JP2024108380A - Ophthalmic device and method for controlling the device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、眼科装置及び眼科装置の制御方法に関する。 This disclosure relates to an ophthalmic device and a method for controlling the ophthalmic device.
近年、低コヒーレンス光による干渉を利用して断層画像を取得する光干渉断層撮影法(OCT:Optical Coherence Tomography)を用いる装置(OCT装置)が実用化されている。このOCT装置は、被検査物に入射する光の波長程度の分解能で断層画像を取得できるため、被検査物の断層画像を高分解能で得ることができる。 In recent years, devices that use optical coherence tomography (OCT) to obtain cross-sectional images using interference from low-coherence light (OCT devices) have been put to practical use. These OCT devices can obtain cross-sectional images with a resolution on the order of the wavelength of the light incident on the object being inspected, so they can obtain high-resolution cross-sectional images of the object being inspected.
OCT装置は、特に、眼底に位置する網膜の断層画像を得るための眼科装置として有用である。さらに、他の眼科装置として眼底カメラ(眼底の2次元画像を撮影するための装置)や、走査型レーザー検眼鏡(SLO:Scanning Laser Ophthalmoscope)も有用な装置である。また、リフラクトメータ(眼屈折力測定装置)及びトノメータ(眼圧計)等も眼科装置として有用な装置である。また、これらの複合装置も有用な装置である。 OCT devices are particularly useful as ophthalmic devices for obtaining tomographic images of the retina located at the fundus. Other useful ophthalmic devices include fundus cameras (devices for taking two-dimensional images of the fundus) and scanning laser ophthalmoscopes (SLOs). Refractometers (devices for measuring eye refractive power) and tonometers (tonometers) are also useful ophthalmic devices. Combined devices of these are also useful.
このような眼科装置においては、検査すべき被検眼を撮影するために装置の撮影部(主には測定光学系)を被検眼へ精度よくアライメント(位置合わせ)することが重要である。特許文献1には、被検眼角膜にアライメント指標を投影し、その反射光を分割して観察光学系を通して撮像素子で撮像し、分割されたアライメント指標像の位置から装置と被検眼との相対位置を検出し、自動でアライメントを行う眼科装置が記載されている。このような技術において、必要なアライメント精度を達成するためには、被検眼を高精細に観察できる観察光学系が必要である。被検眼を高精細に観察するためには1画素あたりの画角を小さくする必要があるため、これらの装置における観察光学系の観察範囲は被検眼及びその周辺に限られることが多い。また特許文献2には、外部のカメラを使用して広い範囲を観察する光学系を備える眼科装置が記載されている。眼科装置の光軸とは異なる軸から、外部のカメラで被検眼側方からの被検眼の観察を行うため、必要なアライメント精度を持つアライメント手段への切り替え時に、切り替え後の画像がぼけていたり、観察範囲になかったりすることで、切り替えがスムーズに行われないことも多い。 In such an ophthalmic device, it is important to precisely align (position) the imaging unit (mainly the measurement optical system) of the device to the test eye in order to photograph the test eye. Patent Document 1 describes an ophthalmic device that projects an alignment index onto the cornea of the test eye, divides the reflected light and captures it with an imaging element through an observation optical system, detects the relative position between the device and the test eye from the position of the divided alignment index image, and performs automatic alignment. In such a technology, in order to achieve the necessary alignment accuracy, an observation optical system that can observe the test eye with high resolution is required. Since the angle of view per pixel needs to be small to observe the test eye with high resolution, the observation range of the observation optical system in these devices is often limited to the test eye and its surroundings. Patent Document 2 also describes an ophthalmic device equipped with an optical system that observes a wide range using an external camera. Because the eye is observed from the side by an external camera along an axis different from the optical axis of the ophthalmic device, switching to an alignment means with the required alignment accuracy often does not occur smoothly because the image after switching is blurred or not within the observation range.
しかしながら、上述したような高精度に観察する観察光学系を使用してアライメントを行う場合、例えば、顔の大きさには個人差があるため、被検者が装置の顔支持部等に顔を乗せたときに、観察光学系の観察範囲から被検者の眼が外れてしまうことがある。また、例えば、被験者の顔全体を観察し、必要に応じてその後高精度の観察系に切り替える場合に、切り替えがスムーズに行われないといった課題が発生し得る。 However, when performing alignment using the high-precision observation optical system described above, for example, because there are individual differences in face size, when the subject places his or her face on the face support part of the device, the subject's eyes may fall outside the observation range of the observation optical system. Also, for example, when observing the subject's entire face and then switching to a high-precision observation system as necessary, problems may arise such as the switching not being smooth.
本開示の一実施態様は、被検眼の個人差によらずアライメント動作をスムーズに行うことを目的とする。 One embodiment of the present disclosure aims to perform alignment operations smoothly regardless of individual differences in the subject's eye.
本開示の一実施態様に係る眼科装置は、
被検眼に対向する対物レンズと、フォーカス手段とを含む、被検眼の眼底を撮像する第1の光学系と、
前記対物レンズを含む、前眼部を撮像する第2の光学系と、
前記被検眼と前記対物レンズとの相対位置の変更を行うアライメント手段と、
前記第1の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第1の制御と、前記第2の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第2の制御とを行う制御手段と、を有し、
前記第1の制御は、前記アライメント手段の駆動範囲内において前記被検眼から所定の位置よりも遠い位置を初期位置として設定され、
前記制御手段は、前記相対位置の変更を行いながら前記フォーカス手段の調整を行い、
前記第2の制御は、前記第1の制御を開始した後に開始される。
An ophthalmic apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes:
a first optical system for imaging a fundus of the subject's eye, the first optical system including an objective lens facing the subject's eye and a focusing device;
a second optical system for imaging the anterior segment of the eye, the second optical system including the objective lens;
an alignment means for changing a relative position between the eye and the objective lens;
a control unit that performs a first control for controlling the alignment unit based on an image captured by the first optical system, and a second control for controlling the alignment unit based on an image captured by the second optical system,
The first control sets a position farther from the subject's eye than a predetermined position within a driving range of the alignment means as an initial position,
The control means adjusts the focus means while changing the relative position,
The second control is started after the first control is started.
本開示の一実施態様によれば、被検眼の個人差によらずアライメント動作をスムーズに行うことができる。 According to one embodiment of the present disclosure, alignment operations can be performed smoothly regardless of individual differences in the subject's eye.
以下、本開示を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、及び構成要素の相対的な位置等は任意であり、本開示が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。 Below, exemplary embodiments for implementing the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of components described in the following embodiments are arbitrary and can be changed according to the configuration of the device to which the present disclosure is applied or various conditions. In addition, the same reference symbols are used between the drawings to indicate elements that are identical or functionally similar.
なお、以下において、眼底に関する画像とは、眼底の情報を含む画像をいう。例えば、眼底に関する画像には、眼底の断面画像である断層画像及び3次元の断層画像、眼底の2次元画像である眼底正面画像、リング像を含む画像、並びに後述するEn-Face画像やOCTA正面画像、OCTA断層画像等が含まれる。また、ファイン前眼観察用画像は、後述する前眼観察用の赤外線CCD112で取得した画像、ワイド前眼観察用画像は、赤外線CCD112と別のCCD105にて取得した画像である。CCD105は後述するように、ワイド前眼観察用画像と、眼底の2次元画像である眼底正面画像の取得を兼ねるものである。
In the following, an image of the fundus refers to an image that includes information about the fundus. For example, images of the fundus include tomographic images and three-dimensional tomographic images, which are cross-sectional images of the fundus, frontal fundus images, which are two-dimensional images of the fundus, images including ring images, as well as En-Face images, OCTA frontal images, and OCTA tomographic images, which will be described later. In addition, fine anterior observation images are images acquired by an
(実施例1)
以下、本実施例に係る眼科装置及びその制御方法の一例として眼科撮影装置及びその制御方法について説明する。本実施例に係る眼科装置は、被検眼の眼底を撮影する眼科装置であって、特に被検眼の眼底の2次元画像である眼底正面画像及び断層画像を取得するために用いられるものに関する。本実施例では、眼科装置の例として、学習済モデルを用いて、前眼観察用画像に基づいて、被検眼に対する装置のアライメントを行う光干渉断層撮影装置(OCT装置)について説明する。
Example 1
Hereinafter, an ophthalmic imaging apparatus and a control method thereof will be described as an example of an ophthalmic apparatus and a control method thereof according to the present embodiment. The ophthalmic apparatus according to the present embodiment is an ophthalmic apparatus that photographs the fundus of a subject's eye, and is particularly used to obtain a front image of the fundus and a tomographic image, which are two-dimensional images of the fundus of the subject's eye. In this embodiment, an optical coherence tomography (OCT) apparatus that uses a trained model to align the apparatus with the subject's eye based on an anterior eye observation image will be described as an example of the ophthalmic apparatus.
