JP6528932B2 - Scanning laser ophthalmoscope - Google Patents
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Description
本開示は、被検眼の正面画像を撮影する走査型レーザー検眼鏡に関する。 The present disclosure relates to a scanning laser ophthalmoscope that captures a front image of an eye to be examined.
従来、光スキャナーを用いて被検眼の部位上で光を走査し、その反射光を受光して、被検眼の正面画像を撮影することができる撮影装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an imaging device capable of scanning light on a site of an eye to be examined using a light scanner and receiving the reflected light to capture a front image of the eye to be examined.
特許文献１には、この種の装置の一例として、ミラー部を往復振動させる構成の光スキャナーを有し、光スキャナーによる光走査の往路と復路との両方で画像データを取得して撮影画像を形成する手法が提案されている。 Patent Document 1 has, as an example of this type of device, an optical scanner configured to oscillate a mirror unit back and forth, acquires image data and obtains a photographed image in both the forward path and the backward path of optical scanning by the optical scanner. Methods for forming have been proposed.
しかし、光スキャナーの走査範囲は必ずしも安定しない場合がある。走査範囲が不安定であると、撮影画像に歪みを生じさせる要因となり得る。また、各撮影画像における撮影範囲の再現性を低下させる要因となり得る。 However, the scanning range of the light scanner may not always be stable. If the scanning range is unstable, it can be a factor causing distortion in the photographed image. In addition, it can be a factor that reduces the reproducibility of the imaging range in each captured image.
本開示は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、被検眼の良好な正面画像を得ることのできる走査型レーザー検眼鏡を提供することを技術課題とする。 The present disclosure has been made in view of the problems of the prior art, and it is an object of the present disclosure to provide a scanning laser ophthalmoscope capable of obtaining a good front image of an eye to be examined.
上記課題を解決するために、本開示の第一態様に係る走査型レーザー検眼鏡は、被検眼にレーザー光を投光するための投光光学系と、前記レーザー光を反射させるミラー部，および，前記ミラー部を往復するように回動させる駆動部，を有し、前記レーザー光を前記被検眼に対して走査線毎に往復振動させる光スキャナーと、前記被検眼による前記レーザー光の反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、前記受光素子から出力される信号を逐次サンプリングして輝度情報を得ると共に、前記輝度情報を用いて被検眼の正面画像を形成する画像生成手段と、を備える走査型レーザー検眼鏡であって、前記光スキャナーによる往路走査と復路走査との基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段を備え、前記画像生成手段は、往路走査が行われた走査線を形成する第１画像データを、前記往路走査における前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、且つ、復路走査が行われた走査線を形成する第２画像データを、前記復路走査おける前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、前記第１画像データと前記第２画像データとを用いて前記被検眼の正面画像を形成し、前記第１有効期間の長さと前記第２有効期間の長さとは、往路走査における前記基準位置の検出タイミングと復路走査における前記基準位置の検出タイミングとの間隔の関数としてそれぞれ設定される。
また、本開示の第二態様に係る走査型レーザー検眼鏡は、被検眼にレーザー光を投光するための投光光学系と、前記レーザー光を反射させるミラー部，および，前記ミラー部を往復するように回動させる駆動部，を有し、前記レーザー光を前記被検眼に対して走査線毎に往復振動させる光スキャナーと、前記被検眼による前記レーザー光の反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、前記受光素子から出力される信号を逐次サンプリングして輝度情報を得ると共に、前記輝度情報を用いて被検眼の正面画像を形成する画像生成手段と、を備える走査型レーザー検眼鏡であって、前記光スキャナーによる往路走査と復路走査との基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段を備え、前記画像生成手段は、往路走査が行われた走査線を形成する第１画像データを、前記往路走査における前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、且つ、復路走査が行われた走査線を形成する第２画像データを、前記復路走査おける前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、前記第１画像データと前記第２画像データとを用いて前記被検眼の正面画像を形成し、更に、前記画像形成手段は、前記サンプリングを一定のサンプリング周期で行うと共に、前記第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報、および前記第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報を、前記ミラー部がより低い回転速度であるときに得られた前記輝度情報ほど高い割合で間引くことによって、前記第１画像データ、および前記第２画像データをそれぞれ得ることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a scanning laser ophthalmoscope according to a first aspect of the present disclosure includes a projection optical system for projecting a laser beam to an eye to be examined, a mirror unit that reflects the laser beam, An optical scanner for oscillating the laser beam reciprocally for each scanning line with respect to the subject's eye; and a reflected light of the laser beam from the subject's eye A light receiving optical system having a light receiving element for receiving light; image generation means for sequentially sampling a signal output from the light receiving element to obtain luminance information; and forming a front image of an eye to be examined using the luminance information; A scanning type laser ophthalmoscope comprising: a reference position detection means for detecting a reference position which is a reference for forward scanning and backward scanning by the light scanner; Generating the first image data forming the scanning line on which the scanning is performed from the luminance information obtained by sampling in the first effective period, which is a period based on the detection timing of the reference position in the forward scanning, and The second image data forming the scanning line subjected to the backward scan is generated from the luminance information obtained by sampling in the second effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the backward scan. Forming a front image of the eye to be examined using the first image data and the second image data , wherein the length of the first valid period and the length of the second valid period are the criteria in the forward scan It is respectively set as a function of the interval between the position detection timing and the reference position detection timing in the backward scan .
In addition, a scanning laser ophthalmoscope according to a second aspect of the present disclosure includes a projection optical system for projecting a laser beam to an eye to be examined, a mirror unit that reflects the laser beam, and a reciprocation of the mirror unit. A light scanner for reciprocating the laser light with respect to the subject's eye for each scanning line, and a light receiving element for receiving the reflected light of the laser light from the subject's eye A scanning laser inspection comprising: a light receiving optical system having; and image generation means for obtaining luminance information by sequentially sampling the signal output from the light receiving element and forming a front image of an eye to be inspected using the Glasses are provided with reference position detection means for detecting a reference position that is a reference for forward scanning and backward scanning by the light scanner, and the image generation means is configured to detect the scanning line on which the forward scanning has been performed. First image data to be generated is generated from the luminance information obtained by sampling in a first effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the forward scan, and a backward scan is performed Second image data forming a scanning line is generated from the luminance information obtained by sampling in a second effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the backward scan, and the first image data And the second image data to form a front image of the eye to be examined, and the image forming means performs the sampling at a constant sampling cycle and is obtained by sampling in the first effective period. The mirror unit further performs the luminance information and the luminance information obtained by sampling in the second effective period. By thinning out a high proportion as the luminance information obtained when a have rotational speed, and wherein the obtaining the first image data, and the second image data, respectively.
本開示によれば、被検眼の良好な正面画像を得ることができる。 According to the present disclosure, a good front image of an eye to be examined can be obtained.
以下、図面を参照しつつ、本開示の典型的な実施形態を説明する。図１は、本実施形態に係る走査型レーザー検眼鏡１の光学系を示している。本実施形態において、走査型レーザー検眼鏡１は、走査型レーザー検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）を基本構成とする。なお、走査型レーザー検眼鏡１は、光干渉断層計（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、視野計などの他の眼科装置と一体化された装置であってもよい。また、被検眼の波面収差を補正する補償光学付の装置であってもよい。以下では、眼底Ｅｒにて反射された光を用いて眼底Ｅｒの正面画像を撮影する場合を説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an optical system of a scanning laser ophthalmoscope 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, the scanning laser ophthalmoscope 1 basically has a scanning laser ophthalmoscope (SLO). The scanning laser ophthalmoscope 1 may be a device integrated with another ophthalmologic apparatus such as an optical coherence tomography (OCT) or a perimeter. In addition, it may be a device with adaptive optics that corrects the wavefront aberration of the eye to be examined. Below, the case where the front image of the fundus oculi Er is photographed using the light reflected by the fundus oculi Er will be described.
