JP2015085044A - 眼科撮影装置、眼科撮影システム、及び眼科撮影プログラム - Google Patents

眼科撮影装置、眼科撮影システム、及び眼科撮影プログラム Download PDF

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直人 本多
秀樹 青野
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秀樹 青野
幸弘 樋口
Yukihiro Higuchi
幸弘 樋口
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Abstract

【課題】 従来技術の問題点を解決できる。
【解決手段】 光源からの光を測定光として被検眼に導く測定光路と、光源からの光を参照光として導光する参照光路と、被検眼に照射された測定光と参照光との干渉を検出する検出器と、を備える干渉光学系と、測定光を被検眼上で走査する走査手段と、被検眼の正面画像を撮像する正面撮像光学系と、を備え、走査手段の各走査位置での検出器からの検出信号に基づいて被検眼の断層画像を得る眼科撮影装置であって、眼科撮影装置は、検出器からの検出信号に基づいて断層画像を生成するホストコンピュータとデータ通信手段を介して接続され、検出信号をデータ通信手段を介してホストコンピュータに送信すると共に、生成された断層画像をデータ通信手段を介して受け取り、断層画像と、正面画像とを、眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させる表示制御部を備える。
【選択図】 図1

Description

被検眼を撮影するための眼科撮影装置、及び眼科撮影システムに関する。
従来、被検眼の断層画像を非侵襲で撮影することができる眼科装置として、低コヒーレント光等を用いた眼科用光干渉断層計(Optical Coherence Tomography: OCT)が、知られている(例えば、特許文献1参照)。
第1の従来装置として、装置本体とパソコンが別に配置された構成が知られている。このような装置において、取得された信号を基に生成された断層画像は、例えば、眼科撮影装置の本体部に接続されたコンピュータ等の表示部に表示される。検者は、例えば、コンピュータの表示部に表示されたリアルタイムの断層画像を確認する。別配置されるパソコンには、例えば、汎用パソコンが用いられ、比較的安価で高機能が実現され、さらに、場合によっては、装置本体への特殊なハード制御が実行できる点で有利である。また、別に配置されたパソコンにおいて、例えば、解析プログラムが起動されることによって、断層画像の解析処理を行うことも可能である。
また、装置本体に設けられた表示部には、CCDカメラ等によって撮影された前眼部画像が表示され、撮影装置本体と被検眼とのアライメントに利用される。
第2の従来装置として、装置本体の内部にパソコン基板が内蔵され、装置本体に設けられたモニタにて前眼部画像と断層画像が表示される構成を備える装置も現れている。
特開2008−29467号公報
しかしながら、第1の従来装置(装置本体とPCが分離されたタイプ)において、OCT画像を確認しながら装置の操作を行おうとするとき、検者は、装置の操作部と、コンピュータの表示部を交互に確認する必要がある。このため、検者に余計な負担が掛かる。
第2の従来装置(スタンドアロンタイプ)は、装置本体でOCT画像を確認できるが、装置本体に高価なパソコン用基板が設けられるため、装置本体のコストアップ及び故障への脆弱性が残る。さらに、第2の従来装置においても、断層画像の解析(例えば、層厚計測)には、外部の汎用のパーソナルコンピュータが利用されているので、2つのパソコンが用いられる結果となる。
本発明は、上記従来技術の少なくとも一つの問題点を解決できる眼科撮影装置を提供することを技術課題とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
(1) 光源と、前記光源からの光を測定光として被検眼に導くための測定光路と、前記光源からの光を参照光として導光するための参照光路と、被検眼に照射された前記測定光と前記参照光との干渉を検出するための検出器と、を備える干渉光学系と、前記測定光路に配置され、前記測定光を被検眼上で走査するための走査手段と、被検眼の正面画像を撮像する正面撮像光学系と、を備え、前記走査手段の各走査位置での前記検出器からの検出信号に基づいて被検眼の断層画像を得る眼科撮影装置であって、前記眼科撮影装置は、前記検出器からの検出信号に基づいて断層画像を生成するホストコンピュータとデータ通信手段を介して接続され、前記検出器からの検出信号を前記データ通信手段を介して前記ホストコンピュータに送信すると共に、前記ホストコンピュータによって生成された断層画像を前記データ通信手段を介して受け取り、さらに、前記データ通信手段を介して受け取られた断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする。
(2) (1)の眼科撮影装置と、前記ホストコンピュータと、を備える眼科撮影システムであって、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像は、前記通信手段を介して前記ホストコンピュータに転送され、前記ホストコンピュータは、前記断層画像を生成する画像処理部と、前記データ通信手段を介して転送された前記正面画像と、前記画像処理部にて生成された前記断層画像と、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる第2の表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
(3) (1)の眼科撮影装置と、前記ホストコンピュータと、を備える眼科撮影システムにおいて実行される、眼科撮影プログラムであって、前記眼科撮影システムのプロセッサによって実行されることで、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像を、前記通信手段を介して前記ホストコンピュータに転送する転送ステップと、前記ホストコンピュータによって前記断層画像を生成させる画像処理ステップと、前記データ通信手段を介して転送された前記正面画像と、前記画像処理部にて生成された前記断層画像とを、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる表示制御ステップと、を前記眼科撮影システムにおいて実行させることを特徴とする。
本実施形態の眼科装置の外観を示す概略図である。 本実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。 本実施形態の表示部に表示される画面の一例を示す図である。 撮像素子に撮像された前眼部像が表示部に表示されたときの例である。 撮像素子に撮像された眼底画像が表示部に表示されたときの例である。 本実施形態の制御系を示すブロック図である。 被検眼に対するアライメント検出について説明する図である。
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態の眼科装置の外観を示す概略図である。図2は、本実施形態の眼科撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。なお、本実施形態においては、被検眼の奥行き方向をZ方向(光軸L1方向)、奥行き方向に垂直(被検者の顔面と同一平面)な平面上の水平方向成分をX方向、鉛直方向成分をY方向として説明する。
<概要>
本装置1は、干渉光学系(OCT光学系)200と、正面撮影光学系(例えば、撮影光学系30あるいは前眼部観察光学系60)と、を主に備える。
干渉光学系200は、光源102と、検出器120と、走査部108と、を主に備える。検出器120は、被検眼Eに照射された測定光と参照光とを干渉して検出する。測定光は、光源102から出射され、測定光路を通って被検眼Eに導かれる。参照光は、光源102から出射され、参照光路を通って検出器に導かれる。正面撮影光学系は、被検眼の正面像(例えば、前眼部、眼底)を撮像してもよく、例えば、SLO、カメラ等が用いられる。
走査部108は、測定光路に配置され、測定光を被検眼E上で走査する。走査部108は、測定光を被検眼E上で繰り返し走査してもよい。正面撮影光学系は、被検眼Eの正面画像(例えば、前眼部画像、眼底画像)を撮像してもよい。
本装置1は、走査部108の各走査位置での検出器120からの検出信号に基づいて被検眼Eの断層画像を得ることができる。
