JP2019054981A - 検査装置、該検査装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、
前記第1光学系及び前記第2光学系の少なくとも一方の光学系により撮像された前記被検査物の動画像が表示手段に表示された状態で、前記第1光学系による前記断層像の撮像の指示を受け付ける指示受付手段と、
前記指示を受け付けた後における前記第2光学系により撮像された前記正面像から得られる前記第2光学系の合焦情報に基づいて、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
以下、図面を参照しながら、本発明の第1の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る検査装置は、OCT撮像部とSLO撮像部とを備える。OCT撮像部は被検眼の断層像の取得に用いられ、SLO撮像部は合焦操作及び観察に用いる眼底正面像の取得に用いられる。本検査装置では、OCT撮像部による断層像の撮像中に眼底正面像を用いた自動の合焦調整を行い、自動合焦調整により得られた合焦状態に基づいてOCT撮像部の合焦制御を行う例を示している。
ここでは、まず撮像光学系110の構成について説明する。図2(a)は撮像光学系110に含まれる光学構成を模式的に示したものである。撮像光学系110では、被検眼Eに対向して対物レンズ211が配置され、その光軸上に第1ダイクロイックミラー212及び第2ダイクロイックミラー213が配置されている。これらの第1ダイクロイックミラー212及び第2ダイクロイックミラー213によって、対物レンズ211からの光路は、OCT光学系の光路L1、SLO光学系の光路L2、及び前眼部観察用の光路L3に、波長帯域毎に分岐される。光路L2は更に、被検眼Eの固視を促すための固視灯用の光路と眼底正面像を撮像するための光路とに分岐される。OCT光学系は上述したOCT撮像部における光学系を、SLO光学系はSLO撮像部の光学系を各々構成する。
次に図1(b)を参照して、制御装置120について説明する。図1(b)は制御装置120の機能構成を示したブロック図である。本実施形態において、制御装置120には、画像生成部121、記憶部122、制御部123、画像解析部124、及び取得部125が設けられている。取得部125は、撮像光学系110のSLOフォトダイオード220、CCD225、及びラインセンサ242から各種信号を取得する。また、取得部125は、更に撮像光学系110においてXYスキャナ226で測定光の走査を行った際の走査位置及び時間を、撮像光学系110又は後述する制御部123から取得する。更に、取得部125は、後述する画像生成部121から、干渉信号に基づいて生成されたフーリエ変換後の信号やこれに何らかの信号処理を施した信号等を取得することもできる。以下、本明細書において、断層像における各画素位置に対応するフーリエ変換後の信号やこれに何らかの信号処理を施した信号を断層データという。断層データには、例えば、フーリエ変換後に得られたデータを輝度や濃度情報に変換した後のデータ等も含まれる。
画像生成部121は、取得部125により取得されたラインセンサ242からの干渉信号に基づいて、断層像を生成する。より詳細には、画像生成部121は、上述した一連の処理によりラインセンサ242から得られた干渉信号をフーリエ変換し、フーリエ変換後の信号を輝度或いは濃度情報に変換する。これにより、画像生成部121は被検眼Eの眼底のある一点における深さ方向(Z方向)の断層像を取得する。このような眼底の一点より断層情報を得るスキャン方式をAスキャンと呼び、得られる断層像をAスキャン画像と呼ぶ。
次に眼底正面像を生成する方法について説明する。本実施形態では、眼底正面像としてSLO画像を用いることとしている。眼底正面像の取得に際し、制御部123は、SLO光源221を点灯し、SLO走査手段214に制御信号を送り、照明光により被検眼Eの眼底をX方向及びY方向にラスタ走査する。また、制御部123は、レンズ215の光軸上の位置を制御して照明光を眼底上に合焦させる。制御装置120は、画像生成部121により、SLOフォトダイオード220から得られる信号情報に基づいて輝度情報を生成する。画像生成部121は更に、走査信号を参照して、得られた輝度情報を平面上に並べて、XY方向の眼底正面像を生成する。ここでは、照明光で眼底を走査するSLO走査手段214を制御しながら、制御装置120はインタレース方式を用いて表示部130に眼底正面像を動画像として表示させる。
図2(b)は、制御装置120により生成され、表示部130に表示される眼底正面像と断層像を説明する図である。これら画像は、表示部130の表示画面上に、例えば被検眼Eの眼底正面像250と被検眼Eの網膜の断層像251として表示される。なお、同図においてX軸252方向の矢印は水平スキャンの方向を示し、Y軸253方向の矢印は垂直スキャン方向を示している。また、Aスキャンの奥行き方向はZ軸254方向の矢印で表し、Aスキャンにより得られたデータはデータ配列255で示している。
