WO2020189299A1 - スリットランプ顕微鏡 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a slit lamp microscope.
- Diagnostic imaging occupies an important position in the field of ophthalmology.
- various ophthalmologic imaging devices are used.
- Ophthalmologic imaging devices include slit lamp microscopes, fundus cameras, scanning laser ophthalmoscopes (SLOs), optical coherence tomography (OCTs), and the like.
- various inspection devices and measuring devices such as a reflex meter, a keratometer, a tonometer, a specular microscope, a wavefront analyzer, and a microperimeter are also equipped with a function of photographing the anterior segment of the eye and the fundus.
- a slit lamp microscope is an ophthalmic apparatus for illuminating an eye to be inspected with slit light and observing or photographing an illuminated cross section with a microscope from the side.
- Patent Document 1 discloses a slit lamp microscope capable of performing anterior segment imaging while performing a combination of movement of an illumination system and an imaging system and movement of their focal points. According to this, it is possible to acquire a three-dimensional image in focus over a wide range of the anterior segment of the eye, while scanning the optical system in the optical axis direction (movement of the focal point) and scanning in the direction orthogonal to this (movement of the optical system). ) And it takes time and effort to shoot.
- Patent Documents 2 and 3 disclose a technique for performing anterior segment imaging using the principle of Scheimpflug.
- the principle of Scheimpflug is a geometric rule regarding the orientation of the focal plane of the optical system when the lens plane is not parallel to the image plane, and there is a main plane of the lens (optical system) and an imaging plane of the imaging element. When they meet on one straight line, they insist that the objects in focus also meet on the same straight line.
- the slit lamp microscope is configured so that the surface (including the object surface) passing through the optical axis of the illumination system, the main surface of the imaging system, and the imaging surface of the image sensor intersect on the same straight line. , It is possible to obtain an image in which the entire object surface is in focus.
- An object of the present invention is to solve a problem of a Scheimpflug type slit lamp microscope caused by a difference in refractive index inside and outside the eye to be inspected.
- An exemplary first embodiment is based on an illumination system that projects slit light onto the anterior segment of the eye to be inspected, an optical system that guides light from the anterior segment to which the slit light is projected, and the optical system.
- An imaging system including an imaging element that receives the guided light on an imaging surface, a surface including a focal point of the illumination system displaced by the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye, and a main body of the optical system.
- a slit lamp microscope in which a surface and the imaging surface are arranged so as to satisfy the shine-proof condition.
- An exemplary second aspect is the slit lamp microscope of the first aspect, further including the illumination system and a moving mechanism for moving the imaging system, wherein the imaging system is the illumination system and the illumination system by the moving mechanism.
- a plurality of images of the anterior segment of the eye are acquired by repeatedly performing imaging in parallel with the movement of the imaging system.
- An exemplary third aspect is the slit lamp microscope of the second aspect, further including a three-dimensional image construction unit that constructs a three-dimensional image based on the plurality of images.
- An exemplary fourth aspect is the slit lamp microscope of the third aspect, further including a rendering unit that renders the three-dimensional image to build a rendered image.
- An exemplary fifth aspect is the slit lamp microscope according to any one of the second to fourth aspects, wherein at least one of the plurality of images or an image obtained by processing the same is subjected to a predetermined analysis process. Includes an analysis unit that applies.
- An exemplary sixth aspect is the slit lamp microscope according to any one of the first to fifth aspects, and the deflection angle of the object surface due to the refractive index is included in the range of 3 to 13 degrees.
- An exemplary seventh aspect is the slit lamp microscope of the sixth aspect, in which the angle of deflection of the object surface due to the refractive index is in the range of 6 to 10 degrees.
- An exemplary eighth aspect is the slit lamp microscope according to any one of the first to seventh aspects, wherein the deflection angle of the object surface due to the refractive index is the value of the radius of curvature of the cornea in a predetermined model eye. It is determined at least based on the value of the refractive index of the eye.
- An exemplary ninth aspect is the slit lamp microscope according to any one of the first to fifth aspects, in which the deflection angle of the object surface due to the refractive index is determined by the optical axis of the illumination system and the photographing system. It is determined based on at least the angle formed by the optical axis.
- An exemplary tenth aspect is the slit lamp microscope of the ninth aspect, in which the angle is set to a value greater than 0 degrees and within a range of 60 degrees or less.
- An exemplary eleventh aspect is the slit lamp microscope of the ninth or tenth aspect, in which the deflection angle of the object surface due to the refractive index is determined based on at least the angle and the radius of curvature of the cornea.
- An exemplary twelfth aspect is the slit lamp microscope of the eleventh aspect, in which the value of the corneal radius of curvature is set based on a predetermined model eye.
- An exemplary thirteenth aspect is the slit lamp microscope of the twelfth aspect, wherein the value of the corneal radius of curvature is in the range of 7.7 mm (mm) ⁇ 0.5 mm based on the Gullstrand model eye. Is set to the value in.
- An exemplary 14th aspect is the slit lamp microscope of the 9th or 10th aspect, in which the angle of deflection of the object surface by the refractive index is determined at least based on the angle and the refractive index of the eyeball.
- An exemplary fifteenth aspect is the slit lamp microscope of the fourteenth aspect, in which the value of the refractive index of the eyeball is set based on a predetermined model eye.
- An exemplary 16th aspect is the slit lamp microscope of the 15th aspect, wherein the value of the refractive index of the eyeball is within the range of 1.336 ⁇ 0.001 based on the Gullstrand model eye. Set.
- An exemplary 17th aspect is the slit lamp microscope of the 9th or 10th aspect, wherein the deflection angle of the object surface due to the refractive index is at least based on the angle, the radius of curvature of the cornea and the refractive index of the eyeball. It is determined.
- An exemplary 18th aspect is the slit lamp microscope of the 17th aspect, in which the value of the radius of curvature of the cornea and the value of the refractive index of the eyeball are each set based on a predetermined model eye.
- An exemplary 19th aspect is the slit lamp microscope of the 18th aspect, wherein the value of the corneal radius of curvature is within the range of 7.7 mm ⁇ 0.5 mm based on the Gullstrand model eye.
- the value of the refractive index of the eyeball is set to a value within the range of 1.336 ⁇ 0.001.
- An exemplary twentieth aspect is the slit lamp microscope of the nineteenth aspect, in which the deflection angle is set to a value greater than 0 degrees and within a range of 11.09 degrees or less.
- An exemplary 21st aspect is the slit lamp microscope according to any one of the 1st to 20th aspects, further comprising a first deflection mechanism for changing the direction of the optical axis of the photographing system.
- An exemplary 22nd aspect is the slit lamp microscope of the 21st aspect, wherein the first deflection mechanism is substantially centered on the intersection of the object surface and the optical axis of the photographing system. Rotate the optical axis of.
- An exemplary 23rd aspect is the slit lamp microscope of the 21st or 22nd aspect, wherein the image quality evaluation unit for analyzing the image of the eye to be inspected acquired by the photographing system and evaluating the image quality, and the above-mentioned It further includes a first deflection control unit that controls the first deflection mechanism based on at least the result of evaluation by the image quality evaluation unit.
- An exemplary 24th aspect is a slit lamp microscope according to any one of the 21st to 23rd aspects, which measures the radius of curvature of the cornea by analyzing the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system. Further includes a unit and a first determination unit that determines the target direction of the optical axis of the imaging system based on at least the result of measurement by the measurement unit, and the first deflection mechanism is the optical axis of the imaging system. The orientation is changed to the target orientation.
- An exemplary 25th aspect is the slit lamp microscope according to any one of the 21st to 23rd aspects, the data receiving unit that receives the measurement data of the radius of curvature of the corneal membrane of the eye to be inspected, and the measurement. Further including a second determination unit that determines the target direction of the optical axis of the photographing system based on at least the data, the first deflection mechanism changes the direction of the optical axis of the photographing system to the target direction.
- An exemplary 26th aspect is the slit lamp microscope according to any one of the 21st to 25th aspects, wherein in the photographing system, the first deflection mechanism changes the direction of the optical axis of the photographing system. Correspondingly, the imaging of the anterior segment is started.
- An exemplary 27th aspect is the slit lamp microscope according to any one of the 1st to 20th aspects, further comprising a second deflection mechanism for changing the direction of the optical axis of the illumination system.
- An exemplary 28th aspect is the slit lamp microscope of the 27th aspect, wherein the second deflection mechanism of the illumination system is centered on the intersection of the cornea of the eye to be inspected and the optical axis of the illumination system. Rotate the optical axis.
- An exemplary 29th aspect is the slit lamp microscope of the 27th or 28th aspect, wherein the image quality evaluation unit for analyzing the image of the eye to be inspected acquired by the photographing system and evaluating the image quality, and the above-mentioned It further includes a second deflection control unit that controls the second deflection mechanism based on at least the result of evaluation by the image quality evaluation unit.
- An exemplary thirty-third aspect is a slit lamp microscope according to any one of the 27th to 29th aspects, which measures the radius of curvature of the cornea by analyzing the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system. Further includes a unit and a third determination unit that determines the target direction of the optical axis of the illumination system based on at least the result of measurement by the measurement unit, and the second deflection mechanism is the optical axis of the illumination system. The orientation is changed to the target orientation.
- An exemplary thirty-first aspect is the slit lamp microscope according to any one of the 27th to 29th aspects, the data receiving unit that receives the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye to be inspected, and the measurement. Further including a fourth determination unit that determines the target orientation of the optical axis of the illumination system based on at least the data, the second deflection mechanism changes the orientation of the optical axis of the illumination system to the target orientation.
- An exemplary 32nd aspect is the slit lamp microscope according to any of the 27th to 31st aspects, wherein in the photographing system, the second deflection mechanism changes the direction of the optical axis of the illumination system. Correspondingly, the imaging of the anterior segment is started.
- the object plane (Subject Plane) SP to which the lens LN is focused is imaged as an image plane (Image Plane) IP at a position calculated by the position to the lens LN and the focal length of the lens LN. It is known to be (Newton's imaging formula).
- image plane IP image plane IP
- the eyeball optical axis Ex of the eye E to be inspected and the object surface SP are matched, that is, the main surface.
- the slit light SL is refracted due to the difference in the refractive index inside and outside the eye E to be inspected (difference between the refractive index of air and the refractive index of the cornea, the difference in the refractive index at the boundary of the eyeball tissue, etc.), the refraction of the slit light SL The physical surface SP is not accurate when is ignored, and a deviation from the shineproof condition occurs.
- the refraction on the anterior surface of the cornea is taken into consideration when the image is taken at an angle ⁇ with respect to the incident direction of the slit light SL corresponding to the optical axis of the eye (also indicated by the symbol SL). Then, the focal position FP1 of the lens LN located at the apex of the cornea does not displace, but the (exemplary) focal positions FP2 and FP3 located inside the eye E to be examined move to the positions indicated by the symbols FP2'and FP3', respectively. ..
- the paraboloid that satisfies the Scheimpflug condition is not the original paraboloid SP that coincides with the optical axis of the eyeball Ex, but is located on a plane that passes through a plurality of focal positions FP1, FP2'and FP3'that take refraction into consideration.
- the paraboloid SP' is adopted.
- the original incident direction SL considering the angle between the object surface SP' and the object surface SP (optic axis of a crystal of the eye) and refraction at least on the anterior surface of the cornea, the original incident direction SL It can be seen from this that the slit light should be incident from the direction SL'inclined by the angle ⁇ .
- the inclination angle of the object surface SP'with respect to the object surface SP is about 6 degrees, and the angle of the incident direction SL'with respect to the incident direction SL is about 8 degrees.
- the deflection angle ⁇ of the object surface due to the refractive index of the eye E to be inspected is included in the range of 3 to 13 degrees. It may be included in the range of 6 to 10 degrees.
- the type of model eye that can be referred to for determining the deflection angle ⁇ is arbitrary.
- the Gullstrand model eye and Navarro model disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-93522 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-526517 It may be any of an eye, a Liou-Brennan model eye, a Badal model eye, an Arizona model eye, an Indiana model eye, any standardized model eye, and a model eye equivalent to any of these.
- the deflection angle ⁇ is determined at least based on the value of the radius of curvature of the cornea and the value of the refractive index of the eye in a predetermined model eye, but the method for determining the deflection angle ⁇ is not limited to this.
- slit lamp microscopes are widely used in various medical facilities.
- the installation location of the slit lamp microscope according to the embodiment is not limited to the medical facility, and the situation or environment in which the expertise holder regarding the device is not on the side, or the expertise holder monitors, instructs, and operates from a remote location. It may be used in situations and environments where it can be used. Further, the slit lamp microscope according to the embodiment may be portable. Examples of facilities in which the slit lamp microscope according to the embodiment is installed include, in addition to medical facilities, opticians, optometrists, health examination venues, examination venues, patients' homes, welfare facilities, public facilities, examination vehicles, and the like. is there.
- the slit lamp microscope according to the embodiment is an ophthalmologic imaging device (or more generally, a medical device) having at least an observation / imaging function (slit lamp microscope function) using slit light, and has other imaging functions (modality). Further may be provided. Examples of other modality include fundus cameras, SLOs, OCTs and the like.
- the slit lamp microscope according to the embodiment may further have a function of measuring the characteristics of the eye to be inspected.
- measurement functions include visual acuity test, refraction measurement, intraocular pressure measurement, corneal endothelial cell measurement, aberration measurement, and visual field measurement.
- the slit lamp microscope according to the embodiment may further include an application for analyzing captured images and measurement data. Further, the slit lamp microscope according to the embodiment may further have a function for treatment or surgery. Examples are photocoagulation therapy and photodynamic therapy.
- the "processor” is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a programmable logic device (for example, a SPLD PLC). , CPLD (Complex Programmable Logical Device), FPGA (Field Programmable Gate Array)) and the like.
- the processor realizes the function according to the embodiment by reading and executing a program or data stored in a storage circuit or a storage device, for example.
- the direction is defined as follows.
- the direction from the lens (objective lens) located closest to the eye to be inspected in the optical system toward the eye to be inspected is forward (or).
- the depth direction, the depth direction, and the Z direction), and the opposite direction is the rear direction ( ⁇ Z direction).
- the horizontal direction orthogonal to the Z direction is defined as the left-right direction (or the lateral direction, the ⁇ X direction).
- the direction orthogonal to both the Z direction and the X direction is defined as the vertical direction (or the vertical direction, ⁇ Y direction).
- the XYZ coordinate system is, for example, a three-dimensional Cartesian coordinate system defined as a right-handed system (or left-handed system).
- the observation imaging system of the slit lamp microscope is rotatable in at least a horizontal direction, a radial direction is a direction along the observation imaging system of the optical axis (the observation imaging optical axis) and r 1 direction, the direction of rotation ⁇ One direction.
- the illumination system of the slit lamp microscope is rotatable, a radial direction is a direction along the illumination system of the optical axis (illumination optical axis) and r 2 direction, and the direction of rotation and theta 2 direction.
- the positive direction in the radial direction is the direction from the objective lens toward the eye to be inspected
- the positive direction in the rotation direction is the counterclockwise direction when viewed from above.
- the direction of rotation is defined, for example, with reference to the Z direction (that is, the Z direction is defined as a rotation angle of 0 degrees).
- the r 1 direction coincides with the Z direction.
- the r 2 direction coincides with the Z direction.
- At least one of the illumination system and the observation imaging system may be rotatable in the vertical direction. In this case as well, the radial direction and the rotational direction are similarly defined.
- FIG. 2 shows the external configuration of the slit lamp microscope according to the exemplary embodiment.
- a computer 100 is connected to the slit lamp microscope 1.
- the computer 100 performs various types of information processing (control processing, arithmetic processing, etc.).
- the computer 100 may be connected to the slit lamp microscope 1 via a communication line, and may be, for example, a server on a network. Alternatively, the computer 100 may be a part of the slit lamp microscope 1.
- the slit lamp microscope 1 is placed on the table 2.
- the base 4 is configured to be three-dimensionally movable via, for example, the moving mechanism unit 3.
- the base 4 is moved by tilting the operation handle 5.
- the moving mechanism unit 3 includes an actuator.
- a support portion 15 for supporting the observation imaging system 6 and the illumination system 8 is provided on the upper surface of the base 4.
- a support arm 16 that supports the observation imaging system 6 is attached to the support portion 15 so as to be rotatable in the left-right direction.
- a support arm 17 that supports the lighting system 8 is rotatably attached to the upper portion of the support arm 16 in the left-right direction.
- the support arms 16 and 17 are rotatable independently of each other and coaxially with each other.
- the observation imaging system 6 is moved by rotating the support arm 16.
- the lighting system 8 is moved by rotating the support arm 17.
- Each of the support arms 16 and 17 is rotated by an electrical mechanism.
- the moving mechanism unit 3 is provided with a mechanism for rotating the support arm 16 and a mechanism for rotating the support arm 17.
- the observation imaging system 6 can also be moved by manually rotating the support arm 16.
- the lighting system 8 can be moved by manually rotating the support arm 17.
- the illumination system 8 irradiates the eye E to be inspected with illumination light.
- the lighting system 8 can be rotated in the left-right direction.
- the lighting system 8 may be configured to be rotatable in the vertical direction. That is, it may be configured so that the elevation angle and the depression angle of the lighting system 8 can be changed. By such a swing operation of the illumination system 8, the projection direction of the illumination light on the eye E to be inspected is changed.
- the observation imaging system 6 has a pair of left and right optical systems that guide the return light of the illumination light projected on the eye E to be inspected.
- This optical system is housed in the lens barrel main body 9.
- the end of the lens barrel body 9 is the eyepiece 9a.
- the examiner observes the eye E to be inspected by looking into the eyepiece 9a.
- the lens barrel body 9 can be rotated in the left-right direction by rotating the support arm 16.
- the observation imaging system 6 may be configured to be rotatable in the vertical direction. That is, it may be configured so that the elevation angle and the depression angle of the observation imaging system 6 can be changed. By such a swing operation of the observation and imaging system 6, the direction of observing the eye E to be inspected and the direction of imaging can be changed.
- the jaw cradle 10 is arranged at a position facing the lens barrel body 9.
- the chin cradle 10 is provided with a chin rest portion 10a and a forehead pad 10b for stably arranging the face of the subject.
- a magnification operation knob 11 for changing the magnification is arranged on the side surface of the lens barrel main body 9. Further, an imaging device 13 for photographing the eye E to be inspected is connected to the lens barrel main body 9.
- the image pickup device 13 includes an image pickup element.
- the image sensor is a photoelectric conversion element that detects light and outputs an image signal (electric signal). The image signal is input to the computer 100.
- the image sensor for example, a CCD image sensor, a CMOS image sensor, or the like is used.
- a mirror 12 that reflects the illumination luminous flux output from the illumination system 8 toward the eye E to be inspected is arranged below the illumination system 8.
- FIG. 3 shows a configuration example of the optical system of the slit lamp microscope 1.
- the slit lamp microscope 1 includes an observation imaging system 6 and an illumination system 8.
- the observation imaging system 6 has a pair of left and right optical systems. The configurations of the left and right optical systems are almost the same, enabling binocular observation of the eye E to be inspected. Note that FIG. 3 shows only one of the left and right optical systems of the observation imaging system 6.
- the observation imaging system 6 is not limited to the binocular optical system, and may be a monocular optical system.
- Reference numeral O1 indicates the optical axis of the observation imaging system 6.
- Each of the left and right optical systems of the observation and photographing system 6 includes an objective lens 31, a variable magnification optical system 32, a beam splitter 34, an imaging lens 35, a prism 36, and an eyepiece lens 37.
- the beam splitter 34 is provided on one or both of the left and right optical systems.
- the eyepiece lens 37 is provided in the eyepiece portion 9a.
- Reference numeral P indicates an imaging position of light guided to the eyepiece lens 37.
- the symbol Ec indicates the cornea of the eye E to be inspected.
- the symbol Eo indicates the examiner's eye.
- the variable magnification optical system 32 includes a plurality of (for example, three) variable magnification lenses 32a, 32b, and 32c.
- a plurality of variable magnification lens groups that can be selectively inserted into the optical path of the observation imaging system 6 are provided. These variable magnification lens groups correspond to different magnifications.
- a variable magnification lens group arranged in the optical path of the observation imaging system 6 is used as the variable magnification optical system 32.
- the magnification is changed, that is, the variable magnification lens group arranged in the optical path of the observation imaging system 6 is switched by operating the magnification operation knob 11. Further, the magnification can be changed electrically by using a switch (not shown) or the like.
- the beam splitter 34 divides the optical path of light traveling along the optical axis O1 into an optical path located on an extension of the optical axis O1 and an optical path orthogonal to the optical axis O1.
- the light incident on the optical path located on the extension of the optical axis O1 is guided to the examiner's eye Eo via the imaging lens 35, the prism 36, and the eyepiece lens 37.
- the prism 36 translates the traveling direction of light upward.
- the light incident on the optical path orthogonal to the optical axis O1 is guided to the image sensor 43 of the image pickup device 13 via the condensing lens 41 and the mirror 42. That is, the observation imaging system 6 guides the return light from the eye E to be examined to the imaging device 13. The image sensor 43 detects this return light and generates an image signal GS.
- the image pickup apparatus 13 is provided on one or both of the left and right optical systems.
- the observation and photographing system 6 includes a focusing mechanism 40 for changing the focus position (focus).
- the focusing mechanism 40 moves the objective lens 31 along the optical axis O1.
- the movement of the objective lens 31 is performed automatically and / or manually.
- the computer 100 uses a known focus adjustment method (for example, a phase difference detection method, a contrast detection method, etc.) to set the focus position based on the return light from the eye E to be inspected. Can be sought. Further, the computer 100 can control the actuator so that the objective lens 31 moves along the optical axis O1 to the obtained focus position.
- the actuator moves the objective lens 31 along the optical axis O1 in response to an operation by the user.
- the observation / photographing system 6 may include a first focusing lens arranged at a position on the optical axis O1 between the objective lens 31 and the image sensor 43.
- the focusing mechanism 40 changes the focus position of the observation imaging system 6 by moving the first focusing lens along the optical axis O1.
- the whole (or a part) of the observation imaging system 6 may be configured to be movable along the optical axis O1.
- the focusing mechanism 40 changes the focus position of the observation imaging system 6 by moving the entire observation imaging system 6 along the optical axis O1. Similar to the case of moving the objective lens 31, the movement of the first focusing lens or the observation imaging system 6 by the focusing mechanism 40 is performed automatically or manually.
- an observation imaging system 6 capable of both observation through an eyepiece and imaging with an image sensor is adopted.
- the slit lamp microscope according to some exemplary embodiments may include an imaging system capable of only imaging with an image sensor.
- the illumination system 8 includes an illumination light source 51, a condensing lens 52, a slit forming portion 53, and an objective lens 54.
- Reference numeral O2 indicates the optical axis of the illumination system 8.
- the illumination light source 51 outputs illumination light.
- a plurality of light sources may be provided in the illumination system 8.
- a light source that outputs constant light for example, a halogen lamp, a light emitting diode (LED), etc.
- a light source that outputs flash light for example, a xenon lamp, an LED, etc.
- a light source for observing the anterior segment of the eye and a light source for observing the posterior segment of the eye may be provided separately.
- the illumination light source 51 includes a visible light source that outputs visible light.
- the illumination light source 51 may include an infrared light source that outputs infrared light (for example, light having a center wavelength of 800 nm to 1000 nm).
- the slit forming portion 53 is used to generate slit light.
- the slit forming portion 53 has a pair of slit blades. By changing the interval (slit width) of these slit blades, the width of the generated slit light can be changed. Further, the direction of the slit light can be changed by integrally rotating the pair of slit blades.
- the configuration of the slit forming portion 53 is not limited to the mode including the pair of slit blades, and may be any other mode.
- the lighting system 8 includes a focusing mechanism 50 for changing the focus position (focus).
- the focusing mechanism 50 moves the objective lens 54 along the optical axis O2.
- the movement of the objective lens 54 is performed automatically and / or manually.
- the computer 100 can obtain the focus position by analyzing the image in which the image based on the return light from the eye E to be inspected is drawn. Further, the computer 100 can control the actuator so that the objective lens 54 moves along the optical axis O2 to the obtained focus position.
- the actuator moves the objective lens 54 along the optical axis O2 in response to an operation by the user.
- the illumination system 8 may include a second focusing lens arranged at a position on the optical axis O2 between the objective lens 54 and the slit forming portion 53.
- the focusing mechanism 50 changes the focus position of the slit light by moving the second focusing lens along the optical axis O2.
- the entire (or a part) of the lighting system 8 may be configured to be movable along the optical axis O2.
- the focusing mechanism 50 changes the focus position of the slit light by moving the entire illumination system 8 along the optical axis O2. Similar to the case of moving the objective lens 54, the movement of the second focusing lens or the illumination system 8 by the focusing mechanism 50 is performed automatically or manually.
- a mirror 12 that reflects the illumination luminous flux output from the illumination system 8 toward the eye E to be inspected is arranged on the optical axis O2.
- the lighting system 8 and the mirror 12 are configured to rotate integrally.
- the description will be made with reference to the slit lamp microscope 1 unless otherwise specified.
- the slit lamp microscope applicable to these exemplary embodiments or other embodiments is not limited to this.
- FIGS. 4 and 5 A configuration example of the slit lamp microscope 200 according to this embodiment is shown in FIGS. 4 and 5.
