(57)【要約】【課題】操作性を損なうことなく、十分な感度と良質な画像を得るようにする。【解決手段】タイミングＡにおいて光学系の位置合わせが開始され、可動部が移動を開始する。そして、タイミングＢにおいて移動量が閾値Ｌ以上となると、動画観察を行い易いように映像信号のフレームレートを高速に切換える。次に、タイミングＣにおいて大まかな位置合わせを完了し、可動部の移動量は閾値Ｌ以下となる。ここで、フレームレートを低速に切換えることにより、眼底カメラの以降の微調整や病変部の詳細な観察を高感度で行うことが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼像を導く光学手段と、導かれた被検眼像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段の出力から映像データを生成する信号処理手段と、前記光学手段を被検眼に対して位置合わせを行う可動部とを有する眼科撮影装置において、前記可動部の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段からの出力に応じて前記撮像手段の光電変換における蓄積時間を可変とする蓄積可変手段とを備えたことを特徴とした眼科撮影装置。
【請求項２】
被検眼像を導く光学手段と、導かれた被検眼像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段の出力から映像データを生成する信号処理手段と、前記光学手段を被検眼に対して位置合わせを行う可動部とを有する眼科撮影装置において、前記可動部の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段からの出力に応じて前記信号処理手段において加算処理制御をする処理制御手段とを備えたことを特徴とした眼科撮影装置。
【請求項３】
被検眼を照明する照明手段を有し、前記状態検出手段からの出力に応じて前記照明手段の照明光量を制御する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。
【請求項４】
前記信号処理手段は前記撮像手段からの信号を増幅する増幅手段を有し、前記状態検出手段からの出力に応じて前記増幅手段の増幅率を変更する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。
【請求項５】
被検眼を照明する照明手段とを有し、前記信号処理手段は前記撮像手段からの信号を増幅する増幅手段とを有し、前記状態検出手段からの出力に応じて前記照明手段の照明光量を制御し、前記増幅手段の増幅率を変更する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。
【請求項６】
前記状態検出手段は前記可動部の位置情報を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の眼科撮影装置。
【請求項７】
前記状態検出手段は前記可動部の加速度情報を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れか１つの請求項に記載の眼科撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科病院等で用いられる眼科撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から眼科撮影装置、特に眼底撮影装置を用いた撮影方法としてインドシアニングリーン（indocyanine green）を用いた蛍光眼底撮影（ＩＣＧ撮影）が知られている。このＩＣＧ撮影は赤外領域で行われる撮影のために、赤外領域に感度を有するカメラを用いて位置合わせ及び観察撮影を行う。ＩＣＧ撮影は反射光が非常に微弱であり、通常のカメラでは感度不足となることが多く、高価な高感度のカメラを用いたり、或いは高い光量で照明する等の工夫が行われている。またＩＣＧ撮影は、位置合わせの終了後にストロボ光源を用いて静止画撮影する方法と、ストロボ光源を用いずに観察画像をそのまま動画として記録する方法が特許文献１で知られている。
【０００３】
一方、カメラ関連技術の１つで、比較的ノイズを抑制しながら感度を向上させる方法として、フレームレートを低下させるという方法が知られている。撮像素子から電荷読込サイクルの周波数を低下させることによって、撮像素子の電荷蓄積時間を延長することにより、見た目の感度を向上させる方法である。
