JP5777308B2 - 眼科撮影装置、眼科撮影方法およびプログラム - Google Patents
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Description
この無散瞳型眼底カメラには、特許文献1に開示されているように、観察時に被検眼の眼底反射率を専用の照明光とセンサーとを使って被写体の明るさを評価(以下、測光)する。そして、測光した値(以下、測光値)を用いて、自動的に最適の撮影光量を決定(調光)し、最適な明るさの被検眼の眼底静止画像を取得できる眼底カメラがある。
(第1の実施形態)
図1は本実施形態に係る眼底カメラの構成を示す図であり、眼底カメラとして無散瞳型の眼底カメラを用いている。
眼底カメラは、観察光源1から対物レンズ8に至る光路上にコンデンサレンズ2、撮影光源3、ミラー4、リング状の開口を有する絞り5、リレーレンズ6、孔あきミラー7が順次に配列され、眼底照明光学系Aを構成する。孔あきミラー7の透過方向の光路上には、合焦レンズ9、撮影レンズ10、眼底カメラ内の跳ね上げミラー11が配列され、撮影カメラ20内に構成されている撮像素子22に至る眼底撮影光学系Bを構成している。また、跳ね上げミラー11の反射方向には、被検眼Eの固視を誘導するためのLED等の発光部材を整列配置した内部固視灯12が構成されている。ここで、観察光源1は、赤外光を出射するLED光源である。また、跳ね上げミラー11は、赤外光を透過し、可視光を反射するミラーとなっている。
図1に示すように、撮影カメラ20は、撮影カメラ20内全体の制御を行う撮影カメラ制御部25、撮像素子22、撮像素子22からの出力に対する測光値を算出する測光値算出部23、LCD等の動画観察モニタ24を含んで構成されている。また、撮影カメラ20は、撮像素子22の前面に撮影カメラ20内の跳ね上げミラー21、シャッター幕である先幕26aおよび後幕26bを含んで構成されている。
観察光源1を出射した赤外光の光束は、コンデンサレンズ2、撮影光源3を通り、ミラー4で反射される。ミラー4での反射光は、リング状の開口を有する絞り5、リレーレンズ6を通り、孔あきミラー7の周辺で反射し、対物レンズ8、被検眼Eの瞳Epを通り赤外光で眼底Erを照明する。赤外光で照明された眼底Erの赤外反射光は、被検眼Eの瞳Ep、対物レンズ8、孔あきミラー7の孔内を通り、合焦レンズ9、撮影レンズ10、可視光を反射し赤外光を透過する跳ね上げミラー11を透過し、撮像素子22上に結像される。
一方、アライメント用指標投影系およびフォーカス用指標投影系から発せられた光は、それぞれ被検眼の眼底Erと角膜面で反射され撮像素子22上に結像される。図2は、アライメント用指標、フォーカス用指標および眼底Erとが動画観察モニタ24上に表示された状態を示す図である。図2に示すように、動画観察モニタ24上で眼底Erの観察像Er’と共に、アライメント用指標WD1、WD2およびフォーカス用指標SPが観察可能となっている。検者は、このアライメント用指標WD1、WD2がアライメント位置Mに入り、フォーカス用指標SPが横一本になるように、被検眼Eと眼底カメラの位置合わせを行うと共に、眼底Erのフォーカス合わせを行う。
まず、眼底カメラのシステム制御部15の機能構成について図3を参照して説明する。
システム制御部15は、複数の測光値を記録する測光値記録部151、複数の測光値から撮影動作を行うか否かを判断する撮影動作判断部152、撮影動作を実行する撮影制御部153を有している。
また、撮影動作判断部152は、測光値記録部151に時間的に連続して記録されている複数の測光値に基づいて、検者による入力部13の撮影開始スイッチを介した撮影操作に対して撮影を実行するか否かを判断する。また、同時に、撮影動作判断部152は、撮影が実行可能なときには、撮影制御部153に対して撮影実行命令を出力する。
まず、図4に示すフローチャートを参照して、撮影動作を許可するか否かの判断方法について説明する。
ステップS401では、測光値算出部23は撮像素子22に受光される観察像から測光値を算出する。
ステップS402では、撮影カメラ制御部25は、測光値算出部23により算出された測光値を、システム制御部15の内部にある測光値記録部151に通知する。
ステップS404では、撮影動作判断部152は、測光値記録部151に記録されている時間的に連続した測光値に基づいて、測光値が安定しているか否かを判断する。測光値が安定しているか否かは、連続する複数の測光値が所定範囲内に収まっているか否かに基づいて判断する。測光値の安定判断の方法については、図7を参照して後述する。
その後、ステップS406では、撮影制御部153は、安定している測光値のうち最も新しい測光値を用いて撮影光量を決定する。