(装置の概略構成)
本実施例に係るOCT装置の概略構成について、図1を用いて説明する。図1は、OCT装置1の概略的な構成の一例を示す側面図である。OCT装置1には、撮影部10、制御部20、表示部40、及び入力部50が設けられている。撮影部10には、光学ヘッド部100、ステージ部150、後述の分光器を内蔵するベース部190、及び顔受け部160が設けられている。
(General configuration of the device)
The schematic configuration of an OCT device according to this embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a side view showing an example of the schematic configuration of an OCT device 1. The OCT device 1 is provided with an
光学ヘッド部100は、被検眼に光を照射し且つ被検眼からの戻り光を検出し、ファインおよびワイド前眼観察用画像、眼底正面画像及び断層画像を撮影するための測定光学系を含む。ステージ部150は、不図示のモータを用いて光学ヘッド部100を図中xyz方向に移動可能な移動部の一例である。顔受け部160は、被検者の顎と額とを固定することで、被検者の眼(被検眼)の固定を促すことができる顎台である。また、顔受け部160は、不図示のモータ等の駆動部材を備え、当該駆動部材は図中y方向に顔受け部160を移動可能な移動部の一例として機能する。
The
制御部20は、撮影部10、表示部40、及び入力部50に接続されており、これらを制御することができる。制御部20は、例えば、ステージ部150の移動を制御し、被検眼に対する光学ヘッド部100のアライメントを行うことができる。また、制御部20は、撮影部10により取得されたデータに基づいて、前眼観察用画像や、眼底正面画像、断層画像等の生成を行うこともできる。
The
制御部20は、プロセッサーやメモリを含む一般的なコンピュータを用いて構成することができるが、OCT装置1の専用のコンピュータとして構成されてもよい。なお、制御部20は、撮影部10が通信可能に接続された別体(外部)のコンピュータだけでなく、撮影部10の内蔵(内部)のコンピュータであってもよい。また、制御部20は、例えば、パーソナルコンピュータであってもよく、デスクトップPC、ノート型PC、又はタブレット型PC(携帯型の情報端末)等が用いられてもよい。
The
表示部40は任意のモニタにより構成され、制御部20の制御に従って、被検者情報などの各種情報や各種画像、入力部50の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。入力部50は、制御部20への指示を行う入力装置であり、具体的にはキーボードやマウスを含む。なお、表示部40がタッチパネル式のディスプレイであってもよく、この場合には表示部40は入力部50として兼用される。
The
なお、本実施例においては、撮影部10、制御部20、表示部40、及び入力部50はそれぞれ別個に構成されているが、これらは一部又は全部が一体として構成されてもよい。また、制御部20には不図示の他の撮影装置や記憶装置等が接続されてもよい。
In this embodiment, the
(測定光学系及び分光器の構成)
次に、図2を参照して、本実施例の測定光学系及び分光器の構成例について説明する。図2は、撮影部10の概略的な光学構成の一例を示す。まず、光学ヘッド部100の内部の構成について説明する。
(Configuration of the measurement optical system and the spectrometer)
Next, an example of the configuration of the measurement optical system and the spectrometer of this embodiment will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 shows an example of a schematic optical configuration of the photographing
光学ヘッド部100では、被検眼Eに対向して対物レンズ101-1が配置され、その光軸上に第1の光路分離手段として第1ダイクロイックミラー102が配置される。対物レンズ101-1からの光路は、第1ダイクロイックミラー102によって、OCT光学系の測定光路L1並びに眼底観察兼ワイド前眼観察及び固視灯用の光路L2に至る光路と、ファイン前眼観察光路L3とに光線の波長帯域毎に分岐される。また、第1ダイクロイックミラー102の反射方向には第2の光路分離手段として第2ダイクロイックミラー103が配置される。第1ダイクロイックミラー102の反射方向における光路は、第2ダイクロイックミラー103によって、OCT光学系の測定光路L1と、眼底観察兼ワイド前眼観察及び固視灯用の光路L2とに光線の波長帯域毎に分岐される。なお、対物レンズ101-1が設けられる光路及び光路L2で構成される光学系は、被検眼Eの眼底を撮像する第1の光学系の一例である。すなわち、第1の光学系は、被検眼Eに対向する対物レンズ101-1と、後述するフォーカス手段とを含む。また、対物レンズ101-1が設けられる光路及び光路L3で構成される光学系は、前眼部を撮像する第2の光学系の一例である。すなわち、第2の光学系は、対物レンズ101-1を含む。このとき、第1の光学系と第2の光学系とは、対物レンズ101-1が設けられる光路を共用する。
In the
なお、本実施例に係る構成では、第1ダイクロイックミラー102の透過方向にファイン前眼観察光路L3、反射方向にOCT光学系の測定光路L1並びに眼底観察兼ワイド前眼観察及び固視灯用の光路L2に至る光路が配置される。また、第2ダイクロイックミラー103の透過方向にOCT光学系の測定光路L1、反射方向に眼底観察兼ワイド前眼観察及び固視灯用の光路L2が配置される。しかしながら、各ダイクロイックミラーの透過方向及び反射方向に設けられる光路は互いに逆であってもよい。
In the configuration according to this embodiment, the fine anterior eye observation optical path L3 is arranged in the transmission direction of the first
眼底観察兼ワイド前眼観察及び内部固視灯用の光路L2には、第2ダイクロイックミラー103から順に、レンズ101-2,108,107、及び第3ダイクロイックミラー104が配置される。眼底観察兼ワイド前眼観察及び内部固視灯用の光路L2は、第3の光路分離手段である第3ダイクロイックミラー104によって眼底観察兼ワイド前眼観察用のCCD105への光路と及び固視灯106への光路に光線の波長帯域毎に分岐される。本実施例では、第3ダイクロイックミラー104の透過方向に固視灯106、反射方向に眼底観察兼ワイド前眼観察用のCCD105が配置されている。なお、第3ダイクロイックミラー104の透過方向にCCD105、反射方向に固視灯106が配置されてもよい。
In the optical path L2 for fundus observation/wide anterior eye observation and internal fixation light, lenses 101-2, 108, 107, and a third
レンズ107はフォーカスレンズであり、眼底観察兼ワイド前眼観察及び内部固視灯用の光路L2に関する合焦調整のために用いられる。レンズ107は、制御部20によって制御される不図示のモータ等によって、光軸方向に駆動されることができる。なお、フォーカスレンズは、フォーカス手段の一例であり、例えば、反射部材で構成されてもよい。
CCD105は、不図示の眼底観察用照明光源から発せられる光の波長、具体的には780nm付近に感度を有する。一方、固視灯106は、可視光を発生して被検者の固視を促すものである。制御部20は、CCD105から出力される信号に基づいて、被検眼Eの眼底の2次元画像である眼底正面画像を生成することができる。
The
ファイン前眼観察光路L3には、第1ダイクロイックミラー102から順に、レンズ109,110,111、及び前眼観察用の赤外線CCD112が設けられている。また、前眼観察用光源122が図のx方向に対物レンズ101-1を挟むように2つ設けられている。
The fine anterior eye observation optical path L3 is provided with, in order from the first
赤外線CCD112は、レンズ109,110,111を介して、光学ヘッド部100の前方、言い換えると被検者が配置される方向を撮影する観察部の一例である。赤外線CCD112は、特に、被検眼が光学ヘッド部100に対して適正な位置にあるとき、被検眼の前眼部を撮影する。赤外線CCD112は、前眼観察用光源122の波長、具体的には970nm付近に感度を有する。制御部20は、赤外線CCD112から出力される信号に基づいて、前眼観察用画像を含む、光学ヘッド部100の前方の画像を生成する。なお、前眼観察用光源122は、前眼観察用画像に角膜輝点が現れるように、被検眼に指標を投影することができる。
The
OCT光学系の測定光路L1には、OCT光学系を構成する光学部材が配置されており、OCT光学系は、被検眼Eの眼底の断層像を撮影するための構成を有している。より具体的には、OCT光学系は、断層画像を形成するための干渉信号を得るために用いられる。 The optical components that constitute the OCT optical system are arranged in the measurement optical path L1 of the OCT optical system, and the OCT optical system is configured to capture a tomographic image of the fundus of the test eye E. More specifically, the OCT optical system is used to obtain an interference signal for forming a tomographic image.
測定光路L1には、第2ダイクロイックミラー103から順に、レンズ101-3、ミラー113、光を被検眼Eの眼底上で走査するためのXスキャナ114-1及びYスキャナ114-2、並びにレンズ115,116が配置されている。
In the measurement light path L1, in order from the second
Xスキャナ114-1及びYスキャナ114-2は、OCTの測定光の走査手段の一例であり、測定光を被検眼Eの眼底上で走査するために配置されている。Xスキャナ114-1は測定光をx方向に走査するために用いられ、Yスキャナ114-2は測定光をy方向に走査するために用いられる。本実施例では、Xスキャナ114-1及びYスキャナ114-2は、ガルバノミラーによって構成されるが、Xスキャナ114-1及びYスキャナ114-2は所望の構成に応じて任意の偏向手段を用いて構成されてよい。また、測定光の走査手段は、例えばMEMSミラー等の一枚のミラーで2次元方向に光を偏向できる偏向手段により構成されてもよい。 The X scanner 114-1 and the Y scanner 114-2 are an example of a scanning means for the measurement light of OCT, and are arranged to scan the measurement light on the fundus of the subject eye E. The X scanner 114-1 is used to scan the measurement light in the x direction, and the Y scanner 114-2 is used to scan the measurement light in the y direction. In this embodiment, the X scanner 114-1 and the Y scanner 114-2 are configured with a galvanometer mirror, but the X scanner 114-1 and the Y scanner 114-2 may be configured with any deflection means according to the desired configuration. In addition, the scanning means for the measurement light may be configured with a deflection means that can deflect light in a two-dimensional direction with a single mirror such as a MEMS mirror.
レンズ115は、フォーカスレンズであり、光カプラ117に接続されている光ファイバ117-2から出射する光源118からの光を眼底上に合焦調整するために用いられる。レンズ115は、制御部20によって制御される不図示のモータ等によって、光軸方向に駆動されることができる。この合焦調整によって、眼底からの戻り光は光ファイバ117-2の先端にスポット状に結像されて入射されることとなる。
The
次に、光源118からの光路、参照光学系、及び分光器の構成について説明する。光源118は代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。本実施例では、光源118として中心波長は855nm、波長バンド幅は約100nmであるSLDを用いた。なお、光源118として、本実施例ではSLDを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等を用いることもできる。
Next, the configuration of the optical path from the
光源118は、光ファイバ117-1を介して光カプラ117に接続される。光カプラ117には、シングルモードの光ファイバ117-1~4が接続されて一体化されている。光源118から出射された光は光カプラ117にて測定光及び参照光に分割され、測定光は光ファイバ117-2を介して測定光路L1に、参照光は光ファイバ117-3を介して参照光学系に導かれる。測定光は測定光路L1を通じ、被検眼Eの眼底に照射され、網膜による反射や散乱により同じ光路を通じて光カプラ117に到達する。
The
一方、光カプラ117で分割され、光ファイバ117-3により導かれた参照光は、参照光学系に出射される。参照光学系には、光ファイバ117-3の出射端部より順に、レンズ121、分散補償ガラス120、及びミラー119(参照ミラー)が配置されている。
On the other hand, the reference light split by the
光ファイバ117-3の出射端より出射された参照光は、レンズ121及び分散補償ガラス120を介してミラー119に到達し反射される。分散補償ガラス120は、測定光と参照光の分散を合わせるために光路中に挿入されている。ミラー119により反射された参照光は同じ光路を戻り、光カプラ117に到達する。ミラー119は、制御部20により制御される不図示のモータ等によって、図中矢印で示される光軸方向に駆動されることができる。
The reference light emitted from the output end of optical fiber 117-3 reaches mirror 119 via
被検眼Eから戻った測定光の戻り光とミラー119から反射された参照光とは、光カプラ117によって合波され干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長がほぼ同一となったときに干渉が生じる。そのため、前述のモータ等によりミラー119を光軸方向に移動させ、被検眼Eによって変わる測定光の光路長に対して、参照光の光路長を合わせることで、測定光と参照光による干渉光を生じさせることができる。干渉光は光ファイバ117-4を介して分光器180に導かれる。
The measurement light returning from the subject's eye E and the reference light reflected from the
分光器180には、干渉光を検出する検出部の一例である。分光器180には、レンズ181,183、回折格子182、及びラインセンサ184が設けられている。光ファイバ117-4から出射された干渉光は、レンズ181を介して略平行光となった後、回折格子182で分光され、レンズ183によってラインセンサ184に結像される。
検出器であるラインセンサ184によって取得された信号における輝度分布に関する情報は、制御部20に干渉信号として出力される。制御部20は、ラインセンサ184から出力された干渉信号に基づいて断層画像を生成することができる。
Information about the luminance distribution in the signal acquired by the
ここで、被検眼Eの一点から断層の情報を取得することをAスキャンという。また、x方向のある位置で得られるラインセンサ184上の輝度分布を高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)し、得られた線状の輝度分布を濃度又はカラー情報に変換したものをAスキャン画像と呼ぶ。さらに、この複数のAスキャン画像を並べた2次元の画像をBスキャン画像(断層画像)と呼ぶ。
Here, obtaining tomographic information from one point on the subject's eye E is called an A-scan. Also, the luminance distribution on the
また、1つのBスキャン画像を構築するための複数のAスキャン画像を撮影した後、y方向のスキャン位置を移動させて再びx方向のスキャンを行うことにより、複数のBスキャン画像を得ることができる。複数のBスキャン画像をy方向に並べることで、3次元の断層画像を構築することができる。制御部20が、複数のBスキャン画像、又は複数のBスキャン画像から構築した3次元の断層画像を表示部40に表示させることで、検者はこれら画像を被検眼Eの診断に用いることができる。
In addition, after capturing multiple A-scan images to construct one B-scan image, multiple B-scan images can be obtained by moving the scan position in the y direction and scanning again in the x direction. A three-dimensional tomographic image can be constructed by arranging multiple B-scan images in the y direction. The
本実施例では、測定光路L1に配置される各部材で構成される測定光学系、参照光学系及び分光器光学系により、マイケルソン干渉計が構成される。これに対し、干渉計としてマッハツェンダー干渉計を用いてもよい。 In this embodiment, a Michelson interferometer is formed by the measurement optical system, the reference optical system, and the spectrometer optical system, which are made up of the various components arranged in the measurement optical path L1. Alternatively, a Mach-Zehnder interferometer may be used as the interferometer.
