JP4570238B2

JP4570238B2 - 眼底像撮影装置

Info

Publication number: JP4570238B2
Application number: JP2000365146A
Authority: JP
Inventors: 和彦弓掛
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2000-11-30
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: JP2002165760A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼底撮影像の各画素毎に像の深さ情報を付加して立体的に眼底撮影像を表示することのできる眼底像撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼底カメラでは、白黒撮影方式による白黒撮影画像に較べてカラー撮影画像の方が得られる情報量がはるかに多いことから、可視光により眼底を照明して、カラー撮影する方式が採用されている。
【０００３】
その眼底カメラには、可視光照明による縮瞳に起因する画質の劣化を考慮し、散瞳剤を被検眼に投与して撮影を行う散瞳タイプのものと、近赤外光照明により眼底を観察し、撮影の瞬間のみキセノンランプ等の撮影光源を発光させて眼底を撮影する無散瞳タイプのものとがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、散瞳タイプの眼底カメラは、撮影時の照明光量は観察のときの照明光量と較べて大きなものであり、被検者の眼に負担がかかるという問題がある。
【０００５】
そこで、無散瞳タイプの眼底カメラを用いての撮影が行われているが、いずれにしても、カラー撮影による場合には被検者に可視光を照射しなければならず、眼底部位の撮影場所を変えつつ複数回の撮影を行ういわゆるパノラマ撮影方法を採用すると、１回の撮影時間を短く区切って行うとしても、被検眼への照明光量は積算されるため、被検者にまぶしさを与え、被検者に負担がかかることには変わりがない。近赤外光による撮影も試みられているが、白黒撮影画像となるので、得られる情報量が減少する。
【０００６】
このように従来の眼底像撮影装置は、被検者の眼に負担をかけずに撮影をしようとすると、得られる情報が減少する。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、被検者の眼に過大な負担をかけることなく、得られた撮影情報の増加を図ることのできる眼底像撮影装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の眼底像撮影装置は、照明光源により照明された被検眼の眼底からの撮影光を撮像手段に結像させるための撮影光学系が設けられた眼底カメラ本体と、前記撮像手段により得られた撮影部位の異なる眼底撮影像をそれぞれ記録保持する画像記録手段と、前記撮影部位毎に前記撮影光学系の光軸に関する各撮影部位の位置情報を記録する撮影部位位置情報記録手段と、前記位置情報に基づいて少なくとも二つの眼底撮影像の視差相当量を演算すると共に、該視差相当量と各画素毎の像の移動量とに基づいて各画素毎の像の深さ情報を演算する演算処理手段と、該演算処理手段により得られた像の深さ情報を色に変換して各画素毎の像に色を付加する画像処理手段と、該画像処理手段の処理結果に基づき深さ情報が色として与えられた色つき眼底撮影像を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の眼底像撮影装置は、前記各撮影部位毎に得られた色つき眼底撮影像が動画であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の眼底像撮影装置は、前記二つの色つき眼底撮影像を並べて表示することにより立体表示が可能なことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の眼底像撮影装置は、前記演算処理手段が、同一の眼底部位の眼底撮影像であって経時的に異なる一対の眼底撮影像の各画素毎の画素データを減算処理し、前記画像処理手段は、減算結果に基づき眼底組織の変化部を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の眼底像撮影装置は、前記画像処理手段が、前記複数枚の色つき眼底撮影画像を貼り合わせて、広い視野の眼底撮影画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の眼底像撮影装置は、前記被検眼の眼底が近赤外光により照明され、前記撮像手段は近赤外域に感度を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１において、１は眼底カメラ本体の撮影光学系である。この撮影光学系１は、対物レンズ２、穴空きミラー３、合焦レンズ４、クイックリターンミラー５、撮影フィルム６、フィールドレンズ７、全反射ミラー８、リレーレンズ９、ＴＶカメラ１０、画像表示手段としてのテレビモニタ１１、内部固視標光学系１２を有する。フィールドレンズ７の前面には視野絞り１３’が設けられている。