また、本装置1は、検出器120からの検出信号に基づいて断層画像を生成するホストコンピュータ(例えば、PC90)と、データ通信部(例えば、USB信号線76,77)を介して接続される(図6参照)。ホストコンピュータは、もちろんPC90に限定されず、他のコンピュータであってもよい。なお、データ通信部は、有線による通信手段であってもよいし、無線による通信手段であってもよい。
ホストコンピュータは、画像処理部(例えば、CPU91)と、表示部95と、第2の表示制御部(例えば、CPU91)を備えてもよい。画像処理部は、例えば、断層画像を生成する。第2の表示制御手段は、データ通信部を介して転送された正面画像と、画像処理部にて生成された断層画像とを表示部95に表示させてもよい(図3参照)。
また、ホストコンピュータは、検出器120からの検出信号に基づいて、時間的に連続する複数の断層画像によるライブ断層画像(例えば、動画像)を生成してもよい。
また、本装置1は、検出器120からの検出信号を、データ通信手段を介してホストコンピュータに送信する。また、本装置1は、ホストコンピュータによって生成された断層画像をデータ通信部を介して受け取る。なお、本装置1は、データ通信部を介して正面画像をホストコンピュータに転送してもよい。
さらに、データ通信部を介して受け取られた断層画像83と、正面撮像光学系20によって撮像された正面画像とを、本装置1に設けられた表示部75に表示させる表示制御部(例えば、制御部70)を備えてもよい。
また、表示制御部は、断層画像を評価し、その評価結果を断層画像と共に表示部75に表示してもよい。
また、データ通信部として、第1の通信ケーブル(例えば、USB信号線77)が用いられてもよい。第1の通信ケーブルを専用ケーブルとして、検出器120とホストコンピュータが直接的に接続されてもよい。
また、データ通信部として、第2の通信ケーブル(例えば、USB信号線76)が用いられてもよい。第2の通信ケーブルを介して、ホストコンピュータによって生成された断層画像が受け取られるようにしてもよい。なお、データ通信部には、ユニバーサル・シリアル・バスが利用されてもよい。
なお、本装置1は、装置状態を検知、又は制御する制御信号をデータ通信部を介して送受信してもよい。
また、本装置1は、走査部108の繰り返し走査に応じて、検出器120からの検出信号をデータ通信部を介してホストコンピュータに送信すると共に、ホストコンピュータによって生成されたライブ断層画像をデータ通信部を介して受け取ってもよい。また、表示制御部(例えば、制御部70)は、データ通信部を介して受け取られたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像されたライブ正面画像とを、表示部75に表示させてもよい。
なお、本装置1とホストコンピュータを、一つの眼科撮影システムとして機能させてもよい。例えば、正面撮像光学系によって撮像された正面画像を、データ通信部を介してホストコンピュータに転送する転送ステップと、ホストコンピュータによって断層画像を生成させる画像処理ステップと、データ通信部を介して転送された正面画像と、画像処理部にて生成された断層画像とを、表示部75に表示させる表示制御ステップと、を眼科撮影システムのプロセッサ等に実行させてもよい。
<眼科撮影装置本体の表示部とホストコンピュータの表示部の両方へのライブ断層画像の表示>
典型的な眼科撮影システムは、眼科撮影装置(例えば、本装置1)と、ホストコンピュータ(例えば、PC90)と、画像処理部(例えば、CPU90)と、第1の表示制御部と、第2の表示制御部と、を備えてもよい。画像処理部は、検出器120からの検出信号に基づいて時間的に連続する複数の断層画像によるライブ断層画像を生成してもよい。
第1の表示制御部は、画像処理器によって生成されたライブ断層画像と、正面撮像光学系20によって撮像された正面画像とを、眼科撮影装置に設けられた表示部75に表示させてもよい。
第2の表示制御部は、画像処理器によって生成されたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、ホストコンピュータに設けられた表示部95に表示させてもよい。
これによって、眼科撮影装置とホストコンピュータの両方のモニタにライブ断層画像と正面画像が表示される。なお、正面画像については、眼科撮影装置とホストコンピュータのいずれかのモニタに表示されてもよい。
一例として、画像処理部は、ホストコンピュータに設けられ、眼科撮影装置は、画像処理部によって生成されたライブ断層画像をデータ通信部を介して受け取ってもよい。第1の表示制御部は、データ通信部を介して受け取られたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを眼科撮影装置に設けられた表示部75に表示させてもよい。
他の例として、画像処理部は、眼科撮影装置に設けられ、ホストコンピュータは、画像処理部によって生成されたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、をデータ通信部を介して受け取り、第2の表示制御部は、データ通信部を介して受け取られたライブ断層画像と正面画像とを、ホストコンピュータに設けられた表示部95に表示させてもよい。
正面撮像光学系は、正面画像として、時間的に連続する複数の正面画像によるライブ正面画像を撮像してもよい。第1の表示制御部は、画像処理器によって生成されたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像されたライブ正面画像とを、眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させてもよい。
第2の表示制御部は、画像処理器によって生成されたライブ断層画像と、正面撮像光学系によって撮像されたライブ正面画像とを、ホストコンピュータに設けられた表示部95に表示させてもよい。
<実施例>
本実施例の装置本体部1は、図1(a)に示すように、例えば、基台4と、撮影部3と、顔支持ユニット5と、操作部74と、を主に備える。撮影部3は、後述する光学系を収納してもよい。撮影部3は、被検眼Eに対して3次元方向(XYZ)に移動可能に設けられてもよい。顔支持ユニット5は、被検者の顔を支持するために基台4に固設されてもよい。
撮影部3は、XYZ駆動部6により、眼Eに対して左右方向、上下方向(Y方向)及び前後方向に相対的に移動されてもよい。なお、撮影部3は、さらに、基台4に対する移動台2の移動によって、左右眼に対して左右方向(X方向)及び前後(作動距離)方向(Z方向)に移動されてもよい。
ジョイスティック74aは、眼Eに対して撮影部3を移動させるために検者によって操作される操作部材として用いられる。もちろん、ジョイスティック74aに限定されず、他の操作部材(例えば、タッチパネル、トラックボール等)であってもよい。
例えば、操作部は、検者からの操作信号を一旦、制御部70に送信する。この場合、制御部70は、後述するパーソナル・コンピュータ90に操作信号を送ってもよい。例えば、パーソナル・コンピュータ90は、操作信号に応じた制御信号を制御部70に送る。そして、例えば、制御部は、制御信号を受け取ると、制御信号に基づいて各種制御を行う。
例えば、ジョイスティック74aの操作によって、移動台2が被検眼に対して移動される。また、回転ノブ74bを回転操作することにより、XYZ駆動部6がY駆動し撮影部3がY方向に移動される。なお、移動台2を設けず、ジョイスティック74aが操作されたとき、XYZ駆動部6によって撮影部3が被検眼に対して移動される構成であってもよい。
なお、撮影部3には、例えば、表示部75が設けられても良い(例えば、検者側)。表示部75は、例えば、眼底観察像、眼底撮影像、及び前眼部観察像等を表示してもよい。
また、本実施形態の装置本体部1は、パーソナル・コンピュータ(以下、PC)90と接続されている。PC90には、例えば、表示部95、操作部材(キーボード96、マウス97等)が接続されてもよい。
図2に示すように、本実施形態の光学系は、照明光学系10、撮影光学系30、干渉光学系200(以下、OCT光学系ともいう)200を主に備える。さらに、光学系は、フォーカス指標投影光学系40、アライメント指標投影光学系50、前眼部観察光学系60を備えても良い。撮影光学系30は、眼底を可視光によって撮影(例えば、無散瞳状態)することによってカラー眼底画像を得るための眼底カメラ光学系として用いられる。撮影光学系30は、被検眼の眼底塑像を撮像する。OCT光学系200は、被検眼眼底の断層画像を光干渉の技術を用いて非侵襲で得る。
<照明光学系>