次に、図4に示すフローチャートを用いて、本実施形態の検査装置による被検眼の眼底撮像処理を説明する。本実施形態では、眼底の断層像を撮像しながら正面像撮像のためのSLO光学系の自動合焦操作を行い、該SLO光学系の合焦状態の変動が閾値を超えた場合に断層像撮像用のOCT光学系の合焦状態の再設定を行う。なお、以下に説明する各ステップとして述べられる処理工程各々は、制御装置120における制御部123等として機能する中央処理ユニット(CPU)により行われる。該中央処理ユニットは、記憶部122に記憶するプログラムに従って動作し、制御装置120の各部を制御することによってその機能を実現しているものとする。
眼底撮像処理が開始されると、制御装置120はフローをステップS410に進める。ステップS410で、制御装置120はプレビュー自動調整の処理を行う。制御部123はデータ取得のために、撮像光学系110と被検眼Eとの位置調整、SLO光学系及びOCT光学系の合焦調整、OCT光学系の参照光路長調整、等の撮像光学系110の自動調整の制御を行う。そして、制御装置120は、撮像光学系110を介して画像生成部121が生成した前眼部画像、眼底正面像、断層像等を表示部130へ送る。その後、制御装置120はフローをステップS411に進める。
ステップS410のプレビュー自動調整処理では、後述するようにSLO光学系の自動合焦処理の結果に基づいてOCT光学系の自動合焦処理が行われる。ここで、被検眼Eにおいて、SLO光学系の自動合焦処理が画角中央の網膜表面に対して行われると仮定すると、OCT光学系でも例えばこの網膜表面等、予め定められた網膜における特定の深さの対象物に合焦するように自動合焦処理が進められる。しかし、被検眼Eの診断に際しては、網膜表面ではなくより深い位置の画像、或いはより浅い位置の硝子体の画像が必要となる場合も考えられる。このような場合、OCT光学系の自動合焦処理後に得られるプレビュー画像を参照し、検査対象となる部位に対して合焦するように、合焦条件等を変更することが必要となる。ステップS411で、操作者は、このようにプレビュー画像を参照しながら、OCT光学系の光学部材を制御し、検査対象部位への合焦操作等を行う。なお、本実施形態において、プレビュー画像とは、断層像を撮像するために操作者が撮像条件を設定するために参照し、少なくとも操作者より断層像撮像の指示が入力されるまで観察画面300に表示される動画像を指す。また、この動画像は、所定の時間間隔等にて繰り返して取得される眼底正面像及び断層像が連続的に表示されてなる画像を指す。
ステップS412で、制御部123は、表示部130を介して操作者が撮像開始ボタン306を押下したかどうかの検知を行う。撮像開始ボタン306の押下が検知されていない場合、制御装置120はフローをステップS411へ戻し、プレビュー表示を継続し、操作者により更なる微調整を待つ。或いは、更なる微調整が行われた場合にはその結果をプレビュー表示に反映させ、その際の新たな操作入力情報は記憶部122に送られて記憶される。撮像開始ボタン306の押下が検知された場合、制御装置120はフローをステップS413へ進める。なお、本実施形態では、断層像を撮像する処理を、操作者が撮像開始ボタン306を押下することにより開始させることとしている。しかし、ステップS411で行われる微調整が終了した後に所定時間が経過する等、ステップS411で取得される操作入力情報の入力がなくなったことを検知することで撮像を開始することとしてもよい。また、検査対象部位を観察画面300上の眼底正面像や断層像で指示した場合、当該部位に関する後述する焦点評価値等が最高値を示すことで撮像を開始することとしてもよい。
ステップS413で、制御装置120は撮像光学系110を制御し、被検眼Eの測定撮像処理を実行する。ステップS413の詳細説明については、図5に示すフローチャートを参照して後述する。測定撮像処理終了後、制御装置120はフローをステップS414に進める。
ステップS414で、制御装置120は撮像光学系110から取得された各種信号に基づいて画像生成部121で生成した前眼部画像、眼底正面像、断層像等の各種画像や、その元となるデータ等を記憶部122へ送り、記憶部122はそのデータを記憶する。画像、データ等の記憶後、制御装置120はフローを進め、眼底撮像処理は終了する。なお、本実施形態では、各種画像、データ等を記憶部122に記憶したが、その他の記憶媒体、例えば、不図示の外部記憶装置に記憶しても良い。
<ステップS420>
ステップS410でプレビュー自動調整の処理が開始されると、制御装置120はフローをステップS420に進める。ステップS420で、制御部123は、撮像光学系110におけるSLO光学系で最適な撮像条件が得られるようにSLO光学系の光学部材の制御を行う。具体的には、SLO光学系におけるレンズ215の合焦操作が制御部123によって行われる。以下に、SLO光学系において行われる被検眼Eに対する最適な合焦状態を得る、SLO自動フォーカス調整(1)の処理について、その詳細を説明する。