一方、ステップS404において、測光値が安定していないと判断した場合、ステップS402の処理に戻し、ステップS402からステップS404までの処理を繰り返す。すなわち、ステップS404で、撮影動作判断部152が、測光値が安定していると判断するまで、ステップS405の処理に進まず、撮影動作が許可されないことになる。
ステップS501では、図4のフローチャートにおいて撮影動作を許可するか否かの判断と並行して、撮影動作判断部152は入力部13の撮影開始スイッチを介して撮影開始の操作を検出する。
ステップS502では、撮影動作判断部152は撮影が可能であるか否かを判断する。すなわち、撮影動作判断部152は、図4のフローチャートに示すステップS404の判断によって、ステップS405の撮影動作が許可されているか否かを判断する。ここでは、例えば、撮影動作判断部152がメモリの撮影動作許可フラグがオンであるか否かを判断し、撮影動作許可フラグがオンの場合、撮影が可能であると判断する。
撮影が可能な場合、ステップS503に処理を進め、撮影動作判断部152は撮影制御部153に対して撮影実行命令を出力する。撮影制御部153は撮影実行命令にしたがって撮影動作を開始する。
一方、ステップS502において、撮影が可能でないと判断された場合、撮影制御部153は撮影動作を開始せず、撮影を終了する。
ステップS601は、図4のフローチャートに示すステップS406に続く処理である。すなわち、図4に示すフローチャートの処理は、ステップS404において測光値が安定していると判断され、一度撮影動作が許可され、撮影光量が決定されている状態である。
その後、ステップS604において、撮影動作判断部152は、測光値が正常であるか否かを判断する処理を行う。ここでは、測光値が正常であるか否かは、通知された現時点の測定値と直前に記録されている測定値との差の絶対値が所定の範囲以内であるか否かに基づいて判断する。測光値が異常の場合とは、例えば被検眼のまばたきなどが考えられる。このステップS604における、具体的な判断方法については、図7を参照して後述する。
一方、ステップS604において、撮影動作判断部152が、測光値が正常ではなく異常であると判断した場合、ステップS602に処理を戻す。そのため、測光値が正常になるまで、測光値に基づく新たな撮影光量が決定されない。言い換えれば、一度撮影が許可された後は、常に正常な測光値に基づく撮影光量が決定されている。したがって、図5のフローチャートに示すステップS501において、入力部13からの撮影開始スイッチ操作を受けた場合、ステップS502の判断によって、ステップS503およびステップS504の撮影動作と発光動作とが行われることになる。
図7に示すE71〜E79は、測光値算出部23で算出され、撮影カメラ制御部25が測光値記録部151に対して通知する測光値の一例である。T71〜T79は、それぞれ測光値E71〜E79が通知された時間である。図7における最新の測光値は、時間T79のタイミングで通知された測光値E79である。時間T71のタイミングで通知された測光値E71が最初に通知された測光値である。また、図7において、測光値が安定していると判断する範囲がTH1であり、測光値が異常であると判断する範囲がTH2である。
測光値E71および測光値E72の2つの測光値は、TH1の範囲外である。このような測光値が得られるときは、アライメント途中のため被検眼の眼底がきちんと観察できていない場合や、被検眼の固視が安定していない場合である。
一方、例えば測光値E73、E74、E75などの測光値は、連続してTH1の範囲内に収まっている。このような測光値が得られるときには、アライメントが終了し、被検眼の眼底が正しく観察できている場合である。
なお、本実施形態では、連続する3つの測光値がTH1の範囲内になった場合に、撮影動作を許可する場合について説明しているが、連続する3つの測光値に限られない。例えば、連続する2つの測光値や連続する4つ以上の測光値がTH1の範囲内になった場合に、撮影動作を許可してもよい。また、測光値が安定していると判断する測光値の範囲TH1は、例えば露出の明るさを示す数値であるEv値(Exposure Value)で、明るさの差が明確になる±0.3Evの範囲とすることが有効である。
ステップS604では、上述した時間T75のタイミングで撮影が許可されており、その後、測光値E77までは、範囲TH1の範囲内に収まっている。次に、時間T78で通知された測光値E78は、直前の測光値E77との差の絶対値が、測光値が異常であると判断する範囲TH2を超えている。ここで、範囲TH2としては、例えばEv値で±1.0Evとしている。