【０００４】
また、同様の考え方に基づいて、フレーム加算という処理が知られている。これは撮像素子から読み出す１画面分のデータに相当するフレームデータを、複数フレーム分を足し合わせて１フレーム分の映像データを作成する方法である。この方法でも、比較的ノイズを抑制しながら感度を上げることが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特許３５９１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、被検眼に対して大きな光量で照明することは、患者への負担を増大し好ましくない。また、カメラの見た目の感度を向上させる方法として、増幅率を上げることが知られているが、上げ過ぎるとノイズが増えて位置合わせや観察に支障をきたす虞れがある。また、動画記録を行う場合は、直接診断に支障を生ずる虞れがある。
【０００７】
このため、比較的ノイズを抑制しながら、感度を向上させる方法が求められるが、上述したフレームレートを低下させることやフレーム加算を行う方法は、単位時間当りに生成するフレーム数が少なくなり、当然に表示装置に対しても表示される単位時間当りのフレーム数が少なくなってしまう。表示されるフレーム数が少なくなると、動きの大きな被写体に対しては違和感のあるぎこちない表示となってしまう。このぎこちない映像は、眼科撮影装置の位置合わせ動作の大きな障害となる。
【０００８】
本発明の目的は、上述の課題を解消し、被検者への負担を軽減しながら、ノイズの少ない良質の画像を得ながら、かつ操作性に優れた眼科撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、被検眼像を導く光学手段と、導かれた被検眼像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段の出力から映像データを生成する信号処理手段と、前記光学手段を被検眼に対して位置合わせを行う可動部とを有する眼科撮影装置において、前記可動部の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段からの出力に応じて前記撮像手段の光電変換における蓄積時間を可変とする蓄積可変手段とを備えたことにある。
【００１０】
また、本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、被検眼像を導く光学手段と、導かれた被検眼像を光電変換する撮像手段と、該撮像手段の出力から映像データを生成する信号処理手段と、前記光学手段を被検眼に対して位置合わせを行う可動部とを有する眼科撮影装置において、前記可動部の状態を検出する状態検出手段と、該状態検出手段からの出力に応じて前記信号処理手段において加算処理制御をする処理制御手段とを備えたことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る眼科撮影装置によれば、位置合わせ等の操作性を損なわずに、観察及び診断に十分な高感度かつ良質な映像が得られ、更にノイズが少なく、患者負担も軽減できる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本実施例における眼底カメラの構成図を示し、基台１上に可動可能な可動部２が載置されている。可動部２内には、被検眼Ｅに対向して対物レンズ３が設けられ、対物レンズ３の後方には孔あきミラー４、合焦レンズ５、撮影レンズ６、光路に挿脱自在に配置され励起光を遮断し、蛍光のみを透過する赤外蛍光バリアフィルタ７、撮像素子８が順次に配列され、眼底撮影光学系が構成されている。
【００１４】
孔あきミラー４に対する照明光の入射方向には、リレーレンズ９、光路に挿脱自在な赤外蛍光エキサイタフィルタ１０、リング状の開口を有する絞り１１、ミラー１２、撮影用光源１３、コンデンサレンズ１４、観察用光源１５が配置され、眼底照明光学系が構成されている。
【００１５】
撮像素子８の出力は、蓄積電荷読取部１６、映像信号処理部１７を介して基台１内に設けられたシステム制御部１８に接続されている。また、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの観察、撮影画像を表示するために、映像信号処理部１７の出力は可動部２の側面に設けられた表示部１９に接続されている。可動部２は被検眼Ｅに対して、前述した光学系を移動し位置合わせするための可動機構となっており、基台１には可動部２の動きを検出するための可動部状態検出手段２０が設けられ、その出力はシステム制御部１８に接続されている。