- the slit lamp microscope 200 includes a moving mechanism 60 in addition to the same imaging system (observation imaging system) 6, the illumination system 8, and the computer 100 as the slit lamp microscope 1, respectively.
- the computer 100 includes a control unit 110 and a data processing unit 120.
- the data processing unit 120A shown in FIG. 5 shows an example of the data processing unit 120.
- the data processing unit 120 (120A) includes a three-dimensional image construction unit 121, a rendering unit 122, and an analysis unit 123.
- the slit lamp microscope 200 may be a single device or a system including two or more devices.
- the slit lamp microscope 200 is a communication device that is responsible for communication between a main unit including an illumination system 8, an imaging system 6, and a moving mechanism 60, a computer 100, and the main unit and the computer 100. And include.
- the slit lamp microscope 200 includes a similar main unit (and computer 100) as well as a remote control computer that can access the main unit (or computer 100) via a communication line.
- the lighting system 8 irradiates the anterior segment of the eye E to be inspected with slit light.
- Reference numeral O2 indicates an optical axis (illumination optical axis) of the illumination system 8.
- the illumination system 8 can change, for example, the width, length, and direction of the slit light.
- the length of the slit light is the cross-sectional dimension of the slit light in a direction orthogonal to the cross-sectional width direction of the slit light corresponding to the slit width.
- the slit width and the slit length are typically expressed as the dimensions of the projected image of the slit light onto the anterior segment of the eye or as the dimensions of the slit formed by the slit forming portion 53.
- the photographing system 6 photographs the anterior segment irradiated with the slit light from the lighting system 8.
- Reference numeral O1 indicates an optical axis (photographing optical axis) of the photographing system 6.
- the photographing system 6 includes an optical system 6a and an image sensor 43.
- the optical system 6a guides the light from the anterior segment of the eye to be inspected E irradiated with the slit light to the image sensor 43.
- the image sensor 43 receives the light guided by the optical system 6a on the image pickup surface.
- the light guided by the optical system 6a (that is, the light from the anterior segment of the eye E to be inspected) includes the return light of the slit light irradiating the anterior segment, and may further include other light. Examples of return light are reflected light, scattered light, and fluorescence. As an example of other light, there is light (indoor light, sunlight, etc.) from the installation environment of the slit lamp microscope 200.
- the lighting system 8 and the photographing system 6 function as a Shineproof camera. That is, the structure of the lighting system 8 and the photographing system 6 is configured so that the object surface SP determined based on the lighting system 8, the main surface of the optical system 6a, and the imaging surface of the image pickup device 43 satisfy the so-called Scheimpflug condition. And placement is determined.
- the object surface SP including the focal point of the illumination system 8 displaced by the refractive index of the tissue of the anterior segment, the main surface of the optical system 6a, and the image pickup surface of the image sensor 43.
- the configurations and arrangements of the lighting system 8 and the photographing system 6 are determined so that the two intersect on the same straight line. As a result, it is possible to focus on the entire surface SP and perform shooting.
- the conventional Scheimpflug type slit lamp microscope does not consider the displacement of the focal point of the illumination system due to the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye, so that the entire object surface SP is focused and photographed. Cannot be done.
- the range of the object surface SP is set wider than the range from the anterior surface of the cornea to the crystalline lens (typically the posterior surface), for example.
- the range of the physical surface SP is not limited to this.
- the object surface SP can be aligned with respect to a predetermined imaging target range (for example, a range from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens) of the eye E to be inspected.
- the operation for this alignment may include, for example, a known alignment operation.
- the configuration and arrangement of the elements included in the lighting system 8 In order to satisfy the Scheimpflug condition, typically, the configuration and arrangement of the elements included in the lighting system 8, the configuration and arrangement of the elements included in the photographing system 6, and the lighting system 8 and the photographing system 6 Design, adjustment, processing, etc. related to the relative position are performed.
- the illumination optical axis O2 and the eyeball optical axis Ex coincide with each other, but in the slit lamp microscope 200 according to this embodiment, the eyeball optical axis Ex and the illumination optical axis O2 are aligned. It has an angle (deflection angle) ⁇ .
- the deflection angle ⁇ is determined at least based on the refractive index of the anterior segment of the eye.
- This refractive index may be a measured value of the refractive index of the eye E to be inspected, or may be a standard value.
- An example of a standard value is the above-mentioned model eye value.
- the deflection angle ⁇ may be further determined based on other eye parameters. For example, there are the radius of curvature of the cornea, the thickness of the cornea, the depth of the anterior chamber, the radius of curvature of the front surface of the crystalline lens, the thickness of the crystalline lens, and the radius of curvature of the posterior surface of the crystalline lens. Further, the deflection angle ⁇ may depend on the photographing angle formed by the illumination optical axis O2 and the photographing optical axis O1.
- the deflection angle ⁇ may be set to a value within the range of 3 to 13 degrees according to individual differences in eyeball parameters, the type of model eye to be referred to, the shooting angle, and the like, and further 6 to 6 to 13 degrees. It may be set to a value within the range of 10 degrees.
- the value of the deflection angle ⁇ is not limited to these.
- the moving mechanism 60 moves the lighting system 8 and the photographing system 6.
- the moving mechanism 60 can integrally move the lighting system 8 and the photographing system 6 in the left-right direction.
- the longitudinal direction of the slit light is typically along the up-down direction. That is, in a typical control example, the direction of the slit light (longitudinal direction) and the moving direction of the illumination system 8 and the photographing system 6 are orthogonal to each other. As a result, the eye E to be inspected can be scanned with the slit light.
- the moving mechanism 60 can move the lighting system 8 and the photographing system 6 independently of each other.
- the moving mechanism 60 can independently rotate the lighting system 8 in the horizontal direction and the photographing system 6 in the horizontal direction. Thereby, the shooting angle formed by the illumination optical axis O2 and the shooting optical axis O1 can be changed.
- the moving mechanism 60 includes an actuator that rotates the support arm 16 that supports the imaging system (observation imaging system) 6 in the left-right direction and a support arm 17 that supports the illumination system 8. Includes an actuator that rotates in the left-right direction.
- the lighting system 8 and the photographing system 6 can rotate independently of each other and coaxially with each other.
- the moving mode of the lighting system 8 by the moving mechanism 60 is not limited to the above example, and the moving mode of the photographing system 6 is not limited to the above example.
- the moving mechanism 60 may be configured so that the lighting system 8 and the photographing system 6 can be integrally moved in an arbitrary direction. Further, the moving mechanism 60 may be configured so that the relative position between the lighting system 8 and the photographing system 6 can be arbitrarily changed.
- the control unit 110 provided in the computer 100 controls each unit of the slit lamp microscope 200.
- the control unit 110 controls the elements of the lighting system 8, the elements of the photographing system 6, the moving mechanism 60, the data processing unit 120, and the like.
- the control unit 110 includes one or more processors, one or more main storage devices, one or more auxiliary storage devices, and the like.
- a control program or the like is stored in the auxiliary storage device.
- the control program and the like may be stored in a computer or a storage device accessible to the slit lamp microscope 200.
- the function of the control unit 110 is realized by the cooperation between software such as a control program and hardware such as a processor.
- the control unit 110 can apply the following controls to the lighting system 8, the photographing system 6, and the moving mechanism 60 in order to scan the three-dimensional region of the eye E to be inspected with the slit light.
- the control unit 110 controls the moving mechanism 60 for arranging the lighting system 8 and the photographing system 6 at a predetermined scan start position (alignment control).
- the scan start position is, for example, a position corresponding to the end (first end) of the cornea of the eye E to be inspected in the left-right direction, or a position further away from the optical axis of the eye Ex.
- the alignment control is not limited thereto.
- Alignment control includes, for example, control of arranging the illumination system 8 so that the angle of the illumination optical axis O2 with respect to the eyeball optical axis Ex of the eye E to be examined is equal to a predetermined deflection angle ( ⁇ ), and illumination arranged in this way.
- Control to arrange the photographing system 6 so that the angle of the photographing optical axis O1 with respect to the illumination optical axis O2 of the system 8 becomes equal to a predetermined photographing angle ( ⁇ ), and the illumination system 8 and the photographing system arranged in this way. Includes control to move 6 integrally to a predetermined scan start position.
- the alignment control is a control in which the illumination system 8 and the imaging system 6 are arranged so that the angle formed by the illumination optical axis O2 and the imaging optical axis O1 is equal to a predetermined imaging angle ( ⁇ - ⁇ ).
- the illumination system 8 is arranged so that the illumination optical axis O2 of the illumination system 8 arranged at such a relative position with respect to the photographing system 6 forms a predetermined deflection angle ⁇ with respect to the eyeball optical axis Ex of the eye E to be examined.
- the control includes a control and a control for integrally moving the lighting system 8 and the photographing system 6 arranged in this way to a predetermined scan start position.
- the alignment control is a control in which the illumination system 8 and the imaging system 6 are arranged so that the angle formed by the illumination optical axis O2 and the imaging optical axis O1 is equal to a predetermined imaging angle ( ⁇ ).
- the control unit 110 controls the illumination system 8 to start irradiating the eye E to be examined with slit light (slit light irradiation control).
- the slit light irradiation control may be performed before the execution of the alignment control or during the execution of the alignment control.
- the illumination system 8 typically irradiates continuous light as slit light, but intermittent light (pulse light) may be irradiated as slit light. Further, although the illumination system 8 typically irradiates visible light as slit light, infrared light may be irradiated as slit light.
- the control unit 110 controls the photographing system 6 to start the moving image photographing of the eye E to be inspected (imaging control). That is, the photographing system 6 acquires a plurality of images of the anterior segment of the eye E to be inspected by repeatedly performing imaging in parallel with the movement of the lighting system 8 and the photographing system 6 by the moving mechanism 60. Movie shooting is performed at a predetermined repetition rate.
- the control unit 110 controls the moving mechanism 60 and starts moving the lighting system 8 and the photographing system 6 (movement control).
- the lighting system 8 and the photographing system 6 are integrally moved by the movement control. That is, the lighting system 8 and the photographing system 6 are moved while maintaining the relative positions (for example, the photographing angle ⁇ ) between the lighting system 8 and the photographing system 6.
- the illumination system 8 and the photographing system 6 are moved from the above-mentioned scan start position to a predetermined scan end position.
- the scan end position is, for example, the position corresponding to the end (second end) of the cornea opposite to the first end in the left-right direction, or from the eyeball optical axis Ex. It is a distant position.
- the scan range is the range from the scan start position to the scan end position.
- An exemplary embodiment of scanning with slit light is to irradiate the eye E with slit light having a horizontal direction as a width direction and a vertical direction as a longitudinal direction, and move the illumination system 8 and the photographing system 6 in the horizontal direction. At the same time, the moving image shooting by the shooting system 6 is executed.
- the length of the slit light (that is, the dimension of the slit light in the vertical direction) is set to, for example, the diameter of the cornea or more. That is, the length of the slit light is set to be equal to or larger than the corneal diameter.
- the moving distance (that is, the scanning range) of the lighting system 8 and the photographing system 6 is set to be equal to or larger than the corneal diameter in the left-right direction.
- a wider scan range can be applied when scanning the sclera, scanning the iris, scanning the angle, and the like.
- the scan range is not limited to these exemplary modes, and can be arbitrarily set according to the part to be imaged and the like.
- each cross-sectional image includes the paraboloid SP shown in FIG.
- the focus of the shooting system 6 is on the entire surface SP.
- the object surface SP includes, for example, the range from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens. In this case, a clear (focused, high quality, fine) image of the three-dimensional region extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens can be obtained.
- the data processing unit 120 executes various data processing.
- the data to be processed may be either the data acquired by the slit lamp microscope 200 or the data input from the outside.
- the data processing unit 120 can process the images acquired by the lighting system 8 and the photographing system 6.
- the data processing unit 120 includes one or more processors, one or more main storage devices, one or more auxiliary storage devices, and the like.
- a data processing program or the like is stored in the auxiliary storage device.
- the data processing program and the like may be stored in a computer or a storage device accessible to the slit lamp microscope 200.
- the function of the data processing unit 120 is realized by the cooperation between software such as a data processing program and hardware such as a processor.
- the data processing unit 120A which is an exemplary embodiment of the data processing unit 120, includes a three-dimensional image construction unit 121, a rendering unit 122, and an analysis unit 123 (see FIG. 5).
- the three-dimensional image construction unit 121 constructs a three-dimensional image based on a plurality of images of the eye E to be inspected acquired by using the illumination system 8 and the photographing system 6.
- the three-dimensional image construction unit 121 can construct a three-dimensional image based on a plurality of cross-sectional images collected by scanning the eye E to be inspected with slit light.
- a three-dimensional image is an image (image data) in which pixel positions are defined by a three-dimensional coordinate system.
- 3D images include stack data and volume data.
- the stack data is constructed by embedding a plurality of two-dimensional images (for example, a plurality of cross-sectional images) in a single three-dimensional coordinate system according to their positional relationship.
- Volume data is also called voxel data, and is constructed by applying voxelization processing to stack data, for example.
- the three-dimensional image construction unit 121 can extract a partial image from each of the plurality of images and construct a three-dimensional image from the extracted plurality of partial images.
- the partial image is, for example, an image corresponding to the object surface SP (object surface image) or an image including at least a part of the object surface image.
- the rendering unit 122 constructs a new image (rendered image) by rendering the three-dimensional image constructed by the three-dimensional image construction unit 121.
- Rendering may be arbitrary processing, including, for example, 3D computer graphics.
- 3D computer graphics is an image with a three-dimensional effect by converting virtual three-dimensional objects (three-dimensional images such as stack data and volume data) in the three-dimensional space defined by the three-dimensional coordinate system into two-dimensional information. It is a calculation method to create.
- rendering examples include volume rendering, maximum value projection (MIP), minimum value projection (MinIP), surface rendering, multi-section reconstruction (MPR), projection image construction, shadowgram construction, and section image obtained with a slit lamp microscope. There is a reproduction of. Further, the rendering unit 122 may be able to execute arbitrary processing together with such rendering.
- the rendering unit 122 can specify a region in the three-dimensional image corresponding to a predetermined portion of the eye E to be inspected.
- the rendering unit 122 corresponds to a region corresponding to the cornea, a region corresponding to the anterior surface of the cornea, a region corresponding to the posterior surface of the cornea, a region corresponding to the crystalline lens, a region corresponding to the anterior surface of the crystalline lens, a region corresponding to the posterior surface of the crystalline lens, and an iris. It is possible to specify the area to be rendered, the area corresponding to the corner, and the like.
- Known image processing such as segmentation, edge detection, threshold value processing, filtering, and labeling is applied to such image region identification.
- the image region may be specified by using machine learning using a convolutional neural network or the like.
- the 3D image is typically stack data or volume data.
- the designation of the cross section for the three-dimensional image is performed manually or automatically. For example, the above-mentioned image area identification is applied to the automatic designation of the cross section.
- the rendering unit 122 renders the three-dimensional image and constructs a display image for manually specifying the cross section.
- the display image is typically an image showing the entire part to be observed, for example, a part from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens.
- Rendering for constructing the display image is typically volume rendering or surface rendering.
- the control unit 110 displays the display image constructed by the rendering unit 122 on a display device (not shown).
- the user specifies a desired cross section for the displayed image using an operating device such as a pointing device.
- the position information of the cross section specified in the display image is input to the rendering unit 122.
- the rendering unit 122 specifies the position of the cross section in the three-dimensional image corresponding to the position of the cross section designated in the display image. That is, the rendering unit 122 specifies a cross section for the three-dimensional image.
- the rendering unit 122 can construct a three-dimensional partial image by cutting the three-dimensional image at the cross section.
- the rendering unit 122 can render this three-dimensional partial image to construct an image for display.
- the analysis unit 123 applies the analysis process to the image of the eye E to be inspected.
- the image to which the analysis process is applied may be, for example, at least one image among a plurality of images collected by scanning the slit light, or an image obtained by processing the image. Examples of the latter include a three-dimensional image constructed by the three-dimensional image construction unit 121, a rendered image constructed by the rendering unit 122, and other processed images.
- the analysis process includes, for example, measurement of a predetermined parameter.
- measurement for example, processing for obtaining measurement data regarding parameters indicating the morphology of tissues (thickness, diameter, area, volume, angle, shape, etc.) and data regarding parameters indicating relationships between tissues (distance, direction, etc.) are used. It may be any of the required processes.
- measurement parameters are anterior corneal curvature, anterior corneal radius of curvature, posterior corneal curvature, posterior corneal radius of curvature, corneal diameter, corneal film thickness, corneal topography, anterior atrioventricular depth, angle, anterior lens curvature, anterior lens radius of curvature, and lens.
- the measurement data may be distribution data of measurement parameters.
- the analysis process may further include the evaluation of the measurement data.
- the evaluation includes, for example, comparison with standard data (reference data).
- the standard data may be, for example, normal eye data (normal eye database) or diseased eye data related to a predetermined disease (sick eye database).
- Examples of evaluation include evaluation of corneal shape (radius of curvature, radius of curvature distribution, topography, etc.), evaluation of corneal film thickness (distribution), evaluation of anterior chamber depth, evaluation of corner angle (distribution), lens shape (radius of curvature, curvature). Evaluation of radius of curvature (distribution, topography, etc.), evaluation of lens thickness (distribution), evaluation of cataract (opacity), etc.
- the slit lamp microscope 200 may include a communication unit that performs data communication with other devices.
- the communication unit transmits data to another device and receives data transmitted from the other device.
- the data communication method executed by the communication unit is arbitrary.
- the communication unit includes one or more of various communication interfaces such as an Internet-compliant communication interface, a dedicated line-compliant communication interface, a LAN-compliant communication interface, and a short-range communication-compliant communication interface.
- Data communication may be wired communication or wireless communication.
- the data transmitted and / or received by the communication unit may be encrypted. In that case, for example, the control unit 110 and / or the data processing unit 120 decodes the data received by the communication unit 9 and / or the encryption processing unit that encrypts the data transmitted by the communication unit. Includes a chemical processing unit.
- the slit lamp microscope 200 may include a display device and an operation device. Alternatively, the display device or operation device may be a peripheral device of the slit lamp microscope 200.
- the display device displays various information under the control of the control unit 110.
- the display device may include a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD).
- the operation device includes a device for operating the slit lamp microscope 200 and a device for inputting information. Operating devices include, for example, buttons, switches, levers, dials, handles, knobs, mice, keyboards, trackballs, operating panels and the like.
- a device in which a display device and an operation device are integrated, such as a touch screen, may be used.
- the slit lamp microscope 200A includes a photographing system 6, an illumination system 8, a moving mechanism 60, and a computer 100, similarly to the slit lamp microscope 200 according to the first aspect.
- the moving mechanism 60 according to this aspect functions as a first deflection mechanism 70.
- the computer 100 includes a control unit 110 and a data processing unit 120.
- the control unit 110B and the data processing unit 120B shown in FIG. 7 are an example of the control unit 110 of this embodiment and an example of the data processing unit 120 of this embodiment, respectively.
- the control unit 110B includes a first deflection control unit 111.
- the data processing unit 120B includes an image quality evaluation unit 124, a measurement unit 125, and a first determination unit 126.
- the data processing unit 120 (120B) of this embodiment may further include any one of the three-dimensional image construction unit 121, the rendering unit 122, and the analysis unit 123.
- the first deflection mechanism 70 changes the direction of the optical axis (photographing optical axis O1) of the photographing system 6. That is, the first deflection mechanism 70 changes the direction of the photographing system 6, in other words, rotates the photographing system 6. For example, the first deflection mechanism 70 rotates the photographing system 6 substantially around the intersection of the object surface SP and the photographing optical axis O1 in the state where the above-mentioned alignment is performed.
- Reference numeral SPA in FIG. 6 indicates a virtual rotation axis of the photographing system 6 substantially located at the intersection of the object surface SP and the photographing optical axis O1.
- the first deflection mechanism 70 operates under the control of the first deflection control unit 111.
- the first deflection mechanism 70 includes, for example, an actuator that generates a rotational driving force, or an actuator that generates a linear driving force, and a mechanism that converts the linear driving force into a rotational driving force.
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 and evaluates the image quality.
- the image quality evaluation parameter is, for example, the intensity of the edge (magnitude of gradient, magnitude of differential value), but may be another parameter.
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the eye E to be inspected, calculates the value of the image quality evaluation parameter, and evaluates the image quality by comparing the calculated parameter value with a predetermined threshold value.
- the first deflection control unit 111 can control the first deflection mechanism 70 based on the evaluation result by the image quality evaluation unit 124. For example, when the image quality evaluation unit 124 determines that the parameter value is less than the threshold value, the first deflection control unit 111 can control the first deflection mechanism 70 in order to change the orientation of the photographing system 6. ..
- the measurement unit 125 and the first determination unit 126 generate information for changing the orientation of the photographing system 6 from the current orientation to a suitable orientation (target orientation).
- Information generation by the measurement unit 125 and the first determination unit 126 and image quality evaluation by the image quality evaluation unit 124 may be combined, or only one of these may be performed.
- the measuring unit 125 analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 and measures the radius of curvature of the cornea.
- the image analyzed by the measuring unit 125 may be, for example, one or more cross-sectional images acquired by the slit light, or a three-dimensional image constructed based on the scan of the slit light.
- the measuring unit 125 may be configured as the analysis unit 123 of the first aspect or a part thereof.
- the measuring unit 125 analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 and identifies an image region corresponding to the anterior surface of the cornea.
- This image region identification may include, for example, any of segmentation, edge detection, thresholding, filtering, labeling, and machine learning using a convolutional neural network.
- the measuring unit 125 may measure parameters other than the radius of curvature of the cornea. This measurement parameter may be any parameter that can be used to change the orientation of the photographing system 6.
- the first determination unit 126 determines the target orientation of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) based on at least the result of measurement by the measuring unit 125.
- a default object surface SP for example, an object surface SP aligned with the optical axis Ex of the eyeball
- a default main surface of the optical system 6a for example, a default main surface of the optical system 6a
- an image pickup surface (image plane) of the image sensor 43 are set.
- the orientation of the photographing system 6 (the orientation of the main surface and the orientation of the image plane) so as to satisfy the Scheimpflug condition.
- the parameters that can be used in the calculation for determining the target orientation are, for example, the relative position between the illumination system 8 and the imaging system 6 (for example, the imaging angle), and the relative position of the illumination system 8 with respect to the eye E to be inspected (for example,). , The deflection angle of the illumination optical axis O2 with respect to the eyeball optical axis Ex), the relative position of the imaging system 6 with respect to the eye E to be inspected, the setting of the elements of the illumination system 6 (for example, the slit width, the slit length, etc.), the elements of the imaging system 6. Any parameters related to the slit lamp microscope 200A, such as the setting of (for example, focal length, aperture value, etc.), may be included.
- the parameters that can be used in the calculation to determine the target orientation are the refractive index of the cornea, the refractive index of the aqueous chamber, the refractive index of the crystalline lens, the corneal thickness, the depth of the anterior chamber, and the anterior surface of the crystalline lens. It may include any eye-related parameters such as radius of curvature, lens thickness, and radius of curvature of the posterior surface of the lens.
- the values of the parameters relating to the eye may be standard values or may be measured values for the eye to be inspected E.
- the calculation for determining the target orientation may be performed, for example, based on a default calculation formula including any of these parameters and / or a graph or table relating to any of these parameters. Further, the calculation for determining the target orientation may include, for example, processing using ray tracing, machine learning, or the like.
- the first deflection control unit 111 can control the first deflection mechanism 70 so as to change the direction of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) in the target direction determined by the first determination unit 126.
- the measurement unit 125 and the first determination unit 126 and the image quality evaluation by the image quality evaluation unit 124 are combined, for example, when the image quality evaluation unit 124 determines that the image quality is insufficient, the measurement unit 125 and the first 1
- the target direction is determined by the determination unit 126, and the direction of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) can be changed based on the target direction.
- FIG. 200A An operation example of the slit lamp microscope 200A according to this embodiment will be described. An example of the operation of the slit lamp microscope 200A is shown in FIG. It is assumed that preparatory processing such as alignment has already been performed.
- the slit lamp microscope 200A photographs the anterior segment of the eye E to be inspected.
- This anterior segment imaging is performed using slit light, and consists of, for example, one or more imaging.
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the anterior segment acquired in step S1 and evaluates the image quality. For example, the image quality evaluation unit 124 calculates the edge strength of the image of the anterior segment of the eye and compares the calculated edge strength with the threshold value. When the edge strength is equal to or more than the threshold value, the image quality is sufficient, and when the edge strength is less than the threshold value, the image quality is insufficient.
- step S3 Image quality OK
- step S7 If it is determined in step S2 that the image quality is not sufficient (S3: No), the process proceeds to step S4.
- the measuring unit 125 analyzes the image of the eye E to be inspected and measures the radius of curvature of the cornea.
- the image of the eye E to be inspected may be an anterior segment image acquired in step S1 or may be another image.
- the slit lamp microscope 200A rephotographs the anterior segment of the eye E to be inspected.
- This anterior segment imaging targets at least the anterior surface of the cornea.
- the measuring unit 125 obtains the radius of curvature of the cornea by analyzing the image acquired by this anterior segment imaging.
- the first determination unit 126 determines the target orientation of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) based on at least the radius of curvature of the cornea calculated in step S4.
- the first deflection control unit 111 controls the first deflection mechanism 70 so that the direction of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) matches the target direction determined in step S5.