また、本実施形態では、まばたき時の撮影禁止を行っていないが、撮影開始操作から撮影光源の発光までの時間を改善する従来技術と組み合わせることによって、撮影の失敗を防ぐことが可能である。
第2の実施形態は、散瞳型の眼底カメラに応用した場合について説明する。本実施形態に係る眼底カメラの構成について図8を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同一の構成は、同一符号を付して、説明を省略する。
本実施形態では、第1の実施形態の眼底カメラに対して、赤外カットフィルター81、挿脱可能な反射ミラー82、直視ファインダー83を追加して構成している。赤外カットフィルター81は、照明光学系Aに挿脱可能であり、コンデンサレンズ2、撮影光源3の間に配置される。また、跳ね上げミラー11の上方に、反射ミラー82を配置し、検者が可視光により被検眼の観察が可能な直視ファインダー83に導光可能となっている。第2の実施形態では、図1に示す内部固視灯の代わりに、図示しない外部固視灯を配置して、被検者の固視誘導をより細かくできるようになっている。
また、第1の実施形態と機能の異なるものは、観察光源1である。第1の実施形態では、観察光源1に赤外光を出射するLEDを用いていたが、第2の実施形態では、可視光を出射するハロゲンランプを用いている。
第2の実施形態では、観察時には、赤外カットフィルター81は、眼底照明光学系Aから離脱されている。観察光源1を出射した可視光の光束は、コンデンサレンズ2を通り、赤外成分を残したまま照射される。以下、跳ね上げミラー11までは、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。跳ね上げミラー11は赤外光を透過し可視光を反射するミラーとなっているため、可視光は反射ミラー82の方向に反射される。そして、反射ミラー82で反射され、直視ファインダー83によって観察できる。このように、第1の実施形態と異なり、可視光を用いた直視観察を行いながら、被検眼Eのアライメントを行うことが可能になっている。
このように、同一被検眼を撮影する場合には、連続撮影時の撮影禁止期間が短縮されるので、操作性に優れた装置とすることが可能である。
また、撮影カメラ20内において、測光値の算出するための観察像と撮影するための被検眼とを結像させる部材が同一部材の撮像素子22である。すなわち、撮像素子22を撮影用と測光値の算出用とで兼用しているために、測光専用のセンサーを構成する場合に比べ、装置の簡略化が可能である。
さらに、一般に使われるデジタルカメラを用いて測光を行うことで、調光を行うための専用センサーを構成する必要がなく、装置を小型化でき安価に構成することができる。
Claims (26)
- 照明光学系を介して照明された被検眼からの戻り光を受ける受光手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて、時間的に連続する複数の測光値を取得する取得手段と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内である場合に、前記取得された複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、撮影光源の光量を決定する決定手段と、
前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合には前記被検眼を撮影する撮影動作を許可し、前記決定された光量に基づいて前記撮影光源を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科撮影装置。 - 前記制御手段は、前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合に前記被検眼を撮影する撮影が許可されたか否かを判断し、前記撮影が許可されたと判断された場合に前記被検眼を撮影する撮影動作を開始するための指示の入力に応じて前記撮影動作を開始するための指示を出力することを特徴とする請求項1に記載の眼科撮影装置。
- 前記制御手段は、前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合に、撮影動作許可フラグを設定することを特徴とする請求項1または2に記載の眼科撮影装置。
- 照明光学系を介して照明した被検眼からの戻り光を受ける受光手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて、時間的に連続する複数の測光値を取得する取得手段と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内である場合に、前記取得された複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、撮影光源の光量を決定する決定手段と、