照明光学系10は、例えば、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、光源14、コンデンサレンズ15、リングスリット17、リレーレンズ18、ミラー19、黒点板20、リレーレンズ21、孔あきミラー22、対物レンズ25を主に備える。撮影光源14は、フラッシュランプ等であってもよい。黒点板20は、中心部に黒点を有する。
また、観察照明光学系は、光源11、赤外フィルタ12、コンデンサレンズ13、ダイクロイックミラー16、リングスリット17から対物レンズ25までの光学系を主に備える。光源11は、ハロゲンランプ等であってもよい。赤外フィルタ12は、波長750nm以上の近赤外光を透過する。ダイクロックミラー16は、コンデンサレンズ13とリングスリット17との間に配置される。また、ダイクロイックミラー16は、光源11からの光を反射し撮影光源14からの光を透過する特性を持つ。
<眼底カメラ光学系>
撮影光学系30は、例えば、対物レンズ25、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33、撮像素子35が主に配置されている。撮影絞り31は、孔あきミラー22の開口近傍に位置する。フォーカシングレンズ32は、光軸方向に移動可能である。撮像素子35は、可視域に感度を有する撮影に利用可能である。撮影絞り31は対物レンズ25に関して被検眼Eの瞳孔と略共役な位置に配置されている。フォーカシングレンズ32は、モータを備える移動機構49により光軸方向に移動される。
また、結像レンズ33と撮像素子35の間には、赤外光及び可視光の一部を反射し、可視光の大部分を透過する特性を有するダイクロイックミラー34が配置される。ダイクロイックミラー37の反射方向には、赤外域に感度を有する観察用撮像素子38が配置されている。なお、ダイクロイックミラー34の代わりに、跳ね上げミラーが用いられても良い。跳ね上げミラーは、例えば、眼底観察時に光路に挿入され、眼底撮影時に光路から退避される。
また、対物レンズ25と孔あきミラー22の間には、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー(波長選択性ミラー)24が斜設されている。ダイクロイックミラー24は、OCT測定光の波長光、及びアライメント指標投影光学系50及び前眼部照明光源58の波長光(中心波長940nm)を反射する。また、ダイクロイックミラー24は、眼底観察用照明の波長光の光源波長(中心波長880nm)を含む波長900nm以下を透過する特性を有する。撮影時には、ダイクロイックミラー24は挿脱機構66により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構66は、ソレノイドとカム等により構成することができる。
また、ダイクロイックミラー24の撮像素子35側には、挿脱機構66の駆動により光路補正ガラス28が跳ね上げ可能に配置されている。光路挿入時には、光路補正ガラス28は、ダイクロイックミラー24によってシフトされた光軸L1の位置を補正する役割を持つ。
観察用の光源11を発した光束は、赤外フィルタ12により赤外光束とされ、コンデンサレンズ13、ダイクロイックミラー16により反射されてリングスリット17を照明する。そして、リングスリット17を透過した光は、リレーレンズ18、ミラー19、黒点板20、リレーレンズ21を経て孔あきミラー22に達する。孔あきミラー22で反射された光は、補正ガラス28、ダイクロイックミラー24を透過し、対物レンズ25により被検眼Eの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検眼眼底部を照明する。
また、眼底からの反射光は、対物レンズ25、ダイクロイックミラー24、補正ガラス28、孔あきミラー22の開口部、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33、ダイクロイックミラー37、を介して撮像素子38に結像する。なお、撮像素子38の出力は制御部70に入力され、制御部70は、撮像素子38によって撮像される被検眼の眼底観察画像82を表示部75に表示する(図3参照)。
また、撮影光源14から発した光束は、コンデンサレンズ15を介して、ダイクロイックミラー16を透過する。その後、眼底観察用の照明光と同様の光路を経て、眼底は可視光により照明される。そして、眼底からの反射光は対物レンズ25、孔あきミラー22の開口部、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33を経て、撮像素子35に結像する。
<フォーカス指標投影光学系>
フォーカス指標投影光学系40は、赤外光源41、スリット指標板42、2つの偏角プリズム43、投影レンズ47、照明光学系10の光路に斜設されたスポットミラー44を主に備える。2つの偏角プリズム43は、スリット視標板42に取り付けられる。スポットミラー44は、照明光学系10の航路に斜設される。また、スポットミラー44はレバー45の先端に固着されている。スポットミラー44は、通常は光軸に斜設されるが、撮影前の所定のタイミングで、ロータリソレノイド46の軸の回転により、光路外に退避させられる。
なお、スポットミラー44は被検眼Eの眼底と共役な位置に配置される。光源41、スリット指標板42、偏角プリズム43、投影レンズ47、スポットミラー44及びレバー45は、フォーカシングレンズ32と連動して移動機構49により光軸方向に移動される。また、フォーカス指標投影光学系40のスリット指標板42の光束は、偏角プリズム43及び投影レンズ47を介してスポットミラー44により反射された後、リレーレンズ21、孔あきミラー22、ダイクロイックミラー24、対物レンズ25を経て被検眼Eの眼底に投影される。眼底へのフォーカスが合っていないとき、指標像S1・S2は、ずれ方向及びずれ量に応じて分離された状態で眼底上に投影される。一方、フォーカスが合っているときには、指標像S1・S2は、合致した状態で眼底上に投影される(図5参照)。そして、指標像S1・S2は、撮像素子38によって眼底像と共に撮像される。
<アライメント指標投影光学系>
アライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系50には、図2における左上の点線内の図に示すように、撮影光軸L1を中心として同心円上に45度間隔で赤外光源が複数個配置されている。本実施形態における眼科撮影装置は、第1視標投影光学系(0度、及び180)と、第2視標投影光学系と、を主に備える。第1視標投影光学系は、赤外光源51とコリメーティングレンズ52を持つ。第2視標投影光学系は、第1指標投影光学系とは異なる位置に配置され、6つの赤外光源53を持つ。赤外光源51は、撮影光軸L1を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置される。この場合、第1指標投影光学系は被検眼Eの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影する。第2指標投影光学系は被検眼Eの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、図2の本図には、便宜上、第1指標投影光学系(0度、及び180度)と、第2指標投影光学系の一部のみ(45度、135度)が図示されている。
<前眼部観察光学系>
被検眼の前眼部を撮像する前眼部観察(撮影)光学系60は、ダイクロイックミラー24の反射側に、ダイクロイックミラー61、絞り63、リレーレンズ64、二次元撮像素子(受光素子:以下、撮像素子65と省略する場合あり)65を主に備える。撮像素子65は、赤外域の感度を持つ。また、撮像素子65はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、赤外光を発する前眼部照明光源58により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部照明光源58により照明された前眼部は、対物レンズ25、ダイクロイックミラー24及びダイクロイックミラー61からリレーレンズ64の光学系を介して撮像素子65により受光される。また、アライメント指標投影光学系50が持つ光源から発せられたアライメント光束は被検眼角膜に投影される。その角膜反射像は対物レンズ25〜リレーレンズ64を介して撮像素子65に受光(投影)される。
二次元撮像素子65の出力は制御部70に入力され、図4及び図5に示すように表示部75には、二次元撮像素子65によって撮像された前眼部像が表示される。なお、前眼部観察光学系60は、被検眼に対する装置本体のアライメント状態を検出するための検出光学系を兼用する。
<OCT光学系>