＜光学系の構成＞
図１に示すように、走査型レーザー検眼鏡１は、一例として、投光光学系１０と、受光光学系２０と、を有している。投光光学系１０は、被検眼Ｅの眼底Ｅｒにレーザー光（照明光）を投光する。本実施形態において、投光光学系１０には、レーザー光出射部１１、集光レンズ１２、穴開きミラー１３、レンズ１４、レンズ１５、走査部１６、および、対物レンズ系１９が含まれる。
<Configuration of optical system>
As shown in FIG. 1, the scanning laser ophthalmoscope 1 has a light projecting optical system 10 and a light receiving optical system 20 as an example. The projection optical system 10 projects a laser beam (illumination light) onto the fundus Er of the eye E to be examined. In the present embodiment, the light projecting optical system 10 includes a laser beam emitting unit 11, a condensing lens 12, a perforated mirror 13, a lens 14, a lens 15, a scanning unit 16, and an objective lens system 19.
レーザー光出射部１１は、投光光学系１０の光源である。レーザー光出射部１１には、レーザー光を出射する光源（例えば、レーザーダイオード（LD）、スーパールミネッセントダイオード（SLD）等）が用いられてもよい。 The laser beam emitting unit 11 is a light source of the light projecting optical system 10. A light source (for example, a laser diode (LD), a super luminescent diode (SLD), or the like) that emits a laser beam may be used for the laser beam emitting unit 11.
レーザー光出射部１１から出射されるレーザー光は、集光レンズ１２を経て穴開きミラー１３に形成された開口部１３ａを通り、レンズ１４およびレンズ１５を介した後、走査部１６に向かう。走査部１６によって反射されたレーザー光は、対物レンズ系１９を通過した後、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投光される。その結果として、眼底Ｅｒで反射・散乱される光が瞳孔から出射される。 The laser beam emitted from the laser beam emitting unit 11 passes through the condenser lens 12, passes through the opening 13 a formed in the perforated mirror 13, passes through the lens 14 and the lens 15, and then travels to the scanning unit 16. The laser light reflected by the scanning unit 16 is projected onto the fundus Er of the eye E after passing through the objective lens system 19. As a result, light reflected and scattered by the fundus Er is emitted from the pupil.
なお、本実施形態において、レンズ１４は、駆動機構１４ａによって、光軸Ｌ１方向へ移動可能に構成されている。レンズ１４の位置に応じて、投光光学系１０および受光光学系２０の視度が変わる。本実施形態では、レンズ１４の位置を調節することによって、被検眼Ｅの視度の誤差を矯正（軽減）する。その結果として、レーザー光の集光位置を眼底Ｅｒの観察部位（例えば、網膜表面）に調節することができる。 In the present embodiment, the lens 14 is configured to be movable in the direction of the optical axis L1 by the drive mechanism 14a. The diopters of the light projecting optical system 10 and the light receiving optical system 20 change according to the position of the lens 14. In the present embodiment, by adjusting the position of the lens 14, the error of the diopter of the eye to be examined E is corrected (reduced). As a result, the focusing position of the laser light can be adjusted to the observation site (for example, the retina surface) of the fundus Er.
走査部１６は、レーザー光を眼底上で走査するためにレーザー光出射部１１から導かれたレーザー光の進行方向を変える（レーザー光を偏向する）ユニットである。走査部１６は、２つの光スキャナーを有する。本実施形態では、一例として、レゾナントスキャナー１７と、ガルバノスキャナー１８とを、走査部１６は有している。本実施形態では、レゾナントスキャナー１７によって、Ｘ方向にレーザー光の主走査が行われる。また、ガルバノスキャナー１８によって、Ｙ方向にレーザー光の副走査が行われる。 The scanning unit 16 is a unit that changes the traveling direction of the laser light guided from the laser light emitting unit 11 to scan the laser light on the fundus (ie, deflects the laser light). The scanning unit 16 has two light scanners. In the present embodiment, the scanning unit 16 includes, as an example, the resonant scanner 17 and the galvano scanner 18. In the present embodiment, the main scanning of the laser light is performed by the resonant scanner 17 in the X direction. Further, the galvano scanner 18 performs sub-scanning of the laser beam in the Y direction.
レゾナントスキャナー１７は、レーザー光を被検眼に対して走査線毎に往復振動させる。レゾナントスキャナー１７は、レーザー光を反射させるミラー部１７ａ，および，ミラー部１７ａを往復するように回転させる駆動部１７ｂ，を備える。レゾナントスキャナー１７は、共振型の光スキャナーであり、所定の共振周波数で高速にミラー部１７ａを振動させる。その結果として、眼底上でレーザー光がライン状に往復走査される。このようなレゾナントスキャナー１７によって、レーザー光の主走査が行われる。なお、本実施形態において、眼底におけるレーザー光の照射位置は、主走査によってＸ方向に移動される。 The resonant scanner 17 reciprocates the laser beam for each scanning line with respect to the eye to be examined. The resonant scanner 17 includes a mirror unit 17 a that reflects laser light, and a drive unit 17 b that rotates the mirror unit 17 a so as to reciprocate. The resonant scanner 17 is a resonant type optical scanner, and vibrates the mirror unit 17a at a high speed at a predetermined resonant frequency. As a result, the laser beam is reciprocally scanned in a line on the fundus. The main scanning of the laser beam is performed by such a resonant scanner 17. In the present embodiment, the irradiation position of the laser light on the fundus is moved in the X direction by the main scanning.
駆動部１７ｂは、ミラー部１７ａの動作周期と同期する信号（本実施形態では、交流信号）を出力する。この信号は、例えば、ミラー部１７ａの駆動用モータの動作を監視するセンサからの出力であってもよい。本実施形態では、交流信号の波形から、レゾナントスキャナー１７による走査の周期等の情報が取得可能である。 The drive unit 17 b outputs a signal (in the present embodiment, an AC signal) synchronized with the operation cycle of the mirror unit 17 a. This signal may be, for example, an output from a sensor that monitors the operation of the drive motor of the mirror unit 17a. In the present embodiment, it is possible to acquire information such as the scanning period by the resonant scanner 17 from the waveform of the AC signal.
また、本実施形態において、ＳＬＯ１は、基準位置検出部３０を有する。基準位置検出部３０は、レゾナントスキャナー１７のミラー部１７ａが、回動範囲の基準位置（または、基準角度）に配置されたことを光学的に検出する。基準位置は、例えば、ミラー部１７ａによる往復運動の基準となる位置である。本実施形態では、ミラー部１７ａの回動範囲内で、基準位置は１つ設定される。なお、基準位置の安定検出の観点から、基準位置は、往復運動における回動の限界位置に対してオフセットして設定されることが好ましい。 Further, in the present embodiment, the SLO 1 includes a reference position detection unit 30. The reference position detection unit 30 optically detects that the mirror unit 17 a of the resonant scanner 17 is disposed at the reference position (or reference angle) of the rotation range. The reference position is, for example, a position serving as a reference for reciprocating motion by the mirror unit 17a. In the present embodiment, one reference position is set within the rotation range of the mirror unit 17a. In addition, from the viewpoint of stable detection of the reference position, the reference position is preferably set to be offset with respect to the limit position of the rotation in the reciprocating motion.
図１および図２に示すように、本実施形態において、基準位置検出部３０は、光源３１と、センサ３２と、を有する。本実施形態では、光源３１からの光が眼底撮影のノイズとならないような位置および角度から、光源３１は、ミラー部１７ａの裏面に対して光を照射する。裏面が所定の方向を向いた際に、裏面で反射された光がセンサ３２で受光される。本実施形態では、センサ３２によって光が検出されるときのミラー部１７ａの位置が、基準位置として検出される。基準位置の検出信号は、後述するように、例えば、レゾナントスキャナー１７の走査方向に関し、画像が形成される範囲を定めるために利用される。図２に示すように、本実施形態において、基準位置は、往復運動における回動の限界位置に対してオフセットされている。故に、ミラー部１７ａが１回往復する度に、基準位置は、往路走査と復路走査とで１回ずつ、つまり、計２回検出される。本実施形態では、往路走査の開始位置（復路走査の終了位置）付近に、基準位置が設定されているものとして説明する。詳細は後述するが、基準位置は、レゾナントスキャナー１７の走査範囲において眼底画像に使用される範囲を特定するために使用される。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the reference position detection unit 30 includes a light source 31 and a sensor 32. In the present embodiment, the light source 31 emits light to the back surface of the mirror unit 17a from such a position and an angle that light from the light source 31 does not become noise in fundus imaging. When the back surface is directed in a predetermined direction, the light reflected by the back surface is received by the sensor 32. In the present embodiment, the position of the mirror unit 17a when light is detected by the sensor 32 is detected as a reference position. The detection signal of the reference position is used, for example, to define a range in which an image is formed with respect to the scanning direction of the resonant scanner 17 as described later. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the reference position is offset with respect to the limit position of rotation in reciprocating motion. Therefore, every time the mirror portion 17a reciprocates once, the reference position is detected once for the forward scan and the backward scan, that is, twice in total. In the present embodiment, it is assumed that the reference position is set in the vicinity of the forward scanning start position (the return scanning end position). Although the details will be described later, the reference position is used to specify a range to be used for the fundus image in the scanning range of the resonant scanner 17.