前記決定された光量に基づいて、前記撮影光源を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科撮影装置。 - 前記撮影光源を制御した後に、前記受光手段の受光結果に基づいて、前記被検眼の画像を取得する画像取得手段を更に有することを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載の眼科撮影装置。
- 前記取得手段は、観察光源から発生した観察光で照明した前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記時間的に連続する複数の測光値を取得することを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の眼科撮影装置。
- 前記取得手段が、前記被検眼の観察像のリフレッシュタイミングの周期で、前記時間的に連続する複数の測光値を取得することを特徴とする請求項6に記載の眼科撮影装置。
- 撮影開始スイッチと、
前記撮影開始スイッチからの出力に応じて、前記取得された複数の測光値が前記所定範
囲内であるか否かを判断する判断手段と、
を更に有することを特徴とする請求項1ないし7の何れか1項に記載の眼科撮影装置。 - 前記制御手段は、前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合に、前記被検眼と前記受光手段を含む筺体との位置合わせを終了することを特徴とする請求項1ないし8の何れか1項に記載の眼科撮影装置。
- 被検眼を観察するための観察光源と被検眼を撮影するための撮影光源とを備えた眼科撮影装置であって、
前記観察光源より照明された被検眼からの観察像を受光する受光手段と、
前記受光手段により受光された観察像の測光値を算出する測光値算出手段と、
前記測光値算出手段により算出された測光値のうち所定範囲内で連続する複数の測光値のうち少なくとも1つに基づいて前記撮影光源の光量を制御する撮影光源制御手段と、
検者による撮影操作に応じて、前記撮影光源制御手段により制御された前記撮影光源の光量で照明された被検眼からの撮影像を受光する撮影手段と、
前記測光値算出手段により算出された時間的に連続する複数の測光値に基づいて、前記撮影手段による撮影動作を許可するか否かを判断する撮影動作許可手段と、
を有することを特徴とする眼科撮影装置。 - 前記撮影動作許可手段は、前記測光値算出手段により算出された時間的に連続する少なくとも2つの測光値が所定範囲内となった場合に、撮影動作を許可することを特徴とする請求項10に記載の眼科撮影装置。
- 前記撮影動作許可手段が撮影動作を一度、許可した後、前記測光値算出手段により直前の測光値に対して所定範囲を超えた測光値が算出された場合、
前記撮影光源制御手段は、前記所定範囲を超えた測光値の直前の測光値に基づいて前記撮影光源の光量を制御することを特徴とする請求項10または11に記載の眼科撮影装置。 - 前記受光手段と前記撮影手段とが同一部材であることを特徴とする請求項10ないし12の何れか1項に記載の眼科撮影装置。
- 前記測光値算出手段により算出された時間的に連続する複数の測光値を記録する測光値記録手段と、
前記測光値算出手段により測光している対象の被検眼の左右眼または被検者が変わったことを検出する被検眼検出手段と、を有し、
前記測光値記録手段は、前記被検眼検出手段により左右眼または被検者が変わったことが検出された場合、記録した測光値を初期化することを特徴とする請求項10ないし13の何れか1項に記載の眼科撮影装置。 - 照明光学系を介して照明された被検眼からの戻り光を受ける受光手段の受光結果に基づいて、時間的に連続する複数の測光値を取得する工程と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内である場合に、前記取得された複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、撮影光源の光量を決定する工程と、
前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合には前記被検眼を撮影する撮影動作を許可し、前記決定された光量に基づいて前記撮影光源を制御する工程と、