【００１５】
内部固視標光学系１２は、図２に示す内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉと図３に示すピンホール板１３とから大略なる。ピンホール板１３は眼底ＥＦと共役位置に設けられ、各内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉに対応して、ピンホール１３ａ、１３ａ’、１３ｂ〜１３ｉが設けられている。その内部固視標光学系１２は被検眼Ｅの視線を誘導するのに用いられる。内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ、〜１２ｉの点灯を切り替えることによって、被検眼Ｅの固視方向が決定される。なお、内部固視灯１２ａは右目の眼底ＥＦを撮影するときに用いられ、内部固視灯１２ａ’は左目の眼底ＥＦを撮影するときに用いられる。
【００１６】
観察を行うときには図示を略す近赤外発光用のＬＥＤ等の観察光源が発光される。撮影を行うときにはキセノンランプ等の撮影光源が発光される。観察・撮影用の眼底照明光Ｐは穴空きミラー３により反射され、対物レンズ２を通って被検眼Ｅの角膜Ｃ、瞳孔ＥＰを通り、被検眼Ｅの内部に導かれ、眼底ＥＦが照明される。眼底ＥＦにおいて反射された照明光は対物レンズ２に導かれ、対物レンズ２により一旦結像されて空中眼底像が結像される。その空中眼底像を形成する照明光は、ハーフミラー１３、穴空きミラー３の穴部３ａ、合焦レンズ４を経由してクイックリターンミラー５に導かれる。合焦レンズ４は被検眼Ｅの屈折度数に応じて眼底像の合焦調節を行う役割を果たす。
【００１７】
クイックリターンミラー５が撮影光学系１の光路に挿入されているとき、眼底ＥＦからの照明反射光は、フィールドレンズ７、全反射ミラー８、リレーレンズ９を経由してＴＶカメラ１１に導かれ、テレビモニター１１の画面１１ａに眼底像ＥＦ’が表示される。眼底カメラ本体は、図示を略すアライメント光学系を有し、テレビモニター１１の画面１１ａを観察しながら被検眼Ｅに対するアライメントが行われる。
【００１８】
撮影を行うときには、図示を略す撮影スイッチを操作すると、撮影光源が発光されると共に、クイックリターンミラー５が撮影光学系１の光路から退避される。
【００１９】
これによって、可視光としての眼底照明光Ｐが眼底Ｅｆに照射されると共に、その反射光が撮影光として撮影フィルム６に導かれ、眼底像が写真撮影される。
【００２０】
観察と撮影とが共用の場合には、クイックリターンミラー５を撮影光学系１の光路に挿入したままの状態とする。また、観察光源を撮影光源と共用し、近赤外光で眼底ＥＦを照明するものとする。また、この場合には、撮影フィルム６は不要である。更に、ＴＶカメラ１０は近赤外域に感度を有するものとする。
【００２１】
ＴＶカメラ１０には中央処理装置１５が接続されている。この中央処理装置１５には画像記録手段１６、画像処理手段１７、演算処理手段１８、撮影部位位置情報記録手段１９がそれぞれ接続されている。画像記録手段１６には、例えば、ＭＯ、ハードディスク等の情報記録媒体を用いる。
【００２２】
内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉは点灯スイッチＳ１によって点灯制御されるもので、この点灯スイッチＳ１は例えば各内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉに対応してそれぞれ設けられている。中央処理装置１５は点灯スイッチＳ１に基づいて、内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉの点灯制御を行う役割を果たすと共に、その点灯された内部固視灯の位置情報を撮影光学系１の光軸Ｏ１に関する撮影部位の位置情報として撮影部位位置情報記録手段１９に撮影部位毎に記録する役割を果たす。
【００２３】