OCT光学系とSLO光学系とは、合焦状態が得られる際の各々の合焦用のレンズの光軸上の位置に相関がある。従って、SLO光学系において最適な合焦状態が得られたレンズ215の光軸上の位置が把握されると、これと関連付けてOCT光学系のレンズ227の位置を調整することにより、OCT光学系においても最適な合焦状態が簡易に得られる。ステップS421で、制御部123は、ステップS420の自動合焦処理により得られたSLO光学系のレンズ215の位置やディオプター値を用いて、OCT光学系のレンズ227を光軸上の対応する位置まで移動させる。その際のOCTの合焦情報は、OCT合焦値として記憶部122に記憶される。以上のOCTフォーカス設定の処理であるレンズ227の移動等の操作終了後、制御装置120はフローをステップS422に進める。
OCT光学系を介して得た断層像については、参照ミラーの位置(参照光の光路長)が適当に調整されてない場合、生成される断層像の中の適当な位置に検査対象部位である例えば網膜等の断層が表示されないことがある。ステップS422で、制御部123は、最適な合焦状態で得た被検眼の断層像において検査対象部位が適切な位置に表示されるように、撮像光学系110の制御を行う。具体的には、OCT光学系における参照ミラー237の位置の自動調整を行って、断層像中での検査対象部位の表示位置の微調整を行う。次に、当該処理であるOCT参照ミラー自動調整の処理の詳細について説明する。
<ステップS430>
測定撮像処理が開始されると、まずステップS430で、制御装置120は、記憶部122に記憶されたSLO自動合焦値とOCT合焦値とのオフセット量を記憶する処理を行う。上述したように、ステップS410ではSLO光学系及びOCT光学系の自動合焦操作によりプレビュー自動調整が行われた後、ステップS411において、更にOCT光学系の合焦状態や参照ミラー位置の微調整が行われている。ステップS430で、制御装置120は記憶部122に記憶されたSLO光学系及びOCT光学系の自動合焦等に関する情報(上述した合焦値)、及び操作入力情報を得た後の合焦等に関する情報を用いて、フォーカスオフセット量を算出する。フォーカスオフセット量算出後、制御装置120はフローをステップS431に進める。なお、本実施形態において、フォーカスオフセット量(フォーカス値のオフセット量)は、SLO自動合焦操作により得られたOCT光学系のレンズ227の位置と現状のOCT光学系のレンズ227の位置との差分とする。そして、制御装置120は、該フォーカスオフセット量を、フォーカスオフセット情報として、記憶部122に記憶させる。なお、フォーカスオフセット量を得るために取得した眼底正面像は、後述する眼底トラッキング(ステップS433)を行う際に用いるトラッキング参照画像として、ステップS411において予め記憶部122に記憶されている。また、フォーカスオフセット量の算出には用いるパラメータはレンズの光軸上の位置に限られず、SLO光学系とOCT光学系との間において、及び微調整の前後でのOCT光学系において、合焦に関して相関を有するものであればよい。
ステップS431で、制御装置120は撮像光学系110の制御を行い、OCT光学系による断層像の撮像を開始する。本実施形態では、制御部123は、測定光が予め定めてある最初のBスキャンの開始位置に照射されるようにXYスキャナ226を制御し、当該位置から順次Aスキャン、及び複数のAスキャンからなるBスキャンを行う。本実施形態では、ここで述べたOCT光学系によるBスキャンを行いながら、以降の処理が並列に行われる。
ステップS431で断層像の撮像開始する前後において、被検眼が動いてしまい、眼底に対して最適に合焦された状態からはずれてしまうことが考えられる。ステップS432で、SLO自動フォーカス調整(2)の処理として、制御装置120は、眼底正面像が最適な合焦状態で得られているように撮像光学系110の制御を続ける。そして、制御装置120は、その制御時において得られる合焦情報をSLO対象合焦情報として記憶部122に記憶させる。なお、ステップS432で行われるSLO光学系での最適な合焦状態を得る処理は上述したステップS420で行われる処理と同じであるので、ここでの説明は省略する。しかし、当該ステップにて行われる処理は、ステップS420で行われる処理と同じではなくてもよい。ステップS420では、レンズ215が最も小さなディオプターとなる位置に移動させてから合焦調整を始めている。しかし、本ステップS432では、例えば制御部123が現在のディオプターから2.0ディオプター小さくする位置にレンズ215の位置を設定し、ここから合焦調整(山登り制御)を開始することとしてもよい。或いは、制御部123が現在ディオプターから0.125ディオプター毎にレンズ215を移動させて、眼底正面像の焦点評価値が最高になる位置を求めるように制御を行ってもよい。更に、ディオプターの移動方向についても、OCT光学系による合焦位置等と関連付けてもよい。SLO対象合焦情報が得られた後、制御装置120はフローをステップS433に進める。
