眼底撮影装置
【課題】ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことが可能な眼底撮影装置を提供する。
【解決手段】眼底撮影装置１は、撮影光源１５を有する照明光学系１０と、イメージセンサ３７と、光学フィルタと、制御部１３０とを有する。撮影光源１５はフラッシュ光を出力し、照明光学系１０はこのフラッシュ光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、このフラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する。光学フィルタは、撮影光源１５とイメージセンサ３７との間の光路に対して挿脱可能とされている。制御部１３０は、光路に対する光学フィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御する。
【解決手段】眼底撮影装置１は、撮影光源１５を有する照明光学系１０と、イメージセンサ３７と、光学フィルタと、制御部１３０とを有する。撮影光源１５はフラッシュ光を出力し、照明光学系１０はこのフラッシュ光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、このフラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する。光学フィルタは、撮影光源１５とイメージセンサ３７との間の光路に対して挿脱可能とされている。制御部１３０は、光路に対する光学フィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼の状態を把握するために眼底を撮影する技術が知られている（たとえば特許文献１、２を参照）。眼底の静止画像を撮影する場合には、キセノンランプ等のストロボ光源と、ＣＣＤ等のイメージセンサとを同期制御する。
【０００３】
この同期制御には次のような手法がある。第１の手法は、ストロボ光源とイメージセンサとにそれぞれトリガ信号を入力するものである。第２の手法は、画像ボードや中継基板を用いてこれらを同期させるものである。第３の手法は、イメージセンサにトリガ信号を入力してから所定時間経過後にストロボ光源を発光させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２１５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサにはトリガ信号を入力できないものがある。たとえばアナログ方式（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等）のビデオカメラは、所定の時間間隔で受光及び画像信号の出力を反復する。この場合、上記の第２の手法が用いられる。
【０００６】
しかし、第２の手法においては、専用の中継基板を追加するなどハードウェア構成を変更する必要があり、コストの増大や構成の複雑化などの問題を引き起こす。
【０００７】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことが可能な眼底撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、フラッシュ光を出力する光源を含み、前記フラッシュ光を被検眼の眼底に照射する照明光学系と、前記フラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する第１のイメージセンサと、前記光源と前記第１のイメージセンサとの間の光路に対して挿脱可能な光学フィルタと、前記光路に対する前記光学フィルタの挿入タイミングに基づいて前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする眼底撮影装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記光路に対して前記光学フィルタを挿脱する駆動手段を備え、前記制御手段は、前記駆動手段により前記光学フィルタの挿入が開始されたことに対応して計時を開始するタイマを含み、前記タイマにより所定時間が計時されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記光学フィルタが前記光路に配置されていることを検知するセンサを含み、前記センサにより前記光学フィルタが挿入されたと検知されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサを備え、前記制御手段は、前記第２のイメージセンサにより生成された画像信号に基づく動画像を解析して前記挿入タイミングを特定する解析手段を含むことを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の眼底撮影装置であって、前記光学フィルタはバンドパスフィルタであり、前記解析手段は、前記動画像の明るさを監視し、その明るさが低下したタイミングを前記挿入タイミングとして特定することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記挿入タイミングに基づいて前記光源に前記フラッシュ光の出力を開始させ、前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始後、前記光学フィルタが前記光路から退避されるまでの間に前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、あらかじめ決められた回数だけ前記フラッシュ光を出力させることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけ前記フラッシュ光の出力を反復させることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出した前記第１のイメージセンサからの複数の画像信号に基づく複数の画像を解析していずれかの画像を選択する選択手段を備えることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の眼底撮影装置であって、前記選択手段は、前記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択することを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記第１のイメージセンサは、前記画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングと、前記第１のイメージセンサによる検出タイミングとを同期させることを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記被検眼のまばたきの発生を検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記挿入タイミングの後、前記検知手段によりまばたきの発生が検知されていないときに前記光源にフラッシュ光を出力させることを特徴とする。
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、前記第１のイメージセンサは、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより前記眼底の動画像を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、光路に対する光学フィルタの挿入タイミングに基づいて光源によるフラッシュ光の出力タイミングを制御するように構成されているので、ハードウェアを特別に追加することなく、光源の動作とイメージセンサの動作とを同期させることができる。すなわち、この発明によれば、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図２】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における制御系の構成の一例を表す概略図である。
【図３】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態におけるＮＴＳＣ信号とＦＩ信号との同期関係を表す概略図である。
【図４】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における動作の一例を表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明に係る眼底撮影装置の実施形態の一例を説明する。なお、この実施形態では眼底カメラについて説明するが、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）や眼科手術用顕微鏡のように他の形態の装置であってもよい。
【００１２】
［構成］
この実施形態に係る眼底撮影装置の全体構成を図１及び図２に示す。図１は眼底撮影装置１の光学系の構成例を示す。図２は眼底撮影装置の制御系の構成例を示す。
【００１３】
眼底撮影装置１には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を形成するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて撮影された眼底Ｅｆの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られる眼底Ｅｆの静止画像である。この静止画像としては、カラー画像、フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像、自発蛍光画像などがある。また、眼底撮影装置１は、被検眼Ｅの前眼部を撮影することも可能である。
【００１４】
眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様に、被検者の顔が動かないように支えるための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様に照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（イメージセンサ３７、４３）に導く。
【００１５】
（光学系）
照明光学系１０の観察光源１１は、定常光を出力する定常光源である。観察光源１１は、たとえばハロゲンランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、対物レンズ２２を経由して眼底Ｅｆを照明する。なお、光学フィルタ部２３については後述する。
【００１６】
観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ダイクロイックミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３５により反射され、集光レンズ３６によりイメージセンサ３７の受光面に結像される。イメージセンサ３７は、所定の時間間隔で眼底反射光を検出し、電気信号（画像信号）を生成して出力する。
【００１７】
ダイクロイックミラー３３は、イメージセンサ３７を通る光路と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３８を通る光路とを合成するものである。ダイクロイックミラー３３は、これら光路から退避できるように構成されていてもよい。その場合、観察照明光はダイクロイックミラー３３を経由することなくイメージセンサ３７に導かれる。また、光学フィルタ部３４については後述する。
【００１８】
撮影光源１５は、フラッシュ光（ストロボ光、瞬間光などとも呼ばれる）を出力する。撮影光源１５は、たとえばキセノンランプやＬＥＤにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。この撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光と同様の経路を通ってダイクロイックミラー３２に導かれる。