ガルバノスキャナー１８は、レゾナントスキャナー１７の走査方向とは交差（本実施形態では、直交）する方向に、レーザー光を走査する。ガルバノスキャナー１８は、レーザー光を反射させるミラー部１８ａ，および，ミラー部１８ａを往復するように回転させる駆動部１８ｂ，を備える。ガルバノスキャナー１８は、レゾナントスキャナー１７が複数回往復する間に１回往復する。例えば、レゾナントスキャナー１８の共振信号が複数周期分出力される間に、ガルバノスキャナー１８を往復させるためのノコギリ波が１回出力されてもよい。なお、動作の安定性を考慮すると、レーザー光の副走査は等速直線運動で動作制御されることが好ましい。本実施形態では、以上のようなレゾナントスキャナー１７とガルバノスキャナー１８との組み合わせで、レーザー光を二次元方向にスキャンさせて、眼底を二次元的に照明する走査部材が構成される。なお、レゾナントスキャナー１７およびガルバノスキャナー１８は、それぞれ、例えば、±約３．５°程度の振り角（つまり、回転範囲）でミラー部を往復させる。なお、振り角は、可変であってもよく、振り角が変更されることによって、眼底画像の画角が変更される構成であってもよい。 The galvano scanner 18 scans the laser light in a direction intersecting (in the present embodiment, orthogonal to) the scanning direction of the resonant scanner 17. The galvano scanner 18 includes a mirror unit 18 a that reflects laser light, and a drive unit 18 b that rotates the mirror unit 18 a so as to reciprocate. The galvano scanner 18 reciprocates once while the resonant scanner 17 reciprocates a plurality of times. For example, while the resonance signal of the resonant scanner 18 is output for a plurality of cycles, a sawtooth wave for reciprocating the galvano scanner 18 may be output once. In addition, in consideration of the stability of the operation, it is preferable that the sub-scanning of the laser beam is controlled to operate by uniform linear motion. In the present embodiment, the combination of the resonant scanner 17 and the galvano scanner 18 as described above configures a scanning member that two-dimensionally illuminates the fundus by causing a laser beam to scan in a two-dimensional direction. Each of the resonant scanner 17 and the galvano scanner 18 reciprocates the mirror portion at a swing angle (that is, a rotation range) of about ± about 3.5 degrees, for example. The swing angle may be variable, or the angle of view of the fundus image may be changed by changing the swing angle.
図１に戻って説明を続ける。対物レンズ系１９は、走査部１６を経たレーザー光が旋回される旋回点Ｐを形成する。本実施形態において、旋回点Ｐは、対物レンズ系１９の光軸Ｌ３上であって、対物レンズ系１９に関して走査部１６（例えば、レゾナントスキャナー１７とガルバノスキャナー１８との中間点）と光学的に共役な位置に形成される。走査部１６を経たレーザー光は、対物レンズ系１９を通過することによって、旋回点Ｐを経て、眼底Ｅｒに照射される。このため、対物レンズ系１９を通過したレーザー光は、走査部１６の動作に伴って旋回点Ｐを中心に旋回される。その結果として、図１の例では、眼底Ｅｒ上でレーザー光が２次元的に走査される。また、レーザー光の旋回点Ｐと被検眼Ｅの瞳位置とを予め一致させた光学配置によって、虹彩でのケラレが抑制され、レーザー光が眼底Ｅｒに良好に導光される。眼底Ｅｒに照射されたレーザー光は、集光位置（例えば、網膜表面）にて反射される。眼底Ｅｒによる反射光は、平行光として瞳孔から出射する。 Returning to FIG. 1, the description will be continued. The objective lens system 19 forms a pivot point P at which the laser beam passing through the scanning unit 16 is pivoted. In the present embodiment, the pivot point P is on the optical axis L3 of the objective lens system 19, and the objective lens system 19 and the scanning unit 16 (for example, an intermediate point between the resonant scanner 17 and the galvano scanner 18) are optically It is formed at a conjugate position. The laser light that has passed through the scanning unit 16 passes through the objective lens system 19 and passes through the pivot point P to be applied to the fundus Er. Therefore, the laser light that has passed through the objective lens system 19 is pivoted about the pivot point P with the operation of the scanning unit 16. As a result, in the example of FIG. 1, the laser light is two-dimensionally scanned on the fundus Er. In addition, vignetting at the iris is suppressed by the optical arrangement in which the pivot point P of the laser beam and the pupil position of the eye to be examined E are matched in advance, and the laser beam is favorably guided to the fundus Er. The laser light emitted to the fundus Er is reflected at a condensing position (for example, the surface of the retina). The light reflected by the fundus Er is emitted from the pupil as parallel light.
なお、図１において、対物レンズ系１９は、便宜上、一枚の対物レンズとして図示しているが、必ずしも限られるものではない。対物レンズ系１９は、複数枚のレンズによって構成されてもよい。また、対物レンズ系１９に、複数のレンズを張り合わせた接合レンズ、および非球面レンズ等が使用されてもよい。 In FIG. 1, the objective lens system 19 is illustrated as a single objective lens for the sake of convenience, but it is not necessarily limited. The objective lens system 19 may be configured by a plurality of lenses. In addition, a cemented lens in which a plurality of lenses are pasted together, an aspheric lens, or the like may be used for the objective lens system 19.
次に、受光光学系２０について説明する。受光光学系２０は、投光光学系１０によって投光されたレーザー光の眼底反射光を受光する受光素子２５を有する。本実施形態の受光光学系２０は、レンズ２１、ピンホール板２３、レンズ２４、および、受光素子２５、を有する。ピンホール板２３は、眼底Ｅｒと共役な位置に配置されており、共焦点絞りとして機能する。また、受光光学系２０は、対物レンズ系１９から穴開きミラー１３までに配置された各部材を、投光光学系１０と共用している。その結果として、本実施形態では、被検眼Ｅから穴開きミラー１３までの光路が、投光光学系１０および受光光学系２０の共通部分として形成されている。 Next, the light receiving optical system 20 will be described. The light receiving optical system 20 has a light receiving element 25 for receiving the fundus reflected light of the laser light projected by the light projecting optical system 10. The light receiving optical system 20 of the present embodiment has a lens 21, a pinhole plate 23, a lens 24, and a light receiving element 25. The pinhole plate 23 is disposed at a position conjugate to the fundus Er and functions as a confocal stop. Further, the light receiving optical system 20 shares the respective members disposed from the objective lens system 19 to the perforated mirror 13 with the light projecting optical system 10. As a result, in the present embodiment, the optical path from the eye E to the perforated mirror 13 is formed as a common part of the light projecting optical system 10 and the light receiving optical system 20.
