(57)【要約】【課題】被検眼の画像の色再現性を向上させる。【解決手段】観察光源３は、眼底を観察する際に使用される光源であって、赤外光を照射する光源である。撮影光源４は、眼底を撮影する際に使用される光源であって、高演色性の白色光を照射する光源である。眼底カメラ１は、観察光源３及び撮影光源４からの光束を眼底に導くとともに、眼底から反射した光束を撮像素子９ａに導くための光学系を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色成分を含む白色光を発生させる白色ＬＥＤ素子を含む撮影光源と、
照明光学系を介して前記撮影光源から発生した白色光で照明した被検眼からの戻り光を撮像手段に導くための撮影光学系と、
赤色成分を含み且つ赤外成分が除去された前記戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項２】
前記撮影光源から発生された白色光から赤外成分を除去する赤外除去手段を有することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項３】
赤外光を発生させる赤外ＬＥＤ素子を含む観察光源と、
前記観察光源と前記撮影光源とのいずれか一方を前記照明光学系の光路に挿脱可能に構成され、前記赤外除去手段が前記撮影光源の発光面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の眼科撮影装置。
【請求項４】
前記赤外除去手段は、６９０ｎｍ〜７１０ｎｍのカットオフ波長を持つことを特徴とする請求項２又は３に記載の眼科撮影装置。
【請求項５】
前記赤色成分を含む白色光を発生させる白色ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤ素子と緑色蛍光体と赤色蛍光体とを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１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、被検眼を撮影する眼科撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、眼底診断や糖尿病健診等の用途において、眼底を赤外光で照明して位置調整及びフォーカシングを行い、キセノン管等の可視光源により眼底画像の撮影を行う眼底カメラが使用されている。なお、最近では、白色ＬＥＤ光源を撮影光源として用いる眼底カメラが知られている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８７６６７号公報
【特許文献２】特開２００６−１７４９８４号公報
【特許文献３】特開２００８−２１２３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
眼科医は、眼底画像の色再現に関して、照明光源としてハロゲンランプ等を用いた直像鏡、倒像鏡、細隙灯顕微鏡等の装置を使用して、直接肉眼で観察したときの色を基準としている。通常、カラー画像を撮影する場合、赤外光が含まれていると、撮像素子は、色分解フィルタの赤外透過特性により疑似色を発生し、色再現性を低下させてしまう。観察を赤外光で行い、観察と撮影とを１つの撮像素子で行うことができる無散瞳眼底カメラにおいては、撮像素子の赤外感度は必須である。但し、撮影光源として、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを用いた構成の白色ＬＥＤを用いた場合、一般的には７００ｎｍ以上の赤外光はほとんど含まれない。そのため、長波長カットフィルタは不要であったが、長波長成分が少ないため、色再現性が悪いという欠点があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、被検眼の画像の色再現性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る眼科撮影装置は、赤色成分を含む白色光を発生させる白色ＬＥＤ素子を含む撮影光源と、照明光学系を介して前記撮影光源から発生した白色光で照明した被検眼からの戻り光を撮像手段に導くための撮影光学系と、赤色成分を含み且つ赤外成分が除去された前記戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する取得手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、赤色成分を含むが赤外成分をカットした白色光を用いて被検眼を撮影することにより、被検眼の画像の色再現性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。
【図２】撮像素子のカラーフィルタの分光透過特性の例を示す図である。
【図３】一般の白色ＬＥＤの発光特性と高演色の白色ＬＥＤの発光特性とを示す図である。
【図４】赤外カットフィルタの分光透過特性を示す図である。
【図５】一般の白色ＬＥＤの発光特性と赤外カットフィルタと高演色性の白色ＬＥＤの撮影光源とを組み合わせた発光特性とを示す図である。