【００１９】
眼底反射光が赤外光の場合、眼底反射光はダイクロイックミラー３２により反射され、観察照明光と同様の経路を通ってイメージセンサ３７により検出される。他方、眼底反射光が可視光の場合、眼底反射光はダイクロイックミラー３２を透過し、ミラー４０により反射され、集光レンズ４２によりイメージセンサ４３により検出される。なお、光学フィルタ部４１については後述する。
【００２０】
光学フィルタ部２３、３４、４１について説明する。各光学フィルタ部２３、３４、４１には、各種用途の光学フィルタが設けられている。光学フィルタとしては、蛍光撮影用のもの、レッドフリー撮影用のものなどがある。蛍光撮影用の光学フィルタとしては、自発蛍光撮影（ＦＡＦ）用のもの、フルオレセイン蛍光撮影（ＦＡ）用のもの、インドシアニングリーン撮影（ＩＣＧ）用のものなどがある。なお、光学フィルタはこれらに限定されるものではなく、眼科分野での各種撮影手法に用いられる光学フィルタであればよい。
【００２１】
具体例として蛍光撮影用のフィルタについて説明する。光学フィルタ部２３には、ＦＡＦ用エキサイタフィルタ、ＦＡ用エキサイタフィルタ、ＩＣＧ用エキサイタフィルタが設けられている。これらエキサイタフィルタは、それぞれ、照明光学系１０の光路に対して挿脱可能とされている。光学フィルタ部３４には、ＦＡＦ用バリアフィルタが設けられている。このバリアフィルタは、ダイクロイックミラー３２とイメージセンサ３７とを結ぶ光路に対して挿脱可能とされている。光学フィルタ部４１には、ＦＡ用バリアフィルタとＩＣＧ用バリアフィルタとが設けられている。これらバリアフィルタは、それぞれ、ダイクロイックミラー３２とイメージセンサ４３とを結ぶ光路に対して挿脱可能とされている。
【００２２】
ＬＣＤ３８は、固視標や視力測定用視標などの各種視標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための視標であり、眼底Ｅｆの観察時や撮影時などに使用される。なお、ＬＣＤ３８に代えて、ＬＥＤを含んで構成される内部固視標を設けてもよい。
【００２３】
更に、眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（ｘｙ方向のアライメント）を行うための視標（アライメント視標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための視標（スプリット視標）を生成する。
【００２４】
アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。
【００２５】
アライメント光の角膜反射光は、観察照明光の眼底反射光と同様の光路を経由してイメージセンサ３７の受光面に投影される。イメージセンサ３７による受光像（アライメント視標像）は、観察画像とともに表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。アライメント視標像の位置を解析して光学系を移動させることにより自動的にアライメントを行うようにしてもよい。
【００２６】
フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット視標板６３により二つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、対物レンズ２２により眼底Ｅｆに結像される。
【００２７】
フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってイメージセンサ３７により検出される。イメージセンサ３７による受光像（スプリット視標像）は、観察画像とともに表示される。眼底撮影装置１は、従来と同様に、スプリット視標像の位置を解析して合焦レンズ３１等を移動させることによりピント合わせを行う。また、スプリット視標像を視認しつつ手動でピント合わせを行うようにしてもよい。
【００２８】
符号７０は、被検眼Ｅのまばたきの発生を検知するための受光素子である。この受光素子はたとえばフォトディテクタである。このまばたき検知処理は、たとえば従来と同様に被検眼Ｅによる観察照明光の反射光の強度に基づいて行われる。受光素子７０は、被検眼Ｅからの反射光の強度を監視する。これは、被検眼Ｅがまばたきをすると、まばたきをしていない状態よりも強度が高まることを利用した技術である。
【００２９】
この実施形態では２台の撮像装置を用いているが、この発明に係る眼底撮影装置は少なくとも１台の撮像装置を有するものであればよい。また、この眼底撮影装置（眼底カメラ）は、散瞳タイプ又は無散瞳タイプのいずれであってもよい。
【００３０】
（制御系）
眼底撮影装置１の制御系について説明する。この制御系の構成例を図２に示す。図２には、ＦＡＦ撮影時の制御に関する構成が示されている。
【００３１】
観察用のイメージセンサ３７は、アナログの画像信号（映像信号）を出力するビデオカメラであるとする。イメージセンサ３７は、光電変換機能を有する撮像素子である。イメージセンサ３７は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサにより構成される。
【００３２】
フィルタ駆動部２３Ａは、光学フィルタ部２３の光学フィルタ（特にＦＡＦ用エキサイタフィルタ）を光路に対して挿脱する。フィルタ駆動部２３Ａは、たとえば複数の光学フィルタが装着されたターレット板と、それを回転させるパルスモータ等のアクチュエータとを含んで構成される。フィルタ駆動部３４Ａは、光学フィルタ部３４の光学フィルタ（特にＦＡＦ用バリアフィルタ）を光路に対して挿脱する。フィルタ駆動部３４Ａは、たとえばソレノイド等のアクチュエータを含んで構成される。
【００３３】
眼底撮影装置１の制御系は、制御基板１００、画像ボード２００及びボードＰＣ３００を含んで構成される。モニタ４００は、たとえばＬＣＤ等の表示デバイスである。
【００３４】
（制御基板１００）
制御基板１００は、イメージセンサ３７から出力された画像信号を受信し、この画像信号に対して各種信号処理を施す。更に、制御基板１００は、眼底撮影装置１の各部を制御する。特に、制御基板１００は、観察光源１１、撮影光源１５、合焦レンズ３１、フィルタ駆動部２３Ａ、３４Ａ、ダイクロイックミラー３３、撮影用のイメージセンサ４３、ＬＥＤ５１、ＬＥＤ６１、反射棒６７などを制御する。また、制御基板１００には、受光素子７０から電気信号が入力される。制御基板１００には、分岐部１１０、ＦＩ信号生成部１２０及び制御部１３０が設けられている。上記制御は制御部１３０により実行される。
【００３５】
分岐部１１０は、イメージセンサ３７から出力された画像信号を、ＦＩ信号生成部１２０と画像ボード２００にそれぞれ送信する。この画像信号はＮＴＳＣ方式のアナログ信号であるとする。以下、このアナログ信号をＮＴＳＣ信号と呼ぶことがある。
【００３６】
ＦＩ信号生成部１２０は、分岐部１１０から入力された画像信号に基づいてＦＩ信号を生成する。ＦＩ信号とはフィールドインデックス（Ｆｉｅｌｄ Ｉｎｄｅｘ）信号である。ＮＴＳＣ方式では、一枚のフレームは二枚のフィールド（奇数フィールドと偶数フィールド）により構成される。ＦＩ信号は、ＮＴＳＣ信号における各フィールドのタイミングを表す信号である。ＮＴＳＣ信号とＦＩ信号との同期関係の例を図３に示す。ＦＩ信号生成部１２０は、生成されたＦＩ信号を制御部１３０に送信する。ＦＩ信号生成部１２０は、たとえばフィールドインデックス回路により構成される（たとえば特開平０５−１９１６７０号公報、特開２００２−３３５４２０号公報などを参照）。
【００３７】
制御部１３０は、ＦＩ信号生成部１２０から入力されたＦＩ信号等に基づいて撮影光源１５を制御する。この制御の詳細については後述する。また、制御部１３０は、光学フィルタ（ここではＦＡＦ用バリアフィルタ）が光路に完全に挿入されたタイミングで、ボードＰＣ３００に通知信号を送信する。このタイミングは「挿入タイミング」に相当する。また、制御部１３０には計時機能を有するタイマが設けられている（図示せず）。
【００３８】
画像ボード２００は、分岐部１１０から入力されたＮＴＳＣ信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をボードＰＣ３００に送信する。画像ボード２００はＡ／Ｄ変換回路を含んで構成される。
【００３９】
ボードＰＣ３００は、挿入タイミングの通知信号を受けて、画像ボード２００からのデジタル信号に基づくフレームを順次に画像メモリ３１０に記憶させる。また、ボードＰＣ３００は、画像メモリ３１０に記憶された各フレームに基づく静止画像や、これらフレーム群に基づく動画像を、モニタ４００に表示させる。
【００４０】
ボードＰＣ３００の画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されている画像（フレーム）を解析し、それらのうちのいずれかを選択する。具体例として、画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されている各画像の明るさを求め、明るさが最大の画像を選択する。明るさは、画像の画素値（輝度値）に基づいて求めることができる。このとき、各画像の全ての画素の輝度値を考慮すると処理が長引くおそれがあるため、各画像の所定部分（たとえば中心領域など）のみを解析するようにしてもよい。また、画像において輝度値が大きい部分（たとえば最大輝度値の画素や所定閾値以上の画素）に基づいて当該画像の明るさを求めることができる。明るさは、これらには限定されず、画像が（全体として又は部分的に）どの程度の明るさも持っているか評価するための指標であればよい。
【００４１】
また、眼底の特定部位（たとえば視神経乳頭、血管、黄斑部等）に相当する画像領域を各画像から抽出し、その画像領域の明るさに基づいて当該画像の明るさを評価するようにしてもよい。また、画像を選択するための評価指標は明るさには限定されず、画質を評価するための任意の指標（たとえば先鋭度等）を評価指標として用いることが可能である。
【００４２】
なお、画像メモリ３１０に記憶されている画像は、フラッシュ光を用いて取得されたものには限定されず、定常光を用いて取得されて画像が含まれていてもよい。
【００４３】
操作部５００は、操作指示や情報入力に用いられ、モニタ４００とともにユーザインターフェイスを構成する。操作部５００は、撮影トリガボタンや各種スイッチ等のハードウェアを含んで構成される。また、モニタ４００等がタッチパネルディスプレイである場合、操作部５００は、このタッチパネルディスプレイとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部５００に対する操作内容は、電気信号として制御基板１００に入力される。
【００４４】
［動作］
眼底撮影装置１の動作を説明する。ここでは、ＦＡＦ撮影における動作の一例を説明する。この実施形態では、撮影光源１５と観察用のイメージセンサ３７とを用いてＦＡＦ撮影を行う。なお、他の撮影態様においても同様の処理を実行できる。
【００４５】
まず、従来と同様に、アライメント視標を用いて被検眼Ｅに対する光学系のアライメントを行うとともに、スプリット視標を用いて眼底Ｅｆに対するフォーカス調整を行う。このとき、光学フィルタ部２３におけるＦＡＦ用エキサイタフィルタは、赤外光を透過する特性を持っているので、光路に挿入されていてもよい。
【００４６】
以下、観察光源１１は定常光を出力し続け、イメージセンサ３７はその眼底反射光を所定の時間間隔で検出し続けているものとする。すなわち、眼底撮影装置１は、所定のフレームレートの眼底Ｅｆの赤外動画像（観察画像）を取得し続けているものとする。
【００４７】
ここで、図４に示すタイミングチャートを参照する。アライメント及びフォーカス調整の終了後、検者は所望のタイミングで撮影トリガボタン（操作部５００）を押下して撮影開始を指示する（時間Ｔ１）。
【００４８】
