JP2005118465A - 眼科撮影装置及び撮影方法 - Google Patents

Abstract

【目的】 眼底撮影とデータカードを連続して撮影して得られた２つの画像から眼底部とデータカード情報が写し込まれた画像を合成する。
【構成】 撮影用光源１４を発光し、静止画撮像カメラ２４により眼底像Ｅｒ’が得られる。撮像された眼底像Ｅｒ’は電気信号に変換された後に、画像処理表示部２９のメモリに記憶される。続いて、セットされたデータカードＣを撮影すると、この撮影画像も静止画撮像カメラ２４において電気信号に変換された後に、メモリに記憶される。両撮影が終了すると、眼底像Ｅｒ’から眼底領域を切り出し、データカードＣからデータ領域を切り出し、静止画撮像カメラ２４の画素サイズに適合するように、それぞれのサイズと位置を計算して配置を行って合成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、眼科医院等において眼科検査に使用される眼科撮影装置及び撮影方法に関するものである。

従来から眼底カメラにおいては例えば特許文献１のように、データカードに被検者を識別するためにＩＤ番号、名前、その他の必要事項を書き込み、眼底撮影時に眼底画像の横に写し込んでいる。

図１０はその写し込みのための構成を示し、眼底を静止画撮影する撮影センサ１の前に光路切換ミラー２、撮影レンズ３が配置されている。被検眼との位置合わせのときには、光路切換ミラー２は実線のように配置され、観察時は高感度撮影センサ４により被検眼を撮影し、眼底撮影時に光路切換ミラー２が点線のように跳ね上がり、眼底画像は撮影センサ１に結像する。このとき、照明ランプ５により照明されたデータカードＣの所定範囲がデータカード撮影光学系６、７、８を介して、撮影センサ１の隅部に写し込まれる。

図１０から分かるように、データカードＣを写し込むために撮像センサ１は撮影光軸から偏心させる必要があり、データカードＣを写し込むためには、データカードＣを眼底撮影に同期して照明する照明ランプ５、及び照明ランプ５を制御する電気回路、データカード撮影光学系６〜８、眼底撮影光学系とデータカード撮影光学系６〜８のそれぞれの漏れ光を遮光するための部材など、複雑な光学系及び機構部材の配置が必要となる。

データカードＣは人が記入するため数ｃｍ程度の大きさが必要であるが、撮像面の大きさは１／２インチであれば対角が１２．７センチと小さいため、撮影光学系６〜８は１／４〜１／５に縮小する縮小光学系を必要とし、狭い空間に配置するための微小な光学部材が必要になる。

このように、眼底とデータカードを同時に同じ撮像センサ１上に写し込むためには、複雑な機構、光学系を要し、それらを組み立て調整するのも、非常に手間の掛かるものであり、それらの機能を達成するためのコストは非常に大きくなる。また、従来の眼底カメラでは変倍して拡大撮影すると結像倍率が変わり、撮影センサ全体に眼底像が写し込まれ、データ部がないものもある。

特開２００３−２１０４０７号公報

本発明の目的は、上述したような複雑な光学系、機構を用いずに、手書きのデータカードを使って眼底画像にデータカード情報の写し込みを可能とする安価な眼科撮影装置及び撮影方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影装置は、眼科画像を撮影する眼科撮影手段と、前記眼科画像に関連する情報を表示するデータカードと、該データカードによる情報を撮影する情報撮影手段と、前記眼科撮影手段及び前記情報撮影手段によって得られた画像情報を記憶する画像記憶手段と、該画像記憶手段に記憶した前記２つの画像情報から所定領域を切り出して１つの画像に画像合成する画像合成手段とを有することを特徴とする。

本発明に係る眼科撮影方法は、眼科撮影手段により撮影した眼科画像と、前記眼科画像に関連する情報を表示するデータカードを撮影して得られた画像情報を記憶し、記憶した前記眼科画像、画像情報から所定領域を切り出して１つの画像に画像合成する場合に、前記眼科画像から切り出された所定領域画像のサイズを優先して決定し、その後に前記情報画像から切り出された所定領域画像のサイズを決定して合成処理することを特徴とする。

本発明に係る眼科撮影装置及び眼科撮影方法によれば、眼底撮影とデータカードの撮影を連続して行い、得られた２つの画像から１つの画像を合成する処理を行うようにしたので、複雑な光学系及び機構を用いることなく、簡易な構成でしかも安価に、被検者情報が写しこまれた眼科画像を出力することができる。