ステップS433で、制御装置120は、断層像の撮像のための眼底トラッキング処理を行う。以下にその詳細について説明をする。なお、眼底トラッキング処理についてはよりよい断層像を得るために実行することが好ましく、本実施形態では該トラッキング処理を行うために取得した眼底正面像を合焦条件探索のために用いている。しかし、当該処理は省くこともできる。実際の眼底トラッキング処理において、制御装置120は撮像光学系110の制御を行い、トラッキング対象画像(眼底正面像)を生成する。更に、制御装置120は、そのトラッキング対象画像と、記憶部122に記憶されている上述したトラッキング参照画像とを画像解析部124へ送る。画像解析部124は、これらトラッキング対象画像とトラッキング参照画像との位置ずれを算出し、これら画像を取得する間で生じた被検眼Eの眼底の移動量を取得する。この眼底の移動は、例えば公知の固視微動等の被検眼の動きや被検者の動きにより生じる。移動量取得後、制御装置120は取得された被検眼Eの眼底移動量に基づいて、OCT走査手段であるXYスキャナ226による測定光の照射位置の補正制御を行う。測定光の照射位置の補正後、制御装置120はフローをステップS434に進める。
ステップS434で、制御装置120は、OCTフォーカス再設定の要否を判定する処理、即ちOCT光学系の合焦操作を再度行うか否かの判断を行う。そのため、ステップS420で記憶部122に記憶されたSLO自動合焦情報とステップS432で記憶されたSLO対象合焦情報に基づいて、SLO光学系の合焦値の変化を調べる。より詳細には、これら合焦値の変化の量を差分として求め、この差分と閾値とを比較し、その比較結果に応じてその後に実行すべき処理を決定する。例えば、この合焦値の変化の量が閾値の1.0ディオプターを超えた場合には被検眼の動き等が大きくて合焦状態も最適な状態からずれてしまっていると推定される。よって、制御装置120はステップS435を介してフローをステップS434からステップS436へ進め、OCT光学系の合焦状態を再び確認する。SLO光学系の合焦値の変化の量が1.0ディオプターを超えない場合は、被検眼Eにおいて合焦操作を再度必要とする程度までの動きは生じていないと判断できることから、制御装置120はフローをステップS437へ進める。なお、本実施形態では、閾値1.0ディオプターを用いた場合について説明を行ったが、その閾値に限ることなく、例えば0.5ディオプター等、その他の閾値としてもよい。なお、該閾値は0ディオプターであってもよい。この場合は、無条件にOCTフォーカス再設定の処理を行うことになる。また、本実施形態では、最適な合焦状態を得るための条件の例としてディオプターを示し、最適な合焦状態が得られた際のディオプターの値を合焦値と称し、合焦状態と合焦値とを関連付けた情報を合焦情報と称している。
ステップS435で、制御装置120は、OCT光学系によるBスキャンが終了するのを待つ。Bスキャンが終了したら、制御装置120は断層像の撮像を一時停止させ、制御装置120はフローをステップS436に進める。なお、本実施形態では、走査手段により測定光の走査を途中で停止させることによる走査手段に対する負荷の低減といった観点から、現状行われているBスキャンに関してはそのまま終了させることとしている。そして、次のBスキャンの実行前に、OCT光学系での再度の合焦操作が行われることとしている。しかし、OCT光学系での再度の合焦走査の実行までの待機の様式はこれに限られない。例えば実行中のAスキャンの終了(Bスキャンの途中終了)を持ってフローを進めてもよく、Aスキャンの途中であってもこの合焦状態の変化が認識された時点で該Aスキャンを中止してフローを進めてもよい。
ステップS436で、制御装置120は、ステップS432で記憶されたSLO対象合焦情報とステップS430で記憶されたフォーカスオフセット情報を用いて、再設定用のOCT合焦情報を算出する。ここでは、ディオプター単位でのSLO対象合焦情報における合焦値と対応付けられたOCT光学系の合焦値に対してフォーカスオフセット値を足して、新たなOCT光学系の合焦値を算出する。そして、制御部123はその合焦値に基づいて、OCT光学系のレンズ227を移動する。レンズ227の移動終了後、制御装置120はフローをステップS437へ進める。
眼底正面像に基づいて得られる合焦状態の変化が被検眼Eの動きに起因する場合、この動きによってOCT光学系の測定光の光路長が変化し、断層像中における検査対象部位の表示位置が変わることも考えられる。この表示位置の変化が大きい場合、操作者が検査対象部位を適切に観察できなくなる可能性が生じ、対策としてOCT参照ミラーの位置を調整し、参照光の光路長を調整することを要する。ステップS437で、制御装置120は、OCT参照ミラー位置の再調整の処理を行うか否かの判断を行う。本実施形態では、OCT参照ミラー位置の再調整は、SLO光学系の合焦値の変化の大きさに基づいて判断している。なお、ステップS437とステップS434での合焦値の変化の大きさの判断に使われるそれぞれの閾値は、異なっていてもよい。例えば、ステップS434で用いる閾値を第1閾値とし、ステップS437で用いる閾値を第2閾値とした場合、第1閾値を第2閾値よりも小さくなるように設定してもよい。なお、ステップS437で用いる閾値を0ディオプターとしてもよい。この場合は、無条件にOCT参照ミラー位置再調整の処理を行うことになる。参照ミラーの位置調整が必要と判断されると制御装置120はフローをステップS438に進め、必要でないと判断されると制御装置120はフローをステップS440に進める。