撮影トリガボタンからの電気信号を受けた制御部１３０は、図示しない駆動機構を制御してダイクロイックミラー３３を光路から退避させるとともに、フィルタ駆動部３４Ａを制御してＦＡＦ用バリアフィルタの光路への挿入を開始させる（時間Ｔ２）。更に、制御部１３０は、撮影トリガボタンからの電気信号を受けたことに対応して、前述のタイマによる計時を開始する（時間Ｔ２）。
【００４９】
タイマがあらかじめ決められた時間（所定時間）を計時すると、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号をボードＰＣ３００に送信する（時間Ｔ３）。このフィルタ挿入通知信号は、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路に完全に挿入されたことを示す信号である。上記の所定時間は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入開始から完全に挿入されるまでの時間以上に設定される。この所定時間は、たとえば、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入動作を時間を計りつつ実際に行うことによって取得できる。フィルタ駆動部３４Ａがソレノイドである場合、この所定時間（ΔＴ２３＝Ｔ３−Ｔ２）は、たとえば１００ｍｓ程度に設定される。
【００５０】
ところで、イメージセンサ３７からの画像信号は、分岐部１１０と画像ボード２００を経由してボードＰＣ３００に入力されている。フィルタ挿入通知信号を受けたボードＰＣ３００は、画像ボード２００から順次に入力される画像信号に基づくフレームをそれぞれ画像メモリ３１０に記憶させる。
【００５１】
また、ＦＩ信号生成部１２０は、分岐部１１０から入力される各画像信号に基づいてＦＩ信号を生成し、順次、制御部１３０に送信する。
【００５２】
制御部１３０には、ＦＩ信号に加え、受光素子７０からの電気信号が入力される。制御部１３０は、この電気信号に基づいて被検眼Ｅのまばたきの発生を監視する。更に、撮影光源１５がキセノンランプである場合などにおいて、制御部１３０は充電回路の充電状態を監視する。制御部１３０は、ＦＩ信号が入力され、まばたきが発生しておらず、かつ充電が完了しているタイミングで、撮影光源１５にフラッシュ光を出力させる（時間Ｔ４）。
【００５３】
挿入タイミング（時間Ｔ３）からフラッシュ発光までの時間（ΔＴ３４）は、たとえば３０〜６０ｍｓ程度である。よって、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入開始（時間Ｔ２）からフラッシュ発光までの時間（ΔＴ２４）は、たとえば１３０〜１６０ｍｓ程度である。
【００５４】
フラッシュ発光の終了後、制御部１３０はＦＡＦ用バリアフィルタの光路からの退避を開始する（時間Ｔ５）。ＦＡＦ用バリアフィルタの退避が完了したら、制御部１３０はフィルタ挿入通知信号の送信を終了する（時間Ｔ６）。これを受けて、ボードＰＣ３００は、画像メモリ３１０へのフレームの記憶を終了する。
【００５５】
なお、挿入開始タイミング（時間Ｔ３）から、又はフラッシュ発光の開始（時間Ｔ４）から、フィルタ挿入通知信号の送信終了（時間Ｔ６）までの間に、フラッシュ光を複数回出力させることも可能である。
【００５６】
以上のような処理を行うことにより、画像メモリ３１０には、フィルタ挿入通知信号が通知されている間に取得された複数のフレームが記憶される。画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されているフレームを解析し、これらのうちのいずれかを選択する。
【００５７】
図４に示す例においては、時間Ｔ３から時間Ｔ６の間にフレームＦ１〜Ｆ４が生成されて画像メモリ３１０に記憶されている。画像選択部３２０は、各フレームＦ１〜Ｆ４を解析してその明るさを表す指標を求め、この指標に基づいてフレームＦ１〜Ｆ４のうちの１つを選択する。フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４は、それぞれフラッシュ光ではなく定常光を用いて取得された画像である。また、ＦＡＦ用バリアフィルタが挿入された状態で撮影されているので、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４は暗い画像となる。一方、フレームＦ３は、フラッシュ光で撮影された画像であり、かつ自発蛍光に相当する波長成分を含んでいるので、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４よりも明るい画像となる。したがって、画像選択部３２０はフレームＦ３を選択することとなる。なお、解析対象となるフレームの数（つまり当該期間に取得されるフレームの数）は任意であり、実際はたとえば７、８枚程度が解析対象とされる。
【００５８】
画像選択部３２０により選択されたフレームは、ＦＡＦ撮影画像として診断に用いられる。なお、２枚以上のフレームを選択してもよい。また、選択されたフレームをモニタ４００に表示させ、検者がその適否を確認するようにしてもよい。表示されたフレームが適当でない場合、画像の選択処理を再度行うようにしてもよい。それでも適当な画像が得られない場合には、再度撮影を行うことができる。
【００５９】
［作用・効果］
眼底撮影装置１の作用及び効果を説明する。
【００６０】
眼底撮影装置１は、撮影光源１５を有する照明光学系１０と、イメージセンサ３７と、ＦＡＦ用の光学フィルタ（特にバリアフィルタ）と、制御部１３０とを有する。撮影光源１５はフラッシュ光を出力し、照明光学系１０はこのフラッシュ光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、このフラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する。イメージセンサ３７は「第１のイメージセンサ」に相当する。ＦＡＦ用バリアフィルタは、撮影光源１５とイメージセンサ３７との間の光路に対して挿脱可能とされている。制御部１３０は、光路に対するＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御する。なお、制御部１３０は制御基板１００に設けられている。
【００６１】
このような眼底撮影装置１によれば、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御して撮影を行うことが可能である。そして、この制御は既存の制御基板１００によって行うことができる。したがって、この実施形態によれば、中継基板等のハードウェアを特別に追加することなく、光源の動作とイメージセンサの動作とを同期させることができる。すなわち、この実施形態によれば、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことができる。
【００６２】
また、眼底撮影装置１は、光路に対してＦＡＦ用バリアフィルタを挿脱するフィルタ駆動部３４Ａ（駆動手段）を有する。制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入が開始された（時刻Ｔ３）ことに対応して計時を開始するタイマを含む。更に、制御部１３０は、タイマにより所定時間（ΔＴ２３）が計時されたタイミングを挿入タイミングとして、フラッシュ光の出力を制御する。このような構成によれば、フラッシュ光を適当なタイミングで出力することが可能である。また、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路に配置されていることを検知するセンサ等のハードウェアを追加する必要がない。
【００６３】
また、制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５にフラッシュ光の出力を開始させ、フラッシュ光を複数回出力させる。それにより、フラッシュ光を用いた撮影画像が複数枚得られる。したがって、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像が得られる可能性が高まる。
【００６４】
更に、制御部１３０は、フラッシュ光の出力の開始後、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路から退避されるまでの間に、フラッシュ光を複数回出力させる。この構成によれば、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像を容易かつ確実に選択することが可能となる。すなわち、選択されるべき画像は高画質のもの、特に充分な明るさを有するものである必要がある。また、フラッシュ光と定常光とでは強度に大きな差がある（フラッシュ光の方が明るい）。更に、定常光には自発蛍光の励起波長が含まれていないか、又は含まれているとしてもその強度は非常に低い。よって、定常光の眼底反射光はそのほとんどがＦＡＦ用バリアフィルタにより遮られる。他方、フラッシュ光によれば、通常のＦＡＦ撮影と同様の自発蛍光画像が得られる。したがって、これらの画像のうちから好適な自発蛍光画像を選択する処理を容易かつ確実に行うことが可能となる。なお、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入及び退避のタイミングは、フィルタ挿入通知信号によって制御される。
【００６５】
また、眼底撮影装置１は、複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出したイメージセンサ３７からの複数の画像信号に基づく複数の画像（つまり画像メモリ３１０に記憶されたフレーム）を解析し、これらのうちのいずれかの画像を選択する画像選択部３２０（選択手段）を有する。それにより、目的の画像を自動的に選択することが可能となる。なお、画像選択部３２０を設けない場合には、上記複数の画像をモニタ４００に表示させ、検者が所望の画像を選択するように構成することが可能である。
【００６６】
更に、画像選択部３２０は、上記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択するように構成される。それにより、適当な明るさの画像を自動で選択することが可能である。なお、明るさが最大の画像を選択する処理は、たとえば蛍光撮影のように一般的に暗い画像を取得する場合に特に有効と言える。
【００６７】
また、イメージセンサ３７は、画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであってよい。このようなビデオカメラは、所定の時間間隔で受光及び画像信号の出力を反復するものであり、受光等のタイミングを制御するトリガ信号を入力できないものもある。本実施形態によれば、このようなビデオカメラであっても、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像を取得することが可能である。また、トリガ信号で制御可能なビデオカメラであっても、トリガ信号を用いることなく同様の画像を取得することが可能である。
【００６８】
また、眼底撮影装置１は、被検眼Ｅのまばたきの発生を検知する受光素子７０（検知手段）を有する。制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングの後、受光素子７０によりまばたきの発生が検知されていないときに、撮影光源１５にフラッシュ光を出力させる。それにより、まばたきにより不適当な画像が得られる可能性を排除することができる。つまり、フラッシュ光を用いた撮影画像を確実に取得することが可能となる。
【００６９】
また、照明光学系１０は、定常光を出力する観察光源１１（定常光源）を含み、この定常光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより眼底の動画像（観察画像）を生成する。すなわち、イメージセンサ３７は、ＦＡＦ撮影画像の取得と観察画像の取得とに兼用される。それにより、光学系の構成を簡略化することができる。
【００７０】