【図６】赤外カットフィルタと図２に示す撮像素子のカラーフィルタとの分光透過特性を組み合わせた、撮像素子上の分光透過特性を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において「演色性」とは、物の色を自然光の下で見た状態に近い色で表現し得る性能を意味する。また、撮影部位としては、被検眼の眼底以外にも、被検眼の前眼部でも良く、被検眼が撮影できる眼科撮影装置であれば良い。
【００１０】
先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。第１の実施形態に係る眼底カメラは無散瞳眼底カメラである。被検眼Ｅに対して前方に配置された眼底カメラ本体１内には、観察光源３、撮影光源４及び赤外カットフィルタ１０から成る光源ユニット２から、被検眼Ｅに対応して配置された対物レンズ７に至る照明光学系が設けられている。なお、眼底カメラ１は、眼底撮影装置の適用例となる構成である。なお、赤外カットフィルタ１０は、赤色成分を除去する赤外除去手段の適用例となる構成である。
【００１１】
照明光学系には、光源ユニット２、リレーレンズ５、孔あきミラー６が順次配置されている。また、光源ユニット２は、赤外光を発生させる赤外ＬＥＤ素子から成る観察光源３と、白色光を発生させる白色ＬＥＤ素子から成る撮影光源４とで構成される。撮影光源４の発光面には、赤外光をカット（除去）する赤外カットフィルタ１０が設けられている。光源ユニット２は、アクチュエータ１３により、照明光学系の光軸と、観察光源３及び撮影光源４のうちの何れかの光軸とが一致するように移動することが可能な構成（照明光学系の光路に挿脱可能に構成）されている。赤外カットフィルタ１０と撮影光源４とを一体にすることにより、赤外カットフィルタ１０用に光路に挿脱可能な構成を新たに設ける必要がないので、装置を小型化することができる。なお、観察光源３と撮影光源４とをそれぞれ分岐光路に設けた場合等には、撮影光源４の光路に挿脱可能に赤外カットフィルタを設ければよい。また、赤外カットフィルタ１０は、照明光学系の光路ではなく、撮影光学系の光路に挿脱可能に設けられても良い。
【００１２】
ここで、上記高演色性の白色ＬＥＤ素子は、青色ＬＥＤ素子と緑色蛍光体と赤色蛍光体とを用いて構成されるものであり、青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体とを用いて構成される白色ＬＥＤ素子より演色性が高い。このような高演色性の白色ＬＥＤ素子を用いて眼底Ｅｒを撮影することにより、ハロゲンランプ等の白色光を用いて撮影する場合のように、より自然光の下で見た状態に近い色で眼底像を再現することが可能となる。なお、赤色蛍光体や緑色蛍光体等は、赤色や緑色を発光させることのできる蛍光体であれば何でも良い。
【００１３】
孔あきミラー６の後方には、撮影光学系として、光軸方向に移動してフォーカスを調整するフォーカスレンズ８が配置されている。このフォーカスレンズ８の光軸の延長上には、撮影用ユニットであるデジタル一眼レフカメラ９が取り付けられている。即ち、照明光学系により観察光源３及び撮影光源４からの光束を眼底Ｅｒに導き、撮影光学系により眼底Ｅｒから反射した光束を後述の撮像素子９ａに導く。
【００１４】
デジタル一眼レフカメラ９の内部には、結像した光学像を電気信号に変換する撮像素子９ａが内蔵され、撮像素子９ａの出力はデジタル一眼レフカメラ９内の制御部９ｂに接続されている。また、デジタル一眼レフカメラ９の背面には表示部である液晶ディスプレイ９ｃが設けられ、制御部９ｂの出力が接続されている。ところで、第１の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラ９は、可視光と近赤外との双方に感度を持たせるために、撮像素子９ａ前面に配置される赤外カット特性を有する光学部材を除去した構成となっている。
【００１５】
また、眼底カメラ本体１内には制御回路１１が設けられている。制御回路１１の出力は、駆動回路１２、１４、１５を介して、アクチュエータ１３、観察光源３、撮影光源４にそれぞれ接続されている。また制御回路１１は、デジタル一眼レフカメラ９内の制御部９ｂに接続されるとともに、眼底カメラ本体１に設けられているレリーズスイッチ１６にも接続されている。眼底観察時においては、制御回路１１は、駆動回路１２を制御してアクチュエータ１３を駆動し、観察光源３の光軸と照明光学系の光軸とが一致するように光源ユニット２を移動させる。一方、眼底撮影時においては、制御回路１０は、駆動回路１２を制御してアクチュエータ１３を駆動し、赤外カットフィルタ１０が装着される撮影光源４の光軸と照明光学系の光軸とが一致するように光源ユニット２を移動させる。
【００１６】
眼底カメラ本体１の外部にはコンピュータ２０が設けられている。コンピュータ２０は、ＵＳＢやシリアルポートを介してデジタル一眼レフカメラ９の制御部９ｂ、眼底カメラ本体１の制御回路１１に接続されている。２１はコンピュータ２０に接続されている情報入力部であり、被検者のＩＤ番号、個人情報、被検者の疾病情報等を眼底撮影前に予め入力するために使用される。
【００１７】