【００１６】
本実施例では、可動部状態検出手段２０は可動部２の位置情報を検出する方法を想定しており、例えば３軸のエンコーダ等を用いて可動部２の移動量をパルス出力することによりカウンタにより計測し、システム制御部１８に出力する。そして、システム制御部１８はその計数値を定期的に読み取ることにより、相対的な変化量を検出することができる。
【００１７】
観察用光源１５を出射した光束は、コンデンサレンズ１４、撮影用光源１３を通り、ミラー１２で反射され、リング状の開口を有する絞り１１、赤外蛍光エキサイタフィルタ１０、リレーレンズ９を介して孔あきミラー４の周辺で反射し、対物レンズ３、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐを通り眼底Ｅｒを照明する。観察光源１５からの照明光により照明された眼底像は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ、対物レンズ３、孔あきミラー４の孔を通り、合焦レンズ５、撮影レンズ６、赤外蛍光バリアフィルタ７を通過し撮像素子８上に結像する。
【００１８】
撮像素子８では光電変換後の蓄積電荷を保持し、蓄積電荷読取部１６は撮像素子８に蓄積された蓄積電荷の読み取りを連続的に行いながら、読み取った信号を映像信号処理部１７に出力する。この映像信号処理部１７は図示しないタイミング発生器を有しており、蓄積電荷読取部１６の読み取り周波数を可変可能な構成とされており、表示部１９に出力可能な処理を行い、観察画像を表示部１９に表示する。また、動画記録を行う場合は映像信号処理部１７の出力を図示しない記録手段に記録する。
【００１９】
図２（ａ）は映像信号処理部１７において生成された通常のアナログ映像信号出力の波形を示し、図２（ｂ）は周波数を半分とした際のアナログ映像信号波形を示し、映像信号の同期信号は２倍の周期となり、撮像素子８における電荷蓄積時間もほぼ２倍となり、映像信号の出力もほぼ２倍となっている。このような処理を施すことにより、撮像素子８の感度を２倍に向上することと、ほぼ同様の出力を得ることが可能となる。映像信号処理部１７は表示部１９に対しても同様のタイミング制御を行うことで、図２に示した両方の映像が表示可能となる。
【００２０】
図３は可動部２の移動量に応じて、映像信号のフレームレートを切換える制御方法の説明図である。横軸はタイミング、縦軸は可動部２の相対的な移動量を示し、相対的な移動量が大きくなるほど縦軸の値が大きくなる。一点鎖線はフレームレートを切換えるための閾値Ｌを示している。
【００２１】
先ず、タイミングＡにおいて光学系の位置合わせが開始され、可動部２が移動を開始し、タイミングＢにおいて移動量が閾値Ｌ以上となると、動画観察を行い易いようにフレームレートを高速に切換えることにより、図２（ａ）の波形に対応している。次に、タイミングＣにおいて大まかな位置合わせが完了し、可動部２の移動量は閾値Ｌ以下となる。ここで、フレームレートを図２（ｂ）に対応した低速に切換えることにより、以降の微調整や病変部の詳細な観察を高感度で行うことが可能となる。
【００２２】
図３においては、可動部２の移動量に応じてフレームレートを２段階で切換える例を示したが、フレームレートを切換える段階数を増加することにより、検査者に違和感を与えない、より滑らかな制御が可能となる。
【実施例２】
【００２３】
図４は更に違和感の無い滑らかな制御をする制御方法である実施例２の説明図を示している。映像信号処理部１７において、撮像素子８から得られた蓄積電荷を増幅する手段を有し、フレームレートを高速に切換えることで見た目に暗くなった映像を補う意味で、タイミングＢ〜Ｃ間において増幅率を上げている。これにより、映像信号の見た目の輝度変化を補うことが可能となり、輝度差の違和感を低減して微調整や病変部の詳細な観察時にノイズの少ない良好な画質を得ることを可能としている。
【００２４】
同様に、システム制御部１８がタイミングＢ〜Ｃ間で観察用光源１５の光量を増加させてもよい。光量を増加することによりフレームレート切換えによる映像信号の見た目の輝度変化を補い、位置合わせがほぼ完了した時点で光量を低下させることにより、患者にやさしい低光量での観察が可能となる。
【実施例３】
【００２５】
