ９ 光分割部材 １２ 撮像素子 １４ 光電センサ １６ 増幅器 １７ Ａ／Ｄ変換器 １９ 制御器 ２１ 非反転増幅器 ２２、２３、２５、２６、２７ アナログスイッチ ２９ Ａ／Ｄ変換素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼を照明する照明手段と、被検眼を
   撮像素子に撮像する撮像手段と、該撮像素子の信号を増
   幅する増幅手段と、前記撮像手段のアナログ信号をデジ
   タル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、メモリ手段と、
   被検眼からの光量により前記増幅手段の増幅率又は前記
   Ａ／Ｄ変換手段の基準電圧レベルを変更する制御手段と
   を備えたことを特徴とする眼撮像装置。
2. 【請求項２】 前記照明手段の発光後から前記撮像素子
   が画像を出力するまでの間に前記制御手段により前記増
   幅手段の増幅率又はＡ／Ｄ変換手段の基準電圧レベルを
   変更するようにした請求項１に記載の眼撮像装置。