レリーズスイッチ１６が押されると、制御回路１１はデジタル一眼レフカメラ９の制御部９ｂに対してレリーズ信号を送信する。これにより、デジタル一眼レフカメラ９は撮影動作を行う。撮影された画像データは、デジタル一眼レフカメラ９の制御部９ｂからコンピュータ２０に送信される。
【００１８】
最近のデジタル一眼レフカメラ９はライブビュー機能を搭載した機種が増加している。ライブビューとはデジタル一眼レフカメラ９に内蔵したクイックリターンミラーを退避させることによりシャッタを開状態とし、撮像素子９ａ上に結像する像を順次読み出しながら、背面の液晶ディスプレイ９ｃにその画像を連続的に表示する機能である。第１の実施形態では、眼底観察時はデジタル一眼レフカメラ９のライブビュー機能を使用している。
【００１９】
通常、ＣＭＯＳ等の撮像素子はベイヤー配列の３色のカラーフィルタを構成している。図２は、撮像素子９ａのカラーフィルタの分光透過特性の例を示す図である。第１の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラ９は、近赤外の感度を持たせるために撮像素子９ａ前面に配置される赤外カット特性を有する光学部材を除去しているため、このような分光透過特性となり、無散瞳眼底カメラの赤外光での観察を可能としている。
【００２０】
図３は、一般の白色ＬＥＤの発光特性と高演色性の白色ＬＥＤの発光特性とを示す図である。一般の白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせ、黄色蛍光体を青色光で励起するものが知られており、図３の実線３０１に示すような分光分布となり、略７００ｎｍ以上の成分を含まない。このような一般の白色ＬＥＤを眼底カメラの撮影光源とした場合、可視光領域の６５０ｎｍ〜７００ｎｍ付近の光量が少なく、撮影された画像データの色再現性が悪いという欠点があった。
【００２１】
なお、最近では、青色ＬＥＤとＲＧＢ蛍光体等の複数の蛍光体を使用した、高演色性の白色ＬＥＤを利用することが可能になってきた。図３の破線３０２で示すように、高演色性の白色ＬＥＤは、約６５０ｎｍ以上の光量を含み、特に赤成分の多い眼底画像にとっては有利なことが解る。眼科医は、眼底画像の色再現に関して、照明光としてハロゲンランプ等を用いた直像鏡や倒像鏡、細隙灯顕微鏡等の装置を用いて、直接肉眼で観察したときの色を基準としている。また、一般に人の眼の分光透過特性は、約７００ｎｍ以上の波長に対しては感度がないことが知られている。さらに、図２に示す撮像素子９ａのカラーフィルタの分光透過特性と、図３の破線３０２で示す分光分布である高演色性の白色ＬＥＤとを単純に組み合わせて使用した場合、各カラーフィルタは７００ｎｍ以上で透過特性を示す。そのため、近赤外成分の影響により疑似色が発生することがある。従って、第１の実施形態では、撮影光源４上に赤外光をカットする赤外カットフィルタ１０を装着することにより、適切に画像を再現させることを可能としている。なお、赤外カットフィルタ１０は、約７００ｎｍ以上の波長をカットする。換言すると、赤外カットフィルタ１０は、約６９０ｎｍ〜約７１０ｎｍのカットオフ波長を持つ。
【００２２】
図４は、赤外カットフィルタ１０の分光透過特性を示す図である。図５は、一般の白色ＬＥＤの発光特性と赤外カットフィルタ１０と高演色性の白色ＬＥＤの撮影光源４とを組み合わせた発光特性とを示す図である。図５の実線５０１は、一般の白色ＬＥＤの発光特性を示している。図５の破線５０２は、赤外カットフィルタ１０と高演色性の白色ＬＥＤの撮影光源４とを組み合わせた発光特性を示している。
【００２３】
図５に示すように、赤外カットフィルタ１０と高演色性の白色ＬＥＤの撮影光源４とを組み合わせた場合、６５０ｎｍから７００ｎｍ付近の光量が一般の白色ＬＥＤに比べ、十分な発光強度を得られることが解る。なお、図６は、赤外カットフィルタ１０と図２に示す撮像素子９ａのカラーフィルタとの分光透過特性を組み合わせた、撮像素子９ａ上の分光透過特性を示す図である。図６に示す分光透過特性は、７００ｎｍ以上の波長に対しては感度がなく、人の眼の分光透過特性に近いことが解る。以上のように、本実施形態によれば、色再現性のよい撮影画像を提供することができる。
【００２４】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本発明の第２の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。第２の実施形態に係る眼底カメラも無散瞳眼底カメラである。７１は第２の実施形態に係る眼底カメラである。被検眼Ｅに対して前方に配置された眼底カメラ本体７１内には、赤外ＬＥＤから成る赤外光を照射する観察光源７３から、被検眼Ｅに対応して配置された対物レンズ７７に至る照明光学系が設けられている。この照明光学系には、観察光源７３、ダイクロイックミラー７１７、リレーレンズ７５、孔あきミラー７６が順次配置されている。また、ダイクロイックミラー７１７の入射方向には、照明光学系として高演色性の白色ＬＥＤから成る撮影光源７４が配置されている。また、赤外カットフィルタ７１０は、アクチュエータ７１３により移動させることが可能な構成となっている。