図2に戻る。OCT光学系200は、いわゆる眼科用光干渉断層計(OCT:Optical coherence tomography)の装置構成を持ち、眼Eの断層像を撮像する。OCT光学系200は、測定光源102から出射された光をカップラー(光分割器)104によって測定光(試料光)と参照光に分割する。そして、OCT光学系200は、測定光を眼Eの眼底Efに導き,また、参照光を参照光学系110に導く。測定光は、コリメータレンズ123、フォーカスレンズ124を介し、走査部108に達し、例えば、2つのガルバノミラーの駆動によって反射方向が変えられる。そして、走査部108で反射された測定光は、リレーレンズ22を介して、ダイクロイックミラー24で反射された後、対物レンズ25を介して、被検眼眼底に集光される。その後、眼底Efによって反射された測定光と,参照光との合成による干渉光を検出器(受光素子)120に受光させる。
検出器120は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインOCTの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器120によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル(Aスキャン信号)が取得される。例えば、Spectral-domain OCT(SD−OCT)、Swept-source OCT(SS−OCT)が挙げられる。Spectral-domain OCT(SD−OCT)の場合、例えば、光源102として広帯域光源が用いられ、検出器120として分光器(スペクトロメータ)が用いられる。Swept-source OCTの場合、例えば、光源102として波長可変光源が用いられ、検出器120として単一のフォトダイオードが用いられる(平衡検出を行ってもよい)。また、Time-domain OCT(TD−OCT)であってもよい。
走査部108は、測定光源から発せられた光を被検眼眼底上で走査させる。例えば、走査部108は、眼底上で二次元的(XY方向(横断方向))に測定光を走査させる。走査部108は、瞳孔と略共役な位置に配置される。走査部108は、例えば、2つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機151によって任意に調整される。
これにより、光源102から出射された光束はその反射(進行)方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。これにより、眼底Ef上における撮像位置が変更される。走査部108としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー(ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ)の他、光の進行(偏向)方向を変化させる音響光学素子(AOM)等が用いられる。
参照光学系110は、眼底Efでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系110は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。
参照光学系110は、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を変更してもよい。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系の測定光路中に配置されてもよい。
より詳細には、参照光学系110は、例えば、コリメータレンズ129、参照ミラー131、参照ミラー駆動部150を主に備える。参照ミラー駆動部150は、参照光路中に配置され、参照光の光路長を変化させるべく、光軸方向に移動可能な構成になっている。光を参照ミラー131により反射することにより再度カップラー104に戻し、検出器120に導く。他の例としては、参照光学系110は、透過光学系(例えば、光ファイバー)によって形成され、カップラー104からの光を戻さず透過させることにより検出器120へと導く。
<制御部>
続いて、本実施形態の制御系について図6を用いて説明する。図6に示すように、本実施形態の制御部70には、前眼部観察用の撮像素子65と、赤外眼底観察用の撮像素子38と、表示部75と、操作部74、USB2.0規格のHUB71と、各光源(図は略す)、各種アクチュエータ(図は略す)等が接続される。USB2.0HUB71には、装置本体部1に内蔵された撮像素子35と、PC(パーソナルコンピュータ)90が接続される。
PC90は、プロセッサとしてのCPU91、操作入力部(例えば、マウス、キーボード等)、記憶手段としてのメモリ(不揮発性メモリ)72、表示部95、を備える。CPU91は、装置本体部1の制御を司ってもよい。メモリ72は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、PC90に着脱可能に装着されるUSBメモリ、外部サーバー等がメモリ72として使用されうる。メモリ72には、装置本体部(眼科撮影装置)1による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。
また、メモリ72には、PC90が眼科解析装置として使用されるための眼科解析プログラムが記憶されている。つまり、PC90は、眼科解析装置を兼用してもよい。また、メモリ72には、走査ラインにおける断層像(OCTデータ)、三次元断層像(三次元OCTデータ)、眼底正面像、断層像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶される。操作入力部には、検者による各種操作指示が入力される。
眼科解析装置として使用される場合、PC90(より詳細には、CPU91)は、例えば、取得された断層画像データ(例えば、三次元OCTデータ)における眼底の層情報を画像処理により検出してもよい。PC90は、正常眼データベースを参照して各層の検出結果を解析し、解析情報を取得してもよい。解析情報は、メモリ72に断層像と共に記憶される。PC90は、メモリ72に記憶した解析情報を断層像共に表示部95の画面上に表示する。もちろん、PC90は、表示部95の画面上に表示する画像として、解析情報又は断層像の少なくとも一方を表示する構成としてもよい。なお、PC90は、得られた解析情報を、装置本体部1の表示部75に表示するようにしてもよい。
例えば、解析情報としては、解析マップ、解析チャート、デビエーションマップ等が挙げられる。例えば、解析マップとしては、比較マップ、差分マップ等が挙げられる。比較マップは、被検眼の網膜層の厚みと正常眼データベースに記憶された所定の被検眼の網膜層の厚みとの比較結果を示す(詳細は後述する)。
差分マップは、被検眼の網膜層の厚みとデータベースに記憶された所定の被検眼の網膜層の厚みとの差分結果を示す。デビエーションマップは、被検眼の網膜層の厚みと正常眼データベースに記憶された所定の被検眼の網膜層の厚みとのずれを標準偏差にて示したマップである。なお、解析情報は、網膜層に限定されず、脈絡膜層の関する解析情報であってもよいし、網膜層と脈絡膜層を含む眼底全体の解析情報であってもよい。
また、例えば、解析チャートは、予め設定されたセクション毎に解析値を示すチャートである。制御部70は、解析値として、予め設定されたセクション毎に解析結果の基本統計量を求めてもよい。基本統計量しては、代表値(平均値、中央値、最頻値、最大値、最小値、など)、散布度(分散、標準偏差、変動係数)などであってもよい。
より具体的には、解析チャートは、予め設定されたセクション毎に解析結果の代表値(例えば、平均値、中央値)を示すチャートであってもよい。解析チャートは、予め設定されたセクション毎に解析結果の最大値又は最小値を示すチャートであってもよい。セクション毎の解析結果には、セクション内での各位置での解析結果が含まれることで、安定した解析値が得られる。
PC90には、本装置本体部1に内蔵されるOCT撮影用の検出器(例えば、ラインCCD等)120がUSB3.0ポート79a,79bを経由してUSB信号線で接続される。このように、本実施形態においては、装置本体1とPC90は、2本のUSB信号線76,77によって互いに接続される。
また、制御部70は、撮像素子65に撮像された前眼部画像81からアライメント指標を検出処理してもよい。制御部70は、撮像素子65の撮影信号に基づいて被検眼に対する装置本体1のアライメント偏位量を検出してもよい。
また、制御部70は、図4の前眼部像観察画面(図5の眼底観察画面に表示させてもよい)に示すように、アライメント基準となるレチクルLTを表示部75の画面上の所定位置に電子的に形成して表示させてもよい。また、制御部70は、検出されたアライメント偏位量に基づいてレチクルLTとの相対距離が変化されるようにアライメント指標A1の表示を制御してもよい。
