(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる面積の遮光領域を有する複数の絞りを交換して被検眼前眼部付近と共役に配置するための遮光手段と、前記複数の絞りのうち前記遮光手段によって挿入された絞りを介して被検眼眼底を照明する眼底照明手段と、前記遮光手段に対応して複数回撮影をして複数枚の画像を得る撮影手段と、前記複数枚の画像から１枚の画像を合成する画像合成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】
被検眼水晶体後面付近に投影し、光軸周辺に第１の遮光領域を有するリング状開口である第１の遮光絞りと、該第１の遮光領域よりも小さい第２の遮光領域を有する第２の遮光絞りと、前記第１の遮光絞りを用いて撮影した画像の周辺部及び前記第２の遮光絞りを用いて撮影した画像の中心部の画像を合成して、１枚の画像を合成する画像処理手段とを有することを特徴とする眼科撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等において用いられる眼科撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の眼底カメラの照明光学系には、被検眼前眼部付近において、撮影光束と照明光束を分離するため、被検眼瞳孔付近、更にはその前後の例えば水晶体の後面付近に結像する光軸を含む周辺に、遮光領域を有しリング状の開口である遮光絞りを設けている。
【０００３】
従って、被検者の瞳孔径が遮光領域よりも大きい場合には、適正な明るさの画像が得られるが、瞳孔径が遮光領域よりも小さい被検者は、照明光束が虹彩により制限されるため、眼底画像の中心付近が暗くなるため異なる大きさの遮光絞りを設け、瞳孔径の小さい被検眼を撮影する際には、遮光領域の小さい遮光絞りに交換して撮影していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例においては、遮光絞りの大きさを小さくすることにより、光束の分離範囲が少なくなるため、眼底像の周辺にフレアが発生し、周辺部の画質が低下する。また、フレアの影になって眼底所見が得られないという問題もある。
【０００５】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、瞳孔径が小さい被検者に対しても撮影可能な眼科撮影装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明は、異なる面積の遮光領域を有する複数の絞りを交換して被検眼前眼部付近と共役に配置するための遮光手段と、前記複数の絞りのうち前記遮光手段によって挿入された絞りを介して被検眼眼底を照明する眼底照明手段と、前記遮光手段に対応して複数回撮影をして複数枚の画像を得る撮影手段と、前記複数枚の画像から１枚の画像を合成する画像合成手段とを有することを特徴とする眼科撮影装置である。
【０００７】
また、請求項２に係る本発明は、被検眼水晶体後面付近に投影し、光軸周辺に第１の遮光領域を有するリング状開口である第１の遮光絞りと、該第１の遮光領域よりも小さい第２の遮光領域を有する第２の遮光絞りと、前記第１の遮光絞りを用いて撮影した画像の周辺部及び前記第２の遮光絞りを用いて撮影した画像の中心部の画像を合成して、１枚の画像を合成する画像処理手段とを有することを特徴とする眼科撮影装置である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は実施の形態における眼底カメラの構成図を示しており、被検眼Ｅの前方に、対物レンズ１、撮影絞り２を有する孔あきミラー３、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５、色分解プリズム６、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂから成る撮像機構が順次に配列されている。
【０００９】
孔あきミラー３の入射方向の眼底照明系には、孔あきミラー３側から角膜付近に投影する光軸周辺領域に遮光手段を有するリング状開口を有する角膜絞り８、リレーレンズ９、光路に挿脱自在で赤外光をカットする赤外光カットフィルタ１０、被検眼Ｅの水晶体後面付近に投影する光軸周辺領域に、図２に示すような遮光領域の面積が大きいリング状開口を有し光路に挿脱自在の第１の水晶体絞り１１ａ、図３に示すような第１の水晶体絞り１１ａよりも光軸周辺の遮光領域の面積が小さく光路に挿脱自在の第２の水晶体絞り１１ｂ、被検眼Ｅの瞳孔付近と共役とされリング状の開口を有するリング絞り１２、ストロボ管から成る撮影光源１３、コンデンサレンズ１４、定常光を発するハロゲンランプ等の観察光源１５が順次に配列されている。
【００１０】
また、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂのそれぞれの出力は、赤、緑、青信号用の信号増幅回路１６ｒ、１６ｇ、１６ｂを経て、画像ボード１７ｒ、１７ｇ、１７ｂに接続されている。画像ボード１７ｒ、１７ｇ、１７ｂは、Ａ／Ｄ変換部１８ｒ、１８ｇ、１８ｂ、メモリ１９ｒ、１９ｇ、１９ｂから構成されており、画像ボード１７ｒ、１７ｇ、１７ｂの出力は、画像メモリ２０ａを有する画像制御手段２０に接続されている。