［変形例］
この発明に係る眼底撮影装置は以上に説明したものに限定されるものではない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形を施すことが可能である。以下、上記実施形態の眼底撮影装置の変形例を説明する。なお、上記実施形態と同様の構成部分についての説明は割愛することがある。上記実施形態と同様の構成部分を同じ符号で示すことにする。
【００７１】
（第１変形例）
光学フィルタの挿入タイミングは、上記実施形態のそれには限定されない。その一例として、光学フィルタが光路に配置されていることを検知するセンサを設け、その検知タイミングを光学フィルタの挿入タイミングとすることができる。このセンサは、たとえばポテンショメータである。このセンサは、光学フィルタが光路に配置されたことを検知して電気信号を制御部１３０に入力する。制御部１３０は、このセンサからの電気信号を受けたタイミングを光学フィルタの挿入タイミングとして上記実施形態と同様の制御を行う。
【００７２】
このような変形例によれば、光学フィルタが光路に配置されていることを確実に検知することができる。なお、この変形例では、制御手段は制御部１３０とセンサとを含む。
【００７３】
（第２変形例）
光学フィルタの挿入タイミングの他の例を説明する。照明光学系１０には、定常光を出力する観察光源１１（定常光源）が設けられている。照明光学系１０は、この定常光をＥｆ眼底に照射する。
【００７４】
また、この変形例には、定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサが設けられる。なお、第２のイメージセンサは、第１のイメージセンサと同じものであってもよいし、別のものであってもよい。ここでは、これらは同じイメージセンサ３７であるとして説明する。
【００７５】
この変形例の眼底撮影装置は、イメージセンサ３７により生成された画像信号に基づく動画像を解析して挿入タイミングを特定する解析手段を有する。この解析手段は、たとえば制御基板１００やボードＰＣ３００に設けられる。この解析手段は制御手段の一部である。
【００７６】
解析手段が実行する処理の例を説明する。光学フィルタはバンドパスフィルタであるとする。なお、上記実施形態に記載された光学フィルタは全てバンドパスフィルタである。また、解析手段は、動画像の明るさを監視する。明るさを監視するとは、動画像の各フレームの明るさを順次に求めることをいう。フレームの明るさの求め方については上記実施形態と同様である。
【００７７】
解析手段は、フレームの明るさが低下したタイミングを光学フィルタの挿入タイミングとして特定する。光学フィルタはバンドパスフィルタであるから、これを透過することにより光の強度が低下する。つまり画像の明るさが低下する。解析手段は、この現象を利用して、画像の明るさの低下タイミングを光学フィルタの挿入タイミングとするものである。
【００７８】
フレームの明るさの低下は任意の手法で検出される。たとえば、一のフレームの明るさがその直前のフレームの明るさよりも所定値以上低下したことを検出するように構成することができる。他の手法として、一のフレームの明るさが所定閾値以下になったことを検出するように構成することもできる。
【００７９】
なお、フレームの明るさ以外にも、上記実施形態に記載されているような任意の画質評価指標を適用して同様の処理を行うようにしてもよい。
【００８０】
このような変形例によれば、第１変形例のようなハードウェア（センサ）を追加せずに光学フィルタの挿入タイミングを特定することが可能である。
【００８１】
（第３変形例）
上記実施形態では、フラッシュ光の出力の開始後、光学フィルタが光路から退避されるまでの間にフラッシュ光を複数回出力させるようになっている。しかし、フラッシュ光を複数回出力させる構成はこれには限定されない。
【００８２】
たとえば、光学フィルタの挿入タイミングに基づいて、あらかじめ決められた回数だけフラッシュ光を出力させるように構成できる。この回数は、画像選択処理の確実性や処理時間を鑑みて任意に設定される。
【００８３】
この構成を適用する場合、フラッシュ光を所定回数出力させた後に光学フィルタを光路から退避させることが望ましい。この制御は、制御部１３０により実行される。画像選択処理等については上記実施形態と同様にして行うことができる。
【００８４】
このような変形例によれば、フラッシュ光を用いた撮影画像を所望の枚数取得することが可能である。また、画像選択処理を好適に行うことが可能である。
【００８５】
（第４変形例）
フラッシュ光を複数回出力させる構成の他の例を説明する。フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけフラッシュ光の出力を反復させるように構成することが可能である。この時間は、画像選択処理の確実性や処理時間を鑑みて任意に設定される。この制御は制御部１３０により実行される。制御部１３０は、フラッシュ光の出力の開始タイミングで計時を開始するタイマを有する。タイマによる計時時間が所定時間に達するまで、制御部１３０は撮影光源１５にフラッシュ光を繰り返し出力させる。計時時間が所定時間に達したら、フラッシュ光の出力は停止される。
【００８６】
このような変形例によれば、フラッシュ光を用いた撮影画像を所望の時間に応じた枚数取得することが可能である。また、画像選択処理を好適に行うことが可能である。
【００８７】
（第５変形例）
上記実施形態では、アナログ方式のビデオカメラを用いる場合について特に詳しく説明した。しかし、トリガ信号の入力が可能なイメージセンサ、特にデジタル方式のカメラに対してこの発明を適用することも可能である。
【００８８】
イメージセンサ３７は、外部から入力される制御信号に基づいて動作可能であるとする。この場合、制御部１３０は、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングと、イメージセンサ３７による検出タイミングとを同期させることにより、眼底撮影を実行させる。
【００８９】
このような変形例によれば、トリガ信号の入力が可能なイメージセンサを用いることを条件として、光源とイメージセンサとを同期制御することができる。したがって、上記実施形態のように複数のフレームを取得したり、それらのうちから好適な画像を選択したりする必要がなくなる。
【００９０】
（第６変形例）
制御部１３０がフィルタ挿入通知信号をボードＰＣ３００に送信するタイミングと、ボードＰＣ３００がフィルタ挿入通知信号を受けてフレームの記憶を開始するタイミングとの間にタイムラグが発生することがある。したがって、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号の送信後、所定のフレーム枚数に対応する時間だけフラッシュ光を出力させないようにすることができる。つまり、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号の送信後、所定のフレーム枚数に対応する時間を計時し、その時間の経過後にフラッシュ光の出力を開始させることができる。なお、このフレーム枚数は基板間における情報の伝送時間（伝送速度等）を考慮して任意に設定される。このフレーム枚数はたとえば１枚である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 眼底撮影装置
１０ 照明光学系
１１ 観察光源
１５ 撮影光源
２３ 光学フィルタ部
２３Ａ フィルタ駆動部
３０ 撮影光学系
３４ 光学フィルタ部
３４Ａ フィルタ駆動部
３７ イメージセンサ
７０ 受光素子
１００ 制御基板
１１０ 分岐部
１２０ ＦＩ信号生成部
１３０ 制御部
２００ 画像ボード
３００ ボードＰＣ
３１０ 画像メモリ
３２０ 画像選択部
４００ モニタ
５００ 操作部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼の状態を把握するために眼底を撮影する技術が知られている（たとえば特許文献１、２を参照）。眼底の静止画像を撮影する場合には、キセノンランプ等のストロボ光源と、ＣＣＤ等のイメージセンサとを同期制御する。
【０００３】
この同期制御には次のような手法がある。第１の手法は、ストロボ光源とイメージセンサとにそれぞれトリガ信号を入力するものである。第２の手法は、画像ボードや中継基板を用いてこれらを同期させるものである。第３の手法は、イメージセンサにトリガ信号を入力してから所定時間経過後にストロボ光源を発光させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２１５６号公報
【特許文献２】特開２００２−２８１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
イメージセンサにはトリガ信号を入力できないものがある。たとえばアナログ方式（ＮＴＳＣ、ＰＡＬ等）のビデオカメラは、所定の時間間隔で受光及び画像信号の出力を反復する。この場合、上記の第２の手法が用いられる。
【０００６】
しかし、第２の手法においては、専用の中継基板を追加するなどハードウェア構成を変更する必要があり、コストの増大や構成の複雑化などの問題を引き起こす。
【０００７】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことが可能な眼底撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、フラッシュ光を出力する光源を含み、前記フラッシュ光を被検眼の眼底に照射する照明光学系と、前記フラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する第１のイメージセンサと、前記光源と前記第１のイメージセンサとの間の光路に対して挿脱可能な光学フィルタと、前記光路に対する前記光学フィルタの挿入タイミングに基づいて前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングを制御する制御手段とを備えることを特徴とする眼底撮影装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記光路に対して前記光学フィルタを挿脱する駆動手段を備え、前記制御手段は、前記駆動手段により前記光学フィルタの挿入が開始されたことに対応して計時を開始するタイマを含み、前記タイマにより所定時間が計時されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記光学フィルタが前記光路に配置されていることを検知するセンサを含み、前記センサにより前記光学フィルタが挿入されたと検知されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の眼底撮影装置であって、前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサを備え、前記制御手段は、前記第２のイメージセンサにより生成された画像信号に基づく動画像を解析して前記挿入タイミングを特定する解析手段を含むことを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の眼底撮影装置であって、前記光学フィルタはバンドパスフィルタであり、前記解析手段は、前記動画像の明るさを監視し、その明るさが低下したタイミングを前記挿入タイミングとして特定することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記挿入タイミングに基づいて前記光源に前記フラッシュ光の出力を開始させ、前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始後、前記光学フィルタが前記光路から退避されるまでの間に前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、あらかじめ決められた回数だけ前記フラッシュ光を出力させることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項６に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけ前記フラッシュ光の出力を反復させることを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出した前記第１のイメージセンサからの複数の画像信号に基づく複数の画像を解析していずれかの画像を選択する選択手段を備えることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の眼底撮影装置であって、前記選択手段は、前記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択することを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記第１のイメージセンサは、前記画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであることを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記制御手段は、前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングと、前記第１のイメージセンサによる検出タイミングとを同期させることを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記被検眼のまばたきの発生を検知する検知手段を備え、前記制御手段は、前記挿入タイミングの後、前記検知手段によりまばたきの発生が検知されていないときに前記光源にフラッシュ光を出力させることを特徴とする。