また、変倍撮影をすると画像サイズが変わるような構成の眼科撮影装置においても、上述したように眼科画像と画像情報のサイズを最適化して合成することができるので、被検者情報が常に写しこまれた眼科画像を出力できる。

更に、左右眼情報など装置のモード、状態なども容易に写し込むことができ、画像の読影時に有効となり、左右眼情報は黄斑と乳頭部の双方が写し込まれない周辺部の撮影には極めて有効である。

図１は眼底カメラの実施例１の構成図を示し、観察アライメント用光源１１から対物レンズ１２に至る光路上には、コンデンサレンズ１３、ストロボ等の静止画撮影用光源１４、コンデンサレンズ１５、ミラー１６、レンズ１７、リング状開口を有する絞り１８、リレーレンズ１９、中央部に開口を有する孔あきミラー２０が順次に配列されている。

孔あきミラー２０の背後の光路上には、フォーカスレンズ２１、変倍機能を有する撮影レンズ２２、切換ミラー２３、デジタルカメラのような高精細な静止画撮像カメラ２４が順次に配列され、切換ミラー２３の反射方向には動画観察用の高感度カメラ２５が配置されている。また、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２はノブ２６により調整可能とされている。更に、切換ミラー２３に関し高感度カメラ２５の反射側には、レンズ２７を介してデータカードＣが配置するようにされ、データカード検出スイッチ２８が設けられている。

高感度カメラ２５の出力は画像処理表示部２９を介して眼底画像を表示するモニタ３０に接続されている。更に画像処理表示部２９には、表示領域拡大部３１が接続されていて、必要に応じてモニタ３０に表示する範囲を変更することができるようになっている。

図２はデータカードＣを示し、白色の板で書き込むデータ領域Ｃａが判別可能に縁取りされている。この領域Ｃａにペンなどで患者に関わる番号や名前やその他の読影時に必要な情報を適宜に書き込み、撮影が終わると消して繰り返して使用する。

このような構成において、観察アライメント用光源１１を発した光束は、コンデンサレンズ１３、静止画撮影用光源１４、コンデンサレンズ１５を通り、ミラー１６により上方に反射され、レンズ１７、絞り１８のリング状開口部、リレーレンズ１９を通って、孔あきミラー２０により左方に反射され、対物レンズ１２を通り、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。

照明された眼底像Ｅｒの反射光は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ、対物レンズ１２、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２を通り、切換ミラー２３により下方に反射され、高感度カメラ２５の撮影像面に眼底像Ｅｒ’として結像する。そして、この眼底像Ｅｒ’は電気信号に変換され、画像処理表示部２９を経てモニタ３０に表示される。

撮影者はこの眼底像Ｅｒ’を観察しながら、撮影部位、アライメント、ピントの状態を確認し、ピントがずれている場合には、フォーカスノブ２６を操作することにより、フォーカスノブ２６の動きに連動しているフォーカスレンズ２１を光軸方向に移動してピント合わせを行う。

ピント合わせが終了した後に、検者が図示しない撮影スイッチを押すと、切換ミラー２３が光路外に退避し、撮影用光源１４が発光する。撮影用光源１４からの光束はレンズ１５に至り、その後は観察アライメント用光源１１からの光束と同様の光路を通って眼底Ｅｒを照明する。

このように照明された眼底Ｅｒからの反射光は、瞳孔Ｅｐから対物レンズ１２、孔あきミラー２０の孔部、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２を通り、静止画撮像カメラ２４の撮影像面に図３に示すように結像し、マスク部Ｍで縁取りされた眼底像Ｅｒ’が得られる。撮像された眼底像Ｅｒ’は電気信号に変換された後に、画像処理表示部２９中の静止画像メモリに記憶される。

続いて、切換ミラー２３を元の位置に戻した後に、セットされたデータカードＣを図４に示すように撮影する。データカードＣの撮影はカードＣが固定されているため、比較的長い露光時間をかけることができるので、白色ＬＥＤなどの簡単な低光量の光源を用いることができる。データカードＣの撮影画像も、静止画撮像カメラ２４において電気信号に変換された後に、画像処理表示部２９の静止画像メモリに記憶される。

撮影が終了すると、図３に示す画像から眼底領域を切り出し、図４に示すデータカードＣの破線で示すデータ領域Ｃａ’を切り出す。このデータ領域Ｃａ’は固定なので切り出す範囲は一定になる。眼底部は撮影の倍率を変えると画角が変わり、多少撮像する範囲が変わるが、マスク部Ｍは黒レベルなのでＸ、Ｙ方向の領域を判別することは容易である。それぞれの画像が切り出されると、静止画撮像カメラ２４の画素サイズに適合するように、それぞれのサイズと位置を計算して配置を行う。