- the slit lamp microscope 200A applies a scan with slit light to the anterior segment of the eye E to be inspected.
- a clear image group extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens can be obtained.
- the data processing unit 120B (3D image construction unit 121) can construct a 3D image based on this image group. As a result, for example, a three-dimensional image representing a three-dimensional region extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens in high definition can be obtained.
- the data processing unit 120B (rendering unit 122) can construct an arbitrary rendered image from this three-dimensional image. This allows the user to observe a high quality image of the desired portion of the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120B (analysis unit 123) can apply a predetermined analysis process to at least one of the plurality of images acquired in step S7 or an image obtained by processing the same. This makes it possible to obtain arbitrary analysis data regarding the eye E to be inspected.
- the completion of the deflection (S6) of the photographing system 6 triggers the scan (S7) by the slit light
- the trigger of the scan by the slit light is not limited to this.
- scanning with slit light may be started in response to a user's instruction.
- the process returns to step S1, and the imaging of the anterior segment, the evaluation of the image quality, the measurement of the radius of curvature of the cornea, the determination of the target orientation, and the orientation of the imaging system 6 The changes may be executed again.
- ⁇ Third aspect> The slit lamp microscope according to the third aspect will be described. 9 and 10 show a configuration example of the slit lamp microscope 200B according to this embodiment.
- the slit lamp microscope 200B includes an imaging system 6, an illumination system 8, a moving mechanism 60 that functions as a first deflection mechanism 70, and a moving mechanism 60 that functions as a first deflection mechanism 70, similarly to the slit lamp microscope 200A according to the second aspect. It is equipped with a computer 100.
- the computer 100 includes a control unit 110, a data processing unit 120, and a data receiving unit 130.
- the control unit 110B and the data processing unit 120C shown in FIG. 10 are an example of the control unit 110 of this embodiment and an example of the data processing unit 120 of this embodiment, respectively.
- the control unit 110B includes a first deflection control unit 111 similar to the second aspect.
- the data processing unit 120C includes a second determination unit 127 in addition to the image quality evaluation unit 124 similar to the second aspect.
- the data processing unit 120 (120C) of this embodiment may further include any one of the three-dimensional image construction unit 121, the rendering unit 122, the analysis unit 123, the measurement unit 125, and the first determination unit 126. The matters described in the first aspect and / or the second aspect can be applied to these optional elements.
- the first deflection control unit 111 can control the first deflection mechanism 70 based on the evaluation result by the image quality evaluation unit 124.
- the data receiving unit 130 receives the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected, which has been acquired in advance.
- the data receiving unit 130 may include, for example, at least a part of the communication unit described above. In this case, the data receiving unit 130 receives the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected from a filing system such as an electronic medical record system.
- the data receiving unit 130 according to another aspect includes a device (drive device, data reader, data scanner, etc.) for acquiring data recorded on a recording medium.
- the data receiving unit 130 (drive device, etc.) has, for example, the radius of curvature of the corneal radius of the eye E recorded on a computer-readable non-temporary recording medium (magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, semiconductor memory, etc.). Read the measurement data.
- the data receiving unit 130 (data scanner or the like) reads the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected printed on the paper sheet.
- the second determination unit 127 determines the target orientation of the imaging system 6 (imaging optical axis O1) based on at least the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected acquired by the data reception unit 130.
- the target orientation and the method for determining the target may be the same as that for the first determination unit 126 according to the second aspect.
- the second determination unit 127 determines the target orientation.
- the orientation of the photographing system 6 can be changed based on the determination and the target orientation.
- FIG. 200B An operation example of the slit lamp microscope 200B according to this aspect will be described. An example of the operation of the slit lamp microscope 200B is shown in FIG. It is assumed that preparatory processing such as alignment has already been performed.
- step S11 Photographing the anterior segment of the eye
- the slit lamp microscope 200B photographs the anterior segment of the eye E to be inspected.
- step S12 Evaluate image quality
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the anterior segment acquired in step S11 and evaluates the image quality.
- step S12 determines whether the image quality is sufficient (S13: Yes)
- step S17 determines whether the image quality is not sufficient (S13: No).
- step S14 determines whether the image quality is not sufficient
- step S14 Acquisition of measurement data of corneal radius of curvature
- the data receiving unit 130 accepts the measurement data of the corneal radius of curvature of the eye E to be inspected acquired in advance.
- the second determination unit 127 determines the target orientation of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) based on at least the measurement data of the radius of curvature of the cornea acquired in step S14. This calculation is performed, for example, in the same manner as in step S5 of the second aspect.
- step S16 Change the orientation of the shooting system
- the first deflection control unit 111 first deflects so that the direction of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) matches the target direction determined in step S15.
- the mechanism 70 is controlled.
- step S17 Scan the anterior segment with slit light
- the slit lamp microscope 200B scans the anterior segment of the eye E to be inspected with slit light in the same manner as in step S7 of the second aspect, for example. Apply.
- a clear image group extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens can be obtained.
- the data processing unit 120C (3D image construction unit 121) can construct a 3D image based on this image group. As a result, for example, a three-dimensional image representing a three-dimensional region extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens in high definition can be obtained.
- the data processing unit 120C (rendering unit 122) can construct an arbitrary rendered image from this three-dimensional image. This allows the user to observe a high quality image of the desired portion of the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120C (analysis unit 123) can apply a predetermined analysis process to at least one of the plurality of images acquired in step S17 or an image obtained by processing the same. This makes it possible to obtain arbitrary analysis data regarding the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120C may use at least one of the plurality of images acquired in step S17 or at least one of them.
- the data processing unit 120C (first determination unit 126) can determine a new target orientation of the photographing system 6 (photographing optical axis O1).
- the first deflection control unit 111 can control the first deflection mechanism 70 so as to change the direction of the photographing system 6 (photographing optical axis O1) to this new target direction.
- This series of processes is effective, for example, when there is a substantial difference between the measurement data of the corneal radius of curvature acquired in the past and the current corneal radius of curvature.
- the completion of the deflection (S16) of the photographing system 6 triggers the scan (S17) by the slit light
- the trigger of the scan by the slit light is not limited to this.
- scanning with slit light may be started in response to a user's instruction.
- the process may return to step S11 in response to the completion of the deflection (S16) of the photographing system 6.
- the front eye portion may be photographed, the image quality may be evaluated, the orientation of the photographing system 6 may be changed, and the like may be executed again.
- imaging of the anterior segment of the eye evaluation of image quality, measurement of the radius of curvature of the cornea, determination of the target orientation, change of the orientation of the imaging system 6, and the like may be performed.
- the slit lamp microscope 200C includes a photographing system 6, an illumination system 8, and a computer 100, similarly to the slit lamp microscope 200 according to the first aspect. Further, the slit lamp microscope 200C further includes a moving mechanism 60A including a second deflection mechanism 61.
- the computer 100 includes a control unit 110 and a data processing unit 120.
- the control unit 110C and the data processing unit 120D shown in FIG. 13 are an example of the control unit 110 of this embodiment and an example of the data processing unit 120 of this embodiment, respectively.
- the control unit 110C includes a second deflection control unit 112.
- the data processing unit 120D includes an image quality evaluation unit 124, a measurement unit 125, and a third determination unit 128.
- the data processing unit 120 (120D) of this embodiment may further include any one of the three-dimensional image construction unit 121, the rendering unit 122, the analysis unit 123, the first determination unit 126, and the second determination unit 127.
- the slit lamp microscope 200C may include a first deflection mechanism 70, and may further include a first deflection control unit 111.
- the second deflection mechanism 61 changes the direction of the optical axis (illumination optical axis O2) of the illumination system 8. That is, the second deflection mechanism 61 changes the direction of the illumination system 8, in other words, rotates the illumination system 8. For example, the second deflection mechanism 61 rotates the illumination optical axis O2 around the intersection of the cornea of the eye E to be inspected and the illumination optical axis O2 in the above-mentioned alignment state (see FIG. 12).
- the second deflection mechanism 61 operates under the control of the second deflection control unit 112.
- the second deflection mechanism 61 includes, for example, an actuator that generates a rotational driving force, an actuator that generates a linear driving force, and a mechanism that converts the linear driving force into a rotational driving force.
- the second deflection mechanism 61 is included in the moving mechanism 60A.
- the moving mechanism 60A is an element similar to the moving mechanism 60 of the first aspect, and includes at least a mechanism for rotating the illumination optical axis O2 (second deflection mechanism 61).
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 and evaluates the image quality.
- the second deflection control unit 112 can control the second deflection mechanism 61 based on the result of evaluation by the image quality evaluation unit 124. For example, when the image quality evaluation unit 124 determines that the parameter value is less than the threshold value, the second deflection control unit 112 may control the second deflection mechanism 61 in order to change the direction of the illumination optical axis O2. it can.
- the measurement unit 125 and the third determination unit 128 generate information for changing the direction of the illumination optical axis O2 from the current direction to a suitable direction (target direction).
- the information generation by the measuring unit 125 and the third determination unit 128 and the image quality evaluation by the image quality evaluation unit 124 may be combined, or only one of these may be performed.
- the measuring unit 125 analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 and measures the radius of curvature of the cornea.
- the measuring unit 125 may perform measurement on parameters other than the radius of curvature of the cornea.
- This measurement parameter may be any parameter that can be used to change the direction of the illumination optical axis O2.
- the third determination unit 128 determines the target direction of the illumination optical axis O2 at least based on the measurement result by the measurement unit 125.
- the target orientation is the illumination optical axis O2 such that the object surface SP, the default main surface of the optical system 6a, and the image pickup surface (default image plane) of the image pickup element 43 satisfy the Scheimpflug condition.
- the orientation (the orientation of the object surface SP).
- the parameters that can be used in the calculation for determining the target orientation are, for example, the relative position between the illumination system 8 and the imaging system 6 (for example, the imaging angle), and the relative position of the illumination system 8 with respect to the eye E to be examined (for example,). , The deflection angle of the illumination optical axis O2 with respect to the eyeball optical axis Ex), the relative position of the imaging system 6 with respect to the eye E to be inspected, the setting of the elements of the illumination system 6 (for example, the slit width, the slit length, etc.), the elements of the imaging system 6. Any parameters related to the slit lamp microscope 200C, such as the setting of (for example, focal length, aperture value, etc.), may be included.
- the parameters that can be used in the calculation to determine the target orientation are the refractive index of the cornea, the refractive index of the aqueous chamber, the refractive index of the crystalline lens, the corneal thickness, the depth of the anterior chamber, and the anterior surface of the crystalline lens. It may include any eye-related parameters such as radius of curvature, lens thickness, and radius of curvature of the posterior surface of the lens.
- the values of the parameters relating to the eye may be standard values or may be measured values for the eye to be inspected E.
- the calculation for determining the target orientation may be performed, for example, based on a default calculation formula including any of these parameters and / or a graph or table relating to any of these parameters. Further, the calculation for determining the target orientation may include, for example, processing using ray tracing, machine learning, or the like.
- the second deflection control unit 112 can control the second deflection mechanism 61 so as to change the direction of the illumination optical axis O2 in the target direction determined by the third determination unit 128 (illumination shown in FIG. 12). Rotation of the angle ⁇ of the optical axis O2). As a result, it is possible to realize a physical surface SP that satisfies the Scheimpflug condition in the relationship between the main surface of the optical system 6a and the image pickup surface (image plane) of the image pickup element 43.
- the measurement unit 125 and the first 3 The target direction can be determined by the determination unit 128, and the direction of the illumination optical axis O2 can be changed based on the target direction.
- FIG. 200C An operation example of the slit lamp microscope 200C according to this embodiment will be described. An example of the operation of the slit lamp microscope 200C is shown in FIG. It is assumed that preparatory processing such as alignment has already been performed.
- step S21 Photographing the anterior segment of the eye
- the slit lamp microscope 200C photographs the anterior segment of the eye E to be inspected.
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the anterior segment acquired in step S21 and evaluates the image quality in the same manner as in step S2 of the second aspect, for example.
- step S22 When it is determined in step S22 that the image quality is sufficient (S23: Yes), the process proceeds to step S27. On the other hand, when it is determined in step S22 that the image quality is not sufficient (S23: No), the process proceeds to step S24.
- the measuring unit 125 displays the image of the eye E to be inspected in the same manner as in step S4 of the second aspect, for example. Analyze and measure the radius of curvature of the cornea.
- the third determination unit 128 determines the target orientation of the illumination optical axis O2 based on at least the radius of curvature of the cornea calculated in step S24.
- the second deflection control unit 112 changes the direction of the illumination system 8 under the control of the second deflection mechanism 61 so that the direction of the illumination optical axis O2 matches the target direction determined in step S25.
- the slit lamp microscope 200C applies a scan by slit light to the anterior segment of the eye E to be inspected.
- a clear image group extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens can be obtained.
- the data processing unit 120D (3D image construction unit 121) can construct a 3D image based on this image group. As a result, for example, a three-dimensional image representing a three-dimensional region extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens in high definition can be obtained.
- the data processing unit 120D (rendering unit 122) can construct an arbitrary rendered image from this three-dimensional image. This allows the user to observe a high quality image of the desired portion of the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120D (analysis unit 123) can apply a predetermined analysis process to at least one of the plurality of images acquired in step S27 or an image obtained by processing the same. This makes it possible to obtain arbitrary analysis data regarding the eye E to be inspected.
- the completion of the deflection (S26) of the illumination system 8 triggers the scan (S27) by the slit light, but the trigger of the scan by the slit light is not limited to this.
- scanning with slit light may be started in response to a user's instruction.
- the process returns to step S21 to photograph the anterior segment, evaluate the image quality, measure the radius of curvature of the cornea, determine the target orientation, and determine the orientation of the illumination system 8. The changes may be executed again.
- the slit lamp microscope 200D includes a photographing system 6, an illumination system 8, a moving mechanism 60A including a second deflection mechanism 61, and a computer, similarly to the slit lamp microscope 200C according to the fourth aspect. With 100.
- the computer 100 includes a control unit 110, a data processing unit 120, and a data receiving unit 130.
- the control unit 110C and the data processing unit 120E shown in FIG. 16 are an example of the control unit 110 of this embodiment and an example of the data processing unit 120 of this embodiment, respectively.
- the control unit 110C includes a second deflection control unit 112 similar to the fourth aspect.
- the data processing unit 120E includes a fourth determination unit 129 in addition to the image quality evaluation unit 124 similar to the second aspect.
- the data processing unit 120 (120E) of this embodiment is a three-dimensional image construction unit 121, a rendering unit 122, an analysis unit 123, a measurement unit 125, a first determination unit 126, a second determination unit 127, and a third determination unit 128.
- the slit lamp microscope 200D may include a first deflection mechanism 70, and may further include a first deflection control unit 111.
- the data receiving unit 130 receives the measurement data of the corneal radius of curvature of the eye E to be inspected, which has been acquired in advance, as in the third aspect.
- the fourth determination unit 129 determines the target direction of the illumination optical axis O2 based on at least the measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected acquired by the data reception unit 130.
- the target orientation and the method for determining the target may be the same as that for the third determination unit 128 according to the fourth aspect.
- the 4th determination unit 129 determines the target orientation. It can be determined and the orientation of the lighting system 8 can be changed based on this target orientation.
- FIG. 200D An operation example of the slit lamp microscope 200D according to this aspect will be described. An example of the operation of the slit lamp microscope 200D is shown in FIG. It is assumed that preparatory processing such as alignment has already been performed.
- step S31 Photographing the anterior segment of the eye
- the slit lamp microscope 200D photographs the anterior segment of the eye E to be inspected.
- step S32 Evaluate image quality
- the image quality evaluation unit 124 analyzes the image of the anterior segment acquired in step S31 and evaluates the image quality.
- step S33: Image quality OK When it is determined in step S32 that the image quality is sufficient (S33: Yes), the process proceeds to step S37. On the other hand, when it is determined in step S32 that the image quality is not sufficient (S33: No), the process proceeds to step S34.
- step S34 Acquisition of measurement data of corneal radius of curvature
- the data receiving unit 130 accepts the measurement data of the corneal radius of curvature of the eye E to be inspected acquired in advance.
- the fourth determination unit 129 determines the target orientation of the illumination optical axis O2 based on at least the measurement data of the radius of curvature of the cornea acquired in step S34. This calculation is executed in the same manner as in step S25 of the fourth aspect, for example.
- step S36 Change the direction of the lighting system
- the second deflection control unit 112 controls the second deflection mechanism 61 so that the direction of the illumination optical axis O2 matches the target direction determined in step S35.
- the direction of the lighting system 8 is changed.
- step S37 Scan the anterior segment with slit light
- the slit lamp microscope 200D scans the anterior segment of the eye E to be inspected with slit light in the same manner as in step S7 of the second aspect, for example. Apply.
- a clear image group extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens can be obtained.
- the data processing unit 120E (3D image construction unit 121) can construct a 3D image based on this image group. As a result, for example, a three-dimensional image representing a three-dimensional region extending from the anterior surface of the cornea to the posterior surface of the crystalline lens in high definition can be obtained.
- the data processing unit 120E (rendering unit 122) can construct an arbitrary rendered image from this three-dimensional image. This allows the user to observe a high quality image of the desired portion of the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120E (analysis unit 123) can apply a predetermined analysis process to at least one of the plurality of images acquired in step S37 or an image obtained by processing the same. This makes it possible to obtain arbitrary analysis data regarding the eye E to be inspected.
- the data processing unit 120E may use at least one of the plurality of images acquired in step S37 or a plurality of images thereof.
- the data processing unit 120E (third determination unit 128) can determine a new target orientation of the illumination optical axis O2.
- the second deflection control unit 112 can deflect the illumination system 8 by controlling the second deflection mechanism 61 so as to change the direction of the illumination optical axis O2 to this new target direction.
- This series of processes is effective, for example, when there is a substantial difference between the measurement data of the corneal radius of curvature acquired in the past and the current corneal radius of curvature.
- the completion of the deflection (S36) of the illumination system 8 triggers the scan (S37) by the slit light
- the trigger of the scan by the slit light is not limited to this.
- scanning with slit light may be started in response to a user's instruction.
- the process may return to step S31 in response to the completion of the deflection (S36) of the lighting system 8.
- the image of the anterior segment of the eye, the evaluation of the image quality, the change of the direction of the lighting system 8, and the like may be executed again.
- imaging of the anterior segment of the eye, evaluation of image quality, measurement of the radius of curvature of the cornea, determination of the target orientation, change of the orientation of the illumination system 8, and the like may be performed.
- the slit lamp microscope includes an illumination system and an imaging system.
- the lighting system projects slit light onto the anterior segment of the eye to be inspected.
- the photographing system includes an optical system that guides the light from the anterior segment to which the slit light is projected, and an image pickup element that receives the light guided by the optical system on the imaging surface.
- the object surface including the focal point of the illumination system displaced by the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye, the main surface of the optical system, and the imaging surface are arranged so as to satisfy the Scheimpflug condition.
- the slit lamp microscope 200 includes an illumination system 8 and an imaging system 6.
- the illumination system 8 projects slit light onto the anterior segment of the eye E to be inspected.
- the photographing system 6 includes an optical system 6a that guides the light from the anterior segment to which the slit light is projected, and an image pickup element 43 that receives the light guided by the optical system 6a on the imaging surface.
- the object surface SP including the focal point of the illumination system 8 displaced by the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye, the main surface of the optical system 6a, and the image pickup surface of the image pickup element 43 so as to satisfy the Scheimpflug condition. Is located in.
- the object surface, the main surface of the optical system, and the imaging surface satisfy the Scheimpflug condition in consideration of the displacement of the focal point of the illumination system due to the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye. Therefore, it is possible to acquire a focused image of the area of the eye to be inspected corresponding to the object surface.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye may be included in the range of 3 to 13 degrees, and may be further included in the range of 6 to 10 degrees. Good. Further, in some embodiments, the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the tissue of the anterior segment of the eye may be determined at least based on the value of the radius of curvature of the cornea and the value of the refractive index of the eye in a predetermined model eye.
- the slit lamp microscope may further include a moving mechanism that moves the illumination system and the imaging system.
- the photographing system may be configured to acquire a plurality of images of the anterior segment of the eye by repeatedly performing imaging in parallel with the movement of the lighting system and the photographing system by the moving mechanism.
- the slit lamp microscope 200 includes a moving mechanism 60 that moves the illumination system 8 and the photographing system 6.
- the photographing system 6 can acquire a plurality of images of the anterior segment of the eye by repeatedly performing imaging in parallel with the movement of the lighting system 8 and the photographing system 6 by the moving mechanism 60.
- the mode in which the movement of the lighting system 8 and the photographing system 6 and the repeated photographing are executed in parallel is arbitrary.
- repeated imaging can be performed in parallel with the continuous movement of the lighting system 8 and the imaging system 6.
- the lighting system 8 and the photographing system 6 can be moved and photographed alternately.
- the slit lamp microscope further provides a three-dimensional image construction unit that constructs a three-dimensional image based on a plurality of images of the anterior segment acquired by repeated imaging in parallel with the movement of the illumination system and the imaging system. May include.
- the slit lamp microscope 200 constructs a three-dimensional image based on a plurality of images of the anterior segment acquired by repeated imaging in parallel with the movement of the illumination system 8 and the photographing system 6 by the three-dimensional image constructing unit 121. Can be done.
- the slit lamp microscope may further include a rendering section that renders the 3D image constructed by the 3D image building section to build the rendered image.
- the slit lamp microscope 200 can construct a rendered image by rendering a three-dimensional image constructed by the three-dimensional image constructing unit 121 by the rendering unit 122.
- the slit lamp microscope is an image (3) obtained by processing at least one or a plurality of images of the anterior segment of the eye acquired by repeated imaging in parallel with the movement of the illumination system and the imaging system. It may include an analysis unit that applies a predetermined analysis process to a three-dimensional image, a rendered image, another processed image, etc.).
- the slit lamp microscope 200 is an image obtained by processing at least one of a plurality of images of the anterior segment of the eye acquired by the analysis unit 123 by repeated imaging in parallel with the movement of the illumination system and the imaging system.
- a predetermined analysis process can be applied to the image.
- the slit lamp microscope may further include a first deflection mechanism that changes the orientation of the optical axis of the imaging system.
- the slit lamp microscope 200A (or 200B) includes a first deflection mechanism 70 that changes the direction of the optical axis (optical axis) O1 of the photographing system 6.
- an image is taken so that the object surface, the main surface of the optical system, and the image pickup surface of the image sensor satisfy the Scheimpflug condition according to individual differences in the tissue shape and characteristics of the eye to be inspected. It is possible to adjust the direction of the optical axis of the system 6.
- the first deflection mechanism may be configured to substantially rotate the imaging system around the intersection of the object surface and the optical axis of the imaging system.
- the first deflection mechanism 70 of the slit lamp microscope 200A is a virtual rotation axis SPA located substantially at the intersection of the object surface SP and the optical axis (photographing optical axis) O1 of the photographing system 6.
- the photographing system 6 is configured to rotate around the center.
- the slit lamp microscope has an image quality evaluation unit that analyzes the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system to evaluate the image quality, and a first deflection mechanism based on at least the evaluation result by the image quality evaluation unit. It may further include a first deflection control unit that performs control.
- the slit lamp microscope 200A (or 200B) analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 to evaluate the image quality, and the image quality evaluation unit 124 evaluates the image quality at least based on the evaluation result. It further includes a first deflection control unit 111 that controls the first deflection mechanism 70.
- the slit lamp microscope has a measuring unit that analyzes the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system to measure the radius of curvature of the cornea, and an optical axis of the imaging system based on at least the measurement results of the measuring unit. It may further include a first determination part that determines the target orientation of the. Further, the slit lamp microscope of the present embodiment may be configured to change the orientation of the photographing system to this target orientation by the first deflection mechanism.
- the slit lamp microscope 200A has a measuring unit 125 that analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 to measure the radius of curvature of the cornea, and the photographing system 6 based on at least the result of the measurement by the measuring unit 125. It further includes a first determination unit 126 that determines the target orientation of the optical axis (photographing optical axis) O1. In the slit lamp microscope 200A, the orientation of the photographing system 6 can be changed to the target orientation determined by the first determination unit 126 by the first deflection mechanism 70.
- the radius of curvature of the cornea of the eye to be inspected is actually measured, the target direction of the optical axis of the imaging system is determined from the obtained data, and the imaging system for satisfying the Scheimpflug condition.
- the orientation of the can be adjusted. This makes it possible to adjust the orientation of the photographing system with high accuracy and high accuracy.
- the slit lamp microscope determines the target orientation of the optical axis of the imaging system based on at least the data receiving unit that receives the measurement data of the corneal radius of curvature of the eye to be inspected and the measurement data. 2 A determination unit may be further provided. Further, the slit lamp microscope of this embodiment may be configured to change the direction of the optical axis of the photographing system to this target direction by the first deflection mechanism.
- the slit lamp microscope 200B has a data receiving unit 130 that receives measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected in advance, and an optical axis (photographing optical axis) O1 of the photographing system 6 based on at least this measurement data. It further includes a second determination unit 127 that determines the target orientation. The slit lamp microscope 200B can change the direction of the optical axis (photographing optical axis) O1 of the photographing system 6 to the target direction determined by the second determination unit 127 by the first deflection mechanism 70.
- the target orientation of the optical axis of the imaging system is determined from the actual measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye to be inspected, and the orientation of the imaging system is adjusted to satisfy the Scheimpflug condition. It can be carried out. This makes it possible to adjust the orientation of the photographing system with high accuracy and high accuracy.