図3は、表示部40に表示された前眼観察用画像300、眼底正面画像301、及び断層画像であるBスキャン画像302の一例を示す。前眼観察用画像300は、赤外線CCD112の出力を処理して生成された画像であり、眼底正面画像301はCCD105の出力を処理して生成された画像であり、Bスキャン画像302はラインセンサ184の出力を前述のように処理して生成した画像である。
Figure 3 shows an example of an anterior
(制御部の構成)
次に、図4を参照して、制御部20の構成について説明する。図4は、制御部20の構成の一例を示すブロック図である。制御部20には、取得部21、駆動制御部22、画像生成部23、位置ずれ推定部24、及び記憶部25が設けられている。
(Configuration of the control unit)
Next, the configuration of the
取得部21は、CCD105、赤外線CCD112、及びラインセンサ184から出力される各種信号を取得することができる。また、取得部21は、入力部50を介した操作者からの指示を取得することができる。さらに、取得部21は、記憶部25に記憶されている被検者情報等の各種情報や断層画像等の各種画像、及び画像生成部23で生成された各種画像等を取得することができる。
The
駆動制御部22は、撮影部10内の各種構成要素の駆動を制御する。具体的には、駆動制御部22は、例えば、ステージ部150、顔受け部160、レンズ107、Xスキャナ114-1、Yスキャナ114-2、レンズ115、及びミラー119等の駆動を制御することができる移動制御手段の一例である。また、駆動制御部22は、前眼観察用光源122、不図示の眼底照明用光源、固視灯106、及び光源118の点灯や消灯の制御を行うこともできる。なお、駆動制御部22は、ステージ部150を駆動する場合には、例えば、後述するアライメント部24の機能として機能することもできる。この場合、アライメント部24は、駆動制御部24で代替できるため、不要である。
The
画像生成部23は、取得部21が取得したCCD105の出力信号に基づいて眼底正面画像を生成し、赤外線CCD112の出力信号に基づいて前眼観察用画像を生成し、ラインセンサ184から出力された干渉信号に基づいて断層画像を生成することができる。なお、被検眼Eの断層に関するデータや眼底に関するデータ等の眼科情報から断層画像や眼底正面画像等の眼科医用画像を生成する方法は、公知の任意の方法を採用してよい。
The
アライメント部24は、画像生成部23が生成した画像に基づいて、ステージ部150を制御することで、被検眼Eの位置に対する光学ヘッド部100の位置を変更しアライメントを行う。ここで、ステージ部150は、被検眼と対物レンズとの相対位置の変更を行うアライメント手段の一例である。アライメント手段は、例えば、顔受け部160を移動する構成であってもよい。また、アライメント部24は、第1の光学系で撮像した画像に基づいてアライメント手段を制御する第1の制御を行う制御手段の一例である。また、アライメント部24は、第2の光学系で撮像した画像に基づいてアライメント手段を制御する第2の制御を行う制御手段の一例である。本実施例では、CCD105で取得したワイド前眼観察画像と、赤外線CCD112で取得したファイン前眼観察画像に基づいて、被検眼Eに対する光学ヘッド部100のxyz方向におけるアライメントを制御する。ワイド前眼観察画像とファイン前眼観察画像を用いたアライメントの制御の詳細については後述する。ここで、ワイド前眼観察用画像は、第1の光学系で撮像した画像の一例である。また、ファイン前眼観察画像は、第2の光学系で撮像した画像の一例である。また、ファイン前眼観察画像を用いたアライメントの制御は、第1の制御の一例である。また、ワイド前眼観察画像を用いたアライメントの制御は、第2の制御の一例である。
The
記憶部25は、生成された各種情報や各種画像を記憶することができる。また、記憶部25は、被検者の識別情報等を記憶することができる。さらに、記憶部25は、撮影用のプログラム等を記憶することができる。
The
制御部20の記憶部25以外の各構成要素は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサーによって実行されるソフトウェアモジュールにより構成されてよい。なお、プロセッサーは、例えば、GPU(Graphical Processing Unit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等であってもよい。また、当該各構成要素は、ASIC等の特定の機能を果たす回路等によって構成されてもよい。記憶部25は、例えば、ハードディスク等の光学ディスクやメモリ等の任意の記憶媒体によって構成されてよい。
Each component of the
(前眼観察用画像)
前眼観察用画像は、赤外線CCD112で取得したファイン前眼観察用画像とCCD105にて取得したワイド前眼観察用画像との2つで取得する。
(Image for anterior eye observation)
Two images for anterior eye observation are acquired: an image for fine anterior eye observation acquired by the
図5(a)乃至図5(f)は、両者で取得した前眼観察用画像である。 Figures 5(a) to 5(f) show images taken by both devices for anterior eye observation.
赤外CCD112で取得したファイン前眼観察用画像は、本体ヘッド部100と被検眼Eのアライメントを精度良く行えるよう、1画素あたりの画角を小さくするように設計された光学系を使用して取得する。そのため、狭い観察範囲となっている。また、Z方向のアライメントを精度良く行えるよう、例えば、前眼観察用光源122からの光を角膜で反射させ、反射光の正反射である角膜輝点の位置を検出する方法等も備えている。
The fine anterior eye observation image acquired by the
図5(a)は、光学ヘッド部100と被検眼Eの瞳孔中心の位置関係が合っている状態のファイン前眼観察用画像の例を示す。この例では、被検眼Eの瞳孔が画像の略中央に存在する。また、前眼観察用光源122からの光の角膜による正反射である角膜輝点が瞳孔の両脇に存在する。
Figure 5 (a) shows an example of a fine anterior eye observation image when the positional relationship between the
図5(b)は、光学ヘッド部100と被検眼Eがz方向に離れているときの例を示す。この例では、被検眼Eが赤外線CCD112の焦点面から離れているため、画像がぼけている。また、図5(b)に示される画像では、被検眼Eが光学ヘッド部100から遠いため、被検眼Eは図5(a)に示された画像における被検眼Eよりも小さく写っている。また、図5(b)に示される画像では、前眼観察用光源122からの光の角膜による正反射の角度が異なるため、角膜輝点の間隔が図5(a)に示された画像における角膜輝点の間隔よりも狭くなっている。
Figure 5(b) shows an example when the
図5(c)は、光学ヘッド部100と被検眼Eがさらにz方向に離れているときの例を示す。被検眼Eが光学ヘッド部100から遠いため、被検眼Eは図5(b)に示された画像における被検眼Eよりもさらに小さく写っている。角膜輝点が観察できない状態である。
Figure 5(c) shows an example when the
一方で、ワイド前眼観察用画像は、被検眼Eを広い範囲で観察できるよう、1画素あたりの画角を大きくするように設計された光学系を使用して取得する。さらに、本体ヘッド部100と被検眼EがZ方向に大きく離れたり近づいたりした際に画像がボケないよう、光学系内にフォーカス機構を備える。ワイド前眼観察用画像はCCD105で取得する。
On the other hand, wide anterior eye observation images are acquired using an optical system designed to increase the angle of view per pixel so that the subject's eye E can be observed over a wide range. Furthermore, a focus mechanism is provided within the optical system to prevent the image from becoming blurred when the main
眼底観察兼ワイド前眼観察及び固視灯用の光路L2は、レンズ107によるフォーカス機構を備えており、ワイド前眼観察時には、本体ヘッド部100と被検眼EのZ方向距離が変わっても被検眼Eを検知できるよう、距離に応じてレンズ位置を変更する。一方で眼底観察時には、所定の本体ヘッド部100と被検眼EのZ方向距離(作動距離)に維持し、被検眼Eの視度に合わせてレンズ位置を変更することで、被検眼Eの眼底を観察する。このようにZ方向距離に応じてフォーカスを変更することで、ワイド前眼観察を常時行いながら、眼底観察と両立することが可能となる。
The optical path L2 for fundus observation, wide anterior eye observation, and fixation lamp is equipped with a focus mechanism using a
図5(d)は、光学ヘッド部100と被検眼Eの瞳孔中心の位置関係が合っている状態のワイド前眼観察用画像の例を示す。この例では、被検眼Eの瞳孔が画像の略中央に存在する。
Figure 5(d) shows an example of a wide anterior eye observation image in which the positional relationship between the
図5(e)は、光学ヘッド部100と被検眼EがZ方向に離れ、かつXY方向にもずれているときの例を示す。レンズ107を駆動することでZ方向が離れてもフォーカスがあった状態である。また、図5(e)に示される画像では、被検眼Eが光学ヘッド部100から遠いため、被検眼Eは図5(d)に示された画像における被検眼Eよりも小さく写っている。
Figure 5(e) shows an example when the
図5(f)は、光学ヘッド部100と被検眼EがZ方向に近づいているときの例を示す。被検眼Eが光学ヘッド部100から近いため、被検眼Eは図5(a)に示された画像における被検眼Eよりも大きく写っている。またCCD105で取得する画像のフォーカスを合わせる範囲外にあるため、ぼけた状態となっている。
Figure 5(f) shows an example when the
次に、図6を参照して、ファイン前眼観察とワイド前眼観察の両者を用いてアライメントを行う際の位置関係を説明する。図6(a)乃至図6(d)は、各前眼観察の範囲と対物レンズ101-1との位置関係、および被検眼Eの位置を示している図である。 Next, referring to FIG. 6, the positional relationship when performing alignment using both fine anterior observation and wide anterior observation will be described. FIG. 6(a) to FIG. 6(d) are diagrams showing the positional relationship between the range of each anterior observation and the objective lens 101-1, and the position of the subject eye E.