図５は合成された画像を示し、眼底像Ｅｒ’は右寄りに画像上下が画像サイズに最大になるようにサイズ調整して配置し、左隅の余白の大きさに応じてデータ領域Ｃａ’のサイズを調整する。このとき、読み取りができないほどには縮小できないので、縮小する限度は規定されている。データ領域Ｃａ’の縮小度が規定値以下の場合には眼底像Ｅｒ’のサイズを縮小するようにプログラムされている。この画像はモニタ３０に表示され、図示しない記憶媒体に保存される。

図６は眼底とデータカードＣを撮影するときのタイミングチャート図である。横軸は時間軸で、上の軸からそれぞれ撮影スイッチ、静止画撮影用光源１４の発光、眼底撮影、データカードＣの撮影、画像合成の工程を示している。先ず、被検眼Ｅとの位置合わせ、データカードＣのセットが終了し、撮影スイッチを押すと静止画撮影用光源１４が発光し眼底Ｅｒを照明し、静止画撮像カメラ２４で眼底像Ｅｒ’を取得する。続いて、データカードＣを撮影し、データカード像を取得する。２つの画像から所定領域を切り出し、サイズ調整し１個の画像を合成する順番を表している。

図７は患者撮影時のフローチャート図を示し、ステップＳ１０１で撮影ルーチンが開始される。ステップＳ１０２でデータカードＣの有無をチェックする。データカードＣがセットしていなければ、ステップＳ１０３でフラグＦをオフし、ステップＳ１０４で「データカードをセットしてください」と表示し、ステップＳ１０２に戻る。患者番号、名前等の情報をデータカードＣに記入してカードＣのセットが行われると、ステップＳ１０２の判定でステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０４の「データカードをセットしてください」の表示は消える。

ステップＳ１０５で被検眼Ｅとの位置合わせを行う。ステップＳ１０６で撮影スイッチを押し、ステップＳ１０７で撮影用光源１４を発光させ眼底像Ｅｒ’を取得する。ステップＳ１０８でフラグＦのオンオフを判定する。この判定は同一被検者の撮影か否かの判定でもある。

右眼、左眼と続けて撮影する際には、データカードＣの交換は行わないので、２回目の撮影ではデータカードＣの撮影は省略する。同じ被検眼でも、撮り直しの場合はデータカードＣの撮り直しは必要ない。フラグＦがオフで異なる患者であれば、ステップＳ１０９でデータカードＣの撮影を行い、フラグＦがオンならばデータカードＣは撮影せずにステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０ではステップＳ１０７で取得した眼底像Ｅｒ’から眼底画像部の切り出し、データカードＣのデータ領域Ｃａ’の切り出しを行う。ステップＳ１１１では撮像カメラ２４の画像サイズに適合させるように、眼底像Ｅｒ’のサイズとデータ領域Ｃａ’のサイズを調整して１個の画像に合成する。

眼底像Ｅｒ’とデータ領域Ｃａ’の高さは同じ撮像カメラ２４で撮影しているので、合成画像の高さ以下であるから、眼底像Ｅｒ’の幅とデータ領域Ｃａ’の幅の和が合成画像幅以下ならば隙間を均等に空けて合成する。

しかし、（眼底像Ｅｒ’の幅＋データ領域Ｃａ’の幅）が合成画像幅を超える場合には、先ず合成画像幅から眼底像Ｅｒ’の幅を差し引いた値にデータ領域Ｃａ’が予め設定した倍率以内の縮小率で入るかどうか判定する。入る場合はその縮小率でデータ領域Ｃａ’を縮小して合成し、入らない場合は先ずデータ領域Ｃａ’を予め設定した縮小率まで縮小し、その画像の幅を基に眼底像Ｅｒ’の幅を決めてアスペクト比を一定にして眼底画像部を縮小してから合成する。

ステップＳ１１２で合成した画像をモニタ３０に表示し、ステップＳ１１３で合成画像を記憶部に記憶する。ステップＳ１１４で被検眼Ｅが同じであればフラグＦをオンにしてステップＳ１１５でデータカードＣを取り出し、ステップＳ１１６で撮影終了する。ステップＳ１１４で別の被検眼であれば、ステップＳ１１７に進み「同じ患者で撮影します」と表示し、ステップＳ１０５に戻る。