- the imaging system may be configured to start imaging the anterior segment of the eye in response to a change in the orientation of the optical axis of the imaging system by the first deflection mechanism.
- the front eye by the illumination system 8 and the imaging system 6 corresponds to the change in the direction of the optical axis (optical axis) O1 of the imaging system 6 by the first deflection mechanism 70. You can start shooting the part.
- the slit lamp microscope may further include a second deflection mechanism that changes the orientation of the optical axis of the illumination system.
- the slit lamp microscope 200C (or 200D) further includes a second deflection mechanism 61 that changes the direction of the optical axis (illumination optical axis) O2 of the illumination system 8.
- the object surface, the main surface of the optical system, and the image pickup surface of the image sensor are illuminated so as to satisfy the Scheimpflug condition according to individual differences in the tissue shape and characteristics of the eye to be inspected. It is possible to adjust the orientation of the system.
- the second deflection mechanism may be configured to rotate the illumination optical axis around the intersection of the cornea of the eye to be inspected and the illumination optical axis.
- the second deflection mechanism 61 of the slit lamp microscope 200C is configured to rotate the illumination optical axis O2 (illumination system 8) around the intersection of the cornea of the eye E to be inspected and the illumination optical axis O2. Has been done.
- the slit lamp microscope has an image quality evaluation unit that analyzes the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system to evaluate the image quality, and a second deflection mechanism based on at least the evaluation result by the image quality evaluation unit.
- a second deflection control unit that performs control may be further included.
- the slit lamp microscope 200C (or 200D) analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 to evaluate the image quality, and the image quality evaluation unit 124 evaluates the image quality at least based on the evaluation result. It further includes a second deflection control unit 112 that controls the second deflection mechanism 61.
- the slit lamp microscope has a measuring unit that analyzes the image of the eye to be inspected acquired by the imaging system to measure the radius of curvature of the cornea, and an optical axis of the illumination system based on at least the measurement results of the measuring unit. It may further include a third determination part that determines the target orientation of the. Further, the slit lamp microscope of this embodiment may be configured to change the direction of the illumination optical axis to this target direction by the second deflection mechanism.
- the slit lamp microscope 200C has a measuring unit 125 that analyzes the image of the eye E to be inspected acquired by the photographing system 6 to measure the radius of curvature of the cornea, and an illumination optical axis O2 based on at least the measurement result by the measuring unit 125. It is further provided with a third determination unit 128 that determines the target orientation of the above.
- the slit lamp microscope 200C can change the direction of the illumination optical axis O2 to this target direction by the second deflection mechanism 61.
- the radius of curvature of the cornea of the eye to be inspected is actually measured, the target orientation of the illumination optical axis is determined from the obtained data, and the orientation of the illumination system for satisfying the shineproof condition. Can be adjusted. This makes it possible to adjust the orientation of the lighting system with high accuracy and high accuracy.
- the slit lamp microscope has a data receiving unit that receives measurement data of the corneal radius of curvature of the eye to be inspected, and a fourth determination that determines the target orientation of the illumination optical axis based on at least this measurement data. It may be further provided with a part. Further, the slit lamp microscope of this embodiment may be configured to change the direction of the illumination optical axis to the target direction by the second deflection mechanism.
- the slit lamp microscope 200D has a data receiving unit 130 that receives measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye E to be inspected in advance, and a fourth determination that determines the target direction of the illumination optical axis O2 based on at least this measurement data. It further includes a portion 129. Further, in the slit lamp microscope 200D, the direction of the illumination optical axis O2 can be changed to the target direction by the second deflection mechanism 61.
- the target orientation of the illumination optical axis is determined from the actual measurement data of the radius of curvature of the cornea of the eye to be inspected, and the orientation of the illumination system is adjusted to satisfy the shineproof condition. Can be done. This makes it possible to adjust the lighting system with high accuracy and high accuracy.
- the imaging system may be configured to start imaging the anterior segment of the eye in response to a change in the orientation of the illumination system by the second deflection mechanism.
- the slit lamp microscope 200C (or 200D) can start imaging of the anterior segment of the eye by the illumination system and the imaging system in response to the change in the orientation of the illumination system by the second deflection mechanism.
- Reference numeral 301 indicates an optical system optical axis passing through the center of the diaphragm (or a main ray traveling along the optical system optical axis).
- the angle of view of the image obtained by the image sensor 300 is defined with reference to the optical axis 301 of the optical system.
- the position 300b corresponds to the center of the angle of view.
- the main ray incident angle at position 300b was set to 38.11 degrees.
- the main ray incident angle at the position 300a (lower end position of the angle of view) was 40.09 degrees, and the main ray incident angle at the position 300c (upper end position of the angle of view) was 36.06 degrees.
- the error of the incident angle of the main ray within the angle of view reaches a maximum of about 4 degrees.
- the main ray incident angle of 38.11 degrees at the position 300b corresponding to the center of the angle of view is typically applied to the entire angle of view.
- different main ray incident angles are applied to different positions within the angle of view. That is, although it is assumed that the main ray incident angle is uniform in the first to fifth aspects, the non-uniformity of the main ray incident angle is considered in this embodiment.
- the result of such a simulation is shown.
- the positions on the imaging surface corresponding to the apex of the cornea, the anterior lens capsule, the lens nucleus, and the posterior lens capsule are referred to as the corneal corresponding position, the anterior capsule corresponding position, the nuclear corresponding position, and the posterior capsule corresponding position.
- the distance between the corneal compatible position and the anterior capsule compatible position is set to 2.55 mm
- the distance between the corneal compatible position and the nuclear compatible position is set to 4.91 mm
- the corneal compatible position and the posterior capsule compatible position The distance between them is set to 7.14 mm.
- the design value of the main ray incident angle at the corneal corresponding position was set to 39.11 degrees, and 39.11 degrees was obtained as the correction value.
- the design value of the main ray incident angle at the position corresponding to the anterior capsule was set to 38.61 degrees, and 34.63 degrees was obtained as the correction value.
- the design value of the main ray incident angle at the nuclear correspondence position was set to 38.11 degrees, and 31.64 degrees was obtained as the correction value.
- the design value of the main ray incident angle at the position corresponding to the posterior capsule was set to 37.61 degrees, and 29.24 degrees was obtained as the correction value.
- the average of these correction values is 33.65 degrees.
- the optical system can be designed so that the angle of incidence of the main ray on the imaging surface has an average value of 33.65 degrees.
- Reference numeral 400 in FIG. 19 indicates an eyeball (eyeball model).
- the eyeball 400 is arranged so that the corneal apex 401 is located at the origin of the xy coordinate system and the optical axis of the eyeball coincides with the y-axis.
- Reference numeral 410 indicates an image pickup surface (air conversion image plane) of the air-converted image pickup device.
- the air-equivalent image plane 410 passes through the corneal apex 401.
- Reference numeral 420 indicates a main ray.
- the imaging position of the ray including the main ray 420 is indicated by reference numeral 421.
- the correction value of the main ray incident angle can be obtained by obtaining the condition for the optical axis of the image plane converted in the eyeball and the optical axis of the eyeball (typically the illumination optical axis) to match. ..
- that the optical axis of the image plane converted in the eyeball and the optical axis of the eyeball coincide with each other means that the image formation position 421 of the light ray including the main ray 420 is arranged on the y-axis, that is, y. It is synonymous with setting the displacement ⁇ of the image formation position 421 with respect to the axis in the x direction to zero (making the displacement ⁇ close to zero: ⁇ ⁇ 0).
- the displacement ⁇ can be obtained, for example, through the following four calculation steps.
- the above four calculation steps (1) to (4) are repeated while changing ⁇ 1 and ⁇ 2 until the magnitude of the displacement ⁇ (absolute value of the displacement ⁇ ) becomes less than a predetermined threshold value.
- the threshold value is set to, for example, 0.0001.
- an xy coordinate system origin corner vertex 401
- the distance between the intersection of the principal ray 420 and the air equivalent image plane 410 represented by I m.
- I m the distance between the intersection of the principal ray 420 and the air equivalent image plane 410 represented by I m.
- the distance I m is 0.00000mm next on the cornea corresponding position
- the distance I m is 1.81661mm next about the anterior capsule corresponding position
- the distance I m is 3.68280mm next Nuclear corresponding position
- the posterior capsule corresponding position the distance I m becomes 5.57288mm of.
- a triangle with three vertices is shown.
- the coordinates (x c , y c ) of the intersection of the cornea and the main ray 420 can be obtained by solving a simultaneous equation consisting of the equation representing the cornea and the equation representing the main ray 420.
- the incident angle and the exit angle of the main ray 420 at this intersection (x c , y c ) are obtained.
- the inclination of the tangent line 430 of the eyeball 400 (cornea) at the intersection (x c , y c ) is obtained.
- the distance (displacement ⁇ ) in the x direction between the imaging position 421 in consideration of the refraction by the eyeball 400 and the optical axis of the eyeball is obtained.
- the intersection of the main ray 420 and the x-axis is found.
- the imaging position of the incident light beam when the refraction by the eyeball 400 is ignored is obtained. That is, the distance between the x-axis and the air-equivalent image plane 410 when the refraction by the eyeball 400 is ignored is obtained.
- the distance between the x-axis and the air-equivalent image plane 410 when the refraction by the eyeball 400 is ignored is obtained.
- the distance ⁇ 1 traveled in the x direction from the time when the main ray 420 passes through the x-axis until it is incident on the eyeball 400 that is, the point where the main ray 420 intersects the x-axis and the main ray 420
- 0.26087 ..
- the distance delta 1 the principal ray 420 travels in the y-direction until it enters the eyeball 400 after passing through the x-axis, i.e., the principal ray 420 is the principal ray 420 and the point of intersection to the x-axis intersects the eye 400
- 0.40001.
- the distance L 1 from the time when the main ray 420 passes through the x-axis until it enters the eyeball 400 that is, the point where the main ray 420 intersects the x-axis and the point where the main ray 420 intersects the eyeball 400.
- the magnitude of the displacement ⁇ thus obtained (absolute value of the displacement ⁇ ) is compared with a predetermined threshold value (for example, 0.0001).
- a predetermined threshold value for example, 0.0001.
- ⁇ 1 and ⁇ 2 are changed, and the four calculation steps (1) to (4) are executed again. This iterative operation is repeated until the magnitude of the displacement ⁇ becomes less than the threshold value.
- a correction value for the incident angle of the main ray 420 can be obtained when the displacement ⁇ is sufficiently small, that is, when the image plane optical axis and the eyeball optical axis (illumination optical axis) substantially coincide with each other.
- the table below shows the values of various parameters for the corneal-corresponding position, anterior-sac-corresponding position, nuclear-corresponding position, and posterior-sac-corresponding position, which were obtained by the above-mentioned calculations to satisfy the displacement ⁇ ⁇ 0.0001. Shown.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the eye to be inspected E is determined at least based on the angle formed by the optical axis of the illumination system 8 (illumination optical axis O2) and the optical axis of the imaging system 6 (imaging optical axis O1). May be done.
- the angle formed by the illumination optical axis O2 and the photographing optical axis O1 may be set to a value within a range larger than 0 degrees and 60 degrees or less. It is natural from the Scheimpflug principle that the angle range does not include 0 degrees. In addition, the maximum value of 60 degrees in the angle range is the finding obtained by the present inventors on the anterior ocular segment imaging using the Scheimpflug principle, and the image of the range from the cornea to the crystalline lens is obtained. This is a limit value of the angle formed by the illumination optical axis O2 and the photographing optical axis O1 that can be preferably acquired.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the eye E to be inspected may be determined at least based on the radius of curvature of the cornea in addition to the angle formed by the optical axis O2 for illumination and the optical axis O1 for imaging.
- the value of the radius of curvature of the cornea may be set based on a predetermined model eye.
- This model eye can be, for example, a Gullstrand model eye, a Navarro model eye, a Liou-Brennan model eye, a Badal model eye, an Arizona model eye, an Indiana model eye, an arbitrary standardized model eye, and any of these. It may be any of the equivalent model eyes.
- the value of the radius of curvature of the cornea may be set to a value within the range of, for example, 7.7 mm ⁇ 0.5 mm based on the Gullstrand model eye.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the eye E to be inspected may be determined at least based on the refractive index of the eyeball in addition to the angle formed by the optical axis O2 for illumination and the optical axis O1 for photographing.
- the value of the refractive index of the eyeball may be set based on a predetermined model eye.
- This model eye can be, for example, a Gullstrand model eye, a Navarro model eye, a Liou-Brennan model eye, a Badal model eye, an Arizona model eye, an Indiana model eye, an arbitrary standardized model eye, and any of these. It may be any of the equivalent model eyes.
- the value of the refractive index of the eyeball may be set to a value within the range of, for example, 1.336 ⁇ 0.001 based on the Gullstrand model eye.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the eye E to be inspected may be determined at least based on the radius of curvature of the cornea and the refractive index of the eyeball, in addition to the angle formed by the illumination optical axis O2 and the photographing optical axis O1.
- each of the value of the radius of curvature of the cornea and the value of the refractive index of the eyeball may be set based on a predetermined model eye as described above.
- the value of the radius of curvature of the cornea is set to a value within the range of 7.7 mm ⁇ 0.5 mm
- the value of the refractive index of the eyeball is set based on the Gullstrand model eye. It can be set to a value within the range of 1.336 ⁇ 0.001.