被検眼Ｅの眼底Ｅｒにレーザー光が照射される場合、眼底Ｅｒにて反射された光は、瞳孔から取り出された後、前述した投光光学系１０を逆に辿り、穴開きミラー１３を照射する。眼底反射光は、穴開きミラー１３によっては、投光光学系１０および受光光学系２０の共通光路を経由した眼底Ｅｒからの光を分岐させる光路分岐部材である。穴開きミラー１３によって、眼底Ｅｒからの光は、穴開きミラー１３のミラー部１３ｂによって反射されることによって、受光素子２５の配置された光路Ｌ２に導かれ、レンズ２１を経て、ピンホール板２３のピンホール２３ａ（つまり、開口）に焦点を結ぶ。ピンホール２３ａを経た光は、レンズ２４を介して受光素子２５によって受光される。受光素子２５には、例えば、赤外域に感度を持つＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）が用いられてもよい。例えば、１フレーム分のレーザー光の走査が走査部１６によって行われる度に、受光素子２５から出力される１フレーム分の受光信号が画像処理部（例えば、制御部８００）によって処理され、その結果、１フレームの眼底画像が生成される。 When the fundus Er of the eye to be examined E is irradiated with laser light, the light reflected by the fundus Er is extracted from the pupil and then travels backwards through the above-described projection optical system 10 to irradiate the perforated mirror 13 Do. The fundus oculi reflected light is an optical path branching member that branches the light from the fundus oculi Er that has passed through the common optical path of the light projecting optical system 10 and the light receiving optical system 20 depending on the hole making mirror 13. The light from the fundus Er is reflected by the mirror portion 13b of the perforated mirror 13 by the perforated mirror 13 and is guided to the optical path L2 in which the light receiving element 25 is disposed, and passes through the lens 21 and the pinhole plate 23 Focus on the pinhole 23a (that is, the opening) of the The light passing through the pinhole 23 a is received by the light receiving element 25 through the lens 24. For example, an APD (avalanche photodiode) having sensitivity in the infrared region may be used for the light receiving element 25. For example, every time the scanning unit 16 scans the laser light for one frame, the light reception signal for one frame output from the light receiving element 25 is processed by the image processing unit (for example, the control unit 800). , One frame of fundus image is generated.
＜制御系の構成＞
次に、図３を参照して、ＳＬＯ１の制御系を説明する。ＳＬＯ１は、制御部５０によって各部の制御が行われる。制御部５０は、ＳＬＯ１の各部の制御処理と、演算処理とを行う電子回路を有する処理装置（プロセッサ）である。制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリ等で実現される。制御部５０は、記憶部５１と、バス等を介して電気的に接続されている。また、制御部５０は、レーザー光源１１、駆動機構１４ａ、走査部１６、操作入力部７０、およびモニタ８０等の各部とも電気的に接続されている。
<Configuration of control system>
Next, the control system of the SLO 1 will be described with reference to FIG. The control unit 50 controls each part of the SLO 1. The control unit 50 is a processing device (processor) having an electronic circuit that performs control processing of each part of the SLO 1 and arithmetic processing. The control unit 50 is realized by a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like. The control unit 50 is electrically connected to the storage unit 51 via a bus or the like. The control unit 50 is also electrically connected to the laser light source 11, the drive mechanism 14a, the scanning unit 16, the operation input unit 70, and the monitor 80.
本実施形態において、制御部５０は、受光素子２５から出力される受光信号を基に、眼底画像を形成する画像処理部を兼用する。画像処理部としての制御部５０は、受光素子２５からの受光信号を逐次サンプリングし、受光信号を輝度情報としてバッファメモリ（例えば、記憶部５１の一部）に記憶する。そして、バッファメモリに記憶された輝度情報を用いて、眼底画像を形成する。形成された眼底画像は、例えば、記憶部５１に記憶されてもよい。また、モニタ８０に表示されてもよい。バッファメモリは、レゾナントミラー１７ａによる１周期分の走査（つまり、一往復分の主走査）にて得られる輝度情報を記憶可能な容量を少なくとも持つ。以下の説明では、便宜上、１フレーム分の走査を開始するタイミングで出力されるトリガ信号から次のトリガ信号までの期間に得られた輝度情報が、バッファメモリに記憶されるものとする。バッファメモリは複数設けられていてもよい。例えば、眼底画像の動画像をライブ表示するための構成として、輝度情報の取り込みを行うメモリと、予め記憶された輝度情報が画像形成を行うために読み出されるメモリと、が切り替えて使用される構成であってもよい。なお、制御部５０は、必ずしも画像処理部を兼用する必要はなく、ＳＬＯ１は、制御部５０とは独立した画像処理装置（例えば、ＩＣ、およびＬＳＩ等）が各種の画像処理を行う構成であってもよい。 In the present embodiment, the control unit 50 doubles as an image processing unit that forms a fundus oculi image based on the light reception signal output from the light reception element 25. The control unit 50 as an image processing unit sequentially samples the light reception signal from the light reception element 25 and stores the light reception signal as luminance information in a buffer memory (for example, part of the storage unit 51). Then, a fundus oculi image is formed using the luminance information stored in the buffer memory. The formed fundus image may be stored in the storage unit 51, for example. Also, it may be displayed on the monitor 80. The buffer memory has at least a capacity capable of storing luminance information obtained by scanning of the resonant mirror 17 a for one period (that is, main scanning for one reciprocation). In the following description, for convenience, it is assumed that luminance information obtained in a period from a trigger signal output at the timing of starting scanning of one frame to the next trigger signal is stored in the buffer memory. A plurality of buffer memories may be provided. For example, as a configuration for displaying a moving image of a fundus image live, a configuration in which a memory for capturing luminance information and a memory from which luminance information stored in advance is read for performing image formation is switched and used It may be The control unit 50 does not necessarily have to be used as an image processing unit, and the SLO 1 is configured to perform various image processing by an image processing apparatus (for example, an IC, an LSI, etc.) independent of the control unit 50. May be
記憶部５１には、各種の制御プログラムおよび固定データ等が格納される。また、記憶部５１には、ＳＬＯ１によって撮影された画像、および一時データ等が記憶されてもよい。 The storage unit 51 stores various control programs, fixed data, and the like. In addition, the storage unit 51 may store an image captured by the SLO 1 and temporary data.
また、制御部５０は、操作入力部７０から出力される操作信号に基づいて、上記の各部を制御する。操作入力部７０は、検者によって操作される操作部材として図示無きマウス等が設けられている。 Further, the control unit 50 controls each of the above-described units based on the operation signal output from the operation input unit 70. The operation input unit 70 is provided with a mouse or the like (not shown) as an operation member operated by the examiner.
モニタ８０には、例えば、所定のフレームレートで更新される眼底画像の動画表示が行われる他、眼底画像の静止画表示が行われる。 On the monitor 80, for example, moving image display of the fundus oculi image updated at a predetermined frame rate is performed, and still image display of the fundus oculi image is performed.
＜動作説明＞
次に、以上のような構成を備えるＳＬＯ１の動作を説明する。
<Description of operation>
Next, the operation of the SLO 1 having the above configuration will be described.
＜光スキャナーの駆動制御＞
前述したように、制御部５０は、光源１１を点灯させると共に、レゾナントスキャナー１７と、ガルバノスキャナー１８とを、それぞれ往復動作させる。レゾナントスキャナー１７は、所定の共振周波数でミラー部１７ａを振動させる。本実施形態では、往路走査と復路走査の両方で取得された画像データを用いて、眼底画像が形成される（詳細は後述する）。
<Drive control of light scanner>
As described above, the control unit 50 causes the light source 11 to light and causes the resonant scanner 17 and the galvano scanner 18 to reciprocate. The resonant scanner 17 vibrates the mirror unit 17a at a predetermined resonance frequency. In the present embodiment, a fundus oculi image is formed using image data acquired by both forward scan and backward scan (the details will be described later).
本実施形態では、レゾナントスキャナー１７のミラー部１７ａが基準位置となった場合に、センサ３１から基準位置の検出信号が出力される。制御部５０は、各周期の走査においてミラー部１７ａが基準位置となったタイミングを、検出信号に基づいて特定できる。例えば、ミラー部１７ａが基準位置となったタイミングを特定するための基準位置情報が、検出信号に基づいて取得されてもよい。 In the present embodiment, when the mirror unit 17 a of the resonant scanner 17 is at the reference position, the sensor 31 outputs a detection signal of the reference position. The control unit 50 can specify, based on the detection signal, the timing at which the mirror unit 17a becomes the reference position in the scanning of each cycle. For example, reference position information for specifying the timing at which the mirror unit 17a has become the reference position may be acquired based on the detection signal.