図８は実施例２のデータカード撮影部を示し、他の光学系の構成の概略は図１とほぼ同様であるが、データカードＣの固定部の上方に２つのＬＥＤ３２が配置されている。

図９に示すように、データカードＣの撮影領域内の一部に２つの開口Ｃｂ、Ｃｃが穿孔され、その脇に例えば「Ｒ」、「Ｌ」と印刷されている。データカードＣを眼底カメラに挿入した際に、背面からＬＥＤ３２により照明され、眼底カメラの図示しない左右検知スイッチの検知結果によって、該当するＬＥＤ３２をオンオフした状態を撮影することにより、データカードＣの情報と開口Ｃｂ、Ｃｃの何れかが写った被検眼Ｅの左右眼情報も眼底像Ｅｒ’と共に合成される。

図８では、左右眼用に２つの開口Ｃｂ、Ｃｃと２個のＬＥＤ３２を使っているが、１個の開口、１個のＬＥＤにより、ＬＥＤがオンならば右眼、オフならば左眼としてもよい。なお、データカードＣとして透過性の材料を使えば開口部Ｃｂ、Ｃｃを設ける必要はなく、Ｒ、Ｌの文字を背後から照明すればよい。

また、眼底カメラの撮影モード、変倍情報、画角情報も撮影可能に情報化して、眼底像Ｅｒ’、データカードの情報と共に写し込むことができる。

更に被検者の情報は装置によって、その種類や状態の数は決まるものであるから、データカードＣに予めその項目を印刷しておき、ＬＥＤなどで状態に応じて照明するだけで写し込むことができる。

時間を表示するＬＥＤを写すように配置し、タイマ撮影時の経過時間を写してもよい。しかも、眼底撮影時の経過時間を一度保持してデータカード撮影時にその値を表示するようにすれば、眼底画像を撮影したときの経過時間と一致するようになる。

また、データカードＣはドットマトリックスの液晶にして、外部に設けたタブレットなどペン入力可能な入力手段から手書き入力した情報を液晶に表示しそれを写し込むようにしてもよい。

画像情報は輝度レベルの差で写されていて、その座標もデータカードＣの位置で固定されるため、電子的にも位置検出が容易であり、撮影した画像からそれら情報を電子データとして読み取ることも容易である。

実施例１の構成図である。 データカードの説明図である。 眼底撮影画像の説明図である。 データカード撮影画像の説明図である。 合成された画像の説明図である。 タイミングチャート図である。 フローチャート図である。 実施例２のデータカード写し込み部の構成図である。 他のデータカードの説明図である。 従来例の眼底カメラのデータカード写し込み部の構成図である。

符号の説明

１１ 観察アライメント光源
１２ 対物レンズ
１４ 撮影用光源
２１ フォーカスレンズ
２３ 切換ミラー
２４ 静止画撮像カメラ
２５ 高感度カメラ
２８ データカード検出スイッチ
２９ 画像処理表示部
３０ モニタ
Ｃ データカード

Claims (9)

1. 眼科画像を撮影する眼科撮影手段と、前記眼科画像に関連する情報を表示するデータカードと、該データカードによる情報を撮影する情報撮影手段と、前記眼科撮影手段及び前記情報撮影手段によって得られた画像情報を記憶する画像記憶手段と、該画像記憶手段に記憶した前記２つの画像情報から所定領域を切り出して１つの画像に画像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。
2. 前記データカードは手書きを可能としたことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
3. 前記データカードは手書き情報と前記眼科撮影装置の状態情報を表示可能とすることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
4. 前記眼科撮影装置の状態情報は左右眼情報、撮影モード情報、変倍情報、撮影画角情報、タイマ経過時間の情報のうち少なくとも１つを含むことをことを特徴とする請求項３に記載の眼科撮影装置。
5. 前記眼科撮影手段による撮影と前記情報撮影手段による撮影とを連続して行うようにしたことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
6. 前記眼科撮影手段及び前記情報撮影手段は共通の撮像手段を使用することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
7. 前記眼科撮影手段の光軸と前記情報撮影手段の撮影光軸は光路切換手段により切換え可能であることを特徴とする請求項６に記載の眼科撮影装置。
8. 前記データカードは挿脱可能とし、挿入状態における連続撮影の際は前記データカードを撮影しないようにすることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
9. 眼科撮影手段により撮影した眼科画像と、前記眼科画像に関連する情報を表示するデータカードを撮影して得られた画像情報を記憶し、記憶した前記眼科画像、画像情報から所定領域を切り出して１つの画像に画像合成する場合に、前記眼科画像から切り出された所定領域画像のサイズを優先して決定し、その後に前記情報画像から切り出された所定領域画像のサイズを決定して合成処理することを特徴とする眼科撮影方法。

Images