制御部70は、撮像素子65と、撮像素子38によって撮像された前眼部観察画像及び赤外眼底観察画像を本体の表示部に表示する。
また、制御部70は、前眼部観察画像及び赤外眼底画像を、HUB71、USB2.0ポート78a、78b経由でPC90へストリーミング出力をする。PC90に備わるPC90は、ストリーミング出力された前眼部画像、眼底観察画像82をそれぞれ、PC90の表示部95上に表示する。前眼部観察画像及び赤外眼底画像は、表示部95上にライブ画像(例えば、ライブ正面画像)として同時に表示されても良い(図3の前眼部観察画像81、眼底観察画像82、)。
一方、撮像素子35によるカラー眼底画像の撮影は、制御部70からのトリガ信号に基づいて行われる。カラー眼底画像も、HUB71とUSB2.0ポート78a,78b経由で制御部70及びPC90へ出力され、表示部75またはPC90の表示部95上に表示される。
さらに、検出器120はUSB3.0ポート79a,79bを経由してPC90へ接続される。検出器120からの受光信号は、PC90へ入力される。PC90(より詳しくは、PC90のプロセッサ(例えば、CPU))は、検出器120からの受光信号を演算処理することによって断層画像83を生成する。
例えば、フーリエドメインOCTの場合、PC90は、検出器120から出力される各波長での干渉信号を含むスペクトル信号を処理する。PC90は、スペクトル信号を処理して被検眼の内部情報(例えば、深さ方向に関する被検眼のデータ(深さ情報))を得る。より詳細には、スペクトル信号(スペクトルデータ)は、波長λの関数として書き換えられ、波数k(=2π/λ)に関して等間隔な関数I(k)に変換される。PC90は、波数k空間でのスペクトル信号をフーリエ変換することにより深さ(Z)領域における信号分布を得る。
さらに、PC90は、測定光の走査等によって異なる位置で得られた内部情報を並べて被検眼の情報(例えば、断層画像)を得てもよい。PC90は、は、得られた結果をメモリ72に記憶する。PC90は、得られた結果を表示部95に表示してもよい。
装置本体部1は、PC90からのレリーズ信号により、あらかじめ設定されたスキャンパターンにて撮影を行う。PC90は、各々の撮影信号を処理し、PC90の表示部95上へ画像結果を出力する。
この時、検出器120は、検出された検出信号をPC90へ出力する。PC90は、検出器120からの出力から断層画像を生成する。
PC90は、USB2.0ポート78b,78a、HUB71を経由して、生成した断層画像を装置本体1へ転送する。制御部70は、転送された断層画像83を表示部75に表示する(例えば、断層画像83参照)。なお、検出器120からの出力信号に基づいてPC90によってOCT正面画像が生成され、表示部75上にOCT正面画像が表示されても良い。
本実施形態において、検者は、装置本体部1に配設された表示部75を見ながら、OCTの撮影設定、アライメント、オプティマイズ等の各設定または位置合わせを行うことができる(詳細は後述する)。従って、検者は、図1(b)に示すように、異なる位置に配置された装置本体1の表示部75とPC90側の表示部95を、交互に確認する手間を省くことができる。また、被検者の瞼を開いて撮影を行う場合、検者は、PC90の表示部を確認しながら行うより、表示部75を確認しながら行う方が開瞼作業を行い易い場合がある。
さらに、断層画像83、眼底画像82、前眼部画像81等が表示部75とPC90の表示部95の両方に表示されていることによって、検者は、装置本体部1を用いて操作するか、PC90を用いて操作するかを好みに合わせて選択することができる。また、表示部75とPC90の表示部95の両方に各種撮影画像が表示されるため、画像を観察できる画面が増え、複数人で画像を確認することが容易になる。
また、PC90の表示部95によって画像を観察する検者と、装置本体部1で撮影を行う検者とに分かれて測定を行う場合、撮影を行う検者は、表示部75にて撮影した断層画像83を確認し、上手く撮影できなかったときは、撮影をやり直すことができる。このため、表示部95を観察する検者が、撮影を行う検者に測定のやり直しを告げることが少なくなる。
以上のように、装置本体部1の表示部75と、PC90の表示部95の両方に断層画像83を表示させることによって、装置本体部1は、検者の好みに合わせた撮影方法に適応できる。
前述のカラー眼底撮影も同様である。カラー眼底撮影された結果は、PC90に入力されるだけでなく、プレビュー結果等の画像情報を、USB2.0ポート78b,78a、HUB71を経由して装置本体に転送し、装置本体1の表示部75上にカラー眼底画像を表示できてもよい。これによって、検者は、カラー眼底画像を見るために装置本体1とPC90を交互に確認する手間を省くことができる。また、カラー眼底撮影画像を見ながら装置本体部1を操作する場合、コンピュータ側の表示部95を覗く必要がなく、表示部75を確認すればよいので、検者の負担が低減される。
さらに、USBポート、HUB71経由の信号線は、適当な時間間隔での装置の状態、またはPC90からの制御命令など、OCTまたは眼底カメラ撮影に必要な情報のやり取りにも用いられてもよい。USBポート、HUB71経由の信号線は、例えば、ある時間間隔おきの装置本体部1のセンサー状態若しくは各種装置ステータス、またはPC90からのガルバノスキャナの位置制御などの情報をやり取りできてもよい。
例えば、装置本体1の操作部74からの操作信号はPC90に送信されてもよい。PC90は、操作部74からの操作信号に応じた制御信号を、装置本体1に送信してもよい。より詳細には、PC90は、操作部74からの操作信号に基づいて、装置本体1の走査部108の駆動を制御してもよい。
この場合、装置本体1の操作部74からの操作信号は、装置本体1の制御部70に一旦入力され、制御部70がPC90に操作信号を送信してもよい。PC90は、操作部74からの操作信号に応じた制御信号を装置本体1の制御部70に入力し、制御部70が装置本体1の駆動を制御するようにしてもよい。
もちろん、装置本体1内において装置制御に関する処理が完結されてもよい。この場合、操作部74からの操作信号に基づいて、制御部70が装置本体1を直接駆動させてもよい。
<制御動作>
以上のような構成を備える装置において、その制御動作の一例について説明する。制御部70は、例えば、撮像素子65からの撮像画像、撮像素子38からの撮像画像、及びPC90からのOCT画像を合成し、観察画面として表示部75の画面上に表示してもよい。観察画面には、図3に示すように、ライブの前眼部観察画像81、ライブの眼底観察画像82、ライブの断層画像(以下、ライブ断層画像ともいう)が同時に表示されてもよい。
断層画像83はPC90からUSB2.0ポート78b,78aを経由して制御部70に出力され、表示部75に表示される。本実施形態においては、表示部75の中央部に眼底画像82、右上部に前眼部画像81、右下部に断層画像83がそれぞれ表示されるがこれに限定されない。検者は、これらの画像を表示部75で確認しながら装置本体部1の操作を行う。
検者は、顔支持ユニット5に被検者の顔を支持させる。そして、検者は、図示無き固視標を注視するように被検者に指示する。初期段階では、ダイクロイックミラー24は撮影光学系30の光路に挿入されており、撮像素子65に撮像された前眼部像が表示部75に表示される。
検者は、上下左右方向のアライメント調整として、例えば、ジョイスティック74aを操作し、前眼部像が表示部75に現れるように撮影部3を左右上下に移動させる。前眼部像が表示部75に現れるようになると、図4に示すように、8つの指標像(第1のアライメント指標像)Ma〜Mhが現れるようになる。この場合、撮像素子65による撮像範囲としては、アライメント完了時点において、前眼部の瞳孔、虹彩、睫が含まれる程度の範囲が好ましい。
<アライメント検出及びXYZ方向に関する自動アライメント>
アライメント指標像Ma〜Mhが二次元撮像素子65に検出されると、制御部70は、自動アライメント制御を開始する。制御部70は、二次元撮像素子65から出力される撮像信号に基づいて被検眼に対する撮影部3のアライメント偏位量Δdを検出する。より具体的には、リング状に投影された指標像Ma〜Mhによって形成されるリング形状の中心のXY座標を略角膜中心として検出し、予め撮像素子65上に設定されたXY方向のアライメント基準位置O1(例えば、撮像素子65の撮像面と撮影光軸L1との交点)と角膜中心座標との偏位量Δdを求める(図7参照)。なお、画像処理により瞳孔中心を検出し、その座標位置と基準位置O1との偏位量によりアライメントずれが検出されるようにしてもよい。