- the value of the corneal radius of curvature is set to a value within the range of 7.7 mm ⁇ 0.5 mm, and the value of the refractive index of the eyeball is set to a value within the range of 1.336 ⁇ 0.001.
- the deflection angle of the object surface due to the refractive index of the eye E to be examined is from 0 degrees. Is also large and may be set to a value within the range of 11.09 degrees or less.
- the fact that the deflection angle of the object surface is larger than 0 degrees is a matter naturally obtained from the principle of Scheimpflug.
- deviation from the Scheimpflug condition due to the difference in refractive index inside and outside the eye to be inspected can be avoided with higher accuracy and higher accuracy than in the first to fifth aspects. ..
- the slit lamp microscope may be remotely controlled. Therefore, the slit lamp microscope includes, for example, a receiving unit, a control unit, and a transmitting unit.
- the receiving unit of the slit lamp microscope of this embodiment receives the instruction from the first device via the communication line.
- the receiving unit includes at least a part of the above-mentioned communication unit.
- the first device includes, for example, an operation device for inputting an instruction for remotely controlling the slit lamp microscope, a computer for receiving the input instruction, and a transmitting device for transmitting the received instruction to the slit lamp microscope. ..
- the control unit of the slit lamp microscope of this embodiment controls at least the lighting system and the photographing system according to the instruction received by the receiving unit. As a result, an image of the eye to be inspected can be obtained.
- the control unit includes at least a part of the computer 100.
- the transmission unit of the slit lamp microscope of this embodiment transmits the image of the eye to be inspected obtained in response to an instruction or the data (image, analysis data, etc.) obtained by processing the image to the second device via a communication line.
- the transmission unit includes at least a part of the communication unit described above.
- the second device includes at least a receiving device that receives an image or data transmitted from the slit lamp microscope, such as a storage device that stores the received image or data, a computer that processes the received image or data, and the like. Further included.
- a light field camera is provided as an image pickup device, and the image obtained by this image pickup device is subjected to optical space image processing. At least the entire surface of the object may be obtained in focus.
- the non-temporary recording medium may be in any form, and examples thereof include a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, and a semiconductor memory.
- the present invention includes a method realized by any one of several aspects or a combination of any two or more.
- the present invention also includes a method realized by applying any modification within the scope of the gist of the present invention to any one or a combination of any two or more of several embodiments.
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Abstract
例示的態様のスリットランプ顕微鏡は、照明系と、撮影系とを含む。照明系は、被検眼の前眼部にスリット光を投射する。撮影系は、スリット光が投射されている前眼部からの光を導く光学系と、この光学系により導かれた光を撮像面で受光する撮像素子とを含む。前眼部の組織の屈折率により変位した照明系の焦点を含む物面と、光学系の主面と、撮像面とが、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている。
Description
本発明は、スリットランプ顕微鏡に関する。
眼科分野において画像診断は重要な位置を占める。画像診断では、各種の眼科撮影装置が用いられる。眼科撮影装置には、スリットランプ顕微鏡、眼底カメラ、走査型レーザー検眼鏡(SLO)、光干渉断層計(OCT)などがある。また、レフラクトメータ、ケラトメータ、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザ、マイクロペリメータなどの各種の検査装置や測定装置にも、前眼部や眼底を撮影する機能が搭載されている。
これら様々な眼科装置のうち最も広く且つ頻繁に使用される装置の一つがスリットランプ顕微鏡である。スリットランプ顕微鏡は、スリット光で被検眼を照明し、照明された断面を側方から顕微鏡で観察したり撮影したりするための眼科装置である。
例えば、特許文献1には、照明系及び撮影系の移動とそれらの焦点の移動とを組み合わせて実行しつつ前眼部撮影を行うことが可能なスリットランプ顕微鏡が開示されている。これによれば、前眼部の広い範囲にわたってピントが合った3次元画像を取得できる一方、光学系の光軸方向のスキャン(焦点の移動)とこれに直交する方向のスキャン(光学系の移動)とを行うために撮影には時間や手間が掛かる。
これに対し、特許文献2及び3には、シャインプルーフの原理を利用して前眼部撮影を行う技術が開示されている。シャインプルーフの原理は、レンズ面が像面と平行でない場合における光学系の焦点面の向きについての幾何学的規則であり、レンズ(光学系)の主面と撮像素子の撮像面とが或る1つの直線で交わるとき、ピントが合う物面も同じ直線にて交わることを主張する。
この原理によれば、照明系の光軸を通る面(物面を含む)と撮影系の主面と撮像素子の撮像面とが同一の直線にて交差するようにスリットランプ顕微鏡を構成すれば、物面全体にわたってピントが合った画像を得ることができる。
このような従来のシャインプルーフ型スリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の光軸に対して傾斜した方向から前眼部を観察・撮影しようとすると、被検眼内部の屈折率と外部の屈折率との相違により光線が屈折し、シャインプルーフの原理を意図した配置が崩れてしまう。また、被検眼の組織の形状や特性には個人差があるため、この配置の崩れにも個人差が生じる。例えば、角膜の形状(曲率)や前眼部組織の屈折率の個人差の影響が考えられる。
本発明の目的は、被検眼内外の屈折率の違いに起因するシャインプルーフ型スリットランプ顕微鏡の問題を解決することにある。
例示的な第1の態様は、被検眼の前眼部にスリット光を投射する照明系と、前記スリット光が投射されている前記前眼部からの光を導く光学系と、前記光学系により導かれた前記光を撮像面で受光する撮像素子とを含む撮影系とを含み、前記前眼部の組織の屈折率により変位した前記照明系の焦点を含む物面と、前記光学系の主面と、前記撮像面とが、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている、スリットランプ顕微鏡である。
例示的な第2の態様は、第1の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記照明系及び前記撮影系を移動する移動機構を更に含み、前記撮影系は、前記移動機構による前記照明系及び前記撮影系の移動と並行して繰り返し撮影を行うことにより前記前眼部の複数の画像を取得する。
例示的な第3の態様は、第2の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記複数の画像に基づいて3次元画像を構築する3次元画像構築部を更に含む。
例示的な第4の態様は、第3の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記3次元画像をレンダリングしてレンダリング画像を構築するレンダリング部を更に含む。
例示的な第5の態様は、第2~第4の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用する解析部を含む。
例示的な第6の態様は、第1~第5の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、3~13度の範囲に含まれる。
例示的な第7の態様は、第6の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、6~10度の範囲に含まれる。
例示的な第8の態様は、第1~第7の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、所定の模型眼における角膜曲率半径の値及び眼の屈折率の値に少なくとも基づいて決定される。
例示的な第9の態様は、第1~第5の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記照明系の光軸と前記撮影系の光軸とのなす角度に少なくとも基づいて決定される。
例示的な第10の態様は、第9の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記角度は、0度よりも大きく且つ60度以下の範囲内の値に設定される。
例示的な第11の態様は、第9又は第10の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度及び角膜曲率半径に少なくとも基づいて決定される。
例示的な第12の態様は、第11の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記角膜曲率半径の値は、所定の模型眼に基づき設定される。
例示的な第13の態様は、第12の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記角膜曲率半径の値は、グルストランド模型眼に基づいて、7.7ミリメートル(mm)±0.5mmの範囲内の値に設定される。
例示的な第14の態様は、第9又は第10の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度及び眼球屈折率に少なくとも基づいて決定される。
例示的な第15の態様は、第14の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記眼球屈折率の値は、所定の模型眼に基づき設定される。
例示的な第16の態様は、第15の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記眼球屈折率の値は、グルストランド模型眼に基づいて、1.336±0.001の範囲内の値に設定される。
例示的な第17の態様は、第9又は第10の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度、角膜曲率半径及び眼球屈折率に少なくとも基づいて決定される。
例示的な第18の態様は、第17の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記角膜曲率半径の値及び前記眼球屈折率の値のそれぞれは、所定の模型眼に基づき設定される。
例示的な第19の態様は、第18の態様のスリットランプ顕微鏡であって、グルストランド模型眼に基づいて、前記角膜曲率半径の値は、7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定され、且つ、前記眼球屈折率の値は、1.336±0.001の範囲内の値に設定される。
例示的な第20の態様は、第19の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記偏向角は、0度よりも大きく且つ11.09度以下の範囲内の値に設定される。
例示的な第21の態様は、第1~第20の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系の光軸の向きを変更する第1偏向機構を更に備える。
例示的な第22の態様は、第21の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記第1偏向機構は、実質的に前記物面と前記撮影系の光軸との交点を中心に前記撮影系の光軸を回動させる。
例示的な第23の態様は、第21又は第22の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、前記画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて前記第1偏向機構の制御を行う第1偏向制御部とを更に含む。
例示的な第24の態様は、第21~第23の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、前記計測部による計測の結果に少なくとも基づいて前記撮影系の光軸の目標向きを決定する第1決定部と、を更に含み、前記第1偏向機構は、前記撮影系の光軸の向きを前記目標向きに変更する。
例示的な第25の態様は、第21~第23の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、予め取得された前記被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、前記測定データに少なくとも基づいて前記撮影系の光軸の目標向きを決定する第2決定部と、を更に含み、前記第1偏向機構は、前記撮影系の光軸の向きを前記目標向きに変更する。
例示的な第26の態様は、第21~第25の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系は、前記第1偏向機構が前記撮影系の光軸の向きを変更したことに対応して前記前眼部の撮影を開始する。
例示的な第27の態様は、第1~第20の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記照明系の光軸の向きを変更する第2偏向機構を更に備える。
例示的な第28の態様は、第27の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記第2偏向機構は、前記被検眼の角膜と前記照明系の光軸との交点を中心に前記照明系の光軸を回動させる。
例示的な第29の態様は、第27又は第28の態様のスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、前記画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて前記第2偏向機構の制御を行う第2偏向制御部とを更に含む。
例示的な第30の態様は、第27~第29の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、前記計測部による計測の結果に少なくとも基づいて前記照明系の光軸の目標向きを決定する第3決定部と、を更に含み、前記第2偏向機構は、前記照明系の光軸の向きを前記目標向きに変更する。
例示的な第31の態様は、第27~第29の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、予め取得された前記被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、前記測定データに少なくとも基づいて前記照明系の光軸の目標向きを決定する第4決定部とを更に含み、前記第2偏向機構は、前記照明系の光軸の向きを前記目標向きに変更する。
例示的な第32の態様は、第27~第31の態様のいずれかのスリットランプ顕微鏡であって、前記撮影系は、前記第2偏向機構が前記照明系の光軸の向きを変更したことに対応して前記前眼部の撮影を開始する。
例示的な実施形態によれば、被検眼内外の屈折率の違いに起因するシャインプルーフ条件からの逸脱を回避することが可能になる。
例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書にて引用した文献の開示事項や他の公知技術を実施形態に組み合わせることができる。以下、実施形態の背景及び概要についてまず簡単に説明した後に、幾つかの例示的な態様を説明する。
<背景及び概要>
図1Aに示すように、レンズLNが焦点を結ぶ物面(Subject Plane)SPは、レンズLNまでの位置とレンズLNの焦点距離により算出された位置に、像面(Image Plane)IPとして結像されることが知られている(ニュートンの結像公式)。更に、図1Bに示すように、物面SPが或る方向に距離Δだけ変位すると、光学系の横倍率βの2乗(すなわち縦倍率)を距離Δに積算した距離(Δ×β2)だけ像面IPも同じ方向に変位することが知られている。
図1Aに示すように、レンズLNが焦点を結ぶ物面(Subject Plane)SPは、レンズLNまでの位置とレンズLNの焦点距離により算出された位置に、像面(Image Plane)IPとして結像されることが知られている(ニュートンの結像公式)。更に、図1Bに示すように、物面SPが或る方向に距離Δだけ変位すると、光学系の横倍率βの2乗(すなわち縦倍率)を距離Δに積算した距離(Δ×β2)だけ像面IPも同じ方向に変位することが知られている。
物面の変位を考慮した場合のニュートンの結像公式に基づき、レンズLNの光軸に対して物面SPが傾いている場合を考慮すると、シャインプルーフの原理は、図1Cに示すように、物面SPを含む平面PL1と、レンズLNの主面PL2(主平面)と、像面IPを含む平面PL3とが、同じ直線CLにて交わることを主張する。
したがって、図1Cに示す条件が満足されている場合には、図1Dに示すように、理論上は、被検眼Eの眼球光軸Eaxと物面SPとを一致させることにより、つまり、主面PL2及び平面PL3のそれぞれと同じ直線CLで交わる平面PL1に沿ってスリット光SLを被検眼Eに入射することにより、物面SPの全体にピントを合わせて撮影を行えるスリットランプ顕微鏡が実現される。
しかしながら、被検眼Eの内外における屈折率の相違(空気の屈折率と角膜の屈折率との相違、眼球組織境界における屈折率の相違など)によってスリット光SLが屈折するため、スリット光SLの屈折を無視した場合の物面SPは正確ではなく、シャインプルーフの条件からの逸脱が生じる。
例えば、図1Eに示すように、眼球光軸Eaxに一致したスリット光SLの入射方向(同じく符号SLで示す)に対して撮影角度αだけ傾けて撮影を行う場合において、角膜前面における屈折を考慮すると、角膜頂点に位置するレンズLNの焦点位置FP1は変位しないが、被検眼Eの内部に位置する(例示的な)焦点位置FP2及びFP3はそれぞれ符号FP2’及びFP3’で示す位置に移動する。したがって、シャインプルーフの条件を満足する物面としては、眼球光軸Eaxに一致する元の物面SPではなく、屈折を考慮した複数の焦点位置FP1、FP2’及びFP3’を通る平面上に位置する物面SP’が採用される。
更に、物面SP’を実現するためには、物面SP’と物面SP(眼球光軸Eax)との間の角度と、少なくとも角膜前面での屈折とを考慮すると、元の入射方向SLから角度Δθだけ傾斜した方向SL’からスリット光を入射させればよいことが分かる。一例として、被検眼を球と仮定し、撮影角度α=30度とし、Gullstrand(グルストランド)模型眼の角膜曲率半径=7.7mm及び眼球屈折率=1.336を用いて計算を行うと、物面SPに対する物面SP’の傾斜角度は約6度となり、入射方向SLに対する入射方向SL’の角度は約8度となる。
なお、これらパラメータの個人差の幅や、参照される模型眼の種類などを考慮すると、被検眼Eの屈折率に起因する物面の偏向角Δθは、3~13度の範囲に含まれていてよく、更に6~10度の範囲に含まれていてよい。なお、偏向角Δθの決定のために参照可能な模型眼の種類は任意であり、例えば、特開2012-93522号公報や特表2017-526517号公報に開示された、Gullstrand模型眼、Navarro模型眼、Liou-Brennan模型眼、Badal模型眼、Arizona模型眼、Indiana模型眼、任意の規格化模型眼、及び、これらのいずれかと同等の模型眼のいずれかであってよい。
また、上記の例では、所定の模型眼における角膜曲率半径の値及び眼の屈折率の値に少なくとも基づき偏向角Δθが決定されているが、偏向角Δθの決定方法はこれに限定されない。例えば、角膜曲率半径に加えて又はその代わりに、他のパラメータの値を用いて偏向角Δθを決定することが可能である。或いは、模型眼以外の情報を利用することも可能である。例えば、被検眼Eの測定データを用いて偏向角Δθを決定することが可能である。その幾つかの例については後述する。
<スリットランプ顕微鏡について>
一般に、スリットランプ顕微鏡は、各種の医療施設において広く用いられている。実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の設置場所は医療施設に限定されず、同装置に関する専門技術保持者が側にいない状況や環境、又は、専門技術保持者が遠隔地から監視、指示、操作をすることができる状況や環境で使用されてもよい。また、実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は可搬型であってもよい。実施形態に係るスリットランプ顕微鏡が設置される施設の例としては、医療施設の他、眼鏡店、オプトメトリスト、健康診断会場、検診会場、患者の自宅、福祉施設、公共施設、検診車などがある。
一般に、スリットランプ顕微鏡は、各種の医療施設において広く用いられている。実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の設置場所は医療施設に限定されず、同装置に関する専門技術保持者が側にいない状況や環境、又は、専門技術保持者が遠隔地から監視、指示、操作をすることができる状況や環境で使用されてもよい。また、実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は可搬型であってもよい。実施形態に係るスリットランプ顕微鏡が設置される施設の例としては、医療施設の他、眼鏡店、オプトメトリスト、健康診断会場、検診会場、患者の自宅、福祉施設、公共施設、検診車などがある。
実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は、スリット光を用いた観察・撮影機能(スリットランプ顕微鏡機能)を少なくとも有する眼科撮影装置(又は、より一般に、医療装置)であり、他の撮影機能(モダリティ)を更に備えていてもよい。他のモダリティの例として、眼底カメラ、SLO、OCTなどがある。
実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は、被検眼の特性を測定する機能を更に備えていてもよい。測定機能の例として、視力測定、屈折測定、眼圧測定、角膜内皮細胞測定、収差測定、視野測定などがある。
実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は、撮影画像や測定データを解析するためのアプリケーションを更に備えていてもよい。また、実施形態に係るスリットランプ顕微鏡は、治療や手術のための機能を更に備えていてもよい。その例として光凝固治療や光線力学的療法がある。
以下、実施形態の幾つかの例示的態様について説明する。これら例示的態様のうちのいずれか2つ又はそれ以上を組み合わせることが可能である。また、これら例示的態様のそれぞれ又は2以上の組み合わせに対し、任意の公知技術を組み合わせることや任意の公知技術に基づく変形(付加、置換等)を施すことが可能である。
以下に例示する実施形態において、「プロセッサ」は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムやデータを読み出し実行することで、その実施形態に係る機能を実現する。
例示的態様に係るスリットランプ顕微鏡の構成について説明する。まず、次のように方向を定義する。スリットランプ顕微鏡の光学系が被検眼の正面(ニュートラル位置)に配置されているときに、光学系における最も被検眼側に位置するレンズ(対物レンズ)から被検眼に向かう方向を前方向(又は、深さ方向、奥行き方向、Z方向)とし、その逆方向を後方向(-Z方向)とする。また、Z方向に直交する水平方向を左右方向(又は、横方向、±X方向)とする。更に、Z方向とX方向の双方に直交する方向を上下方向(又は、縦方向、±Y方向)とする。XYZ座標系は、例えば右手系(又は、左手系)として定義された3次元直交座標系である。
また、スリットランプ顕微鏡の観察撮影系は少なくとも水平方向に回動可能であり、観察撮影系の光軸(観察撮影光軸)に沿う方向である動径方向をr1方向とし、回転方向をθ1方向とする。同様に、スリットランプ顕微鏡の照明系は回動可能であり、照明系の光軸(照明光軸)に沿う方向である動径方向をr2方向とし、回転方向をθ2方向とする。例えば、動径方向の正方向は、対物レンズから被検眼に向かう方向であり、回転方向の正方向は、上方から見たときの反時計回り方向である。回転方向は、例えば、Z方向を基準として定義される(つまり、Z方向が回転角度0度として定義される)。観察撮影系がニュートラル位置に配置されているとき(つまり、θ1=0度のとき)、r1方向はZ方向に一致する。同様に、照明系がニュートラル位置に配置されているとき(つまり、θ2=0度のとき)、r2方向はZ方向に一致する。照明系及び観察撮影系の少なくとも一方は、上下方向に回動可能であってもよい。この場合においても動径方向や回転方向が同様に定義される。
例示的態様に係るスリットランプ顕微鏡の外観構成を図2に示す。スリットランプ顕微鏡1にはコンピュータ100が接続されている。コンピュータ100は、各種の情報処理(制御処理、演算処理等)を行う。コンピュータ100は、通信回線を介してスリットランプ顕微鏡1に接続されていてよく、例えばネットワーク上のサーバ等であってもよい。或いは、コンピュータ100は、スリットランプ顕微鏡1の部分であってもよい。
スリットランプ顕微鏡1はテーブル2上に載置される。基台4は、例えば、移動機構部3を介して3次元的に移動可能に構成されている。基台4は、操作ハンドル5を傾倒操作することにより移動される。或いは、移動機構部3は、アクチュエータを含む。
基台4の上面には、観察撮影系6及び照明系8を支持する支持部15が設けられている。支持部15には、観察撮影系6を支持する支持アーム16が左右方向に回動可能に取り付けられている。支持アーム16の上部には、照明系8を支持する支持アーム17が左右方向に回動可能に取り付けられている。支持アーム16及び17は、それぞれ独立に且つ互いに同軸で回動可能とされている。
観察撮影系6は、支持アーム16を回動させることで移動される。照明系8は、支持アーム17を回動させることで移動される。支持アーム16及び17のそれぞれは、電気的な機構によって回動される。移動機構部3には、支持アーム16を回動させるための機構と、支持アーム17を回動させるための機構とが設けられている。なお、支持アーム16を手動で回動させることによって観察撮影系6を移動することもできる。同様に、支持アーム17を手動で回動させることによって照明系8を移動することもできる。
照明系8は、被検眼Eに照明光を照射する。前述のように、照明系8を左右方向に回動することができる。更に、照明系8を上下方向に回動できるように構成されてもよい。つまり、照明系8の仰角や俯角を変更できるように構成されていてもよい。このような照明系8のスイング動作により、被検眼Eに対する照明光の投射方向が変更される。
観察撮影系6は、被検眼Eに投射された照明光の戻り光を案内する左右一対の光学系を有する。この光学系は鏡筒本体9内に収納されている。鏡筒本体9の終端は接眼部9aである。検者は接眼部9aをのぞき込むことで被検眼Eを観察する。前述のように、支持アーム16を回動させることにより鏡筒本体9を左右方向に回動させることができる。更に、観察撮影系6を上下方向に回動できるように構成されてもよい。つまり、観察撮影系6の仰角や俯角を変更できるように構成されていてもよい。このような観察撮影系6のスイング動作により、被検眼Eを観察する方向や撮影する方向を変更することができる。
鏡筒本体9に対峙する位置には顎受け台10が配置されている。顎受け台10には、被検者の顔を安定配置させるための顎受部10aと額当て10bが設けられている。
鏡筒本体9の側面には、倍率を変更するための倍率操作ノブ11が配置されている。更に、鏡筒本体9には、被検眼Eを撮影するための撮像装置13が接続されている。撮像装置13は撮像素子を含む。撮像素子は、光を検出して画像信号(電気信号)を出力する光電変換素子である。画像信号はコンピュータ100に入力される。撮像素子としては、例えば、CCDイメージセンサ又はCMOSイメージセンサ等が用いられる。
照明系8の下方位置には、照明系8から出力される照明光束を被検眼Eに向けて反射するミラー12が配置されている。
スリットランプ顕微鏡1の光学系の構成例を図3に示す。前述したように、スリットランプ顕微鏡1は、観察撮影系6と照明系8とを備えている。
観察撮影系6は左右一対の光学系を備えている。左右の光学系の構成はほぼ同様であり、被検眼Eの双眼での観察を可能としている。なお、図3は、観察撮影系6の左右の光学系の一方のみを示している。観察撮影系6は、双眼光学系には限定されず、単眼光学系であってもよい。符号O1は、観察撮影系6の光軸を示す。
観察撮影系6の左右の光学系のそれぞれは、対物レンズ31、変倍光学系32、ビームスプリッタ34、結像レンズ35、プリズム36、及び接眼レンズ37を含む。ここで、ビームスプリッタ34は、左右の光学系の一方又は双方に設けられる。接眼レンズ37は、接眼部9a内に設けられている。符号Pは、接眼レンズ37に導かれる光の結像位置を示す。符号Ecは被検眼Eの角膜を示す。符号Eoは検者眼を示す。
変倍光学系32は、複数(例えば3枚)の変倍レンズ32a、32b、32cを含む。本実施形態では、観察撮影系6の光路に対して選択的に挿入可能な複数の変倍レンズ群が設けられている。これら変倍レンズ群は、それぞれ異なる倍率に対応する。観察撮影系6の光路に配置された変倍レンズ群が変倍光学系32として用いられる。このような変倍レンズ群の選択的な挿入により、被検眼Eの観察像や撮影画像の倍率(画角)を変更することができる。倍率の変更、つまり観察撮影系6の光路に配置される変倍レンズ群の切り替えは、倍率操作ノブ11を操作することにより行われる。また、図示しないスイッチ等を用いて電動で倍率を変更することもできる。
ビームスプリッタ34は、光軸O1に沿って進む光の光路を、光軸O1の延長上に位置する光路と、光軸O1に対して直交する光路とに分割する。光軸O1の延長上に位置する光路に入射した光は、結像レンズ35、プリズム36及び接眼レンズ37を介して検者眼Eoに導かれる。プリズム36は、光の進行方向を上方に平行移動させる。
一方、光軸O1に対して直交する光路に入射した光は、集光レンズ41及びミラー42を介して、撮像装置13の撮像素子43に導かれる。すなわち、観察撮影系6は、被検眼Eからの戻り光を撮像装置13に導く。撮像素子43は、この戻り光を検出して画像信号GSを生成する。撮像装置13は、左右の光学系の一方又は双方に設けられる。
観察撮影系6は、そのフォーカス位置(焦点)を変更するための合焦機構40を含む。合焦機構40は、対物レンズ31を光軸O1に沿って移動させる。対物レンズ31の移動は、自動及び/又は手動で行われる。自動で対物レンズ31を移動する場合、例えば、コンピュータ100は、公知のフォーカス調整手法(例えば、位相差検出方式、コントラスト検出方式など)を用いて、被検眼Eからの戻り光に基づきフォーカス位置を求めることができる。更に、コンピュータ100は、求められたフォーカス位置まで対物レンズ31を光軸O1に沿って移動するようにアクチュエータを制御することができる。一方、手動で対物レンズ31を移動する場合、ユーザーによる操作に応じてアクチュエータが対物レンズ31を光軸O1に沿って移動させる。
なお、観察撮影系6は、対物レンズ31と撮像素子43との間の光軸O1上の位置に配置された第1合焦レンズを含んでもよい。この場合、合焦機構40は、第1合焦レンズを光軸O1に沿って移動させることによって観察撮影系6のフォーカス位置を変更する。また、観察撮影系6の全体(又は一部)が光軸O1に沿って移動可能に構成されていてもよい。この場合、合焦機構40は、観察撮影系6の全体を光軸O1に沿って移動させることによって、観察撮影系6のフォーカス位置を変更する。対物レンズ31を移動させる場合と同様に、合焦機構40による第1合焦レンズ又は観察撮影系6の移動は、自動又は手動で行われる。
この例示的態様では、接眼レンズを介した観察と撮像素子による撮影との双方が可能な観察撮影系6が採用されている。しかし、幾つかの例示的態様に係るスリットランプ顕微鏡は、撮像素子による撮影のみが可能な撮影系を備えていてもよい。
照明系8は、照明光源51、集光レンズ52、スリット形成部53、及び対物レンズ54を含む。符号O2は、照明系8の光軸を示す。
照明光源51は照明光を出力する。照明系8に複数の光源を設けてもよい。例えば、定常光を出力する光源(例えば、ハロゲンランプ、発光ダイオード(LED)等)と、フラッシュ光を出力する光源(例えば、キセノンランプ、LED等)の双方を照明光源51として設けることができる。また、前眼部観察用の光源と後眼部観察用の光源とを別々に設けてもよい。例えば、照明光源51は、可視光を出力する可視光源を含む。照明光源51は、赤外光(例えば、中心波長が800nm~1000nmの光)を出力する赤外光源を含んでもよい。
スリット形成部53は、スリット光を生成するために用いられる。スリット形成部53は、一対のスリット刃を有する。これらスリット刃の間隔(スリット幅)を変更することにより、生成されるスリット光の幅を変更することができる。また、一対のスリット刃の一体的な回動によりスリット光の向きを変更することができる。スリット形成部53の構成は、一対のスリット刃を含む態様に限定されず、他の任意の態様であってもよい。
照明系8は、そのフォーカス位置(焦点)を変更するための合焦機構50を含む。合焦機構50は、対物レンズ54を光軸O2に沿って移動させる。対物レンズ54の移動は、自動及び/又は手動で行われる。自動で対物レンズ54を移動する場合、例えば、コンピュータ100は、被検眼Eからの戻り光に基づく像が描出された画像を解析することによってフォーカス位置を求めることができる。更に、コンピュータ100は、求められたフォーカス位置まで対物レンズ54を光軸O2に沿って移動するようにアクチュエータを制御することができる。一方、手動で対物レンズ54を移動する場合には、ユーザーによる操作に応じてアクチュエータが対物レンズ54を光軸O2に沿って移動させる。