制御部５０は、フレームレートに応じた周期でガルバノスキャナー１８を往復させる。ガルバノスキャナー１８は、レゾナントスキャナー１７による１ライン分の走査（往路走査又は、復路走査）が行われる度に、１ステップ分だけ傾動させる。ガルバノスキャナー１８は、所定ステップ分の走査が完了した後、ミラー部１８ａの傾きを戻す。本実施形態では、ガルバノスキャナー１８の傾きが戻される間のサンプリングで得られるデータは眼底画像を形成するためには使われない。 The control unit 50 reciprocates the galvano scanner 18 at a cycle corresponding to the frame rate. The galvano scanner 18 tilts by one step each time scanning (forward scan or backward scan) of one line by the resonant scanner 17 is performed. The galvano scanner 18 returns the tilt of the mirror unit 18a after the scanning for a predetermined number of steps is completed. In this embodiment, the data obtained by sampling while the tilt of the galvano scanner 18 is reversed is not used to form the fundus image.
＜サンプリング＞
また、本実施形態において、制御部５０は、受光素子２５から出力される受光信号を、逐次サンプリングする。受光信号は、Ａ／Ｄ変換によって変換され、輝度情報としてバッファメモリに蓄積される。
<Sampling>
Further, in the present embodiment, the control unit 50 sequentially samples the light reception signal output from the light reception element 25. The light reception signal is converted by A / D conversion and stored in the buffer memory as luminance information.
各々の輝度情報は、例えば、サンプリングした受光信号の強度に応じた大きさの輝度値が設定されてもよい。本実施形態では、一定のサンプリング周期（例えば、８０ＭＨｚ）で受光信号はサンプリングされる。また、レゾナントスキャナー１７による往路の走査と、復路の走査との両方でサンプリングが行われ、バッファメモリには、例えば、連続する領域に対して、輝度情報が時系列順に蓄積される。１回の往路走査および復路走査におけるサンプリングは、眼底画像における主走査方向の画素数（例えば、１０２４画素）よりも多くの回数行われるため、サンプリングしたデータから、画像に使用されるデータを減らす必要がある。なお、サンプリング周期を定めるクロック回路が設けられていてもよい。この場合、例えば、クロック回路のクロックと同期してサンプリングが行われる構成であってもよい。 For each piece of luminance information, for example, a luminance value having a magnitude according to the intensity of the sampled light reception signal may be set. In the present embodiment, the light reception signal is sampled at a constant sampling period (for example, 80 MHz). In addition, sampling is performed in both the forward scan and the backward scan by the resonant scanner 17, and in the buffer memory, for example, luminance information is accumulated in chronological order for continuous regions. Since sampling in one forward scan and backward scan is performed more times than the number of pixels (for example, 1024 pixels) in the main scan direction in the fundus image, it is necessary to reduce the data used for the image from the sampled data There is. Note that a clock circuit that determines the sampling cycle may be provided. In this case, for example, the sampling may be performed in synchronization with the clock of the clock circuit.
レゾナントスキャナー１７は、温度変化などの影響で振れ角（走査範囲、つまり、ミラー部１７ａの回動範囲）が変化してしまう場合がある。その結果、眼底の主走査方向にてレーザー光が走査される範囲が、走査線毎に異なってしまうおそれがある。また、図４に示すように、レゾナントスキャナー１７は、主走査線毎に正弦波状に速度変化する。一定のサンプリング周波数で受光信号がサンプリングされる場合、レゾナントスキャナー１７の速度変化によって、眼底の単位面積に対するサンプリングポイントの密度が変わる。レゾナントスキャナー１７による走査の端部（往路／復路の始端および終端）側ではサンプリングポイントが比較的密になり、走査の中央部分ではサンプリングポイントが比較的離散する。 In the case of the resonant scanner 17, the shake angle (scanning range, that is, the rotation range of the mirror unit 17 a) may change due to the influence of temperature change or the like. As a result, the range in which the laser light is scanned in the main scanning direction of the fundus may differ for each scanning line. Further, as shown in FIG. 4, the resonant scanner 17 changes its velocity sinusoidally for each main scanning line. When the light reception signal is sampled at a constant sampling frequency, the change in velocity of the resonant scanner 17 changes the density of sampling points relative to the unit area of the fundus. The sampling points are relatively dense at the end of the scan (the start and end of the forward / return path) by the resonant scanner 17, and the sampling points are relatively discrete in the central portion of the scan.
また、本実施形態では、レゾナントスキャナー１７のミラー部１７ａが基準位置に達した場合に、センサ３１から基準位置の検出信号が出力される。制御部５０は、各周期の走査においてミラー部１７ａが基準位置となったタイミングを、検出信号に基づいて特定できる。例えば、ミラー部１７ａが基準位置となったタイミングを特定するための基準位置情報が、検出信号に基づいて取得されてもよい。例えば、制御部５０は、検出信号がトリガー信号として入力された場合に、ミラー部１７ａが基準位置となったタイミングで得られる輝度情報が格納されるバッファメモリのアドレスを取得してもよい。制御部５０は、基準位置情報を記憶部５１に記憶する。本実施形態において、制御部５０は、レゾナントスキャナー１７による往路走査毎、および、復路走査毎に、基準位置情報を取得する。なお、往路走査における基準位置検出と、復路走査における基準位置検出とは、交互に行われているので、基準位置情報には、往路走査での検出を示す情報、および復路走査での検出を示す情報のいずれかが、検出の順番に応じて対応づけられてもよい。 Further, in the present embodiment, when the mirror unit 17 a of the resonant scanner 17 reaches the reference position, the sensor 31 outputs a detection signal of the reference position. The control unit 50 can specify, based on the detection signal, the timing at which the mirror unit 17a becomes the reference position in the scanning of each cycle. For example, reference position information for specifying the timing at which the mirror unit 17a has become the reference position may be acquired based on the detection signal. For example, when the detection signal is input as a trigger signal, the control unit 50 may obtain an address of a buffer memory in which the luminance information obtained at the timing when the mirror unit 17a becomes the reference position is stored. The control unit 50 stores the reference position information in the storage unit 51. In the present embodiment, the control unit 50 acquires reference position information every forward scan and backward scan by the resonant scanner 17. In addition, since the reference position detection in the forward scan and the reference position detection in the backward scan are alternately performed, the reference position information indicates information indicating the detection in the forward scan and the detection in the backward scan. Any of the information may be associated according to the order of detection.
＜画像形成＞
制御部５０は、バッファメモリに格納される輝度情報から、眼底画像に使用するデータを、画像データとして抽出（リサンプリング）する。この場合において、制御部５０は、往路走査が行われた走査線を形成する第１画像データを、第１有効期間でのサンプリングによって得られた輝度情報から生成する。なお、第１有効期間は、往路走査における基準位置の検出タイミングを基準とする。また、制御部５０は、復路走査が行われた走査線を形成する第２画像データを、復路走査おける基準位置の検出タイミングを基準とする第２有効期間でのサンプリングによって得られる輝度情報から生成する。なお、第２有効期間は、復路走査における基準位置の検出タイミングを基準とする。制御部５０は、第１画像データと第２画像データとを用いて眼底画像を形成する。一方、第１および第２有効期間以外で得られた輝度情報は、眼底画像に使用されない。第１および第２有効期間にサンプリングされた輝度情報は、記憶部５１に記憶された基準位置情報によって特定される。
<Image formation>
The control unit 50 extracts (resamples) data to be used for the fundus image as image data from the luminance information stored in the buffer memory. In this case, the control unit 50 generates, from the luminance information obtained by the sampling in the first effective period, the first image data forming the scanning line on which the forward scan has been performed. The first effective period is based on the detection timing of the reference position in the forward scanning. Further, the control unit 50 generates second image data forming the scanning line subjected to the backward scan from luminance information obtained by sampling in the second effective period based on the detection timing of the reference position in the backward scan. Do. The second effective period is based on the detection timing of the reference position in the backward scan. The control unit 50 forms a fundus oculi image using the first image data and the second image data. On the other hand, luminance information obtained outside the first and second effective periods is not used for the fundus image. The luminance information sampled in the first and second effective periods is specified by the reference position information stored in the storage unit 51.