ステップS438で、制御装置120は、上述したステップS435と同様にOCT撮像のためのBスキャンが終了するのを待つ。OCT撮像のBスキャンが終了したら、制御装置120はOCT撮像を一時停止し、フローを次のステップS439に進める。なお、ステップS435が実行された場合、ステップS436及びステップS437はBスキャンの終了待ちの状態で行われていることから、ステップS438をスキップしてステップS439にフローを進めてもよい。また、ステップS434からフローがステップS437に進められた場合には、OCT撮像が継続中であるため、上述した如くステップS435と同様にBスキャンの終了を待つ。その後、制御装置120はフローをステップS439に進める。
ステップS439で、制御装置120は、再びOCT光学系における参照ミラー237の位置調整を行う。即ち、参照ミラー237の位置調整用の断層像撮像を行う。また、その際の断層像は現状停止待ちをしているBスキャンの取得位置より取得してもよく、その他のBスキャン位置より得てもよい。ここで行われる参照ミラー237の位置調整では、ステップS422で行われたOCT参照ミラー自動調整の際と同様の処理が行われる。即ち、OCT参照ミラー位置調整のための断層像の取得、断層像中における検査対象部位の表示の適否の確認等、上述したステップS422で行われた各処理がここでも行われ、参照ミラー237の光軸上の位置が設定される。なお、具体的な処理の詳細はステップS422での処理と同じであるので、ここでの説明は省略する。また、ここで取得される断層像はあくまで参照ミラー237の位置調整のための情報を取得するために撮像されるものであって、一連のフローチャートにおいて取得目的とする撮像処理で取得しようとする断層像とは異なる。
ステップS440で、制御装置120は、ステップS432からS439までのフローを進める際に、Bスキャン終了待ちの処理を行ったか否かの判定処理を実行する。ここで、Bスキャン終了待ちの処理があったということは、1断層像の撮像処理が途中で中断された状態にあることを示す。従って、制御装置120はフローをステップS432に戻し、中断したBスキャンの再試行(断層像の再撮像)を行う。或いは、制御装置120は、OCT光学系等を制御して、ステップS435或いはステップS438において待機状態にある撮像を再開する。具体的には、途中で停止したAスキャン或いはBスキャンを最初から再試行する。ステップS440において、Bスキャン終了待ちの処理がなかったと判断されたということは、1Bスキャンが適切に実行され、所望の位置での断層像が撮像できたこととなる。この場合、制御装置120はフローをステップS441に進める。
ステップS441で、制御装置120は、断層像の撮像処理を終了するかどうかの判断を行う。撮像を続ける場合には、フローはステップS442へ進められる。撮像を終了する場合には、制御装置120はステップS441からフローを進め、ステップS413の測定撮像処理を終了し、制御装置120はフローをステップS414に進める。上述したようにステップS414では取得された断層像等が記憶部122に記憶され、制御装置120は更にフローを進めて眼底撮像処理を終了させる。断層像の撮像を続行する場合には、制御装置120はフローをステップS442に進める。以上のステップS432からS442の処理を繰り返すことにより、被検眼Eの眼底における3次元の断層像等が得られる。
ステップS442で、制御装置120は撮像光学系110の制御を行い、被検眼Eの断層像の撮像位置を更新して次のBスキャンを行う。制御部123は、次の測定開始位置に測定光が照射されるようにXYスキャナ226を制御する。XYスキャナ226の制御後、制御装置120はフローをステップS432へ戻し、次のBスキャンが開始される。以上の処理を繰り返すことにより、被検眼Eの所望のBスキャン位置での断層像或いは断層データが取得できる。
第1の実施形態では、断層像撮像中にSLO光学系の自動合焦調整を行い、その結果をOCT光学系の合焦調整に利用することで、迅速なOCT光学系の合焦調整を可能としている。そして、これにより、最適な合焦状態を維持して断層像を撮像することを可能としている。ただし、この第1の実施形態では、SLO光学系の合焦調整は、予め定められている網膜上の任意の位置に対して、或いは眼底上のある程度の広い範囲を対象として自動的に行われている。従って、実際の検査対象部位として操作者が意図する部位に対して厳密に合焦された眼底正面像が取得されていない可能性がある。本実施形態では、操作者がプレビュー表示において眼底正面像を観察しながらSLO光学系の合焦調整を行った場合は、以降の処理において眼底正面像の画質をこの合焦調整時の状態に保ちながら、最適な合焦状態で断層像を撮像することを目的とする。