【００１１】
画像制御手段２０は制御手段２１、画像記録手段２２、テレビモニタ２３に接続されており、画像記録手段２２はＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＶＴＲテープ、メモリカード、ハードディスク等の不揮発性の記録媒体Ｄへの書き込み又は読み出しを行うドライブ装置である。
【００１２】
制御手段２１には撮影スイッチ２４、小瞳孔径スイッチ２５が接続されている、また、制御手段２１の出力はストロボ発光制御回路２６を介して撮影光源１３に接続されている。なお、制御手段２１内にはメモリ２１ａ、ストロボ発光制御回路２６内に発光光量を制御する第１のコンデンサ２６ａ及び第２のコンデンサ２６ｂが設けられている。
【００１３】
この眼底カメラを用いて眼底を撮影する場合において、瞳孔計を用いて瞳孔を測定する、或いは図示しない前眼部観察手段により被検眼Ｅの瞳孔径を観察し、被検者の瞳孔径が所定の大きさ例えば直径４ｍｍよりも小さい場合には、小瞳孔スイッチ２５を操作することにより小瞳孔径撮影モードに設定する。また、眼底観察状態において、眼底中央部が暗い場合にも、被検眼Ｅの瞳孔径が小さいと判断して、小瞳孔径撮影モードに設定してもよい。
【００１４】
図４に示すように瞳孔径が十分に広い、即ち虹彩Ｅｐが照明光束に対して広く開いていれば、眼底Ｅｒの中心部を良好に照明できるが、図５に示すように虹彩Ｅｐが狭く瞳孔径が小さいと虹彩Ｅｐが破線で示す照明光束を遮るために、眼底Ｅｒの中央部を照明することができない。従って、第１の水晶体絞り１１ａを光軸付近の遮光領域が小さい第２の水晶体絞り１１ｂと交換することにより、これらの絞り１１ａ、１１ｂの共役像１１ａ’、１１ｂ’はそれぞれ図４、図５に示すようになって、照明光束は実線で示すように眼底Ｅｒの中心部を照明することができる。
【００１５】
図６は２つの画像を合成して欠陥のない画像を得るための概略の撮影手順のフローチャート図を示し、先ずステップＳ１において撮影スイッチ２４を操作することにより撮影を開始し、ステップＳ２において第１の水晶体絞り１１ａを用いて第１の眼底画像を撮影する。ステップＳ３として、ステップＳ２において撮影した第１の眼底画像を画像メモリ２０ａに記録する。
【００１６】
続いて、ステップＳ４として第２の水晶体絞り１１ｂを用いて、第２の眼底画像を撮影し、ステップＳ５としてステップＳ４において撮影した第２の眼底画像を画像メモリ２０ａに記録する。更に、ステップＳ６において、第１の眼底画像の周辺画像と第２の眼底画像の中心画像を合成する。ステップＳ７において、ステップＳ６で合成した眼底画像の歪み補正や平滑化処理を施した後に、ステップＳ８において、その最終画像を記録表示した後に、ステップＳ９において撮影を終了する。
【００１７】
次に、この撮影手順を更に詳しく説明すると、先ず、被検者は被検眼Ｅの眼底Ｅｒを赤外光で観察しながら、被検眼Ｅと眼底カメラとの位置合わせを行う。この観察状態において、赤外光カットフィルタ１０は光路から離脱されており、第１の水晶体絞り１１ａが挿入されている。
【００１８】
観察光源１５を発した赤外光はコンデンサレンズ１４により集光され、撮影光源１３、リング絞り１２の開口を通過し、レンズ９、角膜絞り８の開口を通過し、孔あきミラー３の周辺のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１、瞳孔Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。
【００１９】
このように、赤外光で照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、撮影絞り２、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５を通過し、色分解プリズム６に入射する。色分解プリズム６は赤外光と赤色光を撮像素子７ｒに、青色の光を撮像素子７ｂに、緑色の光を撮像素子７ｇに導くが、観察光は赤外光のため撮像素子７ｒに結像し、電気信号に変換される。これらの信号は、信号増幅回路１６により観察用の予め決められた増幅率で増幅され、画像ボード１７ｒ、画像制御手段２０に入力されテレビモニタ２３に表示される。
【００２０】
この画像を観察し、前述のように画像中央部が暗いと判断した撮影者は、小瞳孔径撮影スイッチ２５を操作する。そして、テレビモニタ２３に表示された画像を観察し、撮影準備が整ったことを確認した撮影者は撮影スイッチ２４を操作する。撮影スイッチ２４からの入力を検知した制御手段２１は、光路内に赤外光カットフィルタ１０を挿入し、ストロボ発光制御回路２６により第１のコンデンサ２６ａの電荷を放電し撮影光源１３を発光する。撮影光源１３を発した光はリング絞り１２のリング状開口、第１の水晶体絞り１１ａのリング状開口を通過し、赤外光カットフィルタ１０により可視光のみが透過し、リレーレンズ９を通過し、孔あきミラー３の周辺のミラー部により左方に反射され、対物レンズ１、瞳孔Ｅｐを通して眼底Ｅｒを照明する。
【００２１】
