JP5787954B2 - 眼科装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮影光源として複数の白色ＬＥＤ素子を用いて被検眼の撮影を行う眼科装置及びその制御方法に関する。

従来、集団検診等に使用される無散瞳眼底カメラにおいては、観察光は被検者の縮瞳を防止するために、ハロゲン光源の前に可視光カットフィルタを挿入することにより、ハロゲン光源の赤外成分のみを被検者に照射している。そして、撮影時にはキセノン光源を発光させて可視光で撮影している。

また、眼底を照明する照明光は被検眼の角膜、水晶体で発生する反射光が、撮影絞りに入射しないようにするために、眼底照明光と眼底からの撮影光を分離する必要がある。そのために照明光学系内に、角膜、水晶体と光学的に略共役の位置に、リング状の開口部を有する絞りを配置している。同様に、瞳と光学的に略共役位置に、撮影光学系には円形の開口部を有する絞りを、照明光学系にはリング状の開口部を有する瞳絞りを配置している。

従来、撮影時にはキセノン管を発光させて撮影を行ってきた。このとき、キセノン管であったため、リング状の光量分布を制御することは難しい。近年では、電装部の小型化、省エネルギ、コストダウン或いは光源部の発熱防止等の観点から、ハロゲン光源以外の光源が検討されてきている。その有力な候補としては、白色に発光するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）素子が輝度も高く、眼底カメラの撮影光源として使用することが検討されてきている。

このＬＥＤ素子を用いた眼底照明に関する技術として、複数の白色ＬＥＤ素子が離散的にリング状に並べて配列されたリングライト光源を形成し、眼底照明する際におけるリングライトの直径を変更することが可能な眼底カメラが、特許文献１に開示されている。これにより、被検眼の前眼部による照明散乱光が撮影画像に混入することを避け、撮影画像の明るさ・コントラストを最適にすることができる。

また、眼底を均一に照明するために、白色ＬＥＤ素子を含む複数のＬＥＤ素子が発光した光を拡散反射させること眼科撮影装置が、特許文献２に開示されている。

特開２００７−２９７２６号公報 特開２００６−１７４９８４号公報

ここで、複数の白色ＬＥＤ素子を含む可視光源を有する従来の眼科撮影装置において、複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれの白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更することは行われていない。

上記目的を達成するための本発明に係る眼科装置は、
略リング状の開口部を持つ絞り手段を介して、前記開口部に沿って略リング状に配置された複数の白色ＬＥＤ素子を含む可視光源からの可視光で被検眼の眼底を照明する照明手段と、
前記複数の白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更する変更手段と、を有する。

本発明によれば、複数の白色ＬＥＤ素子のそれぞれの白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更することができる。

実施例の構成図である。 黒点板の正面図である。 可視光ＬＥＤ素子の配置図である。 可視光ＬＥＤ素子により照明される眼底部位の説明図である。 眼底画像の陰影部の説明図である。 陰影部が形成された眼底画像の説明図である。 撮影モード選択手段の正面図である。

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、本実施例に係る眼科装置の一例である無散瞳眼底カメラの構成図である。観察用照明光源１の出射方向には、略リング状の開口部を持つ瞳絞り２、同様に略リング状の開口部を持つ水晶体絞り３、ミラー４、リレーレンズ５、黒点板６、リレーレンズ７、略リング状の開口部を持つ角膜絞り８、孔あきミラー９が配列されている。

観察用照明光源１は複数個のＬＥＤ素子が略リング状かつ離散的に配列されている。黒点板６は撮影絞りと共役な位置に、図２に示すように中心に黒点と呼ばれる小さな遮蔽物６ａを有するガラス板から成っている。

ミラー４は可視光を反射し、近赤外光を透過する特性を有し、光路中に固定されているか、或いは一般的な全反射特性を有し、観察時には光路から退避しており、撮影時に光路内に挿入される跳ね上げミラーであってもよい。すなわち、ミラー４は、撮影用照明光源１２からの可視光と観察用照明光源１からの赤外光とのうちいずれか一方を透過し且つ他方を反射する特性を持つ波長分離手段の一例である。

ミラー４の入射方向には、略リング状の開口部を持つ水晶体絞り１０、瞳絞り１１、可視光源である撮影用照明光源１２が配列されている。撮影用照明光源１２は図３に示すように、複数個のＬＥＤ素子１２ａ、・・・（複数の白色ＬＥＤ素子）が瞳絞り１１の開口部に沿って略リング状かつ離散的に配列されている。

孔あきミラー９と被検眼Ｅの間には対物レンズ１３が配置されている。このような観察用照明光源１及び撮影用照明光源１２から孔あきミラー９、対物レンズ１３に至る光学系により、照明光学系が構成されている。