図6(a)は、対物レンズ101-1と、ワイド前眼観察範囲、およびファイン前眼観察範囲を示している。また、図5の前眼観察画像と対応するために、下にそれぞれ(a)から(f)を記載する。ワイド前眼観察範囲は、対物レンズ101-1から遠い方向に観察範囲を持ち、XYZ方向にそれぞれ広い範囲を持つ。それに対してファイン前眼観察範囲は、対物レンズ101-1から近い方向に観察範囲を持ち、XYZ方向それぞれ、ワイド前眼観察範囲と比較すると、狭い範囲となっている。狭い範囲を詳細に観察することで精度の高いアライメントが可能なように構成される。また両者には重なる領域を設け、その領域を切り替え領域とすることで、両者それぞれの前眼観察を使用しながら、アライメントを行う。 Figure 6 (a) shows the objective lens 101-1, the wide anterior observation range, and the fine anterior observation range. In addition, (a) to (f) are described below to correspond to the anterior observation image in Figure 5. The wide anterior observation range has an observation range in a direction away from the objective lens 101-1, and has a wide range in each of the X, Y, and Z directions. In contrast, the fine anterior observation range has an observation range in a direction closer to the objective lens 101-1, and is narrower in each of the X, Y, and Z directions compared to the wide anterior observation range. It is configured to enable high-precision alignment by observing the narrow range in detail. In addition, an overlapping area is provided between the two, and the area is used as a switching area, so that alignment can be performed using both anterior observations.
次に図6(a)の中、図5との対応を説明する。ファイン前眼観察との対応において、図5(a)である明瞭な観察画像が確認される位置は、ファイン前眼観察範囲の中に含まれる位置である。また図5(b)に示した位置は、画像がぼけているものの角膜輝点の位置を確認でるため、ファイン前眼観察範囲の境界にあたる。また図5(c)に示した位置は、ぼけていてさらに角膜輝点の位置も確認できず、ファイン前眼観察範囲から外れ、対物レンズ101-1から遠い位置に対応する。 Next, the correspondence between FIG. 6(a) and FIG. 5 will be explained. In correspondence with fine anterior observation, the position where a clear observation image is confirmed in FIG. 5(a) is a position included in the fine anterior observation range. The position shown in FIG. 5(b) corresponds to the boundary of the fine anterior observation range because the position of the corneal bright spot can be confirmed even though the image is blurred. The position shown in FIG. 5(c) corresponds to a position that is blurred and furthermore the position of the corneal bright spot cannot be confirmed, is outside the fine anterior observation range, and is far from the objective lens 101-1.
ワイド前眼観察との対応において、図5(e)に示した位置は広い位置を観察できるため、ワイド観察範囲内、対物レンズ101-1から遠い位置に対応する。図5(d)に示した位置は、図5(e)よりも対物レンズ101-1から近い位置であり、同様にワイド観察範囲内である。最後に図5(f)に示した位置は、対物レンズ101-1に近い位置であり、ワイド前眼観察の範囲外に対応し、ワイド範囲外となるため、ファイン前眼観察にてアライメントを行う領域となる。またワイド前眼観察範囲がゼロとなる位置は、光学系の瞳位置であり、基本的に被検眼Eの瞳をこの光学系の瞳位置に一致させることで、眼底観察やOCT撮影を行う。ワイド前眼観察範囲は、この瞳位置よりも遠い方に位置する。 In correspondence with wide anterior eye observation, the position shown in FIG. 5(e) corresponds to a position far from the objective lens 101-1 within the wide observation range, since a wide position can be observed. The position shown in FIG. 5(d) is closer to the objective lens 101-1 than FIG. 5(e), and is also within the wide observation range. Finally, the position shown in FIG. 5(f) is a position close to the objective lens 101-1, corresponds to outside the range of wide anterior eye observation, and is outside the wide range, so it is the area where alignment is performed in fine anterior eye observation. The position where the wide anterior eye observation range is zero is the pupil position of the optical system, and fundus observation and OCT photography are basically performed by matching the pupil of the subject eye E to the pupil position of this optical system. The wide anterior eye observation range is located farther than this pupil position.
図6(b)は、被検眼Eがワイド前眼観察範囲に含まれるが、対物レンズ101-1に対してXY方向にずれた位置にある状態である。ワイド前眼観察を持つため、被検眼Eを検知することが可能である。検知した結果を元にXYZのアライメントを行う。 In FIG. 6(b), the subject's eye E is included in the wide anterior ocular observation range, but is positioned offset in the XY direction relative to the objective lens 101-1. Since it has wide anterior ocular observation, it is possible to detect the subject's eye E. XYZ alignment is performed based on the detection results.
図6(c)は、被検眼Eがワイド前眼観察範囲に含まれかつ対物レンズ101-1の光軸上にある状態である。またファイン前眼観察範囲にも含まれる位置でもあり、ワイド前眼観察からファイン前眼観察に切り替えを行う。 Figure 6 (c) shows a state in which the subject eye E is included in the wide anterior observation range and is on the optical axis of the objective lens 101-1. It is also in a position included in the fine anterior observation range, and switching is performed from wide anterior observation to fine anterior observation.
図6(d)は、被検眼Eがファイン前眼観察範囲に含まれ、XYZ方向の所定の位置に位置した状態であり、アライメントの完了状態である。 Figure 6 (d) shows the state in which the subject eye E is included in the fine anterior eye observation range and is positioned at a predetermined position in the XYZ directions, and alignment is complete.
(断層画像の撮影フロー)
次に、図7を参照して、本実施例に係る検査に関する画像撮影のフローをステップ順に説明する。図7は、本実施例に係る検査の一連の処理を示すフローチャートである。
(Flow of capturing tomographic images)
Next, a flow of image capture for the inspection according to this embodiment will be described in order of steps with reference to Fig. 7. Fig. 7 is a flow chart showing a series of processes for the inspection according to this embodiment.
まず、ステップS701では、検者が入力部50によって被検者情報を制御部20に入力する。ここでは、当該操作により検査が開始される構成とする。
First, in step S701, the examiner inputs subject information to the
次に、ステップS702では、駆動制御部22が顔受け部160及び光学ヘッド部100を所定の位置に移動させる。当該所定の位置は、被検眼の個人差があったとしても被検眼の位置を検知できるよう、ワイド前眼観察がより広範囲で観察できることが望ましく、本体ヘッド部100を被検眼Eから最も遠ざける位置から開始する。ただし再診時などで、前回検査時の本体ヘッド部の位置情報が記憶部25に格納されていれば、情報を読み出し検査の時間を短縮してもよい。このとき、第1の制御の初期位置は、アライメント手段の駆動範囲内において被検眼から所定の位置よりも遠い位置が設定されればよい。
Next, in step S702, the
次に、ステップS703では、レンズ107の位置を所定位置に定め、XY調整を行う。XY方向に光学ヘッド部100を駆動することにより、ワイド前眼観察の画像の略中心に被検眼Eが表示される状態とする。後述するよう、被検眼Eの個人差によるばらつきにより、ピントが得られない場合は、ステップS704とのループの制御となる。このとき、被検眼と対物レンズとの相対位置の変更を行いながらフォーカス手段の調整を行うことができる。
Next, in step S703, the
次に、ステップS704では、レンズ107の位置を所定位置に定め、光学ヘッドを近づける。具体的には、被検眼Eの個人差によるばらつきを考慮し、レンズ107の位置を固定し、かつ被検眼Eの手前にピントを合わせた状態で、ワイド前眼観察が明瞭に観察できる位置まで本体ヘッド部100を近づける動作を行う。
Next, in step S704, the position of the
例えば、本体ヘッド部が最も遠ざける位置にて平均的な被検眼Eを想定すると、レンズ107の位置が+15ディオプタに相当する位置でピントが合うことを考える。
For example, assuming an average subject eye E with the main body head unit at its furthest position, it is considered that the focus is achieved when the
ある一つの場合として、被検眼Eが上記平均的な位置より近くにある場合、+15ディオプタではピントが合わず、より大きなディオプタを設定するか、本体ヘッド部を被検眼Eから遠ざける必要がある。後者はこれ以上遠ざけることができない位置であるため、前者の方を採用し、例えば+18ディオプタ等を設定し、ピントが合った明瞭な画像を得ることができる。 In one case, when the subject's eye E is closer than the average position, +15 diopters will not focus, and it will be necessary to either set a larger diopter or move the head of the main unit farther away from the subject's eye E. Since the latter is not possible, the former is adopted, and a setting of, for example, +18 diopters will be used to obtain a clear, focused image.
もう一方の場合として、上記平均的な位置より遠い位置にあった場合には、より小さなディオプタに設定するか、本体ヘッド部を被検眼Eへ近づける必要がある。この場合には両者可能であるが、被検眼Eが近い場合と遠い場合の両者を考慮すると、+18ディオプタ等に設定した状態で、本体ヘッド部を近づけながら明瞭なワイド前眼観察画像を得ることが望ましい。この動作により、両者のばらつきを考慮したアライメントを行うことができる。 In the other case, if the position is farther than the average position mentioned above, it is necessary to set a smaller diopter or move the head unit closer to the subject's eye E. In this case, both are possible, but considering both the case where the subject's eye E is close and the case where it is far away, it is desirable to obtain a clear wide anterior eye observation image while moving the head unit closer with the diopter set to +18, for example. This operation allows alignment to be performed taking into account the variation between the two.
光学系のばらつきは、レンズ107の位置と視度との関係を、予め確認・調整されることで考慮し、+18等のディオプタの設定に対して、本体記憶部25に記憶された上記関係から、駆動制御部22がレンズ107を所定の位置に動作させることを行う。
Variations in the optical system are taken into consideration by checking and adjusting the relationship between the position of the
次に、ステップS705では、XY調整ならびに本体ヘッド部を近づけたことで、ワイド前眼観察画像内、被検眼Eが明瞭かつ画像の略中心位置にあるかどうかを判定する。閾値に対して明瞭と判定されない場合、もしくは画像の略中心位置にあると判定されない場合には、ステップS703およびステップS704を再度実施する。いずれも閾値に対して良判定がなされた場合には、次のステップS706に移行する。被検眼Eが本体ヘッド部100の駆動範囲外にあり、被検眼Eの画像が検知できない場合には、顔受け部160の不図示の顎台を調整し、駆動範囲内に持ってくる。
Next, in step S705, by adjusting the XY axis and moving the main body head unit closer, it is determined whether the test eye E is clear and located approximately at the center of the wide anterior eye observation image. If it is not determined to be clear based on the threshold value, or if it is not determined to be approximately at the center of the image, steps S703 and S704 are performed again. If both are determined to be good based on the threshold value, the process proceeds to the next step S706. If the test eye E is outside the driving range of the main
画像が明瞭であるか否かの判断は、例えば画像をコントラストの判定や、フーリエ変換を行い高周波成分が検知できるかという判定があるが、これに限らずピントの判定を行う。また画像の中心位置にあるか否かの判定は、被検眼Eの瞳孔中心位置を二値化等の処理で検知し、検知された瞳孔中心と撮像素子の中心が、ある領域内にあるか否かを判定する等の処理を行う。 Whether an image is clear or not can be judged, for example, by judging the contrast of the image or by performing a Fourier transform to judge whether high frequency components can be detected, but this is not limited to this and includes judging the focus. In addition, whether an image is at the center position can be judged by detecting the center position of the pupil of the subject's eye E through processing such as binarization, and judging whether the detected pupil center and the center of the image sensor are within a certain area.