を有することを特徴とする眼科撮影方法。 - 前記制御する工程において、前記取得された複数の測光値が前記所定範囲内である場合に前記被検眼を撮影する撮影が許可されたか否かを判断し、前記撮影が許可されたと判断された場合に前記被検眼を撮影する撮影動作を開始するための指示の入力に応じて前記撮影動作を開始するための指示を出力することを特徴とする請求項15に記載の眼科撮影方法。
- 照明光学系を介して照明された被検眼からの戻り光を受ける工程と、
前記戻り光を受ける工程での受光結果に基づいて、時間的に連続する複数の測光値を取得する工程と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内である場合に、前記取得された複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、撮影光源の光量を決定する工程と、
前記決定された光量に基づいて、前記撮影光源を制御する工程と、
を有することを特徴とする眼科撮影方法。 - 被検眼を観察するための観察光源と被検眼を撮影するための撮影光源とを備えた眼科撮影装置の眼科撮影方法であって、
前記観察光源より照明された被検眼からの観察像を受光する工程と、
前記受光された観察像の測光値を算出する工程と、
前記算出された測光値のうち所定範囲内で連続する複数の測光値のうち少なくとも1つに基づいて前記撮影光源の光量を制御する工程と、
検者による撮影操作に応じて、前記制御された前記撮影光源の光量で照明された被検眼からの撮影像を受光する工程と、
前記算出された時間的に連続する複数の測光値に基づいて、撮影動作を許可するか否かを判断する工程と、
を有することを特徴とする眼科撮影方法。 - 請求項15ないし18の何れか1項に記載の眼科撮影方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
- 被検眼の動画像の異なるフレームそれぞれに対応する測光値である複数の測光値を取得する取得手段と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内であることに基づいて撮影を許可するか否かを判断し、撮影を許可すると判断された場合に撮影動作の実行を開始する指示に応じて該撮影動作の実行を開始する指示を出力する制御手段と、
前記所定範囲内の複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、光源の発光量を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 被検眼の動画像の異なるフレームそれぞれに対応する測光値である複数の測光値を取得する取得手段と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内の場合、該複数の測光値のうち少なくとも1つに基づいて、光源の光量を決定する決定手段と、
前記決定された光量に基づいて、前記光源を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする制御装置。 - 前記取得手段は、所定の期間において前記複数の測光値を取得することを特徴とする請求項20または21に記載の制御装置。
- 被検眼の動画像の異なるフレームそれぞれに対応する測光値である複数の測光値を取得する工程と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内であることに基づいて撮影を許可するか否かを判断し、撮影を許可すると判断された場合に撮影動作の実行を開始する指示に応じて該撮影動作の実行を開始する指示を出力する工程と、
前記所定範囲内の複数の測光値のうち少なくとも1つの測光値に基づいて、光源の発光量を決定する工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 - 被検眼の動画像の異なるフレームそれぞれに対応する測光値である複数の測光値を取得する工程と、
前記取得された複数の測光値が所定範囲内の場合、該複数の測光値のうち少なくとも1つに基づいて、光源の光量を決定する工程と、
前記決定された光量に基づいて、前記光源を制御する工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 - 前記取得する工程において、所定の期間において前記複数の測光値を取得することを特徴とする請求項23または24に記載の制御方法。
- 請求項23ないし25の何れか1項に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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