第2の実施形態では、ステップS411で、制御装置120による指令に応じて、表示部130は画像生成部121より送られた自動調整後に得られた各種画像を、操作者に対して図3のようなプレビュー画面を用いて提示する。その際、表示部130は、プレビュー画面を見ながら操作者が操作するマウス等からの操作入力情報を取得する。取得部125は、表示部130を介して取得したマウス等からの操作入力情報を制御装置120へ送る。制御装置120は、その操作入力情報に応じて、制御部123を介してSLO光学系の合焦調整、OCT光学系の合焦調整、OCT光学系での参照ミラー位置調整等の制御を行う。制御装置120は、操作者の操作による制御結果であるこれらOCT手動合焦情報や参照ミラー位置情報等を記憶部122へ送る。本実施形態では、更に、SLO光学系において操作入力が終わった際に得られた眼底正面像を画像解析部124へ送り、画質の解析を行う。併せて、SLO光学系への手動合焦操作に関する操作入力情報も記憶部122へ送られ、該記憶部122に記憶される。なお、本実施形態では眼底正面像についての画質情報としてSNRを使うが、画質評価に用いる指標にこれに限らず、例えばコントラスト幅や、ヒストグラム分析等、その他の指標を用いてもよい。
ステップS430で、制御装置120はSLO合焦情報、OCT合焦情報、及び操作入力情報を得た後の合焦に関する情報を用いて、フォーカスのオフセット量を算出する。具体的には、ステップS410での自動合焦処理により得られているSLO光学系の合焦状態及びOCT光学系の合焦状態から、SLO光学系及びOCT光学系共に操作入力情報に基づく合焦調整が行われている。この両光学系に与えられた操作入力情報に基づく例えば合焦用のレンズの移動量を加味し、SLO光学系の合焦情報をOCT光学系の合焦調整に反映させる際の相関値を得る。即ち、本実施形態において、フォーカスオフセット量は、2つの差分より求められる。1つの差分は、操作入力情報に基づいて得られた現状のSLO光学系のレンズ215の位置と元のSLO光学系のレンズ215の位置との差分となる。もう1つの差分は、操作入力情報に基づいて得られる現状のOCT光学系のレンズ227の位置と元のOCT光学系のレンズ227の位置との差分となる。そして、制御装置120は、これら2つの差分を足し合わせて得られる該フォーカスオフセット量を、フォーカスオフセット情報として、記憶部122に記憶する。
本実施形態において、ステップS432で、制御装置120は、眼底正面像がステップS411で取得した眼底正面像を得た際の手動調整後の合焦状態になるように撮像光学系110の制御を行う。そして、その制御時に得られる合焦情報をSLO対象合焦情報として記憶部122に記憶する。即ち、本実施形態でのSLO自動フォーカス調整処理(2)では、眼底正面像の画質がステップS411で得られた眼底正面像の画質情報と一致或いは近い値が得られるようにSLO光学系の合焦調整を自動で行う。
第1及び第2の実施形態では、断層像撮像中にSLO光学系の自動合焦調整を行い、その結果をOCT光学系の合焦調整に利用することで、迅速なOCT光学系の合焦調整を可能としている。そして、これにより、最適な合焦状態を維持して断層像を撮像することを可能としている。ただし、これら実施形態では、被検眼による瞬きや、被検眼に大きな動きが生じた場合に、SLO光学系の自動合焦調整に失敗することが考えられる。本実施形態では、被検眼の瞬きや、大きな動きが生じた場合に、これに対応することを目的とする。
第3の実施形態では、ステップS433で、制御装置120は断層像の撮像のための眼底トラッキング処理を行う。該眼底トラッキング処理の詳細について以下に説明をする。本実施形態において、制御装置120は撮像光学系110を制御して、画像生成部121によりトラッキング対象画像を生成する。更に、制御装置120は、そのトラッキング対象画像と、記憶部122に記憶されているトラッキング参照画像とを画像解析部124へ送る。画像解析部124は、これらトラッキング対象画像とトラッキング参照画像との位置ずれを算出し、これら画像を取得する間が生じた被検眼Eの眼底の移動量を取得する。
第1の実施形態では、断層像撮像中にSLO光学系の自動合焦調整を行い、その結果をOCT光学系の合焦調整に利用することで、迅速なOCT光学系の合焦調整を可能としている。そして、これにより、最適な合焦状態を維持して断層像を撮像することを可能としている。これに対して、本実施形態は、自動的な合焦調整では対応できない程度に被検眼の状態が大きく変化した場合に対処することを目的とする。