孔あきミラー９の後方には、撮影絞り１４、フォーカスレンズ１５、結像レンズ１６、光路から退避可能な跳ね上げミラー１７、撮像手段１８が配列されている。撮像手段１８は可視波長領域に感度を有し、撮影時に被検眼Ｅの眼底からの反射光を受光して眼底像を撮像する。そして、対物レンズ１３から撮像手段１８までの光学系により撮影光学系が構成されている。

跳ね上げミラー１７の反射方向には、反射ミラー１９、フィールドレンズ２０、リレーレンズ２１、近赤外光に感度を持つ撮像素子２２が配列され、観察光学系が構成されている。

撮影用照明光源１２には光量バランス変更手段２３の出力が接続され、光量バランス変更手段２３には撮影モード選択手段２４の出力、被検眼Ｅの左右眼を検知する左右眼検知手段２５の出力が接続されている。

光量バランス変更手段２３の駆動により、撮影用照明光源１２の各ＬＥＤ素子１２ａ、・・・の光量を独立して変更（発光量を選択的に変更）することが可能である。例えば、図３に示すＬＥＤ素子１２ａを発光させると、瞳上では図４に示すように光軸外の偏心した位置１２ａ’となり、その光束は実線で示すように眼底を縦方向に略スリット状に照明する光束となる。また、ＬＥＤ素子１２ａの反対側にあるＬＥＤ素子１２ｂから発光した光束は瞳上で位置１２ｂ’となり、点線で示される略スリット状に照明する光束となる。その他のＬＥＤ素子１２ｘも、それぞれの角度に応じた照明光になり、撮影画角全体を照射することになる。

図５は図４の位置１２ａ’と図４に示す眼底Ｒ１−Ｒ２を結ぶ線で形成される断面図であり、眼底で最も凹凸がある乳頭部Ｏを示している。位置１２ａ’から射出された照明光は乳頭部Ｏに対して角度を持っているため、眼底の凹凸に対応して照明光が遮光された２個所がドットで示す陰影部Ｓとなる。

図６は眼底での反射光を基に撮影された眼底画像の陰影部Ｓを有する立体的な画像を示している。なお、図６では網膜上の血管Ｖについても、乳頭部Ｏほどではないが網膜面に対して凸部であるため、同様に陰影部Ｓが生じている。

検者が被検眼Ｅの眼底を通常のカラー撮影を行う場合には、図７に示す撮影モード選択手段２４により、「カラー撮影」（カラー撮影モード）の釦をクリックする。「カラー撮影」が選択されると、光量バランス変更手段２３は左右眼検知手段２５の結果によらず、撮影用照明光源１２の全てのＬＥＤ素子１２ａ、・・・が同じ光量になるように駆動し、眼底を略均一に照射するように制御する。検者が図示しない撮影スイッチを押すことにより、跳ね上げミラー１７の跳ね上げに同期して、光量バランス変更手段２３を駆動して撮影用照明光源１２の全てのＬＥＤ素子１２ａ、・・・を発光する。

検者が撮影モード選択手段２４で「カラー立体撮影」（立体撮影モード）の釦をクリックすると、光量バランス変更手段２３は左右眼検知手段２５の結果、例えば左眼を受け、撮影スイッチが押されると、ＬＥＤ素子１２ａを駆動して黄斑部ｍの反対側に陰影部Ｓを形成させる。即ち、撮影用照明光源１２のＬＥＤ素子１２ａを他のＬＥＤ素子１２ｘよりも強く発光させ、これにより図４に示す位置１２ａ’から発光がなされ、図６に示すような眼底画像を得ることができる。

次に、検者が反対眼を撮影するために眼底カメラを右眼側に移動させて左右眼を切換え、撮影モード選択手段２４で「カラー立体撮影」の釦をクリックする。これにより、光量バランス変更手段２３は左右眼検知手段２５の結果（右眼）を受け、撮影スイッチが押されると、黄斑部ｍ側に陰影部Ｓが形成させる。即ち、撮影用照明光源１２のＬＥＤ素子１２ｂだけを他のＬＥＤ素子１２ｘよりも強く発光させると、撮影画像は左眼と同様に、黄斑部ｍ側に陰影部が形成された状態で、眼底を撮像することができる。このため、黄斑部ｍ側に陰影部のある眼底画像を得ることができる。

これらの実施例の他に、「カラー立体撮影」時に撮影用照明光源１２の一部のみ、例えばＬＥＤ素子１２ａのみを発光し、他のＬＥＤ素子１２ｘを消灯して、スリット状光束で撮影することも可能である。