次に、ステップS706では、本体ヘッド部100をさらに被検眼Eに近づける。XY方向へのアライメントは、多くの場合被検眼Eが固定されているのであれば必要はないが、被検眼Eの動きに応じてXY追従を行いながら、近づけてもよい。
Next, in step S706, the main
本体ヘッド部100をさらに被検眼Eに近づけると、上述のように、ワイド前眼観察の被検眼Eの画像は、ピントがずれてしまい、明瞭に画像を得ることが困難となる。そのため、近づけていく際には、レンズ107の位置を動かし、明瞭な画像が得られ続けられるよう駆動制御を行う。レンズの駆動制御は、本体ヘッドの駆動量に対して予め設定された方法で駆動してもよく、または被検眼Eのピント状態を検知しながら、明瞭な画像が得られるよう自動でフォーカスを合わせ続けてもよい。
As described above, when the main
予め設定された方法でのレンズ107の駆動方法の一つの例として、S705までで完了した本体ヘッド位置を基準として、基準位置からの本体ヘッド位置の差分量をパラメータとして、レンズ107の位置の駆動制御を行う。上記本体ヘッド位置の差分量と、レンズ107の位置に対応したディオプタとの関係は、反比例の関係があるため、反比例の関係で制御を行うのが望ましい。本体ヘッド部を近づけるに従い、ディオプタを+方向に大きくする。近づける際の本体ヘッド部の駆動量をΔZとすると、レンズ107のディオプタに対して1000/ΔZの関係で駆動することが駆動の一例である。レンズ107の初期位置に対応するディオプタ(ステップS703、S704の一例では+18ディオプタ)を初期位置として、本体ヘッド位置の移動量に応じてレンズ107を駆動することで、常時明瞭なワイド前眼観察画像を得ることができる。
As an example of a method for driving the
もう一つの例として、明瞭な画像が得られる本体ヘッド位置には、ある幅があるため、常にレンズ107を駆動するのは行わず、段階的に駆動する方法である。基本的な制御としては、上記反比例の関係であるが、本体ヘッド部の駆動に対して、レンズ107を駆動しない範囲を予め設定しておき、設定した範囲から外れた場合に、レンズ107を駆動してもよい。また、レンズ107のディオプタに対して範囲を定めておいても同じである。
As another example, since there is a certain range for the main body head position where a clear image can be obtained, the
被検眼EのZ方向の動きに応じて、レンズ107を微調整したり、光学ヘッドを逆に遠い方へ駆動したりしてもよい。
Depending on the movement of the test eye E in the Z direction, the
次に、ステップS707では、アライメント検知の手段を、ワイド前眼観察からファイン前眼観察に切り替える。図6の(a)で示した、切り替え領域内に被検眼Eが到達した際に、アライメントの検知手段を、広範囲なアライメントから高精度なアライメントへ切り替える。このとき、第2の制御は、第1の制御を開始した後に開始されればよい。 Next, in step S707, the alignment detection means is switched from wide anterior observation to fine anterior observation. When the subject's eye E reaches the switching region shown in FIG. 6A, the alignment detection means is switched from wide-range alignment to high-precision alignment. At this time, the second control may be started after the first control is started.
被検眼Eが切り替え領域内にあるか否かの判定には、一例として、光学ヘッド位置の駆動量を判定の基準として、駆動量がある量に達したらアライメント検知手段を切り替える。具体的には、ステップS704の光学ヘッドの位置を初期位置として、初期位置から予め設定された駆動量分Z方向に本体ヘッドが駆動した後、高精度なアライメントへ切り替える。 As an example, to determine whether the subject's eye E is within the switching region, the drive amount of the optical head position is used as the criterion for determination, and when the drive amount reaches a certain amount, the alignment detection means is switched. Specifically, the position of the optical head in step S704 is set as the initial position, and the main body head is driven in the Z direction from the initial position by a preset drive amount, and then switching is made to high-precision alignment.
もう一つの例として、光学ヘッド駆動量と同様にレンズ107の駆動量を判定に使用してもよい。また、ワイド前眼観察は、眼底観察と兼用している関係から、ディオプタの範囲を広くするには、装置上の制約が発生する。ディオプタの範囲を広くすることで、装置が大型化したりすることになるので、所望の範囲内でディオプタの補正を行うことが望ましい。そのため、ディオプタの補正の端部にレンズ107が到達したら、アライメント検知手段を切り替えるようにしてもよく、この場合には、ファイン前眼観察範囲内に、レンズ107のディオプタ範囲が収まるように設計することが望ましい。
As another example, the drive amount of the
もう一つの例として、ファイン前眼観察による検知も同時に実施しつつ、ファイン前眼観察で検知が可能になったら、アライメント検知手段を切り替えてもよい。上記いずれかの方法、もしくは組合せの方法にて、アライメント検知の手段を、ワイド前眼観察からファイン前眼観察に切り替える。 As another example, detection using fine anterior observation may be performed simultaneously, and when detection becomes possible using fine anterior observation, the alignment detection means may be switched. The alignment detection means may be switched from wide anterior observation to fine anterior observation using any of the above methods or a combination of the above methods.
ステップS709でアライメント状態が適正であると判断された場合には、処理はステップS710に移行する。ステップS710では、制御部20がOCT撮影を行う。具体的には、駆動制御部22が光源118、Xスキャナ114-1、Yスキャナ114-2、及びレンズ115等の駆動を制御し、画像生成部23がラインセンサ184から出力される干渉信号に基づいてOCT断層画像を生成する。これにより、制御部20は、適正な位置でOCT断層画像を得ることができる。なお、ステップS710において、制御部20は、眼底観察用のCCD105を用いて取得した眼底観察画像等を用いてより詳細なアライメントを行った上で、OCT撮影を行ってもよい。ステップS708でのOCT撮影処理が終了すると、ステップS711において検査が完了する。
If it is determined in step S709 that the alignment state is appropriate, the process proceeds to step S710. In step S710, the
ここでは片眼のみの検査フローを説明したが、両眼続けてOCT撮影を行う検査フローとしてもよい。その場合、右眼と左眼それぞれについて上記フローを実行すればよい。 Although the examination flow for only one eye has been described here, the examination flow may also be such that OCT imaging is performed on both eyes consecutively. In that case, the above flow can be executed for each of the right and left eyes.
本実施例では、ステップS701の被検者情報の入力は、検査の開始を示す役割を兼ねている。しかしながら、検査の開始方法はこれに限るものではない。例えば、OCT装置1の電源を入れる操作等を検査の開始としてもよい。あるいは、被検者情報とは異なる検査開始を示す専用の入力を入力部50によって与えることを検査の開始としてもよい。また、前の検査が終わったことを次の検査の開始としてもよい。
In this embodiment, the input of subject information in step S701 also serves to indicate the start of the examination. However, the method for starting the examination is not limited to this. For example, the start of the examination may be determined by an operation such as turning on the power of the OCT device 1. Alternatively, the start of the examination may be determined by providing a dedicated input, different from the subject information, by the
また、本実施例では、ステップS710のOCT撮影の間は光学ヘッド部100を移動させていないが、これに限るものではない。一度アライメント状態が適正であると判断された場合であっても、OCT撮影中に被検眼Eが動いてしまい、好適なOCT断層画像を取得できない可能性も考えられる。そのため、OCT撮影中もステップS708によるアライメント制御を行い続ける構成としてもよい。
In addition, in this embodiment, the
また、プレビュー画面に表示される前眼観察用画像の動画像を用いて、アライメント処理を行う場合には、これらの処理は動画像の1フレーム毎に行われてもよいし、動画像の所定のフレーム数毎に行われてもよい。 In addition, when alignment processing is performed using a moving image of an anterior eye observation image displayed on the preview screen, these processes may be performed for each frame of the moving image, or may be performed for each predetermined number of frames of the moving image.
なお、ステップS710におけるOCT撮影では、断層画像や眼底正面画像とともに、又はこれらに代えて、En-Face画像やOCTA正面画像等の画像が撮影されてもよい。ここで、En-Face画像とは、光干渉を用いて得たボリュームデータ(三次元の断層画像)の少なくとも一部の深度範囲であって、2つの基準面に基づいて定められた深度範囲に対応するデータを二次元平面に投影又は積算して生成される正面画像をいう。 In addition, in the OCT imaging in step S710, images such as an En-Face image or an OCTA front image may be captured together with or instead of the tomographic image and the frontal fundus image. Here, the En-Face image refers to a front image that is generated by projecting or accumulating data corresponding to at least a partial depth range of volume data (three-dimensional tomographic image) obtained using optical interference and that corresponds to a depth range determined based on two reference planes onto a two-dimensional plane.
また、OCTA正面画像とは、複数のボリュームデータ間のモーションコントラストデータについて、上述の深度範囲に対応するデータを二次元平面に投影又は積算して生成したモーションコントラスト正面画像のことをいう。ここで、モーションコントラストデータとは、被検眼の同一領域(同一位置)において測定光が複数回走査されるように制御して得た複数のボリュームデータ間での変化を示すデータである。 The OCTA front image refers to a motion contrast front image generated by projecting or accumulating the motion contrast data between multiple volume data corresponding to the depth range described above onto a two-dimensional plane. Here, the motion contrast data is data showing the changes between multiple volume data obtained by controlling the measurement light to scan multiple times in the same region (same position) of the subject's eye.
ここで、上述したプレビュー画面において、眼底正面画像に代えて、所定の深度範囲に対応するEn-Face画像やOCTA正面画像が動画像として表示されてもよい。また、プレビュー画面において、断層画像に代えてOCTA断層画像が動画像として表示されてもよい。 Here, on the preview screen described above, instead of the fundus front image, an En-Face image or an OCTA front image corresponding to a predetermined depth range may be displayed as a moving image. Also, on the preview screen, instead of the tomographic image, an OCTA tomographic image may be displayed as a moving image.
上記のように、本実施例に係るOCT装置1は、光学ヘッド部100と、顔受け部160と、ステージ部150及び顔受け部160の駆動部材と、赤外線CCD112、CCD105を備える。光学ヘッド部100は、被検眼を撮影するヘッド部の一例として機能する。顔受け部160は、被検者の顔を支える支持部の一例として機能する。ステージ部150、及び顔受け部160の駆動部材は、光学ヘッド部100及び顔受け部160とのうちの少なくとも一方を移動可能な移動部の一例として機能する。赤外線CCD112は、光学ヘッド部100側から顔受け部160側に向かって撮影する観察部の一例として機能する。本実施例では、赤外線CCD112及びCCD105は、光学ヘッド部100の前方、言い換えると被検者を配置する方向の前眼観察用画像を撮影する。
As described above, the OCT device 1 according to this embodiment includes the
このような構成によれば、被検眼の個人差によらずアライメント動作が精度良く行われる。従って、本実施例に係るOCT装置1を用いることで、検者による手動操作の負荷を減少させることができる。 With this configuration, the alignment operation can be performed with high precision regardless of individual differences in the subject's eye. Therefore, by using the OCT device 1 according to this embodiment, the burden of manual operation by the examiner can be reduced.
なお、本実施例では、赤外線CCD112を、被検眼の前眼部の画像を撮影する前眼観察部の一例として用いる。このため、アライメント用に別個のカメラ等を設ける必要がなくなるため、コストを低減するとともに装置を小型化することができる。
In this embodiment, the
なお、本実施例はOCT装置以外の眼科装置にも適用可能である。例えば、眼底カメラやSLO装置、眼屈折力測定装置、眼圧計など様々な眼科装置に本実施例に係るアライメント処理を適用可能である。その場合、図7のステップS708はその眼科機器に応じた撮影や測定となる。 This embodiment can also be applied to ophthalmic devices other than OCT devices. For example, the alignment process according to this embodiment can be applied to various ophthalmic devices such as fundus cameras, SLO devices, eye refractive power measuring devices, and tonometers. In such cases, step S708 in FIG. 7 will involve photographing and measurement appropriate to the ophthalmic device.