なお、照明系8は、対物レンズ54とスリット形成部53との間の光軸O2上の位置に配置された第2合焦レンズを含んでもよい。この場合、合焦機構50は、第2合焦レンズを光軸O2に沿って移動させることによって、スリット光のフォーカス位置を変更する。また、照明系8の全体(又は一部)が光軸O2に沿って移動可能に構成されていてもよい。この場合、合焦機構50は、照明系8の全体を光軸O2に沿って移動させることによって、スリット光のフォーカス位置を変更する。対物レンズ54を移動させる場合と同様に、合焦機構50による第2合焦レンズ又は照明系8の移動は、自動又は手動で行われる。
図3では図示が省略されているが、照明系8から出力される照明光束を被検眼Eに向けて反射するミラー12が光軸O2上に配置されている。典型的には、照明系8とミラー12とが一体的に回動するように構成されている。
以下に説明する幾つかの例示的態様では、特に言及しない限り、スリットランプ顕微鏡1を参照して説明を行う。ただし、これら例示的態様又は他の態様に適用可能なスリットランプ顕微鏡はこれに限定されない。
<第1の態様>
第1の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200の構成例を図4及び図5に示す。
第1の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200の構成例を図4及び図5に示す。
図4に示すように、スリットランプ顕微鏡200は、それぞれスリットランプ顕微鏡1と同様の撮影系(観察撮影系)6、照明系8及びコンピュータ100に加え、移動機構60を含む。コンピュータ100は、制御部110と、データ処理部120とを含む。図5に示すデータ処理部120Aは、データ処理部120の一例を示す。データ処理部120(120A)は、3次元画像構築部121と、レンダリング部122と、解析部123とを含む。
スリットランプ顕微鏡200は、単一の装置であってもよいし、2以上の装置を含むシステムであってもよい。例えば、幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡200は、照明系8、撮影系6、及び移動機構60を含む本体装置と、コンピュータ100と、本体装置とコンピュータ100との間の通信を担う通信デバイスとを含む。また、幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡200は、同様の本体装置(及びコンピュータ100)に加え、通信回線を介して本体装置(又はコンピュータ100)にアクセス可能な遠隔操作用コンピュータを含む。
照明系8は、被検眼Eの前眼部にスリット光を照射する。符号O2は、照明系8の光軸(照明光軸)を示す。照明系8は、例えば、スリット光の幅、長さ及び向きを変更可能である。スリット光の長さとは、スリット幅に対応するスリット光の断面幅方向に直交する方向におけるスリット光の断面寸法である。スリット幅やスリット長は、典型的には、スリット光の前眼部への投影像の寸法として、又は、スリット形成部53が形成するスリットの寸法として、表現される。
撮影系6は、照明系8からのスリット光が照射されている前眼部を撮影する。符号O1は、撮影系6の光軸(撮影光軸)を示す。撮影系6は、光学系6aと、撮像素子43とを含む。
光学系6aは、スリット光が照射されている被検眼Eの前眼部からの光を撮像素子43に導く。撮像素子43は、光学系6aにより導かれた光を撮像面にて受光する。
光学系6aにより導かれる光(つまり、被検眼Eの前眼部からの光)は、前眼部に照射されているスリット光の戻り光を含み、他の光を更に含んでいてよい。戻り光の例として、反射光、散乱光、蛍光がある。他の光の例として、スリットランプ顕微鏡200の設置環境からの光(室内光、太陽光など)がある。
本態様に係る照明系8及び撮影系6は、シャインプルーフカメラとして機能する。すなわち、照明系8に基づき決まる物面SPと、光学系6aの主面と、撮像素子43の撮像面とが、いわゆるシャインプルーフの条件を満足するように、照明系8及び撮影系6の構成及び配置が決定される。
より具体的には、図1Eに示すように、前眼部の組織の屈折率により変位した照明系8の焦点を含む物面SPと、光学系6aの主面と、撮像素子43の撮像面とが、同一の直線上にて交差するように、照明系8及び撮影系6の構成及び配置が決定される。これにより、物面SPの全体にピントを合わせて撮影を行うことができる。なお、前述したように、従来のシャインプルーフ型スリットランプ顕微鏡では、前眼部の組織の屈折率による照明系の焦点の変位を考慮していないため、物面SPの全体にピントを合わせて撮影を行うことはできない。
物面SPの範囲は、例えば、角膜前面から水晶体(典型的にはその後面)までの範囲よりも広く設定される。ただし、物面SPの範囲はこれに限定されない。また、被検眼Eの所定の撮影対象範囲(例えば、角膜前面から水晶体後面までの範囲を含む)に対して物面SPの位置合わせを行うことができる。この位置合わせのための動作は、例えば、公知のアライメント動作を含んでいてよい。
シャインプルーフの条件を満足させるために、典型的には、照明系8に含まれる要素の構成及び配置と、撮影系6に含まれる要素の構成及び配置と、照明系8と撮影系6との相対位置とに関する設計、調整、処理等がなされる。
照明系8と撮影系6との相対位置を示すパラメータとして、例えば、照明光軸O2と撮影光軸O1とがなす角度(撮影角度)がある。なお、従来のシャインプルーフ型スリットランプ顕微鏡では、照明光軸O2と眼球光軸Eaxとが一致しているが、本態様に係るスリットランプ顕微鏡200では、眼球光軸Eaxと照明光軸O2とが角度(偏向角)Δθをなしている。
偏向角Δθは、少なくとも、前眼部の屈折率に基づき決定される。この屈折率は、被検眼Eの屈折率の測定値であってもよいし、標準的な値であってもよい。標準的な値の例として、前述した模型眼の値がある。
偏向角Δθは、他の眼球パラメータに更に基づき決定されてもよい。例えば、角膜曲率半径、角膜厚、前房深度、水晶体前面の曲率半径、水晶体厚、水晶体後面の曲率半径などがある。また、偏向角Δθは、照明光軸O2と撮影光軸O1とがなす撮影角度に依存してもよい。
このように、眼球パラメータの個人差や、参照される模型眼の種類や、撮影角度などに応じて、偏向角Δθは、3~13度の範囲内の値に設定されてよく、更に6~10度の範囲内の値に設定されてよい。なお、偏向角Δθの値はこれらに限定されるものではない。
移動機構60は、照明系8及び撮影系6を移動する。本態様において、移動機構60は、照明系8及び撮影系6を一体的に左右方向に移動可能である。照明系8及び撮影系6が一体的に左右方向に移動されるとき、典型的には、スリット光の長手方向は上下方向に沿っている。つまり、典型的な制御例において、スリット光の向き(長手方向)と、照明系8及び撮影系6の移動方向とは、互いに直交している。これにより、被検眼Eをスリット光でスキャンすることができる。
また、移動機構60は、照明系8と撮影系6とを互いに独立に移動可能である。例えば、移動機構60は、照明系8の水平方向の回転移動と、撮影系6の水平方向の回転移動とを、互いに独立に行うことが可能である。これにより、照明光軸O2と撮影光軸O1とがなす撮影角度を変更することができる。
図2に例示する構成が採用される場合、移動機構60は、撮影系(観察撮影系)6を支持する支持アーム16を左右方向に回動させるアクチュエータと、照明系8を支持する支持アーム17を左右方向に回動させるアクチュエータとを含む。これにより、照明系8と撮影系6とが互いに独立に且つ互いに同軸で回動可能となる。
移動機構60による照明系8の移動態様は上記の例に限定されず、撮影系6の移動態様も上記の例に限定されない。例えば、移動機構60は、照明系8及び撮影系6を一体的に任意の方向に移動可能に構成されていてよい。また、移動機構60は、照明系8と撮影系6との間の相対位置を任意に変更可能に構成されていてよい。
コンピュータ100に設けられた制御部110は、スリットランプ顕微鏡200の各部を制御する。例えば、制御部110は、照明系8の要素、撮影系6の要素、移動機構60、データ処理部120などを制御する。
制御部110は、1以上のプロセッサ、1以上の主記憶装置、1以上の補助記憶装置などを含む。補助記憶装置には、制御プログラム等が記憶されている。制御プログラム等は、スリットランプ顕微鏡200がアクセス可能なコンピュータや記憶装置に記憶されていてもよい。制御部110の機能は、制御プログラム等のソフトウェアと、プロセッサ等のハードウェアとの協働によって実現される。
制御部110は、被検眼Eの3次元領域をスリット光でスキャンするために、照明系8、撮影系6及び移動機構60に対して次のような制御を適用することができる。
まず、制御部110は、照明系8及び撮影系6を所定のスキャン開始位置に配置させるための移動機構60の制御を実行する(アライメント制御)。スキャン開始位置は、例えば、左右方向における被検眼Eの角膜の端部(第1端部)に相当する位置、又は、それよりも眼球光軸Eaxから離れた位置である。以下、アライメント制御の幾つかの例示的態様を説明するが、アライメント制御はこれらに限定されるものではない。
アライメント制御は、例えば、被検眼Eの眼球光軸Eaxに対する照明光軸O2の角度が所定の偏向角(Δθ)に等しくなるように照明系8を配置させる制御と、このように配置された照明系8の照明光軸O2に対する撮影光軸O1の角度が所定の撮影角度(α-Δθ)に等しくなるように撮影系6を配置させる制御と、このように配置された照明系8及び撮影系6を所定のスキャン開始位置に一体的に移動する制御とを含む。
他の例において、アライメント制御は、照明光軸O2と撮影光軸O1とがなす角度が所定の撮影角度(α-Δθ)に等しくなるように照明系8及び撮影系6を配置させる制御と、撮影系6に対してこのような相対位置に配置された照明系8の照明光軸O2が被検眼Eの眼球光軸Eaxに対して所定の偏向角Δθをなすように照明系8を配置させる制御と、このように配置された照明系8及び撮影系6を所定のスキャン開始位置に一体的に移動する制御とを含む。
更に他の例において、アライメント制御は、照明光軸O2と撮影光軸O1とがなす角度が所定の撮影角度(α)に等しくなるように照明系8及び撮影系6を配置させる制御と、このように配置された照明系8及び撮影系6を照明光軸O2が被検眼Eの眼球光軸Eaxに一致するように所定のスキャン開始位置に一体的に移動する制御と、眼球光軸Eaxにに一致するように配置された照明光軸O2を所定の偏向角Δθだけ回転させるように照明系8を移動する制御とを含む。
照明系8及び撮影系6がスキャン開始位置に配置された後、制御部110は、照明系8を制御して、被検眼Eに対するスリット光の照射を開始させる(スリット光照射制御)。なお、アライメント制御の実行前に、又は、アライメント制御の実行中に、スリット光照射制御を行ってもよい。照明系8は、典型的には連続光をスリット光として照射するが、断続光(パルス光)をスリット光として照射してもよい。また、照明系8は、典型的には可視光をスリット光として照射するが、赤外光をスリット光として照射してもよい。
スリット光の照射開始と同時に又はその前若しくは後の任意のタイミングで、制御部110は、撮影系6を制御して、被検眼Eの動画撮影を開始させる(撮影制御)。すなわち、撮影系6は、移動機構60による照明系8及び撮影系6の移動と並行して繰り返し撮影を行うことにより、被検眼Eの前眼部の複数の画像を取得する。動画撮影は、所定の繰り返しレートで行われる。
アライメント制御、スリット光照射制御、及び撮影制御の実行後、制御部110は、移動機構60を制御して、照明系8及び撮影系6の移動を開始する(移動制御)。移動制御により、照明系8及び撮影系6が一体的に移動される。つまり、照明系8と撮影系6との相対位置(例えば、撮影角度α-Δθ)を維持しつつ照明系8及び撮影系6が移動される。照明系8及び撮影系6の移動は、前述したスキャン開始位置から所定のスキャン終了位置まで行われる。スキャン終了位置は、例えば、スキャン開始位置と同様に、左右方向において第1端部の反対側の角膜の端部(第2端部)に相当する位置、又は、それよりも眼球光軸Eaxから離れた位置である。スキャン開始位置からスキャン終了位置までの範囲がスキャン範囲となる。
スリット光によるスキャンの例示的態様は、水平方向を幅方向とし且つ上下方向を長手方向とするスリット光を被検眼Eに照射しつつ、且つ、照明系8及び撮影系6を水平方向に移動しつつ、撮影系6による動画撮影を実行する。
ここで、スリット光の長さ(つまり、上下方向におけるスリット光の寸法)は、例えば、角膜の径以上に設定される。すなわち、スリット光の長さは角膜径以上に設定される。また、前述のように、照明系8及び撮影系6の移動距離(つまり、スキャン範囲)は、左右方向における角膜径以上に設定される。これにより、少なくとも被検眼Eの角膜全体をスリット光でスキャンすることができる。なお、強膜のスキャンを行う場合、虹彩のスキャンを行う場合、隅角のスキャンを行う場合などにおいては、より広いスキャン範囲を適用することができる。スキャン範囲はこれらの例示的態様に限定されず、撮影対象部位などに応じて任意に設定可能である。
このようなスキャンにより、スリット光の照射位置が異なる複数の断面画像が得られる。換言すると、スリット光の照射位置が水平方向に移動する様が描写された動画像が得られる。各断面画像が示す断面は、図4に示す物面SPを含む。撮影系6のピントは、物面SP全体に合っている。物面SPは、例えば、角膜前面から水晶体後面までの範囲を含む。この場合、角膜前面から水晶体後面にわたる3次元領域の明瞭な(ピントが合った、高品質の、精細な)画像が得られる。
データ処理部120は、各種のデータ処理を実行する。処理されるデータは、スリットランプ顕微鏡200により取得されたデータ、及び、外部から入力されたデータのいずれでもよい。例えば、データ処理部120は、照明系8及び撮影系6によって取得された画像を処理することができる。
データ処理部120は、1以上のプロセッサ、1以上の主記憶装置、1以上の補助記憶装置などを含む。補助記憶装置には、データ処理プログラム等が記憶されている。データ処理プログラム等は、スリットランプ顕微鏡200がアクセス可能なコンピュータや記憶装置に記憶されていてもよい。データ処理部120の機能は、データ処理プログラム等のソフトウェアと、プロセッサ等のハードウェアとの協働によって実現される。
前述したように、データ処理部120の例示的態様であるデータ処理部120Aは、3次元画像構築部121と、レンダリング部122と、解析部123とを含む(図5を参照)。
3次元画像構築部121は、照明系8及び撮影系6を用いて取得された被検眼Eの複数の画像に基づいて3次元画像を構築する。本態様では、3次元画像構築部121は、被検眼Eをスリット光でスキャンして収集された複数の断面画像に基づいて3次元画像を構築することができる。
3次元画像は、3次元座標系によって画素の位置が定義された画像(画像データ)である。3次元画像の例として、スタックデータやボリュームデータがある。スタックデータは、複数の2次元画像(例えば、複数の断面画像)をそれらの位置関係にしたがって単一の3次元座標系に埋め込むことによって構築される。ボリュームデータは、ボクセルデータとも呼ばれ、例えば、スタックデータにボクセル化処理を適用することによって構築される。
3次元画像を構築する処理の例を説明する。3次元画像構築部121は、複数の画像のそれぞれから部分画像を抽出し、抽出された複数の部分画像から3次元画像を構築することができる。ここで、部分画像は、例えば、物面SPに相当する画像(物面画像)、又は、物面画像の少なくとも一部を含む画像である。本例によれば、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な(ピントが合った、高品質の、精細な)3次元画像を構築することが可能となる。
レンダリング部122は、3次元画像構築部121により構築された3次元画像をレンダリングすることで新たな画像(レンダリング画像)を構築する。
レンダリングは任意の処理であってよく、例えば3次元コンピュータグラフィクスを含む。3次元コンピュータグラフィクスは、3次元座標系により定義された3次元空間内の仮想的な立体物(スタックデータ、ボリュームデータなどの3次元画像)を2次元情報に変換することにより立体感のある画像を作成する演算手法である。
レンダリングの例として、ボリュームレンダリング、最大値投影(MIP)、最小値投影(MinIP)、サーフェスレンダリング、多断面再構成(MPR)、プロジェクション画像構築、シャドウグラム構築、スリットランプ顕微鏡で得られた断面画像の再現などがある。また、レンダリング部122は、このようなレンダリングとともに任意の処理を実行可能であってもよい。
レンダリング部122は、被検眼Eの所定部位に相当する3次元画像中の領域を特定することができる。例えば、レンダリング部122は、角膜に相当する領域、角膜前面に相当する領域、角膜後面に相当する領域、水晶体に相当する領域、水晶体前面に相当する領域、水晶体後面に相当する領域、虹彩に相当する領域、隅角に相当する領域などを特定することができる。このような画像領域特定には、例えば、セグメンテーション、エッジ検出、閾値処理、フィルタリング、ラベリングなど、公知の画像処理が適用される。また、畳み込みニューラルネットワークを用いた機械学習などを利用して画像領域特定を行ってもよい。
3次元画像は、典型的にはスタックデータ又はボリュームデータである。3次元画像に対する断面の指定は、手動又は自動で行われる。断面の自動指定には、例えば、前述の画像領域特定が適用される。
一方、3次元画像の断面を手動で指定する場合、レンダリング部122は、3次元画像をレンダリングして、手動断面指定のための表示画像を構築する。表示画像は、典型的には観察対象となる部位の全体を表す画像であり、例えば、角膜前面から水晶体後面までの部位を表す。表示画像を構築するためのレンダリングは、典型的には、ボリュームレンダリング又はサーフェスレンダリングである。
制御部110は、レンダリング部122により構築された表示画像を、図示しない表示デバイスに表示させる。ユーザーは、ポインティングデバイスなどの操作デバイスを用いて、表示画像に対して所望の断面を指定する。表示画像に指定された断面の位置情報がレンダリング部122に入力される。
表示画像は3次元画像のレンダリング画像であるから、表示画像と3次元画像との間には自明な位置対応関係がある。この位置対応関係に基づき、レンダリング部122は、表示画像に指定された断面の位置に対応する、3次元画像における断面の位置を特定する。つまり、レンダリング部122は、3次元画像に対して断面を指定する。
更に、レンダリング部122は、3次元画像を当該断面で切断して3次元部分画像を構築することができる。レンダリング部122は、この3次元部分画像をレンダリングして表示用の画像を構築することができる。
解析部123は、被検眼Eの画像に解析処理を適用する。解析処理が適用される画像は、例えば、スリット光のスキャンで収集された複数の画像のうちの少なくとも1つの画像、又は、それを処理して得られた画像であってよい。後者の例として、3次元画像構築部121により構築された3次元画像、レンダリング部122により構築されたレンダリング画像、他の処理画像などがある。
解析処理は、例えば、所定のパラメータに関する計測を含む。計測は、例えば、組織の形態を示すパラメータ(厚み、径、面積、体積、角度、形状など)に関する計測データを求める処理、及び、組織間の関係を示すパラメータ(距離、方向など)に関するデータを求める処理のいずれかであってよい。計測パラメータの例として、角膜前面曲率、角膜前面曲率半径、角膜後面曲率、角膜後面曲率半径、角膜径、角膜厚、角膜トポグラフィ、前房深度、隅角、水晶体前面曲率、水晶体前面曲率半径、水晶体後面曲率、水晶体後面曲率半径、水晶体厚などがある。計測データは、計測パラメータの分布データであってもよい。
解析処理は、計測データの評価を更に含んでいてもよい。評価は、例えば、標準データ(基準データ)との比較を含む。標準データは、例えば、正常眼データ(正常眼データベース)であってもよいし、所定疾患に関する病眼データ(病眼データベース)であってもよい。評価の例として、角膜形状(曲率半径、曲率半径分布、トポグラフィ等)の評価、角膜厚(分布)の評価、前房深度の評価、隅角(分布)の評価、水晶体形状(曲率半径、曲率半径分布、トポグラフィ等)の評価、水晶体厚(分布)の評価、白内障(混濁)の評価などがある。
スリットランプ顕微鏡200は、他の装置との間におけるデータ通信を行う通信部を含んでいてもよい。通信部は、他の装置へのデータの送信と、他の装置から送信されたデータの受信とを行う。通信部が実行するデータ通信の方式は任意である。例えば、通信部は、インターネットに準拠した通信インターフェイス、専用線に準拠した通信インターフェイス、LANに準拠した通信インターフェイス、近距離通信に準拠した通信インターフェイスなど、各種の通信インターフェイスのうちの1以上を含む。データ通信は有線通信でも無線通信でもよい。通信部により送信されるデータ及び/又は受信されるデータは暗号化されていてよい。その場合、例えば、制御部110及び/又はデータ処理部120は、通信部により送信されるデータを暗号化する暗号化処理部、及び/又は、通信部9により受信されたデータを復号化する復号化処理部を含む。
スリットランプ顕微鏡200は、表示デバイスや操作デバイスを備えていてよい。或いは、表示デバイスや操作デバイスは、スリットランプ顕微鏡200の周辺機器であってもよい。表示デバイスは、制御部110の制御を受けて各種の情報を表示する。表示デバイスは、液晶ディスプレイ(LCD)などのフラットパネルディスプレイを含んでいてよい。操作デバイスは、スリットランプ顕微鏡200を操作するためのデバイスや、情報を入力するためのデバイスを含む。操作デバイスは、例えば、ボタン、スイッチ、レバー、ダイアル、ハンドル、ノブ、マウス、キーボード、トラックボール、操作パネルなどを含む。タッチスクリーンのように、表示デバイスと操作デバイスとが一体化したデバイスを用いてもよい。
<第2の態様>
第2の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Aの構成例を図6及び図7に示す。
第2の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Aの構成例を図6及び図7に示す。
図6に示すように、スリットランプ顕微鏡200Aは、第1の態様に係るスリットランプ顕微鏡200と同様に、撮影系6、照明系8、移動機構60及びコンピュータ100を備える。本態様に係る移動機構60は、第1偏向機構70として機能する。
コンピュータ100は、制御部110と、データ処理部120とを含む。図7に示す制御部110B及びデータ処理部120Bは、それぞれ、本態様の制御部110の一例及び本態様のデータ処理部120の一例である。制御部110Bは、第1偏向制御部111を含む。データ処理部120Bは、画質評価部124と、計測部125と、第1決定部126とを含む。本態様のデータ処理部120(120B)は、3次元画像構築部121、レンダリング部122及び解析部123のいずれかを更に含んでいてもよい。
第1偏向機構70は、撮影系6の光軸(撮影光軸O1)の向きを変更するものである。つまり、第1偏向機構70は、撮影系6の向きを変更するものであり、換言すると、撮影系6を回動させるものである。例えば、第1偏向機構70は、前述したアライメントがなされた状態において、実質的に物面SPと撮影光軸O1との交点を中心に撮影系6を回動させる。図6の符号SPaは、実質的に物面SPと撮影光軸O1との交点に位置する、撮影系6の仮想的な回動軸を示す。第1偏向機構70は第1偏向制御部111の制御の下に動作する。第1偏向機構70は、例えば、回転駆動力を発生するアクチュエータ、又は、直線駆動力を発生するアクチュエータとこの直線駆動力を回転駆動力に変換する機構を含む。
画質評価部124は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析してその画質を評価する。画質評価パラメータは、例えば、エッジの強度(勾配の大きさ、微分値の大きさ)であるが、他のパラメータであってもよい。画質評価部124は、被検眼Eの画像を解析して画質評価パラメータの値を算出し、算出されたパラメータ値を既定の閾値と比較することで画質評価を行う。
第1偏向制御部111は、画質評価部124による評価の結果に基づいて第1偏向機構70の制御を行うことができる。例えば、画質評価部124によりパラメータ値が閾値未満であると判定されたとき、第1偏向制御部111は、撮影系6の向きを変更するために第1偏向機構70の制御を行うことができる。
計測部125及び第1決定部126は、撮影系6の向きを現在の向きから好適な向き(目標向き)に変更するための情報を生成する。計測部125及び第1決定部126による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせてもよいし、これらの一方のみを行うようにしてもよい。
計測部125は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。計測部125により解析される画像は、例えば、スリット光により取得された1又は2以上の断面画像であってもよいし、スリット光のスキャンに基づき構築された3次元画像であってもよい。計測部125は、第1の態様の解析部123又はその一部として構成されていてよい。
例えば、計測部125は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して角膜前面に相当する画像領域を特定する。この画像領域特定は、例えば、セグメンテーション、エッジ検出、閾値処理、フィルタリング、ラベリング、及び、畳み込みニューラルネットワークを用いた機械学習のうちのいずれかを含んでよい。
計測部125は、角膜曲率半径以外のパラメータに関する計測を行ってもよい。この計測パラメータは、撮影系6の向きを変更するために用いることが可能な任意のパラメータであってよい。
第1決定部126は、計測部125による計測の結果に少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。この目標向きは、既定の物面SP(例えば、眼球光軸Eaxに一致された物面SP)と、光学系6aの既定の主面と、撮像素子43の撮像面(像面)とが、シャインプルーフの条件を満足するような、撮影系6の向き(主面の向き及び像面の向き)である。
目標向きを決定するための演算に利用可能なパラメータは、例えば、照明系8と撮影系6との間の相対位置(例えば、撮影角度など)、被検眼Eに対する照明系8の相対位置(例えば、眼球光軸Eaxに対する照明光軸O2の偏向角など)、被検眼Eに対する撮影系6の相対位置、照明系6の要素の設定(例えば、スリット幅、スリット長など)、撮影系6の要素の設定(例えば、焦点距離、絞り値など)など、スリットランプ顕微鏡200Aに関する任意のパラメータを含んでいてよい。また、目標向きを決定するための演算に利用可能なパラメータは、角膜曲率半径以外にも、角膜の屈折率、房水の屈折率、水晶体の屈折率、角膜厚、前房深度、水晶体前面の曲率半径、水晶体厚、水晶体後面の曲率半径など、眼に関する任意のパラメータを含んでいてよい。眼に関するパラメータの値は、標準的な値でもよいし、被検眼Eについての測定値でもよい。
目標向きを決定するための演算は、例えば、これらパラメータのいずれかを含む既定の演算式、及び/又は、これらパラメータのいずれかに関するグラフや表に基づき実行されてよい。また、目標向きを決定するための演算は、例えば、光線追跡、機械学習などを利用した処理を含んでもよい。
第1偏向制御部111は、第1決定部126により決定された目標向きに撮影系6(撮影光軸O1)の向きを変更するように、第1偏向機構70を制御することができる。
計測部125及び第1決定部126による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせる場合、例えば、画質評価部124によって画質が不十分であると判定された場合に計測部125及び第1決定部126により目標向きを決定し、この目標向きに基づき撮影系6(撮影光軸O1)の向きを変更することができる。
本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Aの動作例を説明する。スリットランプ顕微鏡200Aの動作の一例を図8に示す。なお、アライメント等の準備的な処理は既に行われたものとする。
(S1:前眼部を撮影)
まず、スリットランプ顕微鏡200Aは、被検眼Eの前眼部を撮影する。この前眼部撮影はスリット光を用いて行われ、例えば、1回以上の撮影からなる。
まず、スリットランプ顕微鏡200Aは、被検眼Eの前眼部を撮影する。この前眼部撮影はスリット光を用いて行われ、例えば、1回以上の撮影からなる。
(S2:画質を評価)
画質評価部124は、ステップS1で取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。例えば、画質評価部124は、前眼部の画像のエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度を閾値と比較する。エッジ強度が閾値以上であることは画質が十分であることに相当し、エッジ強度が閾値未満であることは画質が不十分であることに相当する。
画質評価部124は、ステップS1で取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。例えば、画質評価部124は、前眼部の画像のエッジ強度を算出し、算出されたエッジ強度を閾値と比較する。エッジ強度が閾値以上であることは画質が十分であることに相当し、エッジ強度が閾値未満であることは画質が不十分であることに相当する。
(S3:画質OK?)
ステップS2において画質が十分であると判定された場合(S3:Yes)、処理はステップS7に移行する。他方、ステップS2において画質が十分でないと判定された場合(S3:No)、処理はステップS4に移行する。
ステップS2において画質が十分であると判定された場合(S3:Yes)、処理はステップS7に移行する。他方、ステップS2において画質が十分でないと判定された場合(S3:No)、処理はステップS4に移行する。
(S4:角膜曲率半径を算出)
ステップS1で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S3:No)、計測部125は、被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。この被検眼Eの画像は、ステップS1で取得された前眼部画像であってもよいし、他の画像であってもよい。
ステップS1で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S3:No)、計測部125は、被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。この被検眼Eの画像は、ステップS1で取得された前眼部画像であってもよいし、他の画像であってもよい。
ステップS1で取得された前眼部画像以外の画像から角膜曲率半径を算出する場合に行われる処理の例を説明する。ステップS1で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S3:No)、スリットランプ顕微鏡200Aは、被検眼Eの前眼部の撮影を再度行う。この前眼部撮影は、少なくとも角膜前面を撮影対象とする。計測部125は、この前眼部撮影で取得された画像を解析することで角膜曲率半径を求める。
(S5:撮影光軸の目標向きを決定)
第1決定部126は、ステップS4で算出された角膜曲率半径に少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。
第1決定部126は、ステップS4で算出された角膜曲率半径に少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。
(S6:撮影系の向きを変更)
第1偏向制御部111は、ステップS5で決定された目標向きに撮影系6(撮影光軸O1)の向きを一致させるように、第1偏向機構70の制御を行う。
第1偏向制御部111は、ステップS5で決定された目標向きに撮影系6(撮影光軸O1)の向きを一致させるように、第1偏向機構70の制御を行う。
(S7:前眼部をスリット光でスキャン)
ステップS6の撮影系6の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Aは、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
ステップS6の撮影系6の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Aは、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
データ処理部120B(3次元画像構築部121)は、この画像群に基づき3次元画像を構築することができる。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる3次元領域を高精細に表現した3次元画像が得られる。
データ処理部120B(レンダリング部122)は、この3次元画像から任意のレンダリング画像を構築することができる。これにより、ユーザは、被検眼Eの所望の部位の高品質な画像を観察することが可能である。
データ処理部120B(解析部123)は、ステップS7で取得された複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用することができる。これにより、被検眼Eに関する任意の解析データを求めることが可能である。
本例では、撮影系6の偏向(S6)の完了が、スリット光によるスキャン(S7)のトリガーとなっているが、スリット光によるスキャンのトリガーはこれに限定されない。例えば、ユーザの指示に対応してスリット光によるスキャンを開始するようにしてもよい。また、撮影系6の偏向(S6)が完了したことに対応してステップS1に戻り、前眼部の撮影、画質の評価、角膜曲率半径の測定、目標向きの決定、撮影系6の向きの変更などを再度実行するようにしてもよい。
<第3の態様>
第3の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Bの構成例を図9及び図10に示す。
第3の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Bの構成例を図9及び図10に示す。
図9に示すように、スリットランプ顕微鏡200Bは、第2の態様に係るスリットランプ顕微鏡200Aと同様に、撮影系6と、照明系8と、第1偏向機構70として機能する移動機構60と、コンピュータ100とを備える。
コンピュータ100は、制御部110と、データ処理部120と、データ受付部130とを含む。図10に示す制御部110B及びデータ処理部120Cは、それぞれ、本態様の制御部110の一例及び本態様のデータ処理部120の一例である。制御部110Bは、第2の態様と同様の第1偏向制御部111を含む。データ処理部120Cは、第2の態様と同様の画質評価部124に加え、第2決定部127を含む。本態様のデータ処理部120(120C)は、3次元画像構築部121、レンダリング部122、解析部123、計測部125、及び第1決定部126のいずれかを更に含んでいてもよい。これら任意的な要素については、第1の態様及び/又は第2の態様に記載された事項を適用することができる。
第2の態様と同様に、第1偏向制御部111は、画質評価部124による評価の結果に基づいて第1偏向機構70の制御を行うことができる。
データ受付部130は、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。一の態様に係るデータ受付部130は、例えば、前述した通信部の少なくとも一部を含んでいてよい。この場合、データ受付部130は、例えば電子カルテシステム等のファイリングシステムから被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受信する。他の態様に係るデータ受付部130は、記録媒体に記録されたデータを取得する装置(ドライブ装置、データリーダ、データスキャナなど)を含む。この場合、データ受付部130(ドライブ装置など)は、例えば、コンピュータ可読な非一時的記録媒体(磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなど)に記録された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを読み出す。或いは、データ受付部130(データスキャナなど)は、紙葉類に印刷された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを読み取る。
第2決定部127は、データ受付部130により取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。目標向き及びその決定方法(演算方法など)は、第2の態様に係る第1決定部126に関するそれと同様であってよい。
第2決定部127による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせる場合、例えば、画質評価部124によって画質が不十分であると判定された場合に第2決定部127により目標向きを決定し、この目標向きに基づき撮影系6の向きを変更することができる。
本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Bの動作例を説明する。スリットランプ顕微鏡200Bの動作の一例を図11に示す。なお、アライメント等の準備的な処理は既に行われたものとする。
(S11:前眼部を撮影)
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Bは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Bは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
(S12:画質を評価)
例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、画質評価部124は、ステップS11において取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、画質評価部124は、ステップS11において取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
(S13:画質OK?)