【００２５】
孔あきミラー７６の後方には、第１の実施形態と同様に撮影光学系が配置されており、その撮影光学系の光軸の延長上には、第１の実施形態と同様に、撮影用ユニットであるデジタル一眼レフカメラ９が取り付けられている。なお、第２の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラ９も、近赤外の感度を持たせるために撮像素子９ａ前面に配置される赤外カット特性を有する光学部材を除去した構成となっている。
【００２６】
また、眼底カメラ本体７１内には制御回路７１１が設けられ、制御回路７１１の出力は、駆動回路７１２、７１４、７１５を介して、アクチュエータ７１３、観察光源７３、撮影光源７４にそれぞれ接続されている。また制御回路７１１は、デジタル一眼レフカメラ９内の制御部９ｂ及び眼底カメラ本体７１に設けられているレリーズスイッチ７１６にも接続されている。
【００２７】
眼底観察時においては、制御回路７１１は、駆動回路７１２を制御してアクチュエータ７１３を駆動し、赤外カットフィルタ７１０を照明光学系より退避するように移動させる。一方、眼底撮影時においては、制御回路１０は、駆動回路７１２を制御してアクチュエータ１３を駆動し、赤外カットフィルタ７１０を照明光学系に挿入するように移動させる。なお、眼底カメラ７１本体の外部における接続は第１の実施形態と同様である。また、第２の実施形態においても、眼底観察時はデジタル一眼レフカメラ９のライブビュー機能を使用している。以上のように、第２の実施形態においては、第１の実施形態とは赤外カットフィルタ７１０の位置が異なるものであり、その他に関しては第１の実施形態と同様である。
【００２８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図である。第３の実施形態に係る眼底カメラも無散瞳眼底カメラである。８１は第３の実施形態に係る眼底カメラである。被検眼Ｅに対して前方に配置された眼底カメラ本体８１内には、赤外ＬＥＤから成る赤外光を照射する観察光源８３から、被検眼Ｅに対応して配置された対物レンズ８７に至る照明光学系が設けられている。この照明光学系には、観察光源８３、ダイクロイックミラー８１７、リレーレンズ８５、孔あきミラー８６が順次配置されている。また、ダイクロイックミラー８１７の入射方向には、照明光学系として高演色性の白色ＬＥＤから成る撮影光源４が配置されている。
【００２９】
孔あきミラー８６の後方には、第１の実施形態と同様に照明光学系が配置されており、その照明光学系の光軸の延長上には、第１の実施形態と同様に、撮影用ユニットであるデジタル一眼レフカメラ９が取り付けられている。また、赤外カットフィルタ８１０は、アクチュエータ８１３により移動させることが可能な構成となっている。なお、第３の実施形態におけるデジタル一眼レフカメラ９も、近赤外の感度を持たせるために撮像素子９ａ前面に配置される赤外カット特性を有する光学部材を除去した構成となっている。
【００３０】
眼底カメラ本体８１内には制御回路８１１が設けられ、制御回路８１１の出力は、駆動回路８１２、８１４、８１５を介して、アクチュエータ８１３、観察光源８３、撮影光源８４にそれぞれ接続されている。また制御回路８１１は、デジタル一眼レフカメラ９内の制御部９ｂ及び眼底カメラ８１本体に設けられているレリーズスイッチ８１６にも接続されている。
【００３１】
眼底観察時においては、制御回路８１１は、駆動回路８１２を制御してアクチュエータ８１３を駆動し、赤外カットフィルタ８１０を照明光学系より退避するように移動させる。一方、眼底撮影時においては、制御回路８１１は、駆動回路８１２を制御してアクチュエータ８１３を駆動し、赤外カットフィルタ８１０を照明光学系に挿入するように移動させる。なお、眼底カメラ本体１の外部における接続は第１の実施形態と同様である。また、第３の実施形態においても、眼底観察時はデジタル一眼レフカメラ９のライブビュー機能を使用している。以上のように、第１、第２の実施形態とは赤外カットフィルタ８１０の位置が異なるものであり、その他に関しては第１の実施形態と同様である。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々の変形等が可能である。
【００３３】
（その他の実施例）
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。
【符号の説明】
【００３４】
１、７１、８１：眼底カメラ、２：光源ユニット、３、７３、８３：観察光源、４、７４、８４：撮影光源、９：デジタル一眼レフカメラ、１１、７１１、８１１：制御回路、１２、１４、１５、７１２、７１４、７１５、８１２、８１４、８１５：駆動回路、１３、７１３、８１３：アクチュエータ
【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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【図８】
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