また、本実施例に係るアライメント処理は、前眼正面画像の撮影や、前眼部OCTの撮影を行う装置にも適用可能である。 The alignment process according to this embodiment can also be applied to devices that capture frontal images of the anterior eye and capture OCT images of the anterior segment.
(実施例2)
本実施例は、実施例1に記載のOCT装置を改良し、眼底カメラ撮影の機能を備えるものである。実施例1の本体ヘッド部100が、本実施例では本体ヘッド部500に変更になり、実施例1と共通の箇所は説明を省略する。
Example 2
In this embodiment, the OCT device described in the first embodiment is improved to include a fundus camera function. The main
<構成>
本実施例に係るOCT装置には、2次元の眼底画像を撮影する眼底画像撮影部と光干渉に基づく情報を用い被検眼の眼底の3次元の断層画像を撮影する断層画像撮影部とが設けられている。まず、図8を参照して、本実施例に係るOCT装置の概略構成について説明する。図8は、本実施例に係るOCT装置の概略構成及びその光学系を示す。なお、以下の説明では、被検眼Eの視線方向に対して略一致する方向をZ方向とする。また、Z方向に対して垂直な面をXY平面とし、水平方向をX方向、鉛直方向をY方向とする。
<Configuration>
The OCT device according to the present embodiment is provided with a fundus image capturing section for capturing a two-dimensional fundus image and a tomographic image capturing section for capturing a three-dimensional tomographic image of the fundus of the subject's eye using information based on optical interference. First, the schematic configuration of the OCT device according to the present embodiment will be described with reference to Fig. 8. Fig. 8 shows the schematic configuration of the OCT device according to the present embodiment and its optical system. In the following description, the direction that approximately coincides with the line of sight of the subject's eye E is defined as the Z direction. Also, the plane perpendicular to the Z direction is defined as the XY plane, the horizontal direction is defined as the X direction, and the vertical direction is defined as the Y direction.
OCT装置には、光学ヘッド部500、分光器600が設けられている。以下、光学ヘッド部500、分光器600の構成を順に説明する。
The OCT device is equipped with an
<光学ヘッド部500及び分光器600の構成>
光学ヘッド部500には、被検眼Eの前眼部Eaや眼底Efの2次元画像及び断層画像を撮影するための光学系が設けられている。以下、光学ヘッド部500内に配置される各種光学系について説明する。
<Configuration of
The
光学ヘッド部500において、被検眼Eに対向して対物レンズ501が配置される。対物レンズ501の光軸L1上には光路分岐部として機能する第1ダイクロイックミラー502及び第2ダイクロイックミラー503が配置される。第1ダイクロイックミラー502及び第2ダイクロイックミラー503によって、前眼部観察系の光路(光軸L2)、眼底撮影系の光路(光軸L3)、及び測定光学系の光路(光軸L5)が、波長帯域ごとに分岐される。
In the
第2ダイクロイックミラー503の反射方向の光軸L2上には、レンズ520、プリズム521、絞り522、レンズ523、及びイメージセンサ524が配置される。イメージセンサ524は、赤外域の感度を持つモノクロのセンサである。これら光軸L2上に配置される光学部材等によって前眼部Eaの観察を行うための前眼部観察系が構成される。
A
イメージセンサ524は、不図示の制御部に接続される。イメージセンサ524は検出した光に応じた信号を不図示の制御部に送る。対物レンズ501の近くに配置された前眼部観察用光源525が、被検眼Eの前眼部Eaを照明する。
The
第1ダイクロイックミラー502の透過方向の光軸L3上には、穴あきミラー531、撮影絞り532、フォーカスレンズ533、結像レンズ534、第3ダイクロイックミラー535、及びイメージセンサ536が配置される。穴あきミラー531は、中央部に開口を有する。フォーカスレンズ533は、不図示の制御部により制御される不図示のモータ等の駆動部により図中矢印で示される光軸方向に移動可能なように保持される。フォーカスレンズ533を光軸L3上で移動させることにより眼底撮影系のフォーカスを調整することができる。光軸L3上の光路は、第3ダイクロイックミラー535によって、イメージセンサ536へ至る光路と固視灯537へ至る光路とに、波長帯域ごと、もしくは一部を透過、一部を反射する形で各光路に分岐される。
On the optical axis L3 in the transmission direction of the first
イメージセンサ536は、可視光と赤外光とに感度を有する、動画観察と静止画撮影を兼ねた眼底画像用センサである。イメージセンサ536は検出した光に応じた信号を不図示の制御部に送る。制御部は、イメージセンサ536から受け取った信号に基づいて眼底観察画像又は眼底画像(眼底正面画像)を生成し、不図示の表示部に表示させることができる。固視灯537は、可視光を発して被検者の固視を促す。なお、固視灯537には、その他、眼底撮影に必要な光束をカットするための不図示の絞りが設けられてもよい。
The
また、光軸L3上には、視度補正レンズ538が、例えば不図示のモータ等の駆動部を用いて挿入されることができる。また、視度補正レンズ538は、同様に駆動部を用いて光軸L3から抜去することができる。不図示の制御部は、駆動部を制御して視度補正レンズ538の挿抜を制御することで、眼底撮影系について、さらに広い視度範囲でのフォーカスの調整を行うことができる。
A
穴あきミラー531の反射方向の光軸L4上には、角膜バッフル540、リレーレンズ541、フォーカス視標ユニット542、レンズ543、及びリングスリット544がこの順で配置される。角膜バッフル540は、中心に遮光点を有する。リングスリット544は、リング状のスリット開口を有する。また、光軸L4上には遮光点を有する遮光部材としての水晶体バッフル545、及び赤外光を透過し可視光を反射する特性を有するダイクロイックミラー546が配置されている。
A
フォーカス視標ユニット542は、フォーカスレンズ533を用いたフォーカス合わせの視標を提供する光学部材であり、本実施例では、視標の一例として、スプリット輝線を照射する。本実施例に係るフォーカス視標ユニット542は、フォーカスレンズ533と連動して光軸L4に沿って移動可能なスプリット視標部材を有する。また、スプリット視標部材は、不図示の制御部により制御される不図示のモータ等の駆動部によって、光軸L4の光路に対して挿抜されることができるように構成されている。
The
フォーカス視標ユニット542によって照射されたスプリット輝線は、リレーレンズ541を通って、穴あきミラー531で第2ダイクロイックミラー503の側に反射される。穴あきミラー531で反射されたスプリット輝線は、第2ダイクロイックミラー503、第1ダイクロイックミラー502、及び対物レンズ501を介して被検眼Eの眼底Efに投影される。不図示の制御部は、眼底観察画像からスプリット輝線の位置を検出することによってフォーカスのずれ量を算出することができる。
The split bright lines irradiated by the
ダイクロイックミラー546の反射方向には、コンデンサレンズ547及び白色LED光源548が配置される。白色LED光源548は、可視のパルス光を発する白色LEDが複数個配置された撮影用光源である。ダイクロイックミラー546の透過方向には、コンデンサレンズ549及び赤外LED光源550が配置される。赤外LED光源550は、赤外の定常光を発する赤外LEDが複数個配置された観察光源である。なお、白色LED光源548及び赤外LED光源550は、不図示の制御部によって駆動を制御される。
A
なお、白色LEDと赤外LEDの照射の切り替えは、白色LED光源548と赤外LED光源550を、不図示の切り替え機構にて光路に挿抜することで切り替えてもよく、ダイクロイックミラー546を不要とすることができるという利点を有する
対物レンズ501、ダイクロイックミラー546、これらの間の光学部材、及びコンデンサレンズ547,549により、眼底Efを照明する照明光学系が構成される。照明光学系を介して、白色LED光源548又は赤外LED光源550の光により被検眼Eの眼底Efを照明することができる。また、光軸L3,L4上の光学部材により眼底撮影系が構成される。
Incidentally, the switching between the white LED and the infrared LED irradiation may be performed by inserting and removing the white LED
第1ダイクロイックミラー502の反射方向の光軸L5上には、測定光学系として、レンズ551、ミラー552、XYスキャナ553、フォーカスレンズ554、コリメータレンズ555-1、及びファイバ端555-2が配置される。XYスキャナ553は、Xスキャナ553-1とYスキャナ553-2を含む。Xスキャナ553-1とYスキャナ553-2は、例えば、ガルバノミラー等の任意の偏向手段により構成され、測定光を被検眼Eの眼底Ef上で走査する走査部として機能する。Xスキャナ553-1及びYスキャナ553-2の中心位置付近は、被検眼Eの瞳の位置と、光学的な共役関係となっている。なお、図8において、Xスキャナ553-1と、Yスキャナ553-2との間の光路は紙面内において構成されているが、実際は紙面垂直方向に構成されている。また、測定光を走査する走査部は、一枚で2次元方向に光を偏向することができるMEMSミラー等を用いて構成されてもよい。
On the optical axis L5 in the reflection direction of the first
本実施例では、Xスキャナ553-1は、測定光をX方向に走査することができ、Yスキャナ553-2は、測定光をX方向に直交するY方向に走査することができる。なお、本実施例では、X方向を主走査方向、Y方向を副走査方向としてスキャンを行う例について述べるが、走査方向はこれに限られない。このようなスキャンにおける主走査方向と副走査方向は互いに交差する方向であればよく、例えば、Y方向を主走査方向、X方向を副走査方向としてもよい。また、互いに交差する、X方向及びY方向の成分を有する斜め方向を主走査方向及び副走査方向としてもよい。また、走査パターンは、例えば、3Dスキャン、ラジアルスキャン、クロススキャン、リサージュスキャン、サークルスキャン、又はラスタースキャン等であってよい。 In this embodiment, the X scanner 553-1 can scan the measurement light in the X direction, and the Y scanner 553-2 can scan the measurement light in the Y direction perpendicular to the X direction. In this embodiment, an example is described in which the X direction is the main scanning direction and the Y direction is the sub-scanning direction, but the scanning directions are not limited to this. The main scanning direction and the sub-scanning direction in such a scan may be any directions that intersect with each other, for example, the Y direction may be the main scanning direction and the X direction may be the sub-scanning direction. In addition, the main scanning direction and the sub-scanning direction may be diagonal directions having components in the X direction and the Y direction that intersect with each other. In addition, the scanning pattern may be, for example, a 3D scan, a radial scan, a cross scan, a Lissajous scan, a circle scan, or a raster scan.