このように照明された眼底Ｅｒの像は、再び対物レンズ１、撮影絞り２、フォーカスレンズ４、撮影レンズ５を通り、色分解プリズム６に入射して各色に分解され、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂにそれぞれ結像し、電気信号に変換される。これらの信号は信号増幅回路１６ｒ、１６ｇ、１６ｂを経て予め決められた増幅率で増幅され、画像ボード１７ｒ、１７ｇ、１７ｂのＡ／Ｄ変換部１８ｒ、１８ｇ、１８ｂにおいて、デジタル画像データに変換された後に画像制御手段２０に入力され、画像メモリ２０ａに第１の眼底画像Ａとして記憶され、記録完了信号を制御手段２１に送信する。
【００２２】
通常の撮影の場合は、これで撮影を終了するが、小瞳孔径撮影モードの場合には、更に次の動作を行う。記録完了信号を検知した制御手段２１は、第１の水晶体絞り１１ａを第２の水晶体絞り１１ｂに変更し、第２のコンデンサ２６ｂに蓄積してある電荷によりストロボ光源１３を発光する。第２のコンデンサ２６ｂは、第１のコンデンサ２６ａと比較すると大きな電荷が蓄積されていて大きな光量で発光する。ストロボ光源１３を発光した光は、同様に被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。
【００２３】
このように照明された眼底画像は、同様に色分解プリズム６に入射して各色に分解され、撮像素子７ｒ、７ｇ、７ｂに結像し、電気信号に変換され、信号増幅回路１６ｒ、１６ｇ、１６ｂを経て予め決められた増幅率で増幅され、Ａ／Ｄ変換部１８ｒ、１８ｇ、１８ｂにおいてデジタル画像データに変換され、画像制御手段２０に入力され、画像メモリ２０ａに第２の眼底画像Ｂとして記憶される。画像制御手段２０はこの撮影された２枚の眼底画像Ａ、Ｂから、１枚の眼底画像を合成する。
【００２４】
図７は２枚の眼底画像の合成手順を示しており、第１の眼底画像Ａの中央部には、暗い領域Ａ’が撮影されている。これは被検者の瞳孔径が小さかったため、虹彩と第１の水晶体絞り１１ａにより、眼底中央部を照明する光束が遮ぎられたためである。第２の水晶体絞り１１ｂを用いて撮影した第２の眼底画像Ｂの画像周辺部にはフレア光が入り、眼底像に読影できない領域Ｂ’が撮影されている。
【００２５】
画像制御手段２０は第１の眼底画像Ａから、例えば画像の半径ｒの１／２よりも大きい部分を切り取り、画像Ｃを作成する。また、第２の眼底画像Ｂから画像の半径ｒの１／２よりも小さい部分の画像を切り出し、画像Ｄを作成する。続いて、これらの画像Ｃ、Ｄを張り合わせることにより画像Ｅを合成する。
【００２６】
２枚の眼底画像Ａ、Ｂは短時間の内に連続的に撮影された画像であるため、貼り合わせる際の画像のずれは殆どないものの、固視微動等の影響により若干のずれが生じている可能性もあるため、貼り合わせの境界部分に、パターンマッチングの手法を用いた画像の修正を行ったり、合わせ目が目立たないように平滑化処理及び画像の濃度補正や画像の歪み補正等を行った最終画像を、画像記録手段２２により記録媒体Ｄに記録すると共に、テレビモニタ２３に画像を表示する。また、貼り合せ処理を行う際には、画像Ｃ、Ｄを作成する際に、多少の重なり部分を設けた方が、処理し易いことは云うまでもない。
【００２７】
また、本実施の形態においては、第１の水晶体絞り１１ａを第２の水晶体絞り１１ｂに交換して撮影する実施例について説明したが、更に小さい第３の水晶体絞りを設けることにより、更に小さい瞳孔径にも対応することも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る眼科撮影装置は、１度の撮影操作で、大きさの異なる開口絞りにより撮影し、それぞれの画像を貼り合わせて１枚の眼底画像を合成することにより、瞳孔径の小さい被検者に対しても広画角の画像を得ることができるため、眼底撮影の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼底カメラの構成図である。
【図２】第１の水晶体絞りの正面図である。
【図３】第２の水晶体絞りの正面図である。
【図４】遮光領域が大きな絞りを用いた場合の被検眼と照明光束の関係の光路説明図である。
【図５】遮光領域が小さな絞りを用いた場合の被検眼と照明光束の関係の光路説明図である。
【図６】撮影手順のフローチャートである。
【図７】画像合成の説明図である。
【符号の説明】
１  対物レンズ
２  撮影絞り
３  孔あきミラー
４  フォーカスレンズ
５  撮影レンズ
６  色分割プリズム
７  撮像素子
８  角膜絞り
９  リレーレンズ
１０  赤外光カットフィルタ
１１ａ、１１ｂ  水晶体絞り
１３  撮影光源
１４  レンズ
１５  観察光源
１６  増幅回路
１７  画像ボード
１８  Ａ／Ｄ変換部
１９  メモリ
２０  画像制御手段
２１  制御手段
２２  画像記録手段
２３  テレビモニタ
２４  撮影スイッチ
２５  小瞳孔撮影スイッチ
２６  ストロボ発光制御回路
【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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