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、前記第１のイメージセンサは、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより前記眼底の動画像を生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、光路に対する光学フィルタの挿入タイミングに基づいて光源によるフラッシュ光の出力タイミングを制御するように構成されているので、ハードウェアを特別に追加することなく、光源の動作とイメージセンサの動作とを同期させることができる。すなわち、この発明によれば、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における光学系の構成の一例を表す概略図である。
【図２】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における制御系の構成の一例を表す概略図である。
【図３】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態におけるＮＴＳＣ信号とＦＩ信号との同期関係を表す概略図である。
【図４】この発明に係る眼底撮影装置の実施形態における動作の一例を表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明に係る眼底撮影装置の実施形態の一例を説明する。なお、この実施形態では眼底カメラについて説明するが、たとえばスリットランプ（細隙灯顕微鏡装置）や眼科手術用顕微鏡のように他の形態の装置であってもよい。
【００１２】
［構成］
この実施形態に係る眼底撮影装置の全体構成を図１及び図２に示す。図１は眼底撮影装置１の光学系の構成例を示す。図２は眼底撮影装置の制御系の構成例を示す。
【００１３】
眼底撮影装置１には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を形成するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて撮影された眼底Ｅｆの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られる眼底Ｅｆの静止画像である。この静止画像としては、カラー画像、フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像、自発蛍光画像などがある。また、眼底撮影装置１は、被検眼Ｅの前眼部を撮影することも可能である。
【００１４】
眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様に、被検者の顔が動かないように支えるための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様に照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（イメージセンサ３７、４３）に導く。
【００１５】
（光学系）
照明光学系１０の観察光源１１は、定常光を出力する定常光源である。観察光源１１は、たとえばハロゲンランプやＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、対物レンズ２２を経由して眼底Ｅｆを照明する。なお、光学フィルタ部２３については後述する。
【００１６】
観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ダイクロイックミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３５により反射され、集光レンズ３６によりイメージセンサ３７の受光面に結像される。イメージセンサ３７は、所定の時間間隔で眼底反射光を検出し、電気信号（画像信号）を生成して出力する。
【００１７】
ダイクロイックミラー３３は、イメージセンサ３７を通る光路と、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３８を通る光路とを合成するものである。ダイクロイックミラー３３は、これら光路から退避できるように構成されていてもよい。その場合、観察照明光はダイクロイックミラー３３を経由することなくイメージセンサ３７に導かれる。また、光学フィルタ部３４については後述する。
【００１８】
撮影光源１５は、フラッシュ光（ストロボ光、瞬間光などとも呼ばれる）を出力する。撮影光源１５は、たとえばキセノンランプやＬＥＤにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。この撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光と同様の経路を通ってダイクロイックミラー３２に導かれる。
【００１９】
眼底反射光が赤外光の場合、眼底反射光はダイクロイックミラー３２により反射され、観察照明光と同様の経路を通ってイメージセンサ３７により検出される。他方、眼底反射光が可視光の場合、眼底反射光はダイクロイックミラー３２を透過し、ミラー４０により反射され、集光レンズ４２によりイメージセンサ４３により検出される。なお、光学フィルタ部４１については後述する。
【００２０】
光学フィルタ部２３、３４、４１について説明する。各光学フィルタ部２３、３４、４１には、各種用途の光学フィルタが設けられている。光学フィルタとしては、蛍光撮影用のもの、レッドフリー撮影用のものなどがある。蛍光撮影用の光学フィルタとしては、自発蛍光撮影（ＦＡＦ）用のもの、フルオレセイン蛍光撮影（ＦＡ）用のもの、インドシアニングリーン撮影（ＩＣＧ）用のものなどがある。なお、光学フィルタはこれらに限定されるものではなく、眼科分野での各種撮影手法に用いられる光学フィルタであればよい。
【００２１】
具体例として蛍光撮影用のフィルタについて説明する。光学フィルタ部２３には、ＦＡＦ用エキサイタフィルタ、ＦＡ用エキサイタフィルタ、ＩＣＧ用エキサイタフィルタが設けられている。これらエキサイタフィルタは、それぞれ、照明光学系１０の光路に対して挿脱可能とされている。光学フィルタ部３４には、ＦＡＦ用バリアフィルタが設けられている。このバリアフィルタは、ダイクロイックミラー３２とイメージセンサ３７とを結ぶ光路に対して挿脱可能とされている。光学フィルタ部４１には、ＦＡ用バリアフィルタとＩＣＧ用バリアフィルタとが設けられている。これらバリアフィルタは、それぞれ、ダイクロイックミラー３２とイメージセンサ４３とを結ぶ光路に対して挿脱可能とされている。
【００２２】
ＬＣＤ３８は、固視標や視力測定用視標などの各種視標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための視標であり、眼底Ｅｆの観察時や撮影時などに使用される。なお、ＬＣＤ３８に代えて、ＬＥＤを含んで構成される内部固視標を設けてもよい。
【００２３】
更に、眼底撮影装置１には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（ｘｙ方向のアライメント）を行うための視標（アライメント視標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための視標（スプリット視標）を生成する。
【００２４】
アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に投影される。
【００２５】
アライメント光の角膜反射光は、観察照明光の眼底反射光と同様の光路を経由してイメージセンサ３７の受光面に投影される。イメージセンサ３７による受光像（アライメント視標像）は、観察画像とともに表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。アライメント視標像の位置を解析して光学系を移動させることにより自動的にアライメントを行うようにしてもよい。
【００２６】
フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット視標板６３により二つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、対物レンズ２２により眼底Ｅｆに結像される。
【００２７】
フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってイメージセンサ３７により検出される。イメージセンサ３７による受光像（スプリット視標像）は、観察画像とともに表示される。眼底撮影装置１は、従来と同様に、スプリット視標像の位置を解析して合焦レンズ３１等を移動させることによりピント合わせを行う。また、スプリット視標像を視認しつつ手動でピント合わせを行うようにしてもよい。
【００２８】
符号７０は、被検眼Ｅのまばたきの発生を検知するための受光素子である。この受光素子はたとえばフォトディテクタである。このまばたき検知処理は、たとえば従来と同様に被検眼Ｅによる観察照明光の反射光の強度に基づいて行われる。受光素子７０は、被検眼Ｅからの反射光の強度を監視する。これは、被検眼Ｅがまばたきをすると、まばたきをしていない状態よりも強度が高まることを利用した技術である。
【００２９】
この実施形態では２台の撮像装置を用いているが、この発明に係る眼底撮影装置は少なくとも１台の撮像装置を有するものであればよい。また、この眼底撮影装置（眼底カメラ）は、散瞳タイプ又は無散瞳タイプのいずれであってもよい。
【００３０】
（制御系）
眼底撮影装置１の制御系について説明する。この制御系の構成例を図２に示す。図２には、ＦＡＦ撮影時の制御に関する構成が示されている。
【００３１】
観察用のイメージセンサ３７は、アナログの画像信号（映像信号）を出力するビデオカメラであるとする。イメージセンサ３７は、光電変換機能を有する撮像素子である。イメージセンサ３７は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサにより構成される。
【００３２】