ステップS12において画質が十分であると判定された場合(S13:Yes)、処理はステップS17に移行する。他方、ステップS12において画質が十分でないと判定された場合(S13:No)、処理はステップS14に移行する。
ステップS12において画質が十分であると判定された場合(S13:Yes)、処理はステップS17に移行する。他方、ステップS12において画質が十分でないと判定された場合(S13:No)、処理はステップS14に移行する。
(S14:角膜曲率半径の測定データを取得)
ステップS11で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S13:No)、データ受付部130は、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。
ステップS11で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S13:No)、データ受付部130は、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。
(S15:撮影光軸の目標向きを決定)
第2決定部127は、ステップS14で取得された角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。この演算は、例えば第2の態様のステップS5と同じ要領で実行される。
第2決定部127は、ステップS14で取得された角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、撮影系6(撮影光軸O1)の目標向きを決定する。この演算は、例えば第2の態様のステップS5と同じ要領で実行される。
(S16:撮影系の向きを変更)
例えば第2の態様のステップS6と同じ要領で、第1偏向制御部111は、ステップS15で決定された目標向きに撮影系6(撮影光軸O1)の向きを一致させるように、第1偏向機構70の制御を行う。
例えば第2の態様のステップS6と同じ要領で、第1偏向制御部111は、ステップS15で決定された目標向きに撮影系6(撮影光軸O1)の向きを一致させるように、第1偏向機構70の制御を行う。
(S17:前眼部をスリット光でスキャン)
ステップS16の撮影系6の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Bは、例えば第2の態様のステップS7と同じ要領で、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
ステップS16の撮影系6の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Bは、例えば第2の態様のステップS7と同じ要領で、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
データ処理部120C(3次元画像構築部121)は、この画像群に基づき3次元画像を構築することができる。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる3次元領域を高精細に表現した3次元画像が得られる。
データ処理部120C(レンダリング部122)は、この3次元画像から任意のレンダリング画像を構築することができる。これにより、ユーザは、被検眼Eの所望の部位の高品質な画像を観察することが可能である。
データ処理部120C(解析部123)は、ステップS17で取得された複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用することができる。これにより、被検眼Eに関する任意の解析データを求めることが可能である。
例えば、ステップS17で取得された被検眼Eの画像の画質が不十分である場合などにおいて、データ処理部120C(計測部125)は、ステップS17で取得された複数の画像の少なくとも1つ若しくはそれを処理して得られた画像を解析することで、又は、ステップS17の後に行われた新たな撮影で取得された画像若しくはそれを処理して得られた画像を解析することで、被検眼Eの角膜曲率半径の計測を行うことができる。これにより取得された角膜曲率半径の計測データに少なくとも基づいて、データ処理部120C(第1決定部126)は、撮影系6(撮影光軸O1)の新たな目標向きを決定することができる。更に、第1偏向制御部111は、撮影系6(撮影光軸O1)の向きをこの新たな目標向きに変更するように第1偏向機構70の制御を行うことができる。この一連の処理は、例えば、過去に取得された角膜曲率半径の測定データと現在の角膜曲率半径との間に実質的な相違が存在する場合などに有効である。
本例では、撮影系6の偏向(S16)の完了が、スリット光によるスキャン(S17)のトリガーとなっているが、スリット光によるスキャンのトリガーはこれに限定されない。例えば、ユーザの指示に対応してスリット光によるスキャンを開始するようにしてもよい。また、撮影系6の偏向(S16)が完了したことに対応してステップS11に戻るようにしてもよい。このとき、前眼部の撮影、画質の評価、撮影系6の向きの変更などを再度実行するようにしてもよい。或いは、第2の態様と同様に、前眼部の撮影、画質の評価、角膜曲率半径の測定、目標向きの決定、撮影系6の向きの変更などを実行するようにしてもよい。
<第4の態様>
第4の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Cの構成例を図12及び図13に示す。
第4の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Cの構成例を図12及び図13に示す。
図12に示すように、スリットランプ顕微鏡200Cは、第1の態様に係るスリットランプ顕微鏡200と同様に、撮影系6、照明系8及びコンピュータ100を備える。更に、スリットランプ顕微鏡200Cは、第2偏向機構61を含む移動機構60Aを更に備える。
コンピュータ100は、制御部110と、データ処理部120とを含む。図13に示す制御部110C及びデータ処理部120Dは、それぞれ、本態様の制御部110の一例及び本態様のデータ処理部120の一例である。制御部110Cは、第2偏向制御部112を含む。データ処理部120Dは、画質評価部124と、計測部125と、第3決定部128とを含む。本態様のデータ処理部120(120D)は、3次元画像構築部121、レンダリング部122、解析部123、第1決定部126、及び第2決定部127のいずれかを更に含んでいてもよい。また、スリットランプ顕微鏡200Cは、第1偏向機構70を含んでいてよく、更に第1偏向制御部111を含んでいてもよい。
第2偏向機構61は、照明系8の光軸(照明光軸O2)の向きを変更するものである。つまり、第2偏向機構61は、照明系8の向きを変更するものであり、換言すると、照明系8を回動させるものである。例えば、第2偏向機構61は、前述したアライメントがなされた状態において、被検眼Eの角膜と照明光軸O2との交点を中心に照明光軸O2を回動させる(図12を参照)。第2偏向機構61は第2偏向制御部112の制御の下に動作する。第2偏向機構61は、例えば、回転駆動力を発生するアクチュエータ、又は、直線駆動力を発生するアクチュエータとこの直線駆動力を回転駆動力に変換する機構を含む。
本態様では、第2偏向機構61は移動機構60Aに含まれている。移動機構60Aは、第1の態様の移動機構60と同様の要素であり、少なくとも照明光軸O2を回動させる機構(第2偏向機構61)を含む。
第2の態様と同様に、画質評価部124は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析してその画質を評価する。第2偏向制御部112は、画質評価部124による評価の結果に基づいて第2偏向機構61の制御を行うことができる。例えば、画質評価部124によりパラメータ値が閾値未満であると判定されたとき、第2偏向制御部112は、照明光軸O2の向きを変更するために第2偏向機構61の制御を行うことができる。
計測部125及び第3決定部128は、照明光軸O2の向きを現在の向きから好適な向き(目標向き)に変更するための情報を生成する。計測部125及び第3決定部128による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせてもよいし、これらの一方のみを行うようにしてもよい。
第2の態様と同様に、計測部125は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。計測部125は、角膜曲率半径以外のパラメータに関する計測を行ってもよい。この計測パラメータは、照明光軸O2の向きを変更するために用いることが可能な任意のパラメータであってよい。
第3決定部128は、計測部125による計測の結果に少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。この目標向きは、物面SPと、光学系6aの既定の主面と、撮像素子43の撮像面(既定の像面)とが、シャインプルーフの条件を満足するような、照明光軸O2の向き(物面SPの向き)である。
目標向きを決定するための演算に利用可能なパラメータは、例えば、照明系8と撮影系6との間の相対位置(例えば、撮影角度など)、被検眼Eに対する照明系8の相対位置(例えば、眼球光軸Eaxに対する照明光軸O2の偏向角など)、被検眼Eに対する撮影系6の相対位置、照明系6の要素の設定(例えば、スリット幅、スリット長など)、撮影系6の要素の設定(例えば、焦点距離、絞り値など)など、スリットランプ顕微鏡200Cに関する任意のパラメータを含んでいてよい。また、目標向きを決定するための演算に利用可能なパラメータは、角膜曲率半径以外にも、角膜の屈折率、房水の屈折率、水晶体の屈折率、角膜厚、前房深度、水晶体前面の曲率半径、水晶体厚、水晶体後面の曲率半径など、眼に関する任意のパラメータを含んでいてよい。眼に関するパラメータの値は、標準的な値でもよいし、被検眼Eについての測定値でもよい。
目標向きを決定するための演算は、例えば、これらパラメータのいずれかを含む既定の演算式、及び/又は、これらパラメータのいずれかに関するグラフや表に基づき実行されてよい。また、目標向きを決定するための演算は、例えば、光線追跡、機械学習などを利用した処理を含んでもよい。
第2偏向制御部112は、第3決定部128により決定された目標向きに照明光軸O2の向きを変更するように、第2偏向機構61を制御することができる(図12に示す、照明光軸O2の角度Δθの回転)。これにより、光学系6aの主面と撮像素子43の撮像面(像面)との関係においてシャインプルーフの条件を満足するような物面SPを実現することができる。
計測部125及び第3決定部128による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせる場合、例えば、画質評価部124によって画質が不十分であると判定された場合に計測部125及び第3決定部128により目標向きを決定し、この目標向きに基づき照明光軸O2の向きを変更することができる。
本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Cの動作例を説明する。スリットランプ顕微鏡200Cの動作の一例を図14に示す。なお、アライメント等の準備的な処理は既に行われたものとする。
(S21:前眼部を撮影)
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Cは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Cは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
(S22:画質を評価)
画質評価部124は、例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、ステップS21で取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
画質評価部124は、例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、ステップS21で取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
(S23:画質OK?)
ステップS22において画質が十分であると判定された場合(S23:Yes)、処理はステップS27に移行する。他方、ステップS22において画質が十分でないと判定された場合(S23:No)、処理はステップS24に移行する。
ステップS22において画質が十分であると判定された場合(S23:Yes)、処理はステップS27に移行する。他方、ステップS22において画質が十分でないと判定された場合(S23:No)、処理はステップS24に移行する。
(S24:角膜曲率半径を算出)
ステップS21で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S23:No)、計測部125は、例えば第2の態様のステップS4と同じ要領で、被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。
ステップS21で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S23:No)、計測部125は、例えば第2の態様のステップS4と同じ要領で、被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する。
(S25:照明光軸の目標向きを決定)
第3決定部128は、ステップS24で算出された角膜曲率半径に少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。
第3決定部128は、ステップS24で算出された角膜曲率半径に少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。
(S26:照明系の向きを変更)
第2偏向制御部112は、ステップS25で決定された目標向きに照明光軸O2の向きを一致させるように、第2偏向機構61の制御して照明系8の向きを変更する。
第2偏向制御部112は、ステップS25で決定された目標向きに照明光軸O2の向きを一致させるように、第2偏向機構61の制御して照明系8の向きを変更する。
(S27:前眼部をスリット光でスキャン)
ステップS26の照明系8の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Cは、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
ステップS26の照明系8の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Cは、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
データ処理部120D(3次元画像構築部121)は、この画像群に基づき3次元画像を構築することができる。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる3次元領域を高精細に表現した3次元画像が得られる。
データ処理部120D(レンダリング部122)は、この3次元画像から任意のレンダリング画像を構築することができる。これにより、ユーザは、被検眼Eの所望の部位の高品質な画像を観察することが可能である。
データ処理部120D(解析部123)は、ステップS27で取得された複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用することができる。これにより、被検眼Eに関する任意の解析データを求めることが可能である。
本例では、照明系8の偏向(S26)の完了が、スリット光によるスキャン(S27)のトリガーとなっているが、スリット光によるスキャンのトリガーはこれに限定されない。例えば、ユーザの指示に対応してスリット光によるスキャンを開始するようにしてもよい。また、照明系8の偏向(S26)が完了したことに対応してステップS21に戻り、前眼部の撮影、画質の評価、角膜曲率半径の測定、目標向きの決定、照明系8の向きの変更などを再度実行するようにしてもよい。
<第5の態様>
第5の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Dの構成例を図15及び図16に示す。
第5の態様に係るスリットランプ顕微鏡について説明する。本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Dの構成例を図15及び図16に示す。
図15に示すように、スリットランプ顕微鏡200Dは、第4の態様に係るスリットランプ顕微鏡200Cと同様に、撮影系6と、照明系8と、第2偏向機構61を含む移動機構60Aと、コンピュータ100とを備える。
コンピュータ100は、制御部110と、データ処理部120と、データ受付部130とを含む。図16に示す制御部110C及びデータ処理部120Eは、それぞれ、本態様の制御部110の一例及び本態様のデータ処理部120の一例である。制御部110Cは、第4の態様と同様の第2偏向制御部112を含む。データ処理部120Eは、第2の態様と同様の画質評価部124に加え、第4決定部129を含む。本態様のデータ処理部120(120E)は、3次元画像構築部121、レンダリング部122、解析部123、計測部125、第1決定部126、第2決定部127、及び第3決定部128のいずれかを更に含んでいてもよい。また、スリットランプ顕微鏡200Dは、第1偏向機構70を含んでいてよく、更に第1偏向制御部111を含んでいてもよい。データ受付部130は、第3の態様と同様に、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。
第4決定部129は、データ受付部130により取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。目標向き及びその決定方法(演算方法など)は、第4の態様に係る第3決定部128に関するそれと同様であってよい。
第4決定部129による情報生成と、画質評価部124による画質評価とを組み合わせる場合、例えば、画質評価部124によって画質が不十分であると判定された場合に第4決定部129により目標向きを決定し、この目標向きに基づき照明系8の向きを変更することができる。
本態様に係るスリットランプ顕微鏡200Dの動作例を説明する。スリットランプ顕微鏡200Dの動作の一例を図17に示す。なお、アライメント等の準備的な処理は既に行われたものとする。
(S31:前眼部を撮影)
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Dは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
まず、例えば第2の態様のステップS1と同じ要領で、スリットランプ顕微鏡200Dは、被検眼Eの前眼部を撮影する。
(S32:画質を評価)
例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、画質評価部124は、ステップS31において取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
例えば第2の態様のステップS2と同じ要領で、画質評価部124は、ステップS31において取得された前眼部の画像を解析してその画質を評価する。
(S33:画質OK?)
ステップS32において画質が十分であると判定された場合(S33:Yes)、処理はステップS37に移行する。他方、ステップS32において画質が十分でないと判定された場合(S33:No)、処理はステップS34に移行する。
ステップS32において画質が十分であると判定された場合(S33:Yes)、処理はステップS37に移行する。他方、ステップS32において画質が十分でないと判定された場合(S33:No)、処理はステップS34に移行する。
(S34:角膜曲率半径の測定データを取得)
ステップS31で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S33:No)、データ受付部130は、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。
ステップS31で取得された前眼部画像の画質が十分でないと判定された場合(S33:No)、データ受付部130は、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付ける。
(S35:照明光軸の目標向きを決定)
第4決定部129は、ステップS34で取得された角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。この演算は、例えば第4の態様のステップS25と同じ要領で実行される。
第4決定部129は、ステップS34で取得された角膜曲率半径の測定データに少なくとも基づいて、照明光軸O2の目標向きを決定する。この演算は、例えば第4の態様のステップS25と同じ要領で実行される。
(S36:照明系の向きを変更)
例えば第4の態様のステップS26と同じ要領で、第2偏向制御部112は、ステップS35で決定された目標向きに照明光軸O2の向きを一致させるように、第2偏向機構61の制御して照明系8の向きを変更する。
例えば第4の態様のステップS26と同じ要領で、第2偏向制御部112は、ステップS35で決定された目標向きに照明光軸O2の向きを一致させるように、第2偏向機構61の制御して照明系8の向きを変更する。
(S37:前眼部をスリット光でスキャン)
ステップS36の照明系8の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Dは、例えば第2の態様のステップS7と同じ要領で、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
ステップS36の照明系8の偏向が完了したことに対応し、スリットランプ顕微鏡200Dは、例えば第2の態様のステップS7と同じ要領で、被検眼Eの前眼部に対してスリット光によるスキャンを適用する。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる明瞭な画像群が得られる。
データ処理部120E(3次元画像構築部121)は、この画像群に基づき3次元画像を構築することができる。これにより、例えば、角膜前面から水晶体後面にわたる3次元領域を高精細に表現した3次元画像が得られる。
データ処理部120E(レンダリング部122)は、この3次元画像から任意のレンダリング画像を構築することができる。これにより、ユーザは、被検眼Eの所望の部位の高品質な画像を観察することが可能である。
データ処理部120E(解析部123)は、ステップS37で取得された複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用することができる。これにより、被検眼Eに関する任意の解析データを求めることが可能である。
例えば、ステップS37で取得された被検眼Eの画像の画質が不十分である場合などにおいて、データ処理部120E(計測部125)は、ステップS37で取得された複数の画像の少なくとも1つ若しくはそれを処理して得られた画像を解析することで、又は、ステップS37の後に行われた新たな撮影で取得された画像若しくはそれを処理して得られた画像を解析することで、被検眼Eの角膜曲率半径の計測を行うことができる。これにより取得された角膜曲率半径の計測データに少なくとも基づいて、データ処理部120E(第3決定部128)は、照明光軸O2の新たな目標向きを決定することができる。更に、第2偏向制御部112は、照明光軸O2の向きをこの新たな目標向きに変更するように第2偏向機構61の制御をして照明系8を偏向することができる。この一連の処理は、例えば、過去に取得された角膜曲率半径の測定データと現在の角膜曲率半径との間に実質的な相違が存在する場合などに有効である。
本例では、照明系8の偏向(S36)の完了が、スリット光によるスキャン(S37)のトリガーとなっているが、スリット光によるスキャンのトリガーはこれに限定されない。例えば、ユーザの指示に対応してスリット光によるスキャンを開始するようにしてもよい。また、照明系8の偏向(S36)が完了したことに対応してステップS31に戻るようにしてもよい。このとき、前眼部の撮影、画質の評価、照明系8の向きの変更などを再度実行するようにしてもよい。或いは、第4の態様と同様に、前眼部の撮影、画質の評価、角膜曲率半径の測定、目標向きの決定、照明系8の向きの変更などを実行するようにしてもよい。
<効果>
実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の効果について説明する。
実施形態に係るスリットランプ顕微鏡の効果について説明する。
幾つかの態様に係るスリットランプ顕微鏡は、照明系と、撮影系とを含む。照明系は、被検眼の前眼部にスリット光を投射する。撮影系は、スリット光が投射されている前眼部からの光を導く光学系と、光学系により導かれた光を撮像面で受光する撮像素子とを含む。更に、前眼部の組織の屈折率により変位した照明系の焦点を含む物面と、光学系の主面と、撮像面とが、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている。
例えば、スリットランプ顕微鏡200は、照明系8と、撮影系6とを含む。照明系8は、被検眼Eの前眼部にスリット光を投射する。撮影系6は、スリット光が投射されている前眼部からの光を導く光学系6aと、光学系6aにより導かれた光を撮像面で受光する撮像素子43とを含む。更に、前眼部の組織の屈折率により変位した照明系8の焦点を含む物面SPと、光学系6aの主面と、撮像素子43の撮像面とが、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、前眼部の組織の屈折率による照明系の焦点の変位を考慮した上で、物面と光学系の主面と撮像面とがシャインプルーフの条件を満足するように構成されているので、物面に相当する被検眼の領域についてピントの合った画像を取得することができる。
なお、幾つかの態様において、前眼部の組織の屈折率による物面の偏向角は、3~13度の範囲に含まれていてよく、更に6~10度の範囲に含まれていてもよい。また、幾つかの態様において、前眼部の組織の屈折率による物面の偏向角は、所定の模型眼における角膜曲率半径の値及び眼の屈折率の値に少なくとも基づいて決定されてよい。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、照明系及び撮影系を移動する移動機構を更に含んでいてよい。更に、撮影系は、移動機構による照明系及び撮影系の移動と並行して繰り返し撮影を行うことにより前眼部の複数の画像を取得するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200は、照明系8及び撮影系6を移動する移動機構60を含む。撮影系6は、移動機構60による照明系8及び撮影系6の移動と並行して繰り返し撮影を行うことにより前眼部の複数の画像を取得することができる。照明系8及び撮影系6の移動と繰り返し撮影を並行して実行する態様は任意である。一例において、照明系8及び撮影系6の連続的移動と並行して繰り返し撮影を行うことができる。他の例において、照明系8及び撮影系6の移動と撮影とを交互に行うことができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、物面の移動と並行して繰り返し撮影を行うことができるので、物面の移動範囲に相当する被検眼の領域についてピントの合った画像を取得することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、照明系及び撮影系の移動と並行した繰り返し撮影により取得された前眼部の複数の画像に基づいて3次元画像を構築する3次元画像構築部を更に含んでいてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200は、3次元画像構築部121により、照明系8及び撮影系6の移動と並行した繰り返し撮影により取得された前眼部の複数の画像に基づき3次元画像を構築することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、物面の移動範囲に相当する被検眼の3次元領域についてピントの合った3次元画像を取得することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、3次元画像構築部により構築された3次元画像をレンダリングしてレンダリング画像を構築するレンダリング部を更に含んでいてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200は、レンダリング部122により、3次元画像構築部121により構築された3次元画像をレンダリングしてレンダリング画像を構築することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の3次元領域についてピントの合った3次元画像から所望のレンダリング画像を構築し観察することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、照明系及び撮影系の移動と並行した繰り返し撮影により取得された前眼部の複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像(3次元画像、レンダリング画像、他の処理画像など)に所定の解析処理を適用する解析部を含んでいてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200は、解析部123により、照明系及び撮影系の移動と並行した繰り返し撮影により取得された前眼部の複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、物面にピントが合った高品質の画像を解析することができるので、高確度、高精度の解析データを取得することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、撮影系の光軸の向きを変更する第1偏向機構を更に備えていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200A(又は200B)は、撮影系6の光軸(撮影光軸)O1の向きを変更する第1偏向機構70を備えている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の組織形状や特性の個人差に応じて、物面と光学系の主面と撮像素子の撮像面とがシャインプルーフの条件を満足するように撮影系6の光軸の向きを調整することが可能である。
幾つかの態様において、第1偏向機構は、実質的に物面と撮影系の光軸との交点を中心に撮影系を回動させるように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200A(又は200B)の第1偏向機構70は、実質的に物面SPと撮影系6の光軸(撮影光軸)O1との交点に位置する仮想的な回動軸SPaを中心に撮影系6を回動させるように構成されている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜に対する照明系の位置を変化させることなく、シャインプルーフの条件を満足させるための撮影系の向きの調整を行うことが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、撮影系により取得された被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて第1偏向機構の制御を行う第1偏向制御部とを更に含んでいてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200A(又は200B)は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して画質を評価する画質評価部124と、画質評価部124による評価の結果に少なくとも基づいて第1偏向機構70の制御を行う第1偏向制御部111とを更に備えている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、シャインプルーフの条件を満足させるための撮影系の向きの調整を、実際に取得された画像の画質に応じて行うことができる。例えば、シャインプルーフの条件が満足されていない状態では低品質の画像が得られる。このような場合、本態様によれば、撮影系の向きの調整を自動で実施することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、撮影系により取得された被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、計測部による計測の結果に少なくとも基づいて撮影系の光軸の目標向きを決定する第1決定部とを更に含んでいてよい。更に、本態様のスリットランプ顕微鏡は、第1偏向機構により、撮影系の向きをこの目標向きに変更するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200Aは、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部125と、計測部125による計測の結果に少なくとも基づいて撮影系6の光軸(撮影光軸)O1の目標向きを決定する第1決定部126とを更に備えている。スリットランプ顕微鏡200Aは、第1偏向機構70により、撮影系6の向きを第1決定部126により決定された目標向きに変更することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜曲率半径を実際に計測し、得られたデータから撮影系の光軸の目標向きを決定し、シャインプルーフの条件を満足させるための撮影系の向きの調整を行うことができる。これにより、撮影系の向きの調整を高確度、高精度で行うことが可能となる。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、予め取得された被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、この測定データに少なくとも基づいて撮影系の光軸の目標向きを決定する第2決定部とを更に備えていてよい。更に、本態様のスリットランプ顕微鏡は、第1偏向機構によって撮影系の光軸の向きをこの目標向きに変更するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200Bは、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部130と、この測定データに少なくとも基づいて撮影系6の光軸(撮影光軸)O1の目標向きを決定する第2決定部127とを更に備えている。スリットランプ顕微鏡200Bは、第1偏向機構70により、撮影系6の光軸(撮影光軸)O1の向きを第2決定部127により決定された目標向きに変更することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜曲率半径の実際の測定データから撮影系の光軸の目標向きを決定し、シャインプルーフの条件を満足させるための撮影系の向きの調整を行うことができる。これにより、撮影系の向きの調整を高確度、高精度で行うことが可能となる。