第4の実施形態では、ステップS434で、制御装置120は、OCTフォーカス再設定の処理を行うか否かの判断を行う。そのため、ステップS420で記憶部122に記憶されたSLO自動合焦情報とステップS432で記憶されたSLO対象合焦情報に基づいて、第1の実施形態と同様にSLO光学系の合焦状態の変化を調べる。本実施形態では、その際に通常の処理用の閾値と異常時用の閾値とを予め設定しておき、これら閾値と合焦状態の変化量とを比較し、閾値に応じて異なる処理を行うこととしている。即ち、合焦状態の変化の量が通常処理用の閾値を超えない場合は、制御装置120によってフローはステップS437へ進められる。また、合焦状態の変化量がこの通常処理用の閾値を超えて、更に該変化量が該通常処理用の閾値の2倍未満である場合は、制御装置120によってフローはステップS435へ進められる。そして、制御装置120は、OCTフォーカス設定処理としてOCT光学系の合焦状態を再設定する処理を行う。更に、SLO光学系の合焦状態の変化量が該通常の処理用の閾値の2倍以上である異常時用の閾値を超える場合は、制御装置120は表示部130に警告表示命令を出し、表示部130は操作者に警告を表示する。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形或いは変更して実施することができる。例えば、上述した実施形態では、被検眼の眼底が被検査物である場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検査物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される検査装置として把握され、被検眼眼底は被検査物の一態様として把握されることが望ましい。
120 制御装置
121 画像生成部
122 記憶部
123 制御部
124 画像解析部
125 取得部
130 表示部
Claims (20)
- 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、
前記第1光学系及び前記第2光学系の少なくとも一方の光学系により撮像された前記被検査物の動画像が表示手段に表示された状態で、前記第1光学系による前記断層像の撮像の指示を受け付ける指示受付手段と、
前記指示を受け付けた後における前記第2光学系により撮像された前記正面像から得られる前記第2光学系の合焦情報に基づいて、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする検査装置。 - 前記指示受付手段が前記指示を受け付ける前に、前記合焦手段による合焦状態の変更を受け付ける受付手段を更に備え、
前記制御手段は、前記受け付けられた前記合焦状態の変更量と前記合焦情報とに基づいて、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 - 前記第1光学系は、前記測定光に基づいて得られる信号を用いて前記断層像を撮像し、
前記制御手段は、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像において、前記信号が取得されていないときに前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の検査装置。 - 前記第1光学系は、前記測定光で前記被検査物上を所定の方向に走査することにより前記被検査物の前記所定の方向に沿って前記断層像を撮像し、
前記制御手段は、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像において、前記所定の方向への前記測定光の走査が完了し次の走査が開始されるまでの間に前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項3に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、前記指示を受け付けた後における前記第2光学系の合焦状態の変化量が閾値を超えた場合に、前記指示に基づく前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の検査装置。
- 前記第1光学系は、光源から出射された光より分割されて前記被検査物を経た前記測定光と前記光より分割された参照光とを合波させて得られる干渉光より取得された干渉信号に基づいて前記断層像を撮像し、
前記第1光学系は、前記参照光の光路を折り返す参照ミラーを更に備え、
前記制御手段は、前記指示を受け付けた後における前記第2光学系の前記合焦情報に基づいて、前記参照ミラーを制御することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記指示を受け付けた後における前記第2光学系の合焦状態の変化が警告閾値よりも大きい場合に警告を行う警告手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の検査装置。
- 前記指示受付手段が前記指示を受け付ける前に、前記第2光学系に含まれる第2合焦手段による合焦状態の変更を受け付ける第2受付手段を更に備え、