フィルタ駆動部２３Ａは、光学フィルタ部２３の光学フィルタ（特にＦＡＦ用エキサイタフィルタ）を光路に対して挿脱する。フィルタ駆動部２３Ａは、たとえば複数の光学フィルタが装着されたターレット板と、それを回転させるパルスモータ等のアクチュエータとを含んで構成される。フィルタ駆動部３４Ａは、光学フィルタ部３４の光学フィルタ（特にＦＡＦ用バリアフィルタ）を光路に対して挿脱する。フィルタ駆動部３４Ａは、たとえばソレノイド等のアクチュエータを含んで構成される。
【００３３】
眼底撮影装置１の制御系は、制御基板１００、画像ボード２００及びボードＰＣ３００を含んで構成される。モニタ４００は、たとえばＬＣＤ等の表示デバイスである。
【００３４】
（制御基板１００）
制御基板１００は、イメージセンサ３７から出力された画像信号を受信し、この画像信号に対して各種信号処理を施す。更に、制御基板１００は、眼底撮影装置１の各部を制御する。特に、制御基板１００は、観察光源１１、撮影光源１５、合焦レンズ３１、フィルタ駆動部２３Ａ、３４Ａ、ダイクロイックミラー３３、撮影用のイメージセンサ４３、ＬＥＤ５１、ＬＥＤ６１、反射棒６７などを制御する。また、制御基板１００には、受光素子７０から電気信号が入力される。制御基板１００には、分岐部１１０、ＦＩ信号生成部１２０及び制御部１３０が設けられている。上記制御は制御部１３０により実行される。
【００３５】
分岐部１１０は、イメージセンサ３７から出力された画像信号を、ＦＩ信号生成部１２０と画像ボード２００にそれぞれ送信する。この画像信号はＮＴＳＣ方式のアナログ信号であるとする。以下、このアナログ信号をＮＴＳＣ信号と呼ぶことがある。
【００３６】
ＦＩ信号生成部１２０は、分岐部１１０から入力された画像信号に基づいてＦＩ信号を生成する。ＦＩ信号とはフィールドインデックス（Ｆｉｅｌｄ Ｉｎｄｅｘ）信号である。ＮＴＳＣ方式では、一枚のフレームは二枚のフィールド（奇数フィールドと偶数フィールド）により構成される。ＦＩ信号は、ＮＴＳＣ信号における各フィールドのタイミングを表す信号である。ＮＴＳＣ信号とＦＩ信号との同期関係の例を図３に示す。ＦＩ信号生成部１２０は、生成されたＦＩ信号を制御部１３０に送信する。ＦＩ信号生成部１２０は、たとえばフィールドインデックス回路により構成される（たとえば特開平０５−１９１６７０号公報、特開２００２−３３５４２０号公報などを参照）。
【００３７】
制御部１３０は、ＦＩ信号生成部１２０から入力されたＦＩ信号等に基づいて撮影光源１５を制御する。この制御の詳細については後述する。また、制御部１３０は、光学フィルタ（ここではＦＡＦ用バリアフィルタ）が光路に完全に挿入されたタイミングで、ボードＰＣ３００に通知信号を送信する。このタイミングは「挿入タイミング」に相当する。また、制御部１３０には計時機能を有するタイマが設けられている（図示せず）。
【００３８】
画像ボード２００は、分岐部１１０から入力されたＮＴＳＣ信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、このデジタル信号をボードＰＣ３００に送信する。画像ボード２００はＡ／Ｄ変換回路を含んで構成される。
【００３９】
ボードＰＣ３００は、挿入タイミングの通知信号を受けて、画像ボード２００からのデジタル信号に基づくフレームを順次に画像メモリ３１０に記憶させる。また、ボードＰＣ３００は、画像メモリ３１０に記憶された各フレームに基づく静止画像や、これらフレーム群に基づく動画像を、モニタ４００に表示させる。
【００４０】
ボードＰＣ３００の画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されている画像（フレーム）を解析し、それらのうちのいずれかを選択する。具体例として、画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されている各画像の明るさを求め、明るさが最大の画像を選択する。明るさは、画像の画素値（輝度値）に基づいて求めることができる。このとき、各画像の全ての画素の輝度値を考慮すると処理が長引くおそれがあるため、各画像の所定部分（たとえば中心領域など）のみを解析するようにしてもよい。また、画像において輝度値が大きい部分（たとえば最大輝度値の画素や所定閾値以上の画素）に基づいて当該画像の明るさを求めることができる。明るさは、これらには限定されず、画像が（全体として又は部分的に）どの程度の明るさも持っているか評価するための指標であればよい。
【００４１】
また、眼底の特定部位（たとえば視神経乳頭、血管、黄斑部等）に相当する画像領域を各画像から抽出し、その画像領域の明るさに基づいて当該画像の明るさを評価するようにしてもよい。また、画像を選択するための評価指標は明るさには限定されず、画質を評価するための任意の指標（たとえば先鋭度等）を評価指標として用いることが可能である。
【００４２】
なお、画像メモリ３１０に記憶されている画像は、フラッシュ光を用いて取得されたものには限定されず、定常光を用いて取得されて画像が含まれていてもよい。
【００４３】
操作部５００は、操作指示や情報入力に用いられ、モニタ４００とともにユーザインターフェイスを構成する。操作部５００は、撮影トリガボタンや各種スイッチ等のハードウェアを含んで構成される。また、モニタ４００等がタッチパネルディスプレイである場合、操作部５００は、このタッチパネルディスプレイとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部５００に対する操作内容は、電気信号として制御基板１００に入力される。
【００４４】
［動作］
眼底撮影装置１の動作を説明する。ここでは、ＦＡＦ撮影における動作の一例を説明する。この実施形態では、撮影光源１５と観察用のイメージセンサ３７とを用いてＦＡＦ撮影を行う。なお、他の撮影態様においても同様の処理を実行できる。
【００４５】
まず、従来と同様に、アライメント視標を用いて被検眼Ｅに対する光学系のアライメントを行うとともに、スプリット視標を用いて眼底Ｅｆに対するフォーカス調整を行う。このとき、光学フィルタ部２３におけるＦＡＦ用エキサイタフィルタは、赤外光を透過する特性を持っているので、光路に挿入されていてもよい。
【００４６】
以下、観察光源１１は定常光を出力し続け、イメージセンサ３７はその眼底反射光を所定の時間間隔で検出し続けているものとする。すなわち、眼底撮影装置１は、所定のフレームレートの眼底Ｅｆの赤外動画像（観察画像）を取得し続けているものとする。
【００４７】
ここで、図４に示すタイミングチャートを参照する。アライメント及びフォーカス調整の終了後、検者は所望のタイミングで撮影トリガボタン（操作部５００）を押下して撮影開始を指示する（時間Ｔ１）。
【００４８】
撮影トリガボタンからの電気信号を受けた制御部１３０は、図示しない駆動機構を制御してダイクロイックミラー３３を光路から退避させるとともに、フィルタ駆動部３４Ａを制御してＦＡＦ用バリアフィルタの光路への挿入を開始させる（時間Ｔ２）。更に、制御部１３０は、撮影トリガボタンからの電気信号を受けたことに対応して、前述のタイマによる計時を開始する（時間Ｔ２）。
【００４９】
タイマがあらかじめ決められた時間（所定時間）を計時すると、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号をボードＰＣ３００に送信する（時間Ｔ３）。このフィルタ挿入通知信号は、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路に完全に挿入されたことを示す信号である。上記の所定時間は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入開始から完全に挿入されるまでの時間以上に設定される。この所定時間は、たとえば、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入動作を時間を計りつつ実際に行うことによって取得できる。フィルタ駆動部３４Ａがソレノイドである場合、この所定時間（ΔＴ２３＝Ｔ３−Ｔ２）は、たとえば１００ｍｓ程度に設定される。
【００５０】
ところで、イメージセンサ３７からの画像信号は、分岐部１１０と画像ボード２００を経由してボードＰＣ３００に入力されている。フィルタ挿入通知信号を受けたボードＰＣ３００は、画像ボード２００から順次に入力される画像信号に基づくフレームをそれぞれ画像メモリ３１０に記憶させる。
【００５１】
また、ＦＩ信号生成部１２０は、分岐部１１０から入力される各画像信号に基づいてＦＩ信号を生成し、順次、制御部１３０に送信する。
【００５２】
制御部１３０には、ＦＩ信号に加え、受光素子７０からの電気信号が入力される。制御部１３０は、この電気信号に基づいて被検眼Ｅのまばたきの発生を監視する。更に、撮影光源１５がキセノンランプである場合などにおいて、制御部１３０は充電回路の充電状態を監視する。制御部１３０は、ＦＩ信号が入力され、まばたきが発生しておらず、かつ充電が完了しているタイミングで、撮影光源１５にフラッシュ光を出力させる（時間Ｔ４）。
【００５３】
挿入タイミング（時間Ｔ３）からフラッシュ発光までの時間（ΔＴ３４）は、たとえば３０〜６０ｍｓ程度である。よって、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入開始（時間Ｔ２）からフラッシュ発光までの時間（ΔＴ２４）は、たとえば１３０〜１６０ｍｓ程度である。
【００５４】
フラッシュ発光の終了後、制御部１３０はＦＡＦ用バリアフィルタの光路からの退避を開始する（時間Ｔ５）。ＦＡＦ用バリアフィルタの退避が完了したら、制御部１３０はフィルタ挿入通知信号の送信を終了する（時間Ｔ６）。これを受けて、ボードＰＣ３００は、画像メモリ３１０へのフレームの記憶を終了する。
【００５５】
なお、挿入開始タイミング（時間Ｔ３）から、又はフラッシュ発光の開始（時間Ｔ４）から、フィルタ挿入通知信号の送信終了（時間Ｔ６）までの間に、フラッシュ光を複数回出力させることも可能である。
【００５６】
以上のような処理を行うことにより、画像メモリ３１０には、フィルタ挿入通知信号が通知されている間に取得された複数のフレームが記憶される。画像選択部３２０は、画像メモリ３１０に記憶されているフレームを解析し、これらのうちのいずれかを選択する。
【００５７】
図４に示す例においては、時間Ｔ３から時間Ｔ６の間にフレームＦ１〜Ｆ４が生成されて画像メモリ３１０に記憶されている。画像選択部３２０は、各フレームＦ１〜Ｆ４を解析してその明るさを表す指標を求め、この指標に基づいてフレームＦ１〜Ｆ４のうちの１つを選択する。フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４は、それぞれフラッシュ光ではなく定常光を用いて取得された画像である。また、ＦＡＦ用バリアフィルタが挿入された状態で撮影されているので、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４は暗い画像となる。一方、フレームＦ３は、フラッシュ光で撮影された画像であり、かつ自発蛍光に相当する波長成分を含んでいるので、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４よりも明るい画像となる。したがって、画像選択部３２０はフレームＦ３を選択することとなる。なお、解析対象となるフレームの数（つまり当該期間に取得されるフレームの数）は任意であり、実際はたとえば７、８枚程度が解析対象とされる。
【００５８】
画像選択部３２０により選択されたフレームは、ＦＡＦ撮影画像として診断に用いられる。なお、２枚以上のフレームを選択してもよい。また、選択されたフレームをモニタ４００に表示させ、検者がその適否を確認するようにしてもよい。表示されたフレームが適当でない場合、画像の選択処理を再度行うようにしてもよい。それでも適当な画像が得られない場合には、再度撮影を行うことができる。
【００５９】
［作用・効果］
眼底撮影装置１の作用及び効果を説明する。
【００６０】