その中央処理装置１５には画像記録スイッチＳ２が接続され、画像記録スイッチＳ２をオンすると、画像記録手段１６に観察中の撮影部位の異なる眼底撮影画像がその操作のたびに記録されると共に、この撮影部位毎に撮影光学系１の光軸Ｏ１に関する各撮影部位の位置情報が撮影部位位置情報記録手段１９に各撮影部位と関連づけて保存される。
【００２４】
内部固視灯１２ａ、１２ａ’、１２ｂ〜１２ｉの相互位置関係及びその距離は既知であり、撮影光学系１の倍率も既知であるので、撮影部位の光軸Ｏ１に関する相対位置関係は幾何学的に特定可能である。
【００２５】
また、右目の眼底を撮影する場合、眼底カメラ本体の基準位置を例えば内部固視灯１２ａを点灯させて、この内部固視灯１２ａを固視させた方向とし、眼底カメラ本体を光軸Ｏ１に関して矢印Ａ１方向に移動させつつ撮影すれば、眼底カメラ本体を平行移動して撮影したときの撮影部位の異なる眼底撮影像を得ることができる。
【００２６】
この眼底カメラ本体の平行移動量情報も、各撮影部位毎に撮影部位位置情報記録手段１７に各撮影部位に関連づけて記録される。従って、この眼底カメラの平行移動量に基づいて、撮影光学系１の光軸Ｏ１に関する撮影部位の位置情報を各撮影部位毎に得ることができる。
【００２７】
このようにして、多数の撮影部位の異なる眼底撮影像が得られたものとする。
中央処理装置１５には、画像表示切り替えスイッチＳ３が設けられ、画像表示切り替えスイッチＳ３を操作すると、スイッチＳ４がオフし、スイッチＳ５がオンされて、画像処理手段１７がテレビモニタ１１に接続され、画像記録手段１５に記録されていた眼底撮影像が表示可能の状態となる。
【００２８】
ここで、画像記録手段１６に記録されている二つの眼底撮影像Ｑ１、Ｑ２（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）に着目する。この二つの眼底撮影像Ｑ１、Ｑ２は被検眼Ｅの固視の方向を固定し、眼底カメラ本体を平行移動して得られた眼底撮影像であるとし、かつ、その平行移動によって得られた画素の移動量も数画素程度であるとする。
【００２９】
その眼底撮影像Ｑ１において、画素Ｘｉの像は眼底撮影像Ｑ２の画素Ｘｉ＋１の像に対応し、画素Ｘｊの像は眼底撮影像Ｑ２の画素Ｘｊ＋２の像に対応しているものとする。
【００３０】
画像処理手段１７の画像マッチング手法を用いることによって、各画素毎の像を対応させることができる。ここで、二つの眼底撮影像Ｑ１、Ｑ２の各画素毎の像の移動量は、像の深さ毎にその移動量が異なるので、視差相当量と画素毎の像の移動量とに基づいて、各画素毎に像の深さ情報を得ることができる。例えば、画素Ｘｉの像が画素Ｘｊの像よりも深い位置にあるものとすると、深い位置にある像の移動量の方が小さい。
【００３１】
そこで、この性質を利用して、撮影部位位置情報記録手段１９に記録されている二つの眼底撮影像Ｑ１、Ｑ２の各位置情報に基づいて、二つの眼底撮影像Ｑ１、Ｑ２の視差相当量を演算手段１８に演算させると共に、眼底撮影像Ｑ１の各画素毎に、その像の移動量を演算させて、各画素毎の深さ情報を求めることにすれば、眼底撮影像Ｑ１の各画素毎の像の深さ情報を得ることができる。
【００３２】
なお、ここでは、被検眼Ｅの視線の方向を内部固視灯１２ａを点灯させて、この方向に固定した場合についてのみ説明しているが、別の内部固視灯を点灯させて撮影光学系１を平行移動して眼底撮影画像を得る場合にも同様である。
【００３３】
この処理を、撮影部位の異なる眼底撮影像について順次行えば、各眼底撮影画像の各画素について像の深さ情報を取得することができる。
【００３４】
画像処理手段１７は、各画素毎の像の深さ情報が演算処理手段１８により与えられると、各眼底撮影画像毎にかつその各画素毎に像の深さ情報を色に変換して像に色を付加する。
【００３５】
これらの処理は、これらの処理を行うプログラムを中央処理装置１５に組み込み、各眼底画像を撮影後、操作手段２０を操作することによって開始させるようにすれば良い。
【００３６】
テレビモニター１１は、操作手段２０の操作によって、その画像処理手段により得られた色つき眼底撮影像をその画面１１ａに表示するもので、図５は画面１１ａに表示された色つき眼底撮影画像Ｑ１’の一例を示している。
【００３７】
本発明によれば、眼底撮影像の各画素毎の像に、深さ情報に基づく色を付加することにしたので、単眼で撮影した場合でも、眼底撮影像の立体表示が可能となる。
【００３８】
また、特定の深さの眼底組織の像のみを表示することにすれば、特定の深さの眼底組織の出血等の状態変化の確認が容易となる。更に、公知の画像表示方法を用いることにより、断層像を画像表示させることができる。
【００３９】
以上、発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず以下のものを含むものである。