本実施形態において、往路走査における基準位置の検出タイミングと第１有効期間との時間的な前後関係、および、復路走査における基準位置の検出タイミングと第２有効期間との前後関係は、前後反対になるように第１有効期間と第２有効期間とが設定される。 In the present embodiment, the temporal anteroposterior relation between the detection timing of the reference position in the forward scan and the first effective period, and the anteroposterior relation between the detection timing of the reference position in the backward scan and the second effective period The first valid period and the second valid period are set so that
すなわち、本実施形態において、第１有効期間は、往路走査において基準位置が検出されたタイミング以降の連続した期間であって、所期する画角分（本実施形態では、約±３．５°分）の走査が行われる期間である。前述したように、本実施形態においてバッファメモリには、時系列順に取得された輝度情報が連続するアドレスに格納されている。ここで、所期する画角分の走査の間に行われたサンプリングの回数を「Ｎ」とすると、バッファメモリにおいて、Ｎ個分の輝度情報は、基準位置情報によって示される輝度情報から取得時期の順にて連続して記憶されており、第１有効期間で得られた輝度情報である。 That is, in the present embodiment, the first effective period is a continuous period after the timing when the reference position is detected in the forward scan, and the desired angle of view (about ± 3.5 ° in the present embodiment) Minute) is a period during which a scan is performed. As described above, in the buffer memory in the present embodiment, the luminance information acquired in chronological order is stored at successive addresses. Here, assuming that the number of samplings performed during a scan for a desired angle of view is “N”, N pieces of luminance information in the buffer memory are acquired from the luminance information indicated by the reference position information. The luminance information is continuously stored in the order of and is obtained in the first effective period.
また、第２有効期間は、復路走査において基準位置が検出されたタイミング以前の連続した期間であって、所期する画角分の走査が行われる期間である。よって、本実施形態では、バッファメモリにおいて、Ｎ個分の輝度情報は、基準位置情報によって示される輝度情報から取得時期の逆順に連続して記憶されており、第２有効期間で得られた輝度情報である。「Ｎ」は、例えば、往路走査と復路走査における基準位置の検出間隔に応じて設定される変数である。一般に、往路走査と復路走査とにおける基準位置の検出間隔が長い場合ほど、レゾナントスキャナー１７における走査速度は遅く、単位面積あたりのサンプリングポイントが多くなるので、Ｎには、比較的大きな値が設定される。 Further, the second effective period is a continuous period before the timing at which the reference position is detected in the backward scan, and is a period in which scanning for the intended angle of view is performed. Therefore, in the present embodiment, in the buffer memory, N pieces of luminance information are continuously stored in the reverse order of acquisition timing from the luminance information indicated by the reference position information, and the luminance obtained in the second effective period is It is information. “N” is, for example, a variable that is set according to the detection interval of the reference position in the forward scan and the backward scan. Generally, as the detection interval of the reference position in the forward scan and the backward scan is longer, the scanning speed in the resonant scanner 17 is slower and the sampling points per unit area increase, so a relatively large value is set for N. Ru.
本実施形態では、１つの走査線を形成する画像データは、一定の数の画素によって形成される。例えば、本実施形態では、１つの走査線を形成する画像データは、１０２４ピクセルで構成される。本実施形態において、１つの画素は、１つのサンプリングポイントにおいて得られた輝度情報を持つ。本実施形態では、第１又は第２有効期間で得られたＮ個（ここでは、Ｎ≧１０２４）の輝度情報が、１０２４個まで間引かれる（取り除かれる）ことで、１つの走査線を形成する画像データが形成される。換言すれば、各サンプリングポイントで得られたＮ個の輝度情報から、１つの走査線を形成する画像データの画素として、１０２４個が抽出される。本実施形態では、ミラー部がより低い回転速度であるときに得られた輝度情報ほど高い割合で、第１又は第２有効期間で得られたＮ個の輝度情報を間引くことによって、走査線を形成する画像データ（第１または第２画像データ）が得られる。本実施形態では、画像データにおいて、被検眼における各走査線上でサンプリングされる位置が等間隔となるように、輝度情報を間引く。なお、ここでいう等間隔は、完全に等しい間隔である必要はなく、許容される画像の歪みの範囲でサンプリングされる位置間隔に誤差があってもよい。 In the present embodiment, the image data forming one scanning line is formed by a certain number of pixels. For example, in the present embodiment, image data forming one scan line is configured of 1024 pixels. In the present embodiment, one pixel has luminance information obtained at one sampling point. In this embodiment, N (here, N 1024 1024) pieces of luminance information obtained in the first or second effective period are thinned out (removed) up to 1024 to form one scanning line. Image data is formed. In other words, 1024 pieces of pixels of image data forming one scanning line are extracted from the N pieces of luminance information obtained at each sampling point. In the present embodiment, the scanning line is thinned by thinning out the N pieces of luminance information obtained in the first or second effective period at a higher rate as the luminance information obtained when the mirror unit has a lower rotational speed. Image data (first or second image data) to be formed is obtained. In the present embodiment, in the image data, the luminance information is thinned out so that the positions sampled on each scanning line in the eye to be examined are equally spaced. Here, the equal intervals do not have to be completely equal intervals, and there may be an error in the position intervals sampled in the range of the allowable image distortion.
前述したように、主走査において、走査の端部側では、単位面積当たりのサンプリングが密に行われる。一方、図４に示すように、走査速度（または、ミラー部の回転速度）は、走査の端部側では比較的遅いので、比較的多くの輝度情報が間引かれる。また、主走査において、走査の中央付近では、単位面積当たりのサンプリングが粗く行われる。一方、図４に示すように、走査速度（または、ミラー部の回転速度）は、走査の中央付近では比較的速い遅いので、輝度情報が間引かれる割合は比較的少なくなる。輝度情報が間引かれた結果として、サンプリングポイントの間隔がより均等になった輝度情報が得られる。結果、走査による歪みが抑制された走査線の画像データが得られる。例えば、サンプリングタイミング毎のミラー部１７ａの回転速度に関する情報は、キャリブレーション等によって、例えば、往路走査と復路走査における基準位置の検出間隔の関数として得ることができる。この場合、制御部５０は、往路走査と復路走査における基準位置の検出間隔に基づいて、間引かれるサンプリングポイントを特定することができる。 As described above, in the main scan, sampling per unit area is densely performed on the end side of the scan. On the other hand, as shown in FIG. 4, since the scanning speed (or the rotation speed of the mirror portion) is relatively slow on the scanning end side, a relatively large amount of luminance information is thinned out. In the main scan, sampling per unit area is roughly performed near the center of the scan. On the other hand, as shown in FIG. 4, since the scanning speed (or the rotation speed of the mirror portion) is relatively fast near the center of the scanning, the rate at which the luminance information is thinned is relatively small. As a result of the luminance information being thinned out, luminance information in which sampling points are more evenly spaced can be obtained. As a result, image data of a scanning line in which distortion due to scanning is suppressed can be obtained. For example, information on the rotational speed of the mirror unit 17a at each sampling timing can be obtained, for example, as a function of the detection interval of the reference position in the forward scan and the backward scan by calibration or the like. In this case, the control unit 50 can specify the sampling points to be thinned out based on the detection interval of the reference position in the forward scan and the backward scan.
制御部５０は、以上のようにして得た各走査線の画像データ（第１画像データおよび第２画像データ）を複数並べて１枚の眼底画像を形成する。本実施形態において、制御部５０は、それぞれの走査線と対応するサンプリングの範囲を、各々の走査における基準位置の検出結果に応じて一定に設定したうえで、設定された範囲のサンプリング結果から、各走査線を構成する画像データを形成する（図５参照）。結果、各走査線における走査範囲の誤差を良好に抑制できる。よって、撮影画像における歪みを抑制できる。また、異なるタイミングで撮影された撮影画像において撮影範囲の再現性を高めることができる。 The control unit 50 arranges a plurality of image data (first image data and second image data) of each scanning line obtained as described above to form one fundus image. In the present embodiment, the control unit 50 sets the sampling range corresponding to each scanning line to a certain value according to the detection result of the reference position in each scan, and then, based on the sampling result of the set range, Image data forming each scanning line is formed (see FIG. 5). As a result, the error of the scanning range in each scanning line can be favorably suppressed. Therefore, distortion in the captured image can be suppressed. In addition, it is possible to enhance the reproducibility of the imaging range in the photographed images photographed at different timings.
また、本実施形態では、ミラー部１７ａの回動範囲に設定された１つの基準位置を、往路走査および復路走査のそれぞれで兼用する。この場合、上記実施形態のように、基準位置検出部３０として、１つの基準位置を定めるだけの簡単な構成を採用しても、走査範囲の正確性を担保できる。 Further, in the present embodiment, one reference position set in the rotation range of the mirror unit 17a is used in both the forward scan and the backward scan. In this case, as in the above embodiment, even if a simple configuration in which only one reference position is determined is adopted as the reference position detection unit 30, the accuracy of the scanning range can be secured.