眼底撮影装置１は、撮影光源１５を有する照明光学系１０と、イメージセンサ３７と、ＦＡＦ用の光学フィルタ（特にバリアフィルタ）と、制御部１３０とを有する。撮影光源１５はフラッシュ光を出力し、照明光学系１０はこのフラッシュ光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、このフラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する。イメージセンサ３７は「第１のイメージセンサ」に相当する。ＦＡＦ用バリアフィルタは、撮影光源１５とイメージセンサ３７との間の光路に対して挿脱可能とされている。制御部１３０は、光路に対するＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御する。なお、制御部１３０は制御基板１００に設けられている。
【００６１】
このような眼底撮影装置１によれば、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングを制御して撮影を行うことが可能である。そして、この制御は既存の制御基板１００によって行うことができる。したがって、この実施形態によれば、中継基板等のハードウェアを特別に追加することなく、光源の動作とイメージセンサの動作とを同期させることができる。すなわち、この実施形態によれば、ハードウェア構成を変更することなく、光源とイメージセンサとを同期させて撮影を行うことができる。
【００６２】
また、眼底撮影装置１は、光路に対してＦＡＦ用バリアフィルタを挿脱するフィルタ駆動部３４Ａ（駆動手段）を有する。制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入が開始された（時刻Ｔ３）ことに対応して計時を開始するタイマを含む。更に、制御部１３０は、タイマにより所定時間（ΔＴ２３）が計時されたタイミングを挿入タイミングとして、フラッシュ光の出力を制御する。このような構成によれば、フラッシュ光を適当なタイミングで出力することが可能である。また、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路に配置されていることを検知するセンサ等のハードウェアを追加する必要がない。
【００６３】
また、制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングに基づいて、撮影光源１５にフラッシュ光の出力を開始させ、フラッシュ光を複数回出力させる。それにより、フラッシュ光を用いた撮影画像が複数枚得られる。したがって、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像が得られる可能性が高まる。
【００６４】
更に、制御部１３０は、フラッシュ光の出力の開始後、ＦＡＦ用バリアフィルタが光路から退避されるまでの間に、フラッシュ光を複数回出力させる。この構成によれば、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像を容易かつ確実に選択することが可能となる。すなわち、選択されるべき画像は高画質のもの、特に充分な明るさを有するものである必要がある。また、フラッシュ光と定常光とでは強度に大きな差がある（フラッシュ光の方が明るい）。更に、定常光には自発蛍光の励起波長が含まれていないか、又は含まれているとしてもその強度は非常に低い。よって、定常光の眼底反射光はそのほとんどがＦＡＦ用バリアフィルタにより遮られる。他方、フラッシュ光によれば、通常のＦＡＦ撮影と同様の自発蛍光画像が得られる。したがって、これらの画像のうちから好適な自発蛍光画像を選択する処理を容易かつ確実に行うことが可能となる。なお、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入及び退避のタイミングは、フィルタ挿入通知信号によって制御される。
【００６５】
また、眼底撮影装置１は、複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出したイメージセンサ３７からの複数の画像信号に基づく複数の画像（つまり画像メモリ３１０に記憶されたフレーム）を解析し、これらのうちのいずれかの画像を選択する画像選択部３２０（選択手段）を有する。それにより、目的の画像を自動的に選択することが可能となる。なお、画像選択部３２０を設けない場合には、上記複数の画像をモニタ４００に表示させ、検者が所望の画像を選択するように構成することが可能である。
【００６６】
更に、画像選択部３２０は、上記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択するように構成される。それにより、適当な明るさの画像を自動で選択することが可能である。なお、明るさが最大の画像を選択する処理は、たとえば蛍光撮影のように一般的に暗い画像を取得する場合に特に有効と言える。
【００６７】
また、イメージセンサ３７は、画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであってよい。このようなビデオカメラは、所定の時間間隔で受光及び画像信号の出力を反復するものであり、受光等のタイミングを制御するトリガ信号を入力できないものもある。本実施形態によれば、このようなビデオカメラであっても、フラッシュ光の出力タイミングとイメージセンサ３７による検出タイミングとが一致した画像を取得することが可能である。また、トリガ信号で制御可能なビデオカメラであっても、トリガ信号を用いることなく同様の画像を取得することが可能である。
【００６８】
また、眼底撮影装置１は、被検眼Ｅのまばたきの発生を検知する受光素子７０（検知手段）を有する。制御部１３０は、ＦＡＦ用バリアフィルタの挿入タイミングの後、受光素子７０によりまばたきの発生が検知されていないときに、撮影光源１５にフラッシュ光を出力させる。それにより、まばたきにより不適当な画像が得られる可能性を排除することができる。つまり、フラッシュ光を用いた撮影画像を確実に取得することが可能となる。
【００６９】
また、照明光学系１０は、定常光を出力する観察光源１１（定常光源）を含み、この定常光を眼底Ｅｆに照射する。イメージセンサ３７は、定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより眼底の動画像（観察画像）を生成する。すなわち、イメージセンサ３７は、ＦＡＦ撮影画像の取得と観察画像の取得とに兼用される。それにより、光学系の構成を簡略化することができる。
【００７０】
［変形例］
この発明に係る眼底撮影装置は以上に説明したものに限定されるものではない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形を施すことが可能である。以下、上記実施形態の眼底撮影装置の変形例を説明する。なお、上記実施形態と同様の構成部分についての説明は割愛することがある。上記実施形態と同様の構成部分を同じ符号で示すことにする。
【００７１】
（第１変形例）
光学フィルタの挿入タイミングは、上記実施形態のそれには限定されない。その一例として、光学フィルタが光路に配置されていることを検知するセンサを設け、その検知タイミングを光学フィルタの挿入タイミングとすることができる。このセンサは、たとえばポテンショメータである。このセンサは、光学フィルタが光路に配置されたことを検知して電気信号を制御部１３０に入力する。制御部１３０は、このセンサからの電気信号を受けたタイミングを光学フィルタの挿入タイミングとして上記実施形態と同様の制御を行う。
【００７２】
このような変形例によれば、光学フィルタが光路に配置されていることを確実に検知することができる。なお、この変形例では、制御手段は制御部１３０とセンサとを含む。
【００７３】
（第２変形例）
光学フィルタの挿入タイミングの他の例を説明する。照明光学系１０には、定常光を出力する観察光源１１（定常光源）が設けられている。照明光学系１０は、この定常光をＥｆ眼底に照射する。
【００７４】
また、この変形例には、定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサが設けられる。なお、第２のイメージセンサは、第１のイメージセンサと同じものであってもよいし、別のものであってもよい。ここでは、これらは同じイメージセンサ３７であるとして説明する。
【００７５】
この変形例の眼底撮影装置は、イメージセンサ３７により生成された画像信号に基づく動画像を解析して挿入タイミングを特定する解析手段を有する。この解析手段は、たとえば制御基板１００やボードＰＣ３００に設けられる。この解析手段は制御手段の一部である。
【００７６】
解析手段が実行する処理の例を説明する。光学フィルタはバンドパスフィルタであるとする。なお、上記実施形態に記載された光学フィルタは全てバンドパスフィルタである。また、解析手段は、動画像の明るさを監視する。明るさを監視するとは、動画像の各フレームの明るさを順次に求めることをいう。フレームの明るさの求め方については上記実施形態と同様である。
【００７７】
解析手段は、フレームの明るさが低下したタイミングを光学フィルタの挿入タイミングとして特定する。光学フィルタはバンドパスフィルタであるから、これを透過することにより光の強度が低下する。つまり画像の明るさが低下する。解析手段は、この現象を利用して、画像の明るさの低下タイミングを光学フィルタの挿入タイミングとするものである。
【００７８】
フレームの明るさの低下は任意の手法で検出される。たとえば、一のフレームの明るさがその直前のフレームの明るさよりも所定値以上低下したことを検出するように構成することができる。他の手法として、一のフレームの明るさが所定閾値以下になったことを検出するように構成することもできる。
【００７９】
なお、フレームの明るさ以外にも、上記実施形態に記載されているような任意の画質評価指標を適用して同様の処理を行うようにしてもよい。
【００８０】
このような変形例によれば、第１変形例のようなハードウェア（センサ）を追加せずに光学フィルタの挿入タイミングを特定することが可能である。
【００８１】
（第３変形例）
上記実施形態では、フラッシュ光の出力の開始後、光学フィルタが光路から退避されるまでの間にフラッシュ光を複数回出力させるようになっている。しかし、フラッシュ光を複数回出力させる構成はこれには限定されない。
【００８２】
たとえば、光学フィルタの挿入タイミングに基づいて、あらかじめ決められた回数だけフラッシュ光を出力させるように構成できる。この回数は、画像選択処理の確実性や処理時間を鑑みて任意に設定される。
【００８３】
この構成を適用する場合、フラッシュ光を所定回数出力させた後に光学フィルタを光路から退避させることが望ましい。この制御は、制御部１３０により実行される。画像選択処理等については上記実施形態と同様にして行うことができる。
【００８４】
このような変形例によれば、フラッシュ光を用いた撮影画像を所望の枚数取得することが可能である。また、画像選択処理を好適に行うことが可能である。
【００８５】
（第４変形例）
フラッシュ光を複数回出力させる構成の他の例を説明する。フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけフラッシュ光の出力を反復させるように構成することが可能である。この時間は、画像選択処理の確実性や処理時間を鑑みて任意に設定される。この制御は制御部１３０により実行される。制御部１３０は、フラッシュ光の出力の開始タイミングで計時を開始するタイマを有する。タイマによる計時時間が所定時間に達するまで、制御部１３０は撮影光源１５にフラッシュ光を繰り返し出力させる。計時時間が所定時間に達したら、フラッシュ光の出力は停止される。
【００８６】
このような変形例によれば、フラッシュ光を用いた撮影画像を所望の時間に応じた枚数取得することが可能である。また、画像選択処理を好適に行うことが可能である。
【００８７】
（第５変形例）
上記実施形態では、アナログ方式のビデオカメラを用いる場合について特に詳しく説明した。しかし、トリガ信号の入力が可能なイメージセンサ、特にデジタル方式のカメラに対してこの発明を適用することも可能である。