測定光源557は、測定光路に入射させる測定光を得るための光を発する光源である。本実施例の場合、OCT光学系における測定光は光ファイバ556-2のファイバ端555-2を光源として出射され、ファイバ端555-2は被検眼Eの眼底Efと光学的な共役関係を有する。ファイバ端555-2は、コリメータレンズ555-1の焦点位置に配置され、測定光は光源として作用するファイバ端555-2からコリメータレンズ555-1を通過して平行光束として出射される。なお、コリメータレンズ555-1及びファイバ端555-2によりコヒーレンスゲート555が構成される。
The
フォーカスレンズ554は、OCT光学系のフォーカス調整用のレンズであり、制御部300により制御される不図示のモータ等の駆動部によって、図中矢印にて示される光軸方向に駆動される。フォーカス調整は、測定光を眼底Ef上に結像するように行われる。フォーカスレンズ554は、測定光光源となるファイバ端555-2と、走査部として機能するXスキャナ553-1及びYスキャナ553-2との間に配置されている。以上に述べたフォーカス調整によって、ファイバ端555-2から出射された測定光の像を被検眼Eの眼底Efに結像させることができ、眼底Efからの戻り光を光ファイバ556-2に効率良く戻すことができる。
The
次に、測定光源557からの光路と、参照光学系及び分光器200の構成について説明する。なお、上述した測定光学系と、測定光源557からの光路に含まれる光学部材と、参照光学系と、分光器200とよりOCT光学系が構成されている。また、測定光源557、光カプラ556、光ファイバ556-1~4、レンズ558、分散補償用ガラス559、参照ミラー560、及び分光器200によってマイケルソン干渉系が構成されている。
Next, the configuration of the optical path from the
本実施例では、測定光源557として、代表的な低コヒーレンス光源であるSLD(Super Luminescent Diode)を用いる。測定光源557より出射される光の中心波長は880nm、波長幅は約60nmである。ここで、波長幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため、重要なパラメータである。また、光源の種類は、ここではSLDを選択したが、低コヒーレンス光が出射できればよく、例えば、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等も用いることができる。測定光の中心波長としは、例えば、眼を測定することを鑑みて、近赤外光の波長を用いることができる。また、第1ダイクロイックミラー502及び第2ダイクロイックミラー503の特性により、眼底撮影系の光路(光軸L3)、測定光学系の光路(光軸L5)、及び前眼観察光路(光軸L2)が分岐される。そのため、各光路で使用される波長についてある程度の波長差を設ける必要がある。本実施例では、これらの観点から、SLDの波長として上記を選択した。
In this embodiment, a typical low-coherence light source, SLD (Super Luminescent Diode), is used as the
光ファイバ556-1~4は、光カプラ556に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバである。測定光源557から出射された光は、光ファイバ556-1を介して光カプラ556に導かれる。光カプラ556に導かれた光は、光カプラ556により光ファイバ556-2側に向かう測定光と、光ファイバ556-3側に向かう参照光とに分割される。ここで、光カプラ556は、測定光源557からの光を測定光と参照光に分割する分割器の一例として機能する。
Optical fibers 556-1 to 556-4 are single-mode optical fibers that are connected to and integrated with
上述のように、本実施例では、OCT光学系における測定光は、光ファイバ556-2のファイバ端を光源として出射される。測定光は上述した測定光学系の光路を通じ、観察対象である被検眼Eの眼底Efに照射され、網膜による反射や散乱により、戻り光として同じ光路を通じて再び光カプラ556に到達する。
As described above, in this embodiment, the measurement light in the OCT optical system is emitted from the fiber end of the optical fiber 556-2 as a light source. The measurement light passes through the optical path of the measurement optical system described above, is irradiated onto the fundus Ef of the subject's eye E, which is the object of observation, and is reflected and scattered by the retina, and reaches the
一方、参照光は、光ファイバ556-3、レンズ558、及び測定光と参照光との分散を合わせるために挿入された分散補償用ガラス559を介して、参照ミラー560に到達し、反射される。参照ミラー560に反射された参照光は同じ光路を戻り、再び光カプラ556に到達する。
Meanwhile, the reference light passes through optical fiber 556-3,
再度光カプラ556に至った参照光と測定光(戻り光)とは、光カプラ556によって合波される。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長とがほぼ同一となったときに、この合波によって各々の光による干渉が生じる。OCT光学系のコリメータレンズ555-1及びファイバ端555-2から構成されるコヒーレンスゲート555は、不図示のモータ等の駆動部によって図中矢印にて示す光軸方向に位置関係を一体として調整可能に保持される。コヒーレンスゲート555を用いることにより、被検眼Eによって変わる測定光の光路長を、参照光の光路長に対して合わせることが可能である。得られた干渉光は、光ファイバ556-4を介して分光器600に導かれる。
The reference light and the measurement light (return light) that reach the
分光器600には、レンズ601、回折格子602、レンズ603、及びラインセンサ604が設けられている。光ファイバ556-4から出射された干渉光はレンズ601を介して略平行光となった後、回折格子602で分光され、レンズ603によってラインセンサ604上に結像される。ラインセンサ604における各素子は、受光した光に応じた干渉信号を生成し、ラインセンサ604は干渉信号を不図示の制御部に送る。制御部は、ラインセンサ604から受け取った干渉信号を所定のタイミングにてサンプリングし、所定の信号処理を施して断層画像を生成することができる。
さらに、光学ヘッド部500には、不図示のヘッド駆動部が設けられている。ヘッド駆動部の駆動を制御することで、光学ヘッド部500を被検眼Eに対して3次元(X、Y、Z)方向に移動させることができる。これにより、不図示の制御部は、被検眼Eに対する光学ヘッド部500のアライメントを行うことができる。
Furthermore, the
本実施例において、イメージセンサ536にてワイド前眼観察画像を取得し、イメージセンサ524にてファイン前眼観察画像を取得する。ワイド前眼観察画像のフォーカス機構を有するレンズは、フォーカスレンズ533であり、光学ヘッド部500に伴うフォーカスの駆動方法に関しては、実施例1と同一であるため、説明を省略する。
In this embodiment, a wide anterior observation image is acquired by the
ファイン前眼観察画像の取得について説明する。本実施例において、プリズム521が含まれる点が実施例1と異なる。以下、プリズム521のその効果について図9(a)及び図9(b)を用いて説明する。
The acquisition of a fine anterior eye observation image will now be described. This embodiment differs from embodiment 1 in that it includes a
プリズム付きレンズ110には、図9(a)に示されるように、フレネルプリズム521-1,521-2が設けられている。なお、プリズム521は、フレネルプリズム521-1,521-2が被検眼Eの前眼部Eaと共役となる位置に配置されている。なお、本実施例では、フレネルプリズム521-1,521-2のプリズム効果により、プリズム付きレンズ521を通る光束による像が光学ヘッド部500と被検眼Eとの距離に応じて上下に分割されるように、プリズム521を配置している。しかしながら、プリズム効果による像の分割方向は所望の構成に応じて任意に設定されてよく、プリズム521もこれに応じて任意の向きで配置されてよい。
As shown in FIG. 9A, the lens with
ここで、光学ヘッド部100と被検眼Eとの位置関係、つまりアライメント位置が理想位置にある場合について述べる。この場合には、被検眼Eの前眼部Eaからの反射・散乱光の光束は、プリズム521のフレネルプリズム521-1,521-2上に一度結像し、フレネルプリズム521-1,521-2のプリズム効果により、像が分割(イメージスプリット)される。しかしながら、イメージセンサ524の撮影面もフレネルプリズム521-1,521-2と共役なため、イメージセンサ524を用いて撮影された前眼観察用画像は、図9(b)の前眼観察用画像901のようになる。前眼観察用画像901では、前眼部像は画像の中心にあり、瞳孔像の上半分と下半分が合致している。
Here, we will describe the positional relationship between the
これに対し、アライメント位置がxy方向において理想位置にない場合には、前眼観察用画像は、図9(b)の前眼観察用画像902のようになる。前眼観察用画像902では、前眼部像が画像の中心からずれた位置にあるが、z方向の位置は理想位置にあるため瞳孔像の上半分と下半分が合致している。
In contrast, if the alignment position is not ideal in the x and y directions, the anterior eye observation image will look like anterior
次に、アライメント位置がxy方向では理想位置にあり、z方向では理想位置よりも遠い(光学ヘッド部500と被検眼Eとの距離が理想距離より長い)場合には、前眼観察用画像は、図9(b)の前眼観察用画像903のようになる。前眼観察用画像903では、前眼部像は画像の中心にあるものの、瞳孔像の上半部と下半分がずれている。
Next, when the alignment position is at the ideal position in the xy direction and farther than the ideal position in the z direction (the distance between the
同様に、アライメント位置がxyz方向(又はxz方向若しくはyz方向)において理想位置にない場合には、イメージセンサ524を用いて撮影された前眼観察用画像において前眼部像は画像の中心からずれ、瞳孔像の上半分と下半分もずれることになる。例えば、アライメント位置がx方向において理想位置になく、且つ、z方向において理想位置よりも近い(光学ヘッド部500と被検眼Eとの距離が理想距離より短い)場合には、前眼観察用画像は図9(b)の前眼観察用画像904のようになる。前眼観察用画像904では、前眼観察用画像902では、前眼部像が画像の中心から横方向にずれた位置にあり、瞳孔像の上半部と下半分がずれている。なお、前眼観察用画像904では、瞳孔像の上半部と下半分のずれ方向が、前眼観察用画像903での瞳孔像の上半部と下半分のずれ方向と逆向きであり、それぞれの画像に対応するアライメント位置のz方向のずれ方向が逆になっていることが分かる。
Similarly, if the alignment position is not in the ideal position in the xyz directions (or the xz directions or the yz directions), the anterior eye image in the anterior eye observation image captured using the
実施例1の構成において、実施例1の切り替え範囲のうち、ファイン前眼観察で検知が可能になるという範囲の設定において、ファイン前眼観察の検知可能な範囲として、スプリット画像が中心で検知可能な範囲に設定することもできる。 In the configuration of Example 1, when setting the range of the switching range of Example 1 where detection is possible with fine anterior observation, the detectable range with fine anterior observation can also be set to the range where the split image is detectable at the center.
上記の機構を備えることで、本実施例のファイン前眼観察画像を用いたアライメントを実施する。一方で、下記ワイド前眼観察画像を用いたアライメントについて説明する。 By providing the above mechanism, alignment can be performed using the fine anterior observation image of this embodiment. On the other hand, alignment using the wide anterior observation image will be explained below.
ワイド前眼観察画像は、赤外LED光源550を用いて照明される。光学ヘッド部500が、被検眼Eの眼底部Efの観察・撮影のための作動距離近傍の距離にある場合には、赤外LED光源550の眼底部Efが照明される。一方で、眼底部Efの観察・撮影のための作動距離近傍外にある場合には、被検眼Eの前眼部Eaが照明され、ワイド前眼観察画像はイメージセンサ536にて取得される。
The wide anterior eye observation image is illuminated using an infrared
ワイド前眼観察画像のフォーカスについては、視度補正レンズ538を使用してもよい。特に+ディオプタ側の視度補正レンズを使用し、ワイド前眼画像を取得し、光学ヘッド部500の位置に応じて、フォーカスレンズ533を駆動する構成とすることも可能である。視度補正レンズの挿抜で画像が不連続となることを考慮すると、+ディオプタ側の視度補正レンズを挿入したまま、ワイド前眼観察画像を使用したアライメントを行うことが望ましい。しかしながら、不連続とならないように、視度補正レンズの挿抜で同じディオプタとなるフォーカスレンズ533の位置を記憶しておき、視度補正レンズの挿抜時に瞬時に記憶した位置にフォーカスレンズ533を移動させる構成としてもよい。
The
上記以外の構成、撮影の流れ・フローは、実施例1と同様であるため、説明を省略する。 Other than the above, the configuration and shooting process are the same as in Example 1, so the explanation will be omitted.