そして、制御部70は、この偏位量Δdがアライメント完了の許容範囲Aに入るように、XYZ駆動部6の駆動制御による自動アライメントを作動する。偏位量Δdがアライメント完了の許容範囲Aに入り、その時間が一定時間(例えば、画像処理の10フレーム分又は0.3秒間等)継続しているか(アライメント条件Aを満足しているか)により、XY方向のアライメントの適否を判定する。
また、制御部70は、前述のように検出される無限遠の指標像Ma,Meの間隔と有限遠の指標像Mh,Mfの間隔とを比較することによりZ方向のアライメント偏位量を求める。この場合、制御部70は、撮影部3が作動距離方向にずれた場合に、前述の無限遠指標Ma,Meの間隔がほとんど変化しないのに対して、指標像Mh,Mfの像間隔が変化するという特性を利用して、被検眼に対する作動距離方向のアライメント偏位量を求める(詳しくは、特開平6−46999号参照)。
また、制御部70は、Z方向についても、Z方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、その偏位量が、アライメントが完了したとされるアライメント許容範囲に入るように、XYZ駆動部6の駆動制御による自動アライメントを作動する。Z方向の偏位量がアライメント完了の許容範囲に一定時間入っているか(アライメント条件を満足しているか)により、Z方向のアライメントの適否を判定する。
前述したアライメント動作によって、XYZ方向のアライメント状態がアライメント完了の条件を満たしたら、制御部70はXYZ方向のアライメントが合致したと判定し、次のステップに移行する。
ここで、XYZ方向におけるアライメント偏位量Δdが許容範囲A1に入ったら、駆動部6の駆動を停止させると共に、アライメント完了信号を出力する。なお、アライメント完了後においても、制御部70は、偏位量Δdを随時検出しており、偏位量Δdが許容範囲A1を超えた場合、自動アライメントを再開する。すなわち、制御部70は、偏位量Δdが許容範囲A1を満たすように被検者眼に対して撮影部3を追尾させる制御(トラッキング)を行う。
<瞳孔径の判定>
アライメント完了後、制御部70は、被検眼の瞳孔状態の適否の判定を開始する。この場合、瞳孔径の適否は、撮像素子65による前眼部像から検出される瞳孔エッジが、所定の瞳孔判定エリアから外れているか否かで判定される。瞳孔判定エリアの大きさは、画像中心(撮影光軸中心)を基準に、眼底照明光束が通過可能な径(例えば、直径4mm)として設定されているものである。簡易的には、画像中心を基準に左右方向及び上下方向で検出される4点の瞳孔エッジを使用する。瞳孔エッジの点が瞳孔判定エリアよりも外にあれば、撮影時の照明光量が十分に確保される(詳しくは、本出願人による特開2005−160549号公報を参考にされたい)。なお、瞳孔径の適否判定は、撮影が実行されるまで継続され、その判定結果が表示部75上に表示される。
<フォーカス状態の検出/オートフォーカス>
また、撮像素子65を用いたアライメントが完了されると、制御部70は、被検眼の眼底に対するオートフォーカスを行う。図5は、撮像素子38で撮像される眼底像の例であり、眼底像の中心にフォーカス視標投影光学系40によるフォーカス指標像S1、S2が投影されている。ここで、フォーカス指標像S1,S2は、フォーカスが合っていないときには分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。制御部70は、指標像S1,S2を画像処理により検出し、その分離情報を得る。そして、制御部70は、指標像S1,S2の分離情報を基に移動機構49の駆動を制御し、眼底に対するピントが合うようにレンズ32を移動させる。
<最適化制御>
アライメント完了信号が出力されると、制御部70は、最適化制御を開始するためのトリガ信号を発し、最適化の制御動作を開始する。制御部70は、最適化を行うことによって、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようにする。なお、本実施例において、最適化の制御は、光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整(ポラライザ調整)、の制御である。なお、最適化の制御において、眼底に対する一定の許容条件を満たすことができればよく、最も適切な状態に調整する必要は必ずしもない。
最適化制御において、制御部70は、初期化の制御として、参照ミラー131とフォーカシングレンズ124の位置を初期位置に設定する。初期化完了後、制御部70は、設定した初期位置から参照ミラー131を一方向に所定ステップで移動させ、第1光路長調整を行う(第1自動光路長調整)。また、第1光路長調整と並行するように、制御部70は、前述の被検眼眼底に対する眼底カメラ光学系のフォーカス結果に基づいて、眼底観察画像82被検眼眼底に対する合焦位置情報(例えば、レンズ32の移動量)を取得する。合焦位置情報が取得されると、制御部70は、フォーカスシングレンズ124を合焦位置に移動させ、オートフォーカス調整(フォーカス調整)を行う。なお、合焦位置とは、観察画像として許容できる断層画像のコントラストを取得できる位置であればよく、必ずしも、フォーカス状態の最適位置である必要はない。
そして、フォーカス調整完了後、制御部70は、再度、参照ミラー131を光軸方向に移動させ、光路長の再調整(光路長の微調整)をする第2光路長調整を行う。第2光路長調整完了後、制御部70は、参照光の偏光状態を調節するためのポラライザ133を駆動させ、測定光の偏光状態を調整する(詳しくは、特願2012−56292号参照)。
以上のようにして、最適化の制御が完了されることにより、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようになる。そして、制御部70は、走査部108の駆動を制御し、眼底上で測定光を走査する。
検出器120によって検出された検出信号(スペクトルデータ)は、USB3.0ポート79a,79b(図6参照)を経由してPC90に送信される。PC90は、検出信号を受信し、検出信号を演算処理することによって断層画像83を生成する。
PC90は断層画像83を生成すると、断層画像83をUSB2.0ポート78b,78a及びHUB71を経由して、装置本体1の制御部70に送信する。制御部70は、USB2.0ポート78b,78a及びHUB71を経由して、PC90から断層画像83を受信し、表示部75に表示する。図3に示すように、制御部70は、前眼部観察画像81と眼底観察画像82と断層画像83を表示部75に表示する。
検者は、リアルタイムで更新される断層画像83を確認し、Z方向のアライメントを調整する。例えば、表示枠内に断層画像83が収まるように、アライメントを調整してもよい。
もちろん、PC90は、生成した断層画像83を表示部90に表示してもよい。PC90は、生成した断層画像83をリアルタイムで表示部95に表示させてもよい。さらに、PC90は、断層画像83の他、前眼部観察画像81、眼底観察画像82をリアルタイムで表示部95に表示させてもよい。
なお、PC90は、生成した断層画像83を評価し、その評価値を断層画像83と共に、表示部75等に表示してもよい。例えば、断層画像の信号強度の指標である評価値Bを断層画像83とともに表示してもよい。評価値Bは、B=((画像の平均最大輝度値)−(画像の背景領域の平均輝度値))/(背景領域の輝度値の標準偏差)の式より求められてもよい。評価値Bの求め方については、例えば、特開2012−213489号公報に記載の方法が利用できる。もちろん、断層画像の評価方法については、上記手法に限定されない。
なお、検者は、表示部75に表示された眼底観察画像82を観察し、画像のフォーカスを手動にて調整してもよい。例えば、検者は、装置本体の操作部74に設けられた機能切換ボタン74eを数回押す。操作部74は、操作信号を制御部70に一旦送信し、制御部70は、PC90に操作信号を送信する。PC90は、操作信号に基づいて、画質調整項目をフォーカスに切り換えるための制御信号を制御部70に送信し、制御部70は、画質調整項目をフォーカスに切り換える。選択された画像調整項目は制御部70によって、表示部75に表示されてもよい。この状態で、眼底観察画像82のフォーカスが合うように、調節ノブ74dを操作してもよい。調節ノブ74dが操作されると、フォーカスレンズ24が光軸方向に移動される。検者は、眼底観察画像82が鮮明に写るように調節ノブ74dを操作する。