図５はフレームレートを一定にした場合の制御方法の実施例３の説明図を示している。映像信号処理部１７は撮像素子８からタイミングＡ、Ｂにおいて得られた信号を加算し、加算結果をタイミングＣ、Ｄに連続出力する。更に、撮像素子８からタイミングＣ、Ｄで得られた信号を加算処理して、タイミングＤ、Ｆで出力する。これを繰り返すことにより、２倍の映像信号を得ることが可能となる。更に、この方法は表示部１９の制御方法を変えない長所も有している。
【００２６】
図６は可動部２の移動量に応じて、フレーム加算を行うか否かの制御の説明図を示している。移動量の閾値Ｌを境にフレーム加算を行うか否かをタイミングＢ、Ｃで切換えることにより、移動量が大きいときは動きの激しい画像が見易く、かつ位置合わせし易いフレーム加算無しを選択し、移動量が少ないときは詳細な観察に十分な映像出力が得られるフレーム加算ありを選択している。
【００２７】
この方法でも、同様に表示部１９で見た目の輝度が閾値Ｌを境に大きく変化する。この輝度差の違和感を補うために、前述した増幅率や観察光量の制御と組み合わせることにより、同様に解決することが可能となる。
【実施例４】
【００２８】
図７はフレームレートと増幅率と光量制御の全てを組み合わせた実施例４を示しており、フレームレートは高中低と３通り、増幅率と光量は中低の２通りを用いている。
【００２９】
先ず、タイミングＡにおいて、移動量が閾値Ｌ１を越えると、フレームレートを低速から中速にすると共に、表示部１９に対する輝度変化を補うために増幅率を低レベルから中レベルとする。そして、タイミングＢにおいて位置合わせが開始され、可動部２の移動量が閾値Ｌ２を越えた時点において、フレームレートは大まかな位置合わせに最適な高速とすると共に、光量を中レベルとする。
【００３０】
次に、大まかな位置合わせが収束に向かう閾値Ｌ２を下回るタイミングＣにおいて、フレームレートを中速に変更し位置合わせの微調整を行い易くすると共に、表示部１９に対する輝度変化を補うために、増幅率を低レベルへと低下させることにより、画質を向上させることにより微調整を行い易くする。更に、病変部の詳細観察に入る閾値Ｌ１以下となるタイミングＤにおいて、フレームレートを低速に落とす。ここでも、表示部１９に対する輝度変化補うために、光量を中から低として患者への負荷を軽減する。
【００３１】
以上、フレームレートと増幅率と光量を合わせて制御することにより、動きの激しい大まかな位置合わせの場合も見易い映像が得られ、更に増幅率の制御で画質を向上し、患者への負担も軽減することが可能となる。
【００３２】
また図７において、フレームレート制御を図５で説明したフレーム加算処理に置き換え、フレーム加算なし、２フレーム加算、３フレーム加算と置き換えれば、表示部１９への制御方法の変更なく同様に同じ効果を得ることができる。
【００３３】
また本実施例では、移動量の検出を可動部状態検出手段２０によって達成したが、加速度センサ等を用いても同様な効果を得ることが可能である。
【００３４】
また、フレームレートを変更することにより、撮像素子８の電荷蓄積時間を制御したが、元々感度が十分な場合には、シャッタ機能等により１フレーム内で電荷蓄積時間を制御すれば、更に動きの激しい場合も振れの少ない良質な画像が得られる。
【００３５】
また、本実施例においては、映像信号出力を便宜上アナログ信号で説明したが、撮像素子８の出力をＡ／Ｄ変換し、増幅処理やフレーム加算処理を行っても同様な効果が得られることは云うまでもない。
【００３６】
更に、好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１における眼底カメラの構成図である。
【図２】実施例１の映像信号処理の説明図である。
【図３】実施例１の制御方法の説明図である。
【図４】実施例２の制御方法の説明図である。
【図５】実施例３の映像信号処理の説明図である。
【図６】実施例３の制御方法の説明図である。
【図７】実施例４の制御方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  基台
２  可動部
３  対物レンズ
４  孔あきミラー
７  赤外蛍光バリアフィルタ
８  撮像素子
１０  赤外蛍光エキサイタフィルタ
１３  撮影用光源
１５  観察用光源
１６  蓄積電荷読取部
１７  映像信号処理部
１８  システム制御部
１９  表示部
２０  可動部状態検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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