(変形例)
実施例1および、実施例2は、それぞれ独立にワイド前眼観察画像とファイン前眼観察画像を取得したが、共用としてもよい。例えば実施例2において、イメージセンサ524に至る前眼観察光路L2を設ける構成とした。しかしながら、不図示の挿抜可能な光学系を、例えば対物レンズ501と穴あきミラー531の間に配置することで、イメージセンサ536を共用しながら、ワイド前眼観察画像とファイン前眼観察画像の取得を共用してもよい。
(Modification)
In the first and second embodiments, the wide anterior observation image and the fine anterior observation image are acquired independently, but they may be shared. For example, in the second embodiment, an anterior observation optical path L2 leading to the
上述した実施例に係る眼科装置における測定光学系の構成は一例であり、所望の構成に応じて任意に変更されてよい。 The configuration of the measurement optical system in the ophthalmic device according to the above-mentioned embodiment is one example, and may be changed as desired.
なお、本開示は、以下の構成および方法等を含む。 This disclosure includes the following configurations and methods:
(構成1)
被検眼に対向する対物レンズと、フォーカス手段とを含む、被検眼の眼底を撮像する第1の光学系と、
前記対物レンズを含む、前眼部を撮像する第2の光学系と、
前記被検眼と前記対物レンズとの相対位置の変更を行うアライメント手段と、
前記第1の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第1の制御と、前記第2の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第2の制御とを行う制御手段と、を有し、
前記第1の制御の初期位置は、前記アライメント手段の駆動範囲内において前記被検眼から所定の位置よりも遠い位置が設定され、
前記制御手段は、前記相対位置の変更を行いながら前記フォーカス手段の調整を行い、
前記第2の制御は、前記第1の制御を開始した後に開始される眼科装置。
(Configuration 1)
a first optical system for imaging a fundus of the subject's eye, the first optical system including an objective lens facing the subject's eye and a focusing device;
a second optical system for imaging the anterior segment of the eye, the second optical system including the objective lens;
an alignment means for changing a relative position between the eye and the objective lens;
a control unit that performs a first control for controlling the alignment unit based on an image captured by the first optical system, and a second control for controlling the alignment unit based on an image captured by the second optical system,
an initial position of the first control is set to a position farther from the subject's eye than a predetermined position within a driving range of the alignment means;
The control means adjusts the focus means while changing the relative position,
The second control is started after the first control is started.
(構成2)
前記第1の制御と前記第2の制御とは、前記駆動範囲が互いに重なりを持ち、
前記制御手段は、前記アライメント手段が前記所定の位置まで来たら、前記第1の制御から前記第2の制御に切り替える構成1に記載の眼科装置。
(Configuration 2)
the driving ranges of the first control and the second control overlap with each other;
2. The ophthalmologic apparatus according to configuration 1, wherein the control unit switches from the first control to the second control when the alignment unit reaches the predetermined position.
(構成3)
前記所定の位置は、前記アライメント手段の動きが所定の量になったことを検知した結果に基づいて判定される構成1又は2に記載の眼科装置。
(Configuration 3)
3. The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined position is determined based on a result of detecting that the movement of the alignment means has reached a predetermined amount.
(構成4)
前記所定の位置は、前記フォーカス手段の位置に基づいて判定される、又は、前記第2の光学系で検知可能な領域内である構成1又は2に記載の眼科装置。
(Configuration 4)
3. The ophthalmic apparatus according to claim 1, wherein the predetermined position is determined based on a position of the focusing means, or is within an area detectable by the second optical system.
(構成5)
前記第2の光学系は、前記被検眼と本体ヘッド部との距離に応じて、画像がスプリットする構成を含み、
前記検知可能な領域は、前記スプリットされた画像で被検眼の位置を検知できる領域である構成4に記載の眼科装置。
(Configuration 5)
the second optical system includes a configuration in which an image is split depending on a distance between the subject's eye and a main body head unit,
5. The ophthalmologic apparatus according to configuration 4, wherein the detectable area is an area in which the position of the subject's eye can be detected in the split image.
(構成6)
前記フォーカス手段の調整は、前記アライメント手段の駆動量に応じてあらかじめ記憶された駆動方法にて駆動する構成1乃至5のいずれか1項に記載の眼科装置。
(Configuration 6)
6. The ophthalmologic apparatus according to any one of configurations 1 to 5, wherein the adjustment of the focusing means is performed by driving the focusing means using a driving method that is stored in advance in accordance with a driving amount of the alignment means.
(構成7)
前記フォーカス手段の調整は、前記第1の光学系の画像の状態に基づいて駆動する構成1乃至5のいずれか1項に記載の眼科装置。
(Configuration 7)
6. The ophthalmic apparatus according to any one of configurations 1 to 5, wherein the adjustment of the focusing means is driven based on the state of the image of the first optical system.
(方法1)
被検眼に対向する対物レンズと、フォーカス手段とを含む、被検眼の眼底を撮像する第1の光学系と、前記対物レンズを含む、前眼部を撮像する第2の光学系と、前記被検眼と前記対物レンズとの相対位置の変更を行うアライメント手段と、を有する眼科装置の制御方法であって、
前記第1の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第1の制御を行い、
前記第2の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第2の制御と行い、
前記第1の制御は、前記アライメント手段の駆動範囲内において前記被検眼から所定の位置よりも遠い位置を初期位置として設定され、
前記相対位置の変更を行いながら前記フォーカス手段の調整を行い、
前記第2の制御は、前記第1の制御を開始した後に開始される眼科装置の制御方法。
(Method 1)
A control method for an ophthalmologic apparatus having a first optical system for imaging a fundus of a subject's eye, the first optical system including an objective lens facing the subject's eye and a focusing device, a second optical system for imaging an anterior segment of the eye, the second optical system including the objective lens, and an alignment device for changing a relative position between the subject's eye and the objective lens, the method comprising:
performing a first control for controlling the alignment means based on an image captured by the first optical system;
performing a second control of controlling the alignment means based on an image captured by the second optical system;
The first control sets a position farther from the subject's eye than a predetermined position within a driving range of the alignment means as an initial position,
adjusting the focusing means while changing the relative position;
A control method for an ophthalmic apparatus, wherein the second control is started after the first control is started.
(プログラム)
方法1に記載の眼科装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
(program)
A program for causing a computer to execute the method for controlling an ophthalmic apparatus according to the method 1.
(その他の実施例)
また、開示の技術は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、開示の技術は、上述した様々な実施例の1以上の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。コンピュータは、1つ又は複数のプロセッサー若しくは回路を有し、コンピュータ実行可能命令を読み出し実行するために、分離した複数のコンピュータ又は分離した複数のプロセッサー若しくは回路のネットワークを含みうる。
Other Examples
The disclosed technology can also be realized by executing the following process. That is, the disclosed technology can also be realized by supplying software (programs) that realize one or more functions of the various embodiments described above to a system or device via a network or a storage medium, and having a computer (or a CPU, MPU, etc.) of the system or device read and execute the programs. The computer has one or more processors or circuits, and may include multiple separate computers or a network of multiple separate processors or circuits to read and execute computer-executable instructions.
このとき、プロセッサー又は回路は、中央演算処理装置(CPU)、マイクロプロセッシングユニット(MPU)、グラフィクスプロセッシングユニット(GPU)、特定用途向け集積回路(ASIC)、又はフィールドプログラマブルゲートウェイ(FPGA)を含みうる。また、プロセッサー又は回路は、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、データフロープロセッサ(DFP)、又はニューラルプロセッシングユニット(NPU)を含みうる。
In this case, the processor or circuitry may include a central processing unit (CPU), a microprocessing unit (MPU), a graphics processing unit (GPU), an application specific integrated circuit (ASIC), or a field programmable gate array (FPGA). The processor or circuitry may also include a digital signal processor (DSP), a data flow processor (DFP), or a neural processing unit (NPU).
Claims (9)
前記対物レンズを含む、前眼部を撮像する第2の光学系と、
前記被検眼と前記対物レンズとの相対位置の変更を行うアライメント手段と、
前記第1の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第1の制御と、前記第2の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第2の制御とを行う制御手段と、を有し、
前記第1の制御の初期位置は、前記アライメント手段の駆動範囲内において前記被検眼から所定の位置よりも遠い位置が設定され、
前記制御手段は、前記相対位置の変更を行いながら前記フォーカス手段の調整を行い、
前記第2の制御は、前記第1の制御を開始した後に開始される眼科装置。 a first optical system for imaging a fundus of the subject's eye, the first optical system including an objective lens facing the subject's eye and a focusing device;
a second optical system for imaging the anterior segment of the eye, the second optical system including the objective lens;
an alignment means for changing a relative position between the eye and the objective lens;
a control unit that performs a first control for controlling the alignment unit based on an image captured by the first optical system, and a second control for controlling the alignment unit based on an image captured by the second optical system,
an initial position of the first control is set to a position farther from the subject's eye than a predetermined position within a driving range of the alignment means;
The control means adjusts the focus means while changing the relative position,
The second control is started after the first control is started.
前記制御手段は、前記アライメント手段が前記所定の位置まで来たら、前記第1の制御から前記第2の制御に切り替える請求項1に記載の眼科装置。 the driving ranges of the first control and the second control overlap with each other;
The ophthalmic apparatus according to claim 1 , wherein the control means switches from the first control to the second control when the alignment means reaches the predetermined position.
前記検知可能な領域は、前記スプリットされた画像で被検眼の位置を検知できる領域である請求項4に記載の眼科装置。 the second optical system includes a configuration in which an image is split depending on a distance between the subject's eye and a main body head unit,
The ophthalmologic apparatus according to claim 4 , wherein the detectable area is an area in which the position of the subject's eye can be detected in the split image.
前記第1の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第1の制御を行い、
前記第2の光学系で撮像した画像に基づいて前記アライメント手段を制御する第2の制御と行い、
前記第1の制御の初期位置は、前記アライメント手段の駆動範囲内において前記被検眼から所定の位置よりも遠い位置が設定され、
前記相対位置の変更を行いながら前記フォーカス手段の調整を行い、
前記第2の制御は、前記第1の制御を開始した後に開始される眼科装置の制御方法。 A control method for an ophthalmologic apparatus having a first optical system for imaging a fundus of a subject's eye, the first optical system including an objective lens facing the subject's eye and a focusing device, a second optical system for imaging an anterior segment of the eye, the second optical system including the objective lens, and an alignment device for changing a relative position between the subject's eye and the objective lens, the method comprising:
performing a first control for controlling the alignment means based on an image captured by the first optical system;
performing a second control of controlling the alignment means based on an image captured by the second optical system;
an initial position of the first control is set to a position farther from the subject's eye than a predetermined position within a driving range of the alignment means;
adjusting the focusing means while changing the relative position;
A control method for an ophthalmic apparatus, wherein the second control is started after the first control is started.
A program for causing a computer to execute the method for controlling an ophthalmic apparatus according to claim 8.
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