前記制御手段は、前記第2合焦手段による前記合焦状態の変更が受け付けられた際の前記正面像の画質を維持するように前記第2光学系に含まれる前記第2合焦手段を制御することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記第2光学系の合焦情報は、前記第2光学系により前記被検査物の移動量を求めるための正面像を撮像する際に取得することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の検査装置。
- 前記被検査物は被検眼であって、
前記制御手段は、前記被検眼の瞬きが発生した場合又は前記被検眼の移動量が移動閾値を超えた場合には、前記第1光学系による撮像中における前記合焦手段の制御を行わないことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の検査装置。 - 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、
前記正面像から得られる前記第2光学系の合焦情報に基づいて前記合焦手段を制御する制御手段と、
前記合焦手段の合焦状態の変更を受け付ける受付手段を備え、
前記制御手段は、前記合焦状態の変更量と前記合焦情報とに基づいて、前記第1光学系による撮像中に前記合焦手段を制御することを特徴とする検査装置。 - 前記第1光学系は、前記測定光に基づいて得られる信号を用いて前記断層像を撮像し、
前記制御手段は、前記第1光学系による前記断層像の撮像中において、前記信号が取得されていないときに前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項11に記載の検査装置。 - 前記制御手段は、前記第1光学系による前記断層像の撮像中において、前記正面像から得られる合焦状態の変化量が閾値を超えた場合に、前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御することを特徴とする請求項11又は12に記載の検査装置。
- 前記第1光学系は、光源から出射された光より分割されて前記被検査物を経た前記測定光と前記光より分割された参照光とを合波させて得られる干渉光より取得された干渉信号に基づいて前記断層像を撮像し、
前記第1光学系は、前記参照光の光路を折り返す参照ミラーを更に備え、
前記制御手段は、前記第1光学系による前記断層像の撮像中において、前記正面像から得られる前記第2光学系の合焦情報に基づいて、前記参照ミラーを制御することを特徴とする請求項11乃至13の何れか1項に記載の検査装置。 - 前記正面像から得られる合焦情報は、前記第2光学系により前記被検査物の移動量を求めるための正面像を撮像する際に取得することを特徴とする請求項11乃至14の何れか1項に記載の検査装置。
- 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の移動量を取得するための正面像を撮像する第2光学系と、
前記移動量を取得するための前記正面像を撮像する際に取得できる前記第2光学系の合焦情報を用いて、前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする検査装置。 - 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、を備えた検査装置の制御方法であって、
前記第1光学系及び前記第2光学系の少なくとも一方の光学系により撮像された前記被検査物の動画像が表示手段に表示された状態で、前記第1光学系による前記断層像の撮像の指示を受け付ける工程と、
前記指示を受け付けた後に前記第2光学系により撮像された前記正面像から得られる前記第2光学系の合焦情報に基づいて、前記指示に基づく前記第1光学系による撮像中に前記合焦手段を制御する工程と、を含むことを特徴とする検査装置の制御方法。 - 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、を備える検査装置の制御方法であって、
前記正面像から得られる合焦情報に基づいて前記合焦手段を制御する工程と、
前記合焦手段の合焦状態の変更を受け付ける工程と、を含み、
前記制御する工程は、前記合焦状態の変更量と前記合焦情報とに基づいて、前記第1光学系による撮像中に前記合焦手段を制御することを特徴とする検査装置の制御方法。 - 被検査物の断層像を撮像する光学系であって測定光を前記被検査物に合焦させる合焦手段を含む第1光学系と、
前記被検査物の正面像を撮像する第2光学系と、を備える検査装置の制御方法であって、
前記正面像に基づいて前記被検査物の移動量を取得する工程と、
前記移動量の取得に用いる前記正面像を撮像する際に取得できる前記第2光学系の合焦情報を用いて、前記第1光学系による前記断層像の撮像中に前記合焦手段を制御する工程と、を含むことを特徴とする検査装置の制御方法。 - 請求項17乃至19の何れか1項に記載の検査装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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