また、検者は、表示部に表示されたリアルタイムの断層画像83(以下、OCTライブ画像、ライブ断層画像ともいう)を観察して、Z方向のアライメントを行ってもよい。例えば、検者は、上記と同様に装置本体1の操作部74に設けられた機能切換ボタン74eを数回押し、画質調整項目をZポジション(光路長調整)に切り換える。この状態で、検者は、断層画像83の表示領域の中央部に断層画像83が表示されるように、調節ノブ74dを操作する。調節ノブ74dが操作されると、参照ミラー131が移動され、光路長が調整される。この場合、断層画像83の表示領域を縦方向に意図的に制限し(狭め)、表示領域の中央部に断層画像83が表示されるときに、アライメントが合うように設定されてもよい。
また、検者は、表示部75に表示されたOCTライブ画像を観察し、ポラライザ調整を行ってもよい。例えば、検者は、上記と同様に装置本体1の操作部74に設けられた機能切換ボタン74eを数回押し、画質調整項目をポラリゼーションに切り換える。この状態で、検者は、調節ノブ74dを調節し、OCTライブ画像83の画質を調整してもよい。調節ノブ74dが操作されると、ポラライザ133が回転され、測定光または参照光の偏光方向が調節されてもよい。
なお、画像のフォーカス調整などを手動にて行う場合、検者は、調節ノブ74d等の操作によって調整を行うものと説明したが、これに限らない。例えば、検者は、タッチパネル機能を備えた表示部(例えば、表示部75)に対してタッチ操作をすることで、画像の調整を行ってもよい。
アライメント及び画質調整が完了されると、制御部70は、走査部108の駆動を制御し、眼底上で測定光を所定方向に関して走査させ、走査中に検出器120から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して断層画像を形成する。
図3は、表示部75に表示される表示画面の一例を示す図である。制御部70は、表示部75上に、前眼部観察光学系60によって取得された前眼部画像81、眼底観察画像82、断層画像83、ライン85を表示する。ライン85は、眼底観察画像82上における断層画像の測定位置(取得位置)を表す指標である。ライン85は、表示部75上の眼底観察画像82上に電気的に表示される。
本実施形態では、検者が表示部75に、タッチ操作又はドラック操作を行うことによって、撮影条件の設定が可能な構成となっている。検者は、タッチ操作によって表示部75上の任意の位置を指定できる。
<スキャンラインの設定>
図3は、走査位置の設定について説明する図である。断層画像及び眼底観察画像82が表示部75に表示されたら、検者は、リアルタイムで観察される表示部75上の眼底観察画像82から検者の撮影したい断層画像の位置を設定する。ここで、検者は、タッチパネル式の表示部75を用いて、ドラッグ操作を行うことによって、眼底観察画像82に対してライン85を移動させていき、走査位置を設定する。なお、ラインがX方向となるように設定すれば、XZ面の断層画像の撮影が行われ、ライン85がY方向となるように設定すれば、YZ面の断層画像の撮影が行われるようになっている。また、ライン85を任意の形状(例えば、斜め方向や丸等)に設定できるようにしてもよい。
なお、本実施形態において、装置本体1に設けられたタッチパネル式の表示部75の操作を主に説明したが、これに限らない。装置本体1の操作部74に設けられたジョイスティック74aまたは各種操作ボタンを操作することによっても、表示部75と同様に操作できてもよい。この場合も、例えば、操作部74からの操作信号は、制御部70を介してPCに送信され、PCは、操作信号に応じた制御信号を制御部70に送信するようにしてもよい。
検者によってライン85が眼底観察画像82に対して移動されると、制御部70は、随時走査位置の設定を行い、これに対応する走査位置の断層画像を取得する。そして、取得された断層画像を随時表示部75の表示画面上に表示する。また、制御部70は、表示部75から出力される操作信号に基づいて測定光の走査位置を変更すると共に、変更された走査位置に対応する表示位置にライン85を表示する。なお、ライン85の表示位置(表示部上における座標位置)と走査部108による測定光の走査位置との関係は、予め定まっているので、制御部70は、設定したライン85の表示位置に対応する走査範囲に対して測定光が走査されるように、走査部108の2つのガルバノミラーを適宜駆動制御する。
<断層画像の取得>
撮影条件の調整が完了した後、検者により、所望の位置にて、撮影開始スイッチ74cが操作されると、制御部70は、設定された走査位置に基づいてBスキャンによる断層画像の取得を行う。制御部70は、眼底観察画像82上に設定されたライン85の表示位置に基づいて、ライン85の位置に対応する眼底の断層画像が得られるように、走査部108を駆動させて測定光を走査させる。
PC90は、検出器120からの検出信号に基づいて断層画像の静止画を生成し、生成された静止画を装置本体1に転送する。制御部70は、PC90から転送された断層画像の静止画を表示部75上に表示する。
例えば、制御部70は、表示部75に、図示無きOKボタンとNGボタンを表示させてもよい。検者は、表示部75に表示された断層画像83をメモリ72に保存する場合はOKボタンを押し、保存しない場合は、NGボタンを押す。制御部70は、OKボタンが押されると、断層画像83をメモリ72に記憶させる。一方、制御部70は、NGボタンが押されると、断層画像83の撮影をやり直すようにしてもよい。
このように、表示部75に断層画像83を表示させることで、検者は、撮影が適切に行われたかどうかを、PC90を扱うことなく判断できる。
断層画像が得られると、制御部70は、眼底カメラ光学系100によってカラー眼底画像82を取得するステップに移行する。検者は、表示部75に表示される眼底観察画像82を観察しながら、所望する状態で撮影できるように、アライメントとフォーカスの微調整を行う。そして、検者による撮影開始スイッチ74cの入力があると、撮影が実行される。制御部70は、撮影開始スイッチ74cによるトリガ信号に基づいて、挿脱機構66を駆動することによって、ダイクロイックミラー24を光路から離脱させると共に、撮影光源14を発光させる。
撮影光源14が発光されることによって、被検眼眼底は可視光によって照射される。眼底からの反射光は対物レンズ25、孔あきミラー22の開口部、撮影絞り31、フォーカシングレンズ32、結像レンズ33、ダイクロイックミラー37を通過し、2次元受光素子35に結像する。2次元受光素子35で撮影されたカラー眼底画像は、HUB71、及びUSB2.0ポート78a,78bを経由して、PC90に受信され、その後、メモリ72に記憶される。
PC90は、上記のように得られた断層画像、眼底画像の少なくともいずれかに対して解析処理を行い、解析結果を表示部95に表示する。PC90は、解析結果を表示部75に表示するようにしてもよい。
なお、本実施形態において、装置本体1の制御部、眼底カメラ及びPC90はUSB2.0ポート78a,78b経由で接続される。USB規格は送受信を時分割にて行うので、1本のケーブルで双方向のやり取りを行うことができ、ケーブルの本数を少なくすることができる。
また、検出器120とPC90は通信速度の速いUSB3.0ポート79a,79b経由で接続されている。これによって、検出器120は、検出信号をPC90に高速で出力することができ、断層画像83が生成されるまでの時間を短縮することができる。なお、本実施形態においては、制御部70、HUB、撮像素子35及びPC90等を接続する場合も、USB3.0にて通信を行ってよい。
また、本実施形態では、USB3.0ポートと、USB2.0ポートの2本の回線で通信を行うものとしたが、これに限らない。例えば、一方が他方を兼用し、1本の回線で通信を行ってもよい。
なお、通信規格はUSBだけに限らず、他の規格を用いてもよい。例えば、カメラリンク規格またはギガビットイーサネット(登録商標)規格を用いても良い。複数の規格が併用されてもよい。また、USB端子に限らず、その他の接続端子を用いられてもよい。接続端子の種類は複数用いられてもよい。
なお、検出器120と装置本体部1の制御部70は、PC90を介して間接的に接続されているとしたが、これに限らない。例えば、検出器120は、制御部70と例えば、USB3.0にて接続されてもよい。この場合、制御部70は、検出器120からの検出信号をPC90に送信する。そして、PC90は、検出信号を受信すると、演算によって断層O画像を生成し、装置本体1の制御部70に送信してもよい。
なお、上記実施例においては、装置1とは別に配置されたPC90によって、OCT画像を生成するものと説明したが、これに限らない。例えば、眼科撮影装置1は、検出器120からの検出信号からOCT画像を生成するための演算処理部(例えば、ボードPC)を備えてもよい。そして、演算処理部は、検出器120からの検出信号からOCT画像を生成し、制御部70は、生成したOCT画像を装置1に設けられた表示部75に表示してもよい。もちろん、制御部70は、演算処理部によって生成されたOCT画像を、ビューワとして接続されたコンピュータに送信し、コンピュータは、OCT画像を受信する。コンピュータは、受信したOCT画像を、コンピュータに設けられたモニタに表示させてもよい。