以上、実施形態に基づいて説明を行ったが、本開示は、様々な変形が可能である。 As mentioned above, although it demonstrated based on embodiment, this indication can change variously.
例えば、主走査用の光スキャナーとして、共振型の光スキャナの１つであるレゾナントスキャナーを例示したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、主走査用の光スキャナーとして、ミラー部を往復動作させることによって光走査を行う構成を備えた他の光スキャナーが利用されてもよい。 For example, although the resonant scanner which is one of the resonance type optical scanners was illustrated as an optical scanner for main scanning, it is not necessarily restricted to this. For example, as the light scanner for the main scanning, another light scanner having a configuration for performing light scanning by reciprocating the mirror unit may be used.
また、副走査用の光スキャナーとして、ガルバノスキャナ１８が使用される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。副走査用の光スキャナーとしては、例えば、反射型の装置（ガルバノスキャナー、ポリゴンミラー等）の他、光の進行方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられてもよい。 Although the case where the galvano scanner 18 is used as the light scanner for sub scanning has been described, the present invention is not necessarily limited thereto. As the light scanner for sub scanning, for example, in addition to a reflection type apparatus (galvano scanner, polygon mirror, etc.), an acoustooptic device (AOM) or the like for changing the traveling direction of light may be used.
また、上記実施形態において、基準位置検出部３０は、ミラー部１７ａの裏面で反射された光をセンサ３２で検出する構成であったが、ミラー部の表面で反射された光をセンサ３２で検出する構成であってもよい。この場合において、光源３１は、必ずしも設けられる必要はない。例えば、眼底撮影用の光（レーザー光源１１からの光）の反射光が、センサ３２によって受光される構成であってもよい。この場合、眼底画像の取得が行われる範囲の外側にセンサ３２が配置されるとよい。 Further, in the above embodiment, the reference position detection unit 30 is configured to detect the light reflected by the back surface of the mirror unit 17a by the sensor 32, but the light reflected by the surface of the mirror unit is detected by the sensor 32 The configuration may be In this case, the light source 31 need not necessarily be provided. For example, the reflected light of light for photographing the fundus (light from the laser light source 11) may be received by the sensor 32. In this case, the sensor 32 may be disposed outside the range where the fundus image acquisition is performed.
また、上記実施形態では、第１又は第２有効期間でのサンプリングで得られた輝度情報を間引く処理によって、走査線ごとの歪みを補正する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、種々の歪み補正の手法を使用してもよい。例えば、歪み補正は、形成された眼底画像に対する画像処理であってもよいし、サンプリング周期の変調によるものであってもよい。 In the above embodiment, the distortion of each scanning line is corrected by thinning out the luminance information obtained by sampling in the first or second effective period, but the present invention is not necessarily limited thereto. Various distortion correction techniques may be used. For example, distortion correction may be image processing on a formed fundus image or may be modulation of a sampling cycle.
また、上記実施形態において、基準位置検出部３０は、ミラー部１７ａの回動範囲にて唯一設定された基準位置にミラー部１７ａが達したことを検出するものであった。但し、基準位置検出部３０によって、検出される基準位置は、ミラー部１７ａの回動範囲にて複数設けられていてもよい。例えば、回動範囲の両端にて設定された２つの位置を、それぞれ第１の基準位置、第２の基準位置としてそれぞれ検出するものであってもよい。 Further, in the above-described embodiment, the reference position detection unit 30 detects that the mirror unit 17a has reached the reference position set uniquely in the rotation range of the mirror unit 17a. However, a plurality of reference positions detected by the reference position detection unit 30 may be provided in the rotation range of the mirror unit 17a. For example, two positions set at both ends of the rotation range may be respectively detected as a first reference position and a second reference position.
この場合、制御部５０は、往路走査と復路走査とのそれぞれの場合において、第１の基準位置の検出タイミングと第２の基準位置の検出タイミングとの間にサンプリングされた輝度情報を用いて、前記第１画像データおよび前記第２画像データをそれぞれ生成する構成であってもよい。２つの位置を検出するために、基準位置検出部３０は、例えば、上記実施形態において示した光源と受光素子との組み合わせが、回動範囲のそれぞれの端部に対して１つずつ設けられた構造であってもよい。 In this case, the control unit 50 uses luminance information sampled between the detection timing of the first reference position and the detection timing of the second reference position in each of the forward scan and the backward scan. The first image data and the second image data may be generated. In order to detect two positions, the reference position detection unit 30 is provided, for example, one combination of the light source and the light receiving element shown in the above embodiment for each end of the rotation range. It may be a structure.
また、上記実施形態では、ミラー部１７ａにおける基準位置の検出タイミングは、第１有効期間の開始タイミングと一致し、第２有効期間の終了タイミングと一致するものとして説明した。しかし、基準位置の検出タイミングは、第１有効期間および第２有効期間を設定するうえでの基準となればよく、第１有効期間の開始タイミング（又は終了タイミング）、および、第２有効期間の終了タイミング（又は、開始タイミング）と一致している必要はない。 Further, in the above embodiment, the detection timing of the reference position in the mirror unit 17a is described as being coincident with the start timing of the first effective period, and coincident with the end timing of the second effective period. However, the detection timing of the reference position may be a reference for setting the first valid period and the second valid period, and the start timing (or end timing) of the first valid period and the second valid period. It does not have to coincide with the end timing (or start timing).
例えば、往路走査において、ミラー部１７ａが基準位置に達したことが検出されたタイミングの所定の第１期間後から、第１有効期間が開始されてもよい（この場合は、往路走査では、ミラー部１７ａが基準位置に達したことが検出されたタイミングよりも第１期間前に、第２有効期間の終了位置が設定される）。 For example, in the forward scan, the first valid period may be started after a predetermined first period of time when it is detected that the mirror unit 17a has reached the reference position (in this case, the mirror in the forward scan The end position of the second effective period is set before the first period before the timing when the portion 17a has reached the reference position is detected).
このような第１および第２有効期間の開始および終了タイミングと、基準位置の検出タイミングとのズレ量を、ＳＬＯ１において、調節可能であることが好ましい。例えば、ＳＬＯ１の制御部８００は、基準位置の検出タイミングに対する第１有効期間の開始（および終了）タイミングのズレ量と、基準位置の検出タイミングに対する第２有効期間の終了（および開始）タイミングのズレ量とを、ズレ量調節信号に基づいて互いに対応させつつ調節してもよい。ここで、ズレ量調節信号は、ズレ量を指定するための信号であり、例えば、操作入力部７０からの操作信号、または、製品出荷時におけるＲＯＭなどへのデータ書き込み信号等が利用されてもよい。上記のズレ量を調整することによって、例えば、基準位置検出部３０の取り付け誤差の影響を軽減できる。また、基準位置検出部３０の設置範囲の自由度が高まる。 It is preferable that the amount of deviation between the start and end timings of the first and second effective periods and the detection timing of the reference position be adjustable in SLO1. For example, the control unit 800 of the SLO 1 shifts the start (and end) timing of the first effective period with respect to the detection timing of the reference position and the end (and start) timing of the second effective period with respect to the detection timing of the reference position. The quantities may be adjusted in correspondence with one another on the basis of the deviation adjustment signal. Here, the shift amount adjustment signal is a signal for specifying the shift amount. For example, even if an operation signal from the operation input unit 70 or a data write signal to a ROM or the like at the time of product shipment is used. Good. By adjusting the above-described amount of deviation, for example, the influence of the mounting error of the reference position detection unit 30 can be reduced. Also, the degree of freedom of the installation range of the reference position detection unit 30 is increased.