以上より、本実施例に係る眼底カメラによれば、複数のＬＥＤ素子により指向性のある眼底照明を行うことができる。これにより、例えば、眼底に陰影をつけることができる。また、例えば、より立体感のある眼底画像を得ることができる。また、被検眼の左右眼の切換えを検知する左右眼検知手段を更に設ければ、例えば、光量バランスを変更して左右眼の切換えに連動して同様な効果が得られる。

１ 観察用照明光源
９ 孔あきミラー
１２ 撮影用照明光源
１２ａ ＬＥＤ素子
１３ 対物レンズ
１８ 撮像手段
２２ 撮像素子
２３ 光量バランス変更手段
２４ 撮影モード選択手段
２５ 左右眼検知手段

Claims (17)

1. 略リング状の開口部を持つ絞り手段を介して、前記開口部に沿って略リング状に配置された複数の白色ＬＥＤ素子を含む可視光源からの可視光で被検眼の眼底を照明する照明手段と、
   前記複数の白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更する変更手段と、
   を有することを特徴とする眼科装置。
2. 前記変更手段は、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光させるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記変更手段は、前記被検眼の左右眼に応じて、前記複数の白色ＬＥＤ素子における前記強く発光する白色ＬＥＤ素子を変更することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記被検眼の左右眼の切換えを検知する左右眼検知手段を更に有し、
   前記変更手段は、前記左右眼検知手段の出力に基づいて、前記複数の白色ＬＥＤ素子における前記強く発光する白色ＬＥＤ素子を変更することを特徴とする請求項２または３に記載の眼科装置。
5. 可視波長領域に感度を持ち、前記眼底からの反射光を受光して該眼底を撮像する撮像手段を更に有し、
   前記照明手段が、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光して前記眼底を光軸外から照明し、
   前記撮像手段が、前記一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光して前記眼底を光軸外から照明することにより該眼底において該眼底の凹凸に対応した陰影部が形成された状態で、該眼底を撮像することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の眼科装置。
6. 前記可視光源からの可視光を反射し、且つ該反射された可視光を対物レンズを介して照明した前記眼底からの反射光を透過して前記撮像手段に導くための孔あきミラーを有することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
7. 立体撮影モード及びカラー撮影モードを含む複数の撮影モードのいずれかを選択する撮影モード選択手段を更に有し、
   前記変更手段が、
   前記立体撮影モードが選択された場合、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光させるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の一部からの発光量を選択的に変更し、
   前記カラー撮影モードが選択された場合、前記複数の白色ＬＥＤ素子が発光する光量が略均一になるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の一部からの発光量を選択的に変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の眼科装置。
8. 前記絞り手段が、瞳絞りと水晶体絞りと角膜絞りとを含み、
   前記照明手段が、前記瞳絞りと前記水晶体絞りと前記角膜絞りとを介して、前記可視光で前記眼底を照明することを特徴とすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の眼科装置。
9. 前記複数の白色ＬＥＤ素子が、前記開口部に沿って離散的に配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の眼科装置。
10. 前記照明手段が、前記可視光源とは異なり且つ複数のＬＥＤ素子を含む観察用照明光源を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の眼科装置。
11. 前記照明手段が、前記可視光源からの可視光と前記観察用照明光源からの赤外光とのうちいずれか一方を透過し且つ他方を反射する特性を持つ波長分離手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
12. 前記照明手段が、前記可視光源からの可視光を反射し、前記眼底を観察する際には光路から退避され、前記眼底を撮影する際には光路に挿入される光学手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
13. 複数の白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更する工程と、
    略リング状の開口部を持つ絞り手段を介して、前記開口部に沿って略リング状に配置された前記複数の白色ＬＥＤ素子を含む可視光源からの可視光で被検眼の眼底を照明する工程と、
    を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
14. 前記変更する工程において、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光させるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の発光量を独立して変更することを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
15. 前記変更する工程において、前記被検眼の左右眼に応じて、前記複数の白色ＬＥＤ素子における前記強く発光する白色ＬＥＤ素子を変更することを特徴とする請求項１４に記載の眼科装置の制御方法。
16. 前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光して前記眼底を光軸外から照明し、前記眼底の凹凸に対応した陰影部が形成された状態で該眼底を撮像する工程を更に有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の眼科装置の制御方法。
17. 立体撮影モード及びカラー撮影モードを含む複数の撮影モードのいずれかを選択する工程を更に有し、
    前記変更する工程において、
    前記立体撮影モードが選択された場合、前記複数の白色ＬＥＤ素子のうち一部の白色ＬＥＤ素子を他の白色ＬＥＤ素子よりも強く発光させるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の一部からの発光量を選択的に変更し、
    前記カラー撮影モードが選択された場合、前記複数の白色ＬＥＤ素子が発光する光量が略均一になるように、前記複数の白色ＬＥＤ素子の一部からの発光量を選択的に変更することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。

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