【００８８】
イメージセンサ３７は、外部から入力される制御信号に基づいて動作可能であるとする。この場合、制御部１３０は、撮影光源１５によるフラッシュ光の出力タイミングと、イメージセンサ３７による検出タイミングとを同期させることにより、眼底撮影を実行させる。
【００８９】
このような変形例によれば、トリガ信号の入力が可能なイメージセンサを用いることを条件として、光源とイメージセンサとを同期制御することができる。したがって、上記実施形態のように複数のフレームを取得したり、それらのうちから好適な画像を選択したりする必要がなくなる。
【００９０】
（第６変形例）
制御部１３０がフィルタ挿入通知信号をボードＰＣ３００に送信するタイミングと、ボードＰＣ３００がフィルタ挿入通知信号を受けてフレームの記憶を開始するタイミングとの間にタイムラグが発生することがある。したがって、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号の送信後、所定のフレーム枚数に対応する時間だけフラッシュ光を出力させないようにすることができる。つまり、制御部１３０は、フィルタ挿入通知信号の送信後、所定のフレーム枚数に対応する時間を計時し、その時間の経過後にフラッシュ光の出力を開始させることができる。なお、このフレーム枚数は基板間における情報の伝送時間（伝送速度等）を考慮して任意に設定される。このフレーム枚数はたとえば１枚である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 眼底撮影装置
１０ 照明光学系
１１ 観察光源
１５ 撮影光源
２３ 光学フィルタ部
２３Ａ フィルタ駆動部
３０ 撮影光学系
３４ 光学フィルタ部
３４Ａ フィルタ駆動部
３７ イメージセンサ
７０ 受光素子
１００ 制御基板
１１０ 分岐部
１２０ ＦＩ信号生成部
１３０ 制御部
２００ 画像ボード
３００ ボードＰＣ
３１０ 画像メモリ
３２０ 画像選択部
４００ モニタ
５００ 操作部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラッシュ光を出力する光源を含み、前記フラッシュ光を被検眼の眼底に照射する照明光学系と、
前記フラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する第１のイメージセンサと、
前記光源と前記第１のイメージセンサとの間の光路に対して挿脱可能な光学フィルタと、
前記光路に対する前記光学フィルタの挿入タイミングに基づいて前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
【請求項２】
前記光路に対して前記光学フィルタを挿脱する駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段により前記光学フィルタの挿入が開始されたことに対応して計時を開始するタイマを含み、前記タイマにより所定時間が計時されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光学フィルタが前記光路に配置されていることを検知するセンサを含み、前記センサにより前記光学フィルタが挿入されたと検知されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項４】
前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、
前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサを備え、
前記制御手段は、前記第２のイメージセンサにより生成された画像信号に基づく動画像を解析して前記挿入タイミングを特定する解析手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項５】
前記光学フィルタはバンドパスフィルタであり、
前記解析手段は、前記動画像の明るさを監視し、その明るさが低下したタイミングを前記挿入タイミングとして特定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の眼底撮影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記挿入タイミングに基づいて前記光源に前記フラッシュ光の出力を開始させ、前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始後、前記光学フィルタが前記光路から退避されるまでの間に前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、あらかじめ決められた回数だけ前記フラッシュ光を出力させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけ前記フラッシュ光の出力を反復させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項１０】
前記複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出した前記第１のイメージセンサからの複数の画像信号に基づく複数の画像を解析していずれかの画像を選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択することを特徴とする請求項１０に記載の眼底撮影装置。
【請求項１２】
前記第１のイメージセンサは、前記画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングと、前記第１のイメージセンサによる検出タイミングとを同期させることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１４】
前記被検眼のまばたきの発生を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記挿入タイミングの後、前記検知手段によりまばたきの発生が検知されていないときに前記光源にフラッシュ光を出力させる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１５】
前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、
前記第１のイメージセンサは、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより前記眼底の動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１】
フラッシュ光を出力する光源を含み、前記フラッシュ光を被検眼の眼底に照射する照明光学系と、
前記フラッシュ光の眼底反射光を検出して画像信号を生成する第１のイメージセンサと、
前記光源と前記第１のイメージセンサとの間の光路に対して挿脱可能な光学フィルタと、
前記光路に対する前記光学フィルタの挿入タイミングに基づいて前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングを制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
【請求項２】
前記光路に対して前記光学フィルタを挿脱する駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段により前記光学フィルタの挿入が開始されたことに対応して計時を開始するタイマを含み、前記タイマにより所定時間が計時されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記光学フィルタが前記光路に配置されていることを検知するセンサを含み、前記センサにより前記光学フィルタが挿入されたと検知されたタイミングを前記挿入タイミングとすることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項４】
前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、
前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成する第２のイメージセンサを備え、
前記制御手段は、前記第２のイメージセンサにより生成された画像信号に基づく動画像を解析して前記挿入タイミングを特定する解析手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
【請求項５】
前記光学フィルタはバンドパスフィルタであり、
前記解析手段は、前記動画像の明るさを監視し、その明るさが低下したタイミングを前記挿入タイミングとして特定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の眼底撮影装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記挿入タイミングに基づいて前記光源に前記フラッシュ光の出力を開始させ、前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始後、前記光学フィルタが前記光路から退避されるまでの間に前記フラッシュ光を複数回出力させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項８】
前記制御手段は、あらかじめ決められた回数だけ前記フラッシュ光を出力させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記フラッシュ光の出力の開始からあらかじめ決められた時間だけ前記フラッシュ光の出力を反復させることを特徴とする請求項６に記載の眼底撮影装置。
【請求項１０】
前記複数回出力されたフラッシュ光の眼底反射光を検出した前記第１のイメージセンサからの複数の画像信号に基づく複数の画像を解析していずれかの画像を選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記複数の画像のそれぞれの明るさを求め、明るさが最大の画像を選択することを特徴とする請求項１０に記載の眼底撮影装置。
【請求項１２】
前記第１のイメージセンサは、前記画像信号としてアナログ信号を出力するビデオカメラであることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記光源による前記フラッシュ光の出力タイミングと、前記第１のイメージセンサによる検出タイミングとを同期させることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１４】
前記被検眼のまばたきの発生を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記挿入タイミングの後、前記検知手段によりまばたきの発生が検知されていないときに前記光源にフラッシュ光を出力させる、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【請求項１５】
前記照明光学系は、定常光を出力する定常光源を含み、前記定常光を前記眼底に照射し、
前記第１のイメージセンサは、前記定常光の眼底反射光を所定の時間間隔で受光して画像信号を生成することにより前記眼底の動画像を生成する、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１７５６７（Ｐ２０１２−２１７５６７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８５２５２（Ｐ２０１１−８５２５２）
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
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