（１）観察を行うときに近赤外発光用のＬＥＤを用いることにしたが、ハロゲンランプと可視光を遮断しかつ赤外光を透過させるＩＲフィルターとを組み合わせて用いても良い。
（２）各眼底像毎に撮影時間を関連づけて記録する構成とすることもできる。
（３）各眼底撮影画像を貼り合わせて、図６に示すように、広い視野の眼底撮影画像（いわゆるパノラマ画像）Ｑをテレビモニター１１の画面１１ａに表示させる構成とすることもできる。この図６では、内部固視灯１２ａ〜１２ｉを順次点灯させることにより得られた眼底撮影像Ｑ３〜Ｑ１１を貼り合わせることにより得られたパノラマ画像Ｑが示されている。
（４）テレビモニター１１に眼底像を並べて表示することにより、立体観察を行わせる構成とすることもできる。
（５）撮影部位毎に得られた色つき眼底撮影像を動画表示させることもできる。
（６）演算処理手段に、同一の眼底部位の眼底撮影像であって経時的に異なる一対の眼底撮影像の各画素毎の画素データを減算処理する機能をもたせ、画像処理手段に、減算結果に基づき眼底組織の変化部をテレビモニター１１に表示させる機能をもたせても良い。このようにすると、蛍光撮影時の出血などの確認が容易となる。
（７）この発明の実施の形態では、固視標の点灯位置を検出することにより、被検眼の視線の方向を特定することとしたが、公知の視線検出装置により被検眼の視線の方向を検出し、これによって被検眼の固視の方向を補正し、視差相当量の演算精度の向上を図っても良い。
（８）この発明の実施の形態では、眼底カメラ本体を平行移動させることにより視差を得ることとしたが、眼底カメラ本体を平行移動させても良い。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、被検者の眼に過大な負担をかけることなく、得られた撮影情報の増加を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる眼底像撮影装置の一例を示す図である。
【図２】内部固視灯の一例を示す図である。
【図３】ピンホール板の一例を示す図である。
【図４】眼底撮影像の各画素毎の像の深さ情報を得るための原理を説明するための図であり、（ａ）は固視方向を撮影光学系の光軸方向に一致させて撮影したときの眼底撮影画像を示し、（ｂ）は撮影光学系の光軸を平行移動させて撮影したときの眼底撮影画像を示す。
【図５】色つき眼底撮影画像の一例を示す図である。
【図６】パノラマ画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…撮影光学系
１０…ＴＶカメラ（撮像手段）
１６…画像記録手段
１７…画像処理手段
１８…演算手段
１９…撮影部位位置情報記録手段

Claims

照明光源により照明された被検眼の眼底からの撮影光を撮像手段に結像させるための撮影光学系が設けられた眼底カメラ本体と、前記撮像手段により得られた撮影部位の異なる眼底撮影像をそれぞれ記録保持する画像記録手段と、前記撮影部位毎に前記撮影光学系の光軸に関する各撮影部位の位置情報を記録する撮影部位位置情報記録手段と、前記位置情報に基づいて少なくとも二つの眼底撮影像の視差相当量を演算すると共に、該視差相当量と各画素毎の像の移動量とに基づいて各画素毎の像の深さ情報を演算する演算処理手段と、該演算処理手段により得られた像の深さ情報を色に変換して各画素毎の像に色を付加する画像処理手段と、該画像処理手段の処理結果に基づき深さ情報が色として与えられた色つき眼底撮影像を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする眼底像撮影装置。
前記各撮影部位毎に得られた色つき眼底撮影像が動画であることを特徴とする請求項１に記載の眼底像撮影装置。
前記二つの色つき眼底撮影像を並べて表示することにより立体表示が可能なことを特徴とする請求項１に記載の眼底像撮影装置。
前記演算処理手段は、同一の眼底部位の眼底撮影像であって経時的に異なる一対の眼底撮影像の各画素毎の画素データを減算処理し、前記画像処理手段は、減算結果に基づき眼底組織の変化部を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の眼底像撮影装置。
前記画像処理手段は、前記複数枚の色つき眼底撮影画像を貼り合わせて、広い視野の眼底撮影画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の眼底像撮影装置。
前記被検眼の眼底は近赤外光により照明され、前記撮像手段は近赤外域に感度を有することを特徴とする請求項１に記載の眼底像撮影装置。