また、上記実施形態では、復路走査においてミラー部２５ａが基準位置に位置された際に、基準位置検出部３０のセンサ３２から発せられる信号と、往路走査においてミラー部２５ａが基準位置に位置された際に、基準位置検出部３０のセンサ３２から発せられる信号とは、別々の波形からなる場合について説明した。しかし、ミラー部２５ａの往復運動における回動の限界位置近傍にミラー部２５ａが位置したことをセンサ３２が検出する構成にあっては、復路走査の基準位置検出と、往路走査の基準位置検出とでセンサ３２から発せられる信号が１つである場合が考えられる。この場合、信号は、例えば、復路走査おいてミラー部２５ａが回動範囲の基準位置に位置されてから往路走査においてミラー部２５ａが回動範囲の基準位置に位置されるまでの間、連続出力される。そこで、この場合は、信号の立ち上がりに基づいて復路走査おける基準位置を検出し、信号の立下りに基づいて往路走査における基準位置を検出するようにしてもよい。なお、基準位置検出部３０が往路の終端（復路の始端）にミラー部２５ａが位置したことを検出する場合には、センサ３２からの信号の立ち上がりに基づいて、往路の基準位置を検出し、信号の立下りに基づいて復路の基準位置を検出してもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果が得られる。 In the above embodiment, when the mirror unit 25a is positioned at the reference position in the backward scan, the signal generated from the sensor 32 of the reference position detection unit 30 and the mirror unit 25a at the reference position in the forward scan The case where the signal emitted from the sensor 32 of the reference position detection unit 30 has a waveform different from that of the signal has been described. However, in the configuration in which the sensor 32 detects that the mirror unit 25a is positioned near the limit position of rotation in the reciprocating movement of the mirror unit 25a, the reference position detection for the backward scan and the reference position detection for the forward scan It is conceivable that there is only one signal emitted from the sensor 32 at. In this case, for example, the signal is continuously output from the time when the mirror unit 25a is positioned at the reference position of the pivoting range in the backward scan until the mirror unit 25a is positioned at the reference position in the pivoting range during the forward pass scanning Be done. Therefore, in this case, the reference position in the backward scan may be detected based on the rise of the signal, and the reference position in the forward scan may be detected based on the fall of the signal. When the reference position detection unit 30 detects that the mirror unit 25a is positioned at the end of the forward path (the start end of the backward path), the reference position of the forward path is detected based on the rise of the signal from the sensor 32; The reference position of the return path may be detected based on the falling of the signal. Also in this case, the same effect as the above embodiment can be obtained.
また、上記実施形態において、ＳＬＯ１は、眼底を観察面としてレーザー光を走査することによって、眼底の正面画像を撮影する装置である。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、ＳＬＯ１は、眼底以外の部位の正面画像を撮影する装置であってもよい。例えば、走査型レーザー検眼鏡は、前眼部を観察面としてレーザー光を走査することによって、前眼部の正面画像を撮影する装置であってもよい。 In the above embodiment, the SLO 1 is a device that captures a front image of the fundus by scanning a laser beam with the fundus as an observation surface. However, the present invention is not necessarily limited to this, and the SLO 1 may be an apparatus for capturing a front image of a site other than the fundus. For example, the scanning laser ophthalmoscope may be a device that captures a front image of the anterior segment by scanning laser light with the anterior segment as the observation surface.
１ 走査型レーザー検眼鏡
１０ 投光光学系
１１ レーザー光出射部
１７ レゾナントスキャナー
１７ａ ミラー部
１８ ガルバノスキャナー
２０ 受光光学系
２５ 受光素子
３０ 基準位置検出部
３２ センサ
５０ 制御部
Ｅ 被検眼
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 scanning type laser ophthalmoscope 10 light projection optical system 11 laser light emitting part 17 resonant scanner 17a mirror part 18 galvano scanner 20 light receiving optical system 25 light receiving element 30 reference position detection part 32 sensor 50 control part E eye to be examined
Claims (3)
前記レーザー光を反射させるミラー部，および，前記ミラー部を往復するように回動させる駆動部，を有し、前記レーザー光を前記被検眼に対して走査線毎に往復振動させる光スキャナーと、
前記被検眼による前記レーザー光の反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、
前記受光素子から出力される信号を逐次サンプリングして輝度情報を得ると共に、前記輝度情報を用いて被検眼の正面画像を形成する画像生成手段と、を備える走査型レーザー検眼鏡であって、
前記光スキャナーによる往路走査と復路走査との基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段を備え、
前記画像生成手段は、往路走査が行われた走査線を形成する第１画像データを、前記往路走査における前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、且つ、復路走査が行われた走査線を形成する第２画像データを、前記復路走査おける前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、前記第１画像データと前記第２画像データとを用いて前記被検眼の正面画像を形成し、
前記第１有効期間の長さと前記第２有効期間の長さとは、往路走査における前記基準位置の検出タイミングと復路走査における前記基準位置の検出タイミングとの間隔の関数としてそれぞれ設定されることを特徴とする、走査型レーザー検眼鏡。 A projection optical system for projecting a laser beam onto the subject's eye;
An optical scanner that has a mirror unit that reflects the laser beam and a drive unit that pivots the mirror unit back and forth, and oscillates the laser beam reciprocally for each scanning line with respect to the eye to be examined;
A light receiving optical system having a light receiving element for receiving the reflected light of the laser beam from the eye to be examined;
An image generation unit configured to sequentially sample a signal output from the light receiving element to obtain luminance information and to form a front image of an eye to be examined using the luminance information;
A reference position detection unit that detects a reference position that is a reference for forward scanning and backward scanning by the light scanner;
The image generation means is obtained by sampling the first image data forming the scanning line on which the forward scan has been performed, in a first effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the forward scan. The second image data generated from the luminance information and forming the scanning line subjected to the backward scan is sampled in the second effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the backward scan. And generating a front image of the subject's eye using the first image data and the second image data .
The length of the first effective period and the length of the second effective period are each set as a function of an interval between the detection timing of the reference position in forward scanning and the detection timing of the reference position in backward scanning. And, scanning laser ophthalmoscope.
前記レーザー光を反射させるミラー部，および，前記ミラー部を往復するように回動させる駆動部，を有し、前記レーザー光を前記被検眼に対して走査線毎に往復振動させる光スキャナーと、
前記被検眼による前記レーザー光の反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、
前記受光素子から出力される信号を逐次サンプリングして輝度情報を得ると共に、前記輝度情報を用いて被検眼の正面画像を形成する画像生成手段と、を備える走査型レーザー検眼鏡であって、
前記光スキャナーによる往路走査と復路走査との基準となる基準位置を検出する基準位置検出手段を備え、
前記画像生成手段は、往路走査が行われた走査線を形成する第１画像データを、前記往路走査における前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、且つ、復路走査が行われた走査線を形成する第２画像データを、前記復路走査おける前記基準位置の検出タイミングを基準とする期間である第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報から生成し、前記第１画像データと前記第２画像データとを用いて前記被検眼の正面画像を形成し、
更に、前記画像形成手段は、前記サンプリングを一定のサンプリング周期で行うと共に、前記第１有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報、および前記第２有効期間でのサンプリングによって得られる前記輝度情報を、前記ミラー部がより低い回転速度であるときに得られた前記輝度情報ほど高い割合で間引くことによって、前記第１画像データ、および前記第２画像データをそれぞれ得ることを特徴とする走査型レーザー検眼鏡。 A projection optical system for projecting a laser beam onto the subject's eye;
An optical scanner that has a mirror unit that reflects the laser beam and a drive unit that pivots the mirror unit back and forth, and oscillates the laser beam reciprocally for each scanning line with respect to the eye to be examined;
A light receiving optical system having a light receiving element for receiving the reflected light of the laser beam from the eye to be examined;
An image generation unit configured to sequentially sample a signal output from the light receiving element to obtain luminance information and to form a front image of an eye to be examined using the luminance information;
A reference position detection unit that detects a reference position that is a reference for forward scanning and backward scanning by the light scanner;
The image generation means is obtained by sampling the first image data forming the scanning line on which the forward scan has been performed, in a first effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the forward scan. The second image data generated from the luminance information and forming the scanning line subjected to the backward scan is sampled in the second effective period which is a period based on the detection timing of the reference position in the backward scan. And generating a front image of the subject's eye using the first image data and the second image data.
Further, the image forming means performs the sampling at a constant sampling cycle, and the luminance information obtained by sampling in the first effective period and the luminance information obtained by sampling in the second effective period. , by thinning out a high proportion as the luminance information obtained when the mirror section is a lower rotational speed, the first image data, and the second image data run you and obtaining each査Laser ophthalmoscope.
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