1 眼科撮影装置
70 制御部
71 HUB
74 操作部
75 表示部
76,77 USB信号線
78a,78b USB2.0ポート
79a,79b USB3.0ポート
90 コンピュータ
95 表示部

Claims (13)

  1. 光源と、前記光源からの光を測定光として被検眼に導くための測定光路と、前記光源からの光を参照光として導光するための参照光路と、被検眼に照射された前記測定光と前記参照光との干渉を検出するための検出器と、を備える干渉光学系と、
    前記測定光路に配置され、前記測定光を被検眼上で走査するための走査手段と、
    被検眼の正面画像を撮像する正面撮像光学系と、
    を備え、前記走査手段の各走査位置での前記検出器からの検出信号に基づいて被検眼の断層画像を得る眼科撮影装置であって、
    前記眼科撮影装置は、
    前記検出器からの検出信号に基づいて断層画像を生成するホストコンピュータとデータ通信手段を介して接続され、
    前記検出器からの検出信号を前記データ通信手段を介して前記ホストコンピュータに送信すると共に、前記ホストコンピュータによって生成された断層画像を前記データ通信手段を介して受け取り、
    さらに、前記データ通信手段を介して受け取られた断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
  2. 前記眼科撮影装置は、前記データ通信手段として第1の通信ケーブルが用いられ、
    前記第1の通信ケーブルを専用ケーブルとして、前記検出器と前記ホストコンピュータが直接的に接続されていることを特徴とする請求項1の眼科撮影装置。
  3. 前記眼科撮影装置は、さらに、前記データ通信手段として第2の通信ケーブルが用いられ、
    前記第2の通信ケーブルを介して前記ホストコンピュータによって生成された断層画像が受け取られることを特徴とする請求項2の眼科装置。
  4. 前記通信手段は、ユニバーサル・シリアル・バスを利用することを特徴とする請求項1〜3のいずれかの眼科撮影装置。
  5. 前記眼科撮影装置は、さらに、装置状態を検知、又は制御する制御信号を前記通信手段を介して送受信することを特徴とする請求項1〜4のいずれかの眼科撮影装置。
  6. 前記表示制御手段は、前記断層画像を評価し、その評価結果を前記断層画像と前記眼科撮影装置に設けられた前記表示部に表示することを特徴とする請求項1〜5のいずれかの眼科撮影装置。
  7. 前記眼科撮影装置は、
    前記走査手段によって測定光を被検眼上で繰り返し走査し、
    前記検出器からの検出信号に基づいて、時間的に連続する複数の断層画像によるライブ断層画像を生成するホストコンピュータとデータ通信手段を介して接続され、
    前記走査手段の繰り返し走査に応じて、前記検出器からの検出信号を前記データ通信手段を介して前記ホストコンピュータに送信すると共に、前記ホストコンピュータによって生成された前記ライブ断層画像を前記データ通信手段を介して受け取り、
    さらに、前記データ通信手段を介して受け取られた前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像されたライブ正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させる表示制御部を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかの眼科撮影装置。
  8. 請求項1〜7のいずれかの眼科撮影装置と、
    前記ホストコンピュータと、を備え、
    前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像は、前記通信手段を介して前記ホストコンピュータに転送され、
    前記ホストコンピュータは、
    前記断層画像を生成する画像処理部と、
    前記データ通信手段を介して転送された前記正面画像と、前記画像処理部にて生成された前記断層画像と、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる第2の表示制御手段と、
    を備えることを特徴とする眼科撮影システム。
  9. 請求項1〜7のいずれかの眼科撮影装置と、
    前記ホストコンピュータと、を備える眼科撮影システムにおいて実行される、眼科撮影プログラムであって、
    前記眼科撮影システムのプロセッサによって実行されることで、
    前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像を、前記通信手段を介して前記ホストコンピュータに転送する転送ステップと、
    前記ホストコンピュータによって前記断層画像を生成させる画像処理ステップと、
    前記データ通信手段を介して転送された前記正面画像と、前記画像処理部にて生成された前記断層画像とを、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる表示制御ステップと、
    を前記眼科撮影システムにおいて実行させることを特徴とする眼科撮影プログラム。
  10. 光源と、前記光源からの光を測定光として被検眼に導くための測定光路と、前記光源からの光を参照光として導光するための参照光路と、被検眼に照射された前記測定光と前記参照光との干渉を検出するための検出器と、を備える干渉光学系と、
    前記測定光路に配置され、前記測定光を被検眼上で走査するための走査手段と、
    被検眼の正面画像を撮像する正面撮像光学系と、
    を備え、前記走査手段の各走査位置での前記検出器からの検出信号に基づいて被検眼の断層画像を得る眼科撮影装置と、
    前記眼科撮影装置とデータ通信手段を介して接続されたホストコンピュータと、
    前記検出器からの検出信号に基づいて時間的に連続する複数の断層画像によるライブ断層画像を生成する画像処理部と、
    前記画像処理器によって生成された前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させる第1の表示制御部と、
    前記画像処理器によって生成された前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる第2の表示制御部と、
    を備えることを特徴とする眼科撮影システム。
  11. 前記画像処理部は、前記ホストコンピュータに設けられ、
    前記眼科撮影装置は、前記画像処理部によって生成された前記ライブ断層画像を前記データ通信手段を介して受け取り、
    前記第1の表示制御部は、前記データ通信手段を介して受け取られた前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させることを特徴とする請求項10の眼科撮影システム。
  12. 前記画像処理部は、前記眼科撮影装置に設けられ、
    前記ホストコンピュータは、前記画像処理部によって生成された前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された正面画像とを、を前記データ通信手段を介して受け取り、
    前記第2の表示制御部は、前記データ通信手段を介して受け取られた前記ライブ断層画像と正面画像とを、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させることを特徴とする請求項10の眼科撮影システム。
  13. 前記正面撮像光学系は、前記正面画像として、時間的に連続する複数の正面画像によるライブ正面画像を撮像し、
    前記第1の表示制御部は、前記画像処理器によって生成された前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された前記ライブ正面画像とを、前記眼科撮影装置に設けられた表示部に表示させ、
    第2の表示制御部は、前記画像処理器によって生成された前記ライブ断層画像と、前記正面撮像光学系によって撮像された前記ライブ正面画像とを、前記ホストコンピュータに設けられた表示部に表示させる第2の表示制御部と、
    請求項10〜12のいずれかの眼科撮影システム。
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