幾つかの態様において、撮影系は、撮影系の光軸の向きを第1偏向機構が変更したことに対応して前眼部の撮影を開始するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200A(又は200B)は、撮影系6の光軸(撮影光軸)O1の向きを第1偏向機構70が変更したことに対応して照明系8及び撮影系6による前眼部の撮影を開始することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、撮影系の向きが調整された後に自動で前眼部撮影を行うことができるので、シャインプルーフの条件が満足されていない状態で前眼部撮影が実施される事態の回避を図ることが可能となる。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、照明系の光軸の向きを変更する第2偏向機構を更に備えていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200C(又は200D)は、照明系8の光軸(照明光軸)O2の向きを変更する第2偏向機構61を更に備えている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の組織形状や特性の個人差に応じて、物面と光学系の主面と撮像素子の撮像面とがシャインプルーフの条件を満足するように照明系の向きを調整することが可能である。
幾つかの態様において、第2偏向機構は、被検眼の角膜と照明光軸との交点を中心に照明光軸を回動させるように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200C(又は200D)の第2偏向機構61は、被検眼Eの角膜と照明光軸O2との交点を中心に照明光軸O2(照明系8)を回動させるように構成されている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜に対する撮影系の位置を変化させることなく、シャインプルーフの条件を満足させるための照明系の向きの調整を行うことが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、撮影系により取得された被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて第2偏向機構の制御を行う第2偏向制御部とを更に含んでいてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200C(又は200D)は、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して画質を評価する画質評価部124と、画質評価部124による評価の結果に少なくとも基づいて第2偏向機構61の制御を行う第2偏向制御部112とを更に備えている。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、シャインプルーフの条件を満足させるための照明系の向きの調整を、実際に取得された画像の画質に応じて行うことができる。例えば、シャインプルーフの条件が満足されていない状態では低品質の画像が得られる。このような場合、本態様によれば、照明系の向きの調整を自動で実施することが可能である。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、撮影系により取得された被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、計測部による計測の結果に少なくとも基づいて照明系の光軸の目標向きを決定する第3決定部とを更に含んでいてよい。更に、本態様のスリットランプ顕微鏡は、第2偏向機構により、照明光軸の向きをこの目標向きに変更するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200Cは、撮影系6により取得された被検眼Eの画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部125と、計測部125による計測の結果に少なくとも基づいて照明光軸O2の目標向きを決定する第3決定部128とを更に備えている。スリットランプ顕微鏡200Cは、第2偏向機構61により、照明光軸O2の向きをこの目標向きに変更することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜曲率半径を実際に計測し、得られたデータから照明光軸の目標向きを決定し、シャインプルーフの条件を満足させるための照明系の向きの調整を行うことができる。これにより、照明系の向きの調整を高確度、高精度で行うことが可能となる。
幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡は、予め取得された被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、この測定データに少なくとも基づいて照明光軸の目標向きを決定する第4決定部とを更に備えていてよい。更に、本態様のスリットランプ顕微鏡は、第2偏向機構によって、照明光軸の向きを目標向きに変更するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200Dは、予め取得された被検眼Eの角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部130と、この測定データに少なくとも基づいて照明光軸O2の目標向きを決定する第4決定部129とを更に備えている。更に、スリットランプ顕微鏡200Dは、第2偏向機構61により、照明光軸O2の向きを目標向きに変更することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、被検眼の角膜曲率半径の実際の測定データから照明光軸の目標向きを決定し、シャインプルーフの条件を満足させるための照明系の向きの調整を行うことができる。これにより、照明系の調整を高確度、高精度で行うことが可能となる。
幾つかの態様において、撮影系は、照明系の向きを第2偏向機構が変更したことに対応して前眼部の撮影を開始するように構成されていてよい。
例えば、スリットランプ顕微鏡200C(又は200D)は、照明系の向きを第2偏向機構が変更したことに対応して照明系及び撮影系による前眼部の撮影を開始することができる。
このようなスリットランプ顕微鏡によれば、照明系の向きが調整された後に自動で前眼部撮影を行うことができるので、シャインプルーフの条件が満足されていない状態で前眼部撮影が実施される事態の回避を図ることが可能となる。
<第6の態様>
前述した第1~第5の態様では、撮像素子の撮像面に入射する全ての主光線の向き(入射角度)が等しいことが仮定されている。しかしながら、光学系の光軸に対して撮像面が偏心且つ傾斜していることを勘案すると、厳密には、撮像面の異なる位置にそれぞれ到達する主光線の入射角度は異なっている。本態様では、このような入射角度の違いが考慮された幾つかの例示的な光学系構成を提供する。
前述した第1~第5の態様では、撮像素子の撮像面に入射する全ての主光線の向き(入射角度)が等しいことが仮定されている。しかしながら、光学系の光軸に対して撮像面が偏心且つ傾斜していることを勘案すると、厳密には、撮像面の異なる位置にそれぞれ到達する主光線の入射角度は異なっている。本態様では、このような入射角度の違いが考慮された幾つかの例示的な光学系構成を提供する。
まず、本発明者が実施した光学シミュレーションについて説明する。図18に示すように、例示として、撮像素子300の撮像面上の3つの位置300a、300b及び300cを考慮する。なお、符号301は、絞りの中心を通る光学系光軸を示す(或いは、この光学系光軸に沿って進行する主光線を示す)。撮像素子300により得られる画像の画角は、光学系光軸301を基準に定義される。位置300bは、画角の中心に相当する。位置300bにおける主光線入射角度を38.11度に設定した。このとき、位置300a(画角の下端位置)における主光線入射角度は40.09度となり、位置300c(画角の上端位置)における主光線入射角度は36.06度となった。このように、画角内における主光線入射角度の誤差は、最大で約4度にも及ぶことが分かった。
第1~第5の態様では、典型的には、画角の中心に相当する位置300bにおける主光線入射角度38.11度が、画角全体に対して適用されている。これに対し、本態様では、画角内の異なる位置に対して異なる主光線入射角度を適用する。つまり、第1~第5の態様では主光線入射角度は一様と仮定されているが、本態様では主光線入射角度の非一様を考慮する。
このようなシミュレーションの結果を示す。角膜頂点、水晶体前嚢、水晶体核、及び水晶体後嚢にそれぞれ対応する撮像面上の位置を、角膜対応位置、前嚢対応位置、核対応位置、及び後嚢対応位置と呼ぶことにする。
角膜対応位置と前嚢対応位置との間の距離は2.55mmに設定され、角膜対応位置と核対応位置との間の距離は4.91mmに設定され、角膜対応位置と後嚢対応位置との間の距離は7.14mmに設定される。
また、角膜対応位置における主光線入射角度の設計値は39.11度に設定され、その補正値として39.11度が得られた。前嚢対応位置における主光線入射角度の設計値は38.61度に設定され、その補正値として34.63度が得られた。核対応位置における主光線入射角度の設計値は38.11度に設定され、その補正値として31.64度が得られた。後嚢対応位置における主光線入射角度の設計値は37.61度に設定され、その補正値として29.24度が得られた。
これら補正値の平均は33.65度である。本態様では、撮像面に対する主光線入射角度が平均値33.65度となるように光学系を設計することができる。
主光線入射角度の補正値を求めるための演算の例を以下に説明する。図19の符号400は眼球(眼球モデル)を示す。眼球400は、角膜頂点401がxy座標系の原点に位置し且つ眼球光軸がy軸に一致するように配置されている。符号410は、空気換算した撮像素子の撮像面(空気換算像面)を示す。空気換算像面410は、角膜頂点401を通過する。符号420は主光線を示す。主光線420を含む光線の結像位置を符号421で示す。また、y軸に対して主光線420がなす角をθ1とし、y軸に対して空気換算像面410がなす各をθ2とすると、空気換算像面410に対する主光線420の入射角度θは、θ=θ1+θ2と表される。
図19に示すモデルにおいて眼球内換算した像面の光軸と眼球光軸(典型的には照明光軸)とが一致するための条件を求めることにより、主光線入射角度の補正値が得られる。図19から分かるように、眼球内換算した像面の光軸と眼球光軸とが一致することは、主光線420を含む光線の結像位置421がy軸上に配置されること、すなわちy軸に対する結像位置421のx方向の変位Δをゼロにすること(変位Δをゼロに近付けること:Δ→0)と同義である。
任意の主光線入射角度(撮像面上の任意の位置)θ(θ=θ1+θ2)について、変位Δは、例えば次の4つの演算工程を介して求めることができる。
(1)θ1及びθ2を設定する。なお、θ1及びθ2の一方を設定すれば他方は一意的に定まる。例えば、θは与えられているから、θ1を設定すればθ2=θ-θ1となる。
(2)眼球400による屈折を考慮せずに、主光線420と空気換算像面410との交点を求める。つまり、結像位置421の設計位置を求める。
(3)主光線420が眼球400(角膜)に入射する位置を求める。換言すると、眼球400の表面と主光線420との交点を求める。更に、この交点における主光線420の入射角及び出射角を求める。すなわち、主光線420の屈折点及び屈折角を求める。
(4)眼球400(角膜)による屈折を考慮した、(眼球内)結像位置421と眼球光軸(y軸)との間のx方向の距離(上記の変位Δ)を求める。
変位Δの大きさ(変位Δの絶対値)が所定閾値未満になるまで、θ1及びθ2を変更しつつ上記の4つの演算工程(1)~(4)を繰り返す。ここで、閾値は、例えば0.0001に設定される。このような反復的演算により、変位Δが十分に小さいとき、つまり、像面光軸と眼球光軸(照明光軸)とが実質的に一致するときの、主光線入射角度の補正値が得られる。
このような演算の例として、核対応位置についての演算を以下に説明する。なお、核対応位置ではθ=38.11107度である。また、眼球400の角膜曲率半径をr=7.72mmに、眼球屈折率をn=1.337にそれぞれ設定する。
(1)まず、θ1及びθ2を設定する。仮定的にθ2=5度に設定する。このとき、θ1=θ-θ2=38.11107-5=33.11107度となる。
(2)次に、眼球400による屈折を無視して主光線420と空気換算像面410との交点を求める。そのために、まず、空気換算像面410を表す式と主光線420を表す式とを求める。空気換算像面410とx軸とのなす角は90-θ2度であるから、空気換算像面410を表す式は、y=(tan(90-θ2))x=(tan(90-5))x=11.43005xとなる。
一方、主光線420とx軸とのなす角は90+θ1度であるから、核対応位置についての主光線420の傾きは、tan(90+θ1)=tan(90+33.11107)=-1.53335となる。
主光線420のy切片(y=ys)の算出には光学系の設計データが参照される。xy座標系の原点(角膜頂点401)と、主光線420と空気換算像面410との交点との間の距離をImで表す。例えば、角膜対応位置についての距離Imは0.00000mmとなり、前嚢対応位置についての距離Imは1.81661mmとなり、核対応位置についての距離Imは3.68280mmとなり、後嚢対応位置についての距離Imは5.57288mmとなる。
ここで図20を参照する。図20には、xy座標系の原点(角膜頂点401)と、主光線420と空気換算像面410との交点と、y切片((x,y)=(0,ys)の点)とを3つの頂点とする三角形が示されている。この三角形に正弦定理を適用すると、核対応位置についてのy切片の値ysは次のように算出される:ys=Im・sin(180-θ)/sinθ1=3.68280・sin(180-38.11107)/sin(38.11107)=4.16096。
以上より、核対応位置についての主光線420を表す式は、次のように表される:y=-1.53335x+4.16096。よって、核対応位置についての主光線420と空気換算像面410との交点の座標(xi,yi)は、主光線420を表す式y=-1.53335x+4.16096と、空気換算像面410を表す式y=11.43005xとからなる連立方程式を解くことにより得られる:(xi,yi)=(0.32098,3.66879)。以上で、演算工程(2)は終了である。
(3)次に、主光線420の屈折点及び屈折角を求める。眼球400の角膜は次式により表される:x2+(y-r)2=r2=7.722。この角膜を表す式と主光線420を表す式とからなる連立方程式を解くことによって、角膜と主光線420との交点の座標(xc,yc)が求められる。核対応位置についての交点の座標(xc,yc)は次のようになる:(xc,yc)=(2.45277,0.40001)。
続いて、この交点(xc,yc)における主光線420の入射角と出射角とを求める。そのために、まず、交点(xc,yc)における眼球400(角膜)の接線430の傾きを求める。核対応位置について、接線430の傾きは、角膜を表す曲線x2+(y-r)2=7.722の、交点(xc,yc)におけるx微分に相当する。角膜を表す曲線x2+(y-r)2=7.722をxで微分すると次式が得られる:y′=x/(r2-x2)1/2。このx微分の式に交点(xc,yc)のx座標xcを代入することで接線430の傾きtanθy′=0.33508が得られ、θy′=arctan(0.33508)=18.52486が得られる。
更に、図21から分かるように、核対応位置について、交点(xc,yc)における主光線420の入射角θiは、θi=θ1-θy′=33.11107-18.52486=14.58621となる。
また、核対応位置について、交点(xc,yc)における主光線420の出射角θi′は、スネルの法則を用いて得られる:θi′=arcsin((sinθi)/n)=arcsin((sin(14.58621))/1.337)=10.85705。以上で、演算工程(3)は終了である。
(4)最後に、眼球400による屈折を加味した結像位置421と眼球光軸との間のx方向の距離(変位Δ)を求める。そのために、まず、主光線420とx軸との交点を求める。核対応位置について、主光線420を表す式y=-1.53335x+4.16096においてy=0と置くと、主光線420とx軸との交点(x0,y0)が次のように得られる:(x0,y0)=(2.71364,0)。
次に、眼球400による屈折を無視したときの入射光線の結像位置を求める。つまり、眼球400による屈折を無視したときの、x軸と空気換算像面410との間の距離を求める。主光線420とx軸との交点と、主光線420と空気換算像面410との交点と、この交点からx軸に下ろした垂線の足(垂点)とを3つの頂点とする三角形を考慮する。この三角形に三平方の定理を適用することにより、x軸と空気換算像面410との間の距離Lは次のように求められる:L=((x0-xi)2+(y0-yi)2)1/2=((2.71364-0.32098)2+(0-3.66879)2)1/2=4.38005。
更に、図22を参照すると、主光線420がx軸を通過してから眼球400に入射するまでにx方向に進む距離Δ1、つまり、主光線420がx軸に交差する点と主光線420が眼球400と交差する点との間の距離のx成分Δ1は、次の演算によって得られる:Δ1=|xc-x0|=|2.45277-2.71364|=0.26087。
一方、主光線420がx軸を通過してから眼球400に入射するまでにy方向に進む距離Δ1、つまり、主光線420がx軸に交差する点と主光線420が眼球400と交差する点との間の距離のy成分H1は、H1=|yc-y0|=0.40001である。
したがって、主光線420がx軸を通過してから眼球400に入射するまでに進む距離L1、つまり、主光線420がx軸に交差する点と主光線420が眼球400と交差する点との間の距離L1は、次の演算によって得られる:L1=(Δ1
2+H1
2)1/2=(0.260872+0.400012)1/2=0.47755。
以上より、屈折を無視したときのx軸と空気換算像面410との間の距離Lと、主光線420がx軸を通過してから眼球400に入射するまでに進む距離L1との差に、眼球屈折率nを乗算することによって、眼球400内における主光線420の長さL2、つまり、主光線420が眼球400(角膜)に交差する点と結像位置421との間の距離L2は、次の演算によって得られる:L2=(L-L1)・n=(4.38005-0.47755)・1.337=5.21764。
また、眼球400の光軸(y軸)に対して、眼球400内における主光線420がなす角度θnは、次式により得られる:θn=θy′+θi′=18.52486+10.85705=29.38191。
更に、眼球400内において主光線420がx方向に進む距離Δ2は、次の演算により得られる:L2・sinθn=5.21764・sin(29.38191)=2.55992。
これにより、眼球400(被検眼)による屈折を考慮した結像位置421と眼球光軸(y軸)との間のx方向の距離Δ(目的の変位Δ)は、次式によって求められる:Δ=x0-Δ1-Δ2=2.71364-0.26087-2.55992=0.10715。
このようにして求められた変位Δの大きさ(変位Δの絶対値)を所定閾値(例えば0.0001)と比較する。本例では、変位Δ=0.10715>0.0001であるから、θ1及びθ2を変更して4つの演算工程(1)~(4)を再び実行する。この反復的演算は、変位Δの大きさが閾値未満になるまで繰り返される。それにより、変位Δが十分に小さいとき、つまり、像面光軸と眼球光軸(照明光軸)とが実質的に一致するときの、主光線420の入射角の補正値が得られる。
以上に説明した演算によって変位Δ<0.0001を満足するように求められた、角膜対応位置、前嚢対応位置、核対応位置、及び後嚢対応位置についての各種パラメータの値を以下の表に示す。
以上のシミュレーションによって得られた知見に基づき、被検眼Eの屈折率に起因する物面の偏向角を次のように設定することが可能である。
まず、被検眼Eの屈折率による物面の偏向角は、照明系8の光軸(照明光軸O2)と撮影系6の光軸(撮影光軸O1)とのなす角度に少なくとも基づいて決定されてよい。
ここで、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度は、0度よりも大きく且つ60度以下の範囲内の値に設定されてよい。当該角度範囲が0度を含まないことは、シャインプルーフの原理から当然である。また、当該角度範囲の最大値である60度は、シャインプルーフの原理を利用した前眼部撮影について本発明者らが試験を行って得た知見であり、角膜から水晶体までの範囲の画像を好適に取得可能な照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度の限界値である。
被検眼Eの屈折率による物面の偏向角は、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度に加え、角膜曲率半径に少なくとも基づいて決定されてもよい。
ここで、角膜曲率半径の値は、所定の模型眼に基づき設定されてよい。この模型眼は、例えば、Gullstrand(グルストランド)模型眼、Navarro模型眼、Liou-Brennan模型眼、Badal模型眼、Arizona模型眼、Indiana模型眼、任意の規格化模型眼、及び、これらのいずれかと同等の模型眼のいずれかであってよい。
典型的には、上記した演算例のように、角膜曲率半径の値は、グルストランド模型眼に基づいて、例えば7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定されてよい。
被検眼Eの屈折率による物面の偏向角は、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度に加え、眼球屈折率に少なくとも基づいて決定されてよい。
ここで、眼球屈折率の値は、所定の模型眼に基づき設定されてよい。この模型眼は、例えば、Gullstrand(グルストランド)模型眼、Navarro模型眼、Liou-Brennan模型眼、Badal模型眼、Arizona模型眼、Indiana模型眼、任意の規格化模型眼、及び、これらのいずれかと同等の模型眼のいずれかであってよい。
典型的には、上記した演算例のように、眼球屈折率の値は、グルストランド模型眼に基づいて、例えば1.336±0.001の範囲内の値に設定されてよい。
被検眼Eの屈折率による物面の偏向角は、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度に加え、角膜曲率半径及び眼球屈折率に少なくとも基づいて決定されてもよい。
ここで、角膜曲率半径の値及び眼球屈折率の値のそれぞれは、前述したように、所定の模型眼に基づき設定されてよい。典型的には、上記演算例のように、グルストランド模型眼に基づいて、角膜曲率半径の値を7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定し、且つ、眼球屈折率の値を1.336±0.001の範囲内の値に設定することができる。
角膜曲率半径の値が7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定され、且つ、眼球屈折率の値が1.336±0.001の範囲内の値に設定され、更に、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度が0度よりも大きく且つ60度以下の範囲内の値に設定された場合において、被検眼Eの屈折率による物面の偏向角は、0度よりも大きく且つ11.09度以下の範囲内の値に設定されてよい。ここで、物面の偏向角が0度よりも大きいことは、シャインプルーフの原理から自然に得られる事項である。また、偏向角の範囲の最大値11.09度は、演算工程(1)~(4)において、角膜曲率半径r=7.2mm、眼球屈折率n=1.337、及び、照明光軸O2と撮影光軸O1とのなす角度θ=θ1+θ2=60度を適用し、変位Δ<0.0001となるように演算を行うことによって得られた値である。
このような本態様によれば、被検眼内外の屈折率の違いに起因するシャインプルーフ条件からの逸脱を、第1~第5の態様よりも高い精度及び高い確度で回避することが可能になる。
本態様に、第1~第5の態様のうちのいずれか1つ又は2つ以上を組み合わせることが可能である。また、本態様の少なくとも一部を含む実施形態に対して、任意の公知技術を組み合わせることが可能であり、また、任意の公知技術に基づく変形(付加、置換等)を施すことも可能である。
<その他の事項>
以上に説明した幾つかの態様は例示に過ぎない。よって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加等)を施すことが可能である。
以上に説明した幾つかの態様は例示に過ぎない。よって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加等)を施すことが可能である。
例えば、幾つかの態様において、スリットランプ顕微鏡の遠隔操作が可能であってよい。そのために、スリットランプ顕微鏡は、例えば、受信部と、制御部と、送信部とを含む。
本態様のスリットランプ顕微鏡の受信部は、第1装置からの指示を通信回線を介して受信する。受信部は、前述の通信部の少なくとも一部を含む。第1装置は、例えば、スリットランプ顕微鏡を遠隔操作するための指示を入力するための操作デバイスと、入力された指示を受け付けるコンピュータと、受け付けた指示をスリットランプ顕微鏡に送信する送信デバイスとを含む。
本態様のスリットランプ顕微鏡の制御部は、受信部により受信された指示にしたがって少なくとも照明系及び撮影系を制御する。これにより、被検眼の画像が得られる。制御部は、コンピュータ100の少なくとも一部を含む。
本態様のスリットランプ顕微鏡の送信部は、指示に応じて取得された被検眼の画像又はそれを処理して得られたデータ(画像、解析データなど)を、通信回線を介して第2装置に送信する。送信部は、前述の通信部の少なくとも一部を含む。第2装置は、スリットランプ顕微鏡から送信された画像又はデータを受信する受信デバイスを少なくとも含み、例えば、受信された画像又はデータを記憶する記憶装置、受信された画像又はデータを処理するコンピュータなどを更に含む。
スリットランプ顕微鏡200A及び200Bのように撮影系の光軸の向きを変更可能な構成の代わりに、ライトフィールドカメラを撮像装置として設けるとともに、この撮像装置により得られた画像に光学空間画像処理を施して少なくとも物面全体にわたりピントが合った画像を得るようにしてもよい。
幾つかの態様のいずれか1つ又はいずれか2以上の組み合わせに係る処理をコンピュータに実行させるプログラムを構成することが可能である。また、幾つかの態様のいずれか1つ又はいずれか2以上の組み合わせに対して本発明の要旨の範囲内における変形を適用して実現される処理をコンピュータに実行させるプログラムを構成することが可能である。
更に、このようなプログラムを記録したコンピュータ可読な非一時的記録媒体を作成することが可能である。この非一時的記録媒体は任意の形態であってよく、その例として、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどがある。
本発明は、幾つかの態様のいずれか1つ又はいずれか2以上の組み合わせにより実現される方法を含む。また、幾つかの態様のいずれか1つ又はいずれか2以上の組み合わせに対して本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適用することによって実現される方法も、本発明に含まれる。
200、200A、200B、200C、200D スリットランプ顕微鏡
6 撮影系
6a 光学系
8 照明系
O2 照明光軸
43 撮像素子
60 移動機構
61 第2偏向機構
70 第1偏向機構
100 コンピュータ
111 第1偏向制御部
112 第2偏向制御部
121 3次元画像構築部
122 レンダリング部
123 解析部
124 画質評価部
125 計測部
126 第1決定部
127 第2決定部
128 第3決定部
129 第4決定部
130 データ受付部
6 撮影系
6a 光学系
8 照明系
O2 照明光軸
43 撮像素子
60 移動機構
61 第2偏向機構
70 第1偏向機構
100 コンピュータ
111 第1偏向制御部
112 第2偏向制御部
121 3次元画像構築部
122 レンダリング部
123 解析部
124 画質評価部
125 計測部
126 第1決定部
127 第2決定部
128 第3決定部
129 第4決定部
130 データ受付部
Claims (32)
- 被検眼の前眼部にスリット光を投射する照明系と、
前記スリット光が投射されている前記前眼部からの光を導く光学系と、前記光学系により導かれた前記光を撮像面で受光する撮像素子とを含む撮影系と
を含み、
前記前眼部の組織の屈折率により変位した前記照明系の焦点を含む物面と、前記光学系の主面と、前記撮像面とが、シャインプルーフの条件を満足するように配置されている、
スリットランプ顕微鏡。 - 前記照明系及び前記撮影系を移動する移動機構を更に含み、
前記撮影系は、前記移動機構による前記照明系及び前記撮影系の移動と並行して繰り返し撮影を行うことにより前記前眼部の複数の画像を取得する、
請求項1のスリットランプ顕微鏡。 - 前記複数の画像に基づいて3次元画像を構築する3次元画像構築部を更に含む、
請求項2のスリットランプ顕微鏡。 - 前記3次元画像をレンダリングしてレンダリング画像を構築するレンダリング部を更に含む、
請求項3のスリットランプ顕微鏡。 - 前記複数の画像の少なくとも1つ又はそれを処理して得られた画像に所定の解析処理を適用する解析部を含む、
請求項2~4のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、3~13度の範囲に含まれる、
請求項1~5のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、6~10度の範囲に含まれる、
請求項6のスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、所定の模型眼における角膜曲率半径の値及び眼の屈折率の値に少なくとも基づいて決定される、
請求項1~7のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記照明系の光軸と前記撮影系の光軸とのなす角度に少なくとも基づいて決定される、
請求項1~5のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記角度は、0度よりも大きく且つ60度以下の範囲内の値に設定される、
請求項9のスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度及び角膜曲率半径に少なくとも基づいて決定される、
請求項9又は10のスリットランプ顕微鏡。 - 前記角膜曲率半径の値は、所定の模型眼に基づき設定される、
請求項11のスリットランプ顕微鏡。 - 前記角膜曲率半径の値は、グルストランド模型眼に基づいて、7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定される、
請求項12のスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度及び眼球屈折率に少なくとも基づいて決定される、
請求項9又は10のスリットランプ顕微鏡。 - 前記眼球屈折率の値は、所定の模型眼に基づき設定される、
請求項14のスリットランプ顕微鏡。 - 前記眼球屈折率の値は、グルストランド模型眼に基づいて、1.336±0.001の範囲内の値に設定される、
請求項15のスリットランプ顕微鏡。 - 前記屈折率による前記物面の偏向角は、前記角度、角膜曲率半径及び眼球屈折率に少なくとも基づいて決定される、
請求項9又は10のスリットランプ顕微鏡。 - 前記角膜曲率半径の値及び前記眼球屈折率の値のそれぞれは、所定の模型眼に基づき設定される、
請求項17のスリットランプ顕微鏡。 - グルストランド模型眼に基づいて、前記角膜曲率半径の値は、7.7mm±0.5mmの範囲内の値に設定され、且つ、前記眼球屈折率の値は、1.336±0.001の範囲内の値に設定される、
請求項18のスリットランプ顕微鏡。 - 前記偏向角は、0度よりも大きく且つ11.09度以下の範囲内の値に設定される、
請求項19のスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系の光軸の向きを変更する第1偏向機構を更に備える、
請求項1~20のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記第1偏向機構は、実質的に前記物面と前記撮影系の光軸との交点を中心に前記撮影系の光軸を回動させる、
請求項21のスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、
前記画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて前記第1偏向機構の制御を行う第1偏向制御部と
を更に含む、
請求項21又は22のスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、
前記計測部による計測の結果に少なくとも基づいて前記撮影系の光軸の目標向きを決定する第1決定部と、
を更に含み、
前記第1偏向機構は、前記撮影系の光軸の向きを前記目標向きに変更する、
請求項21~23のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 予め取得された前記被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、
前記測定データに少なくとも基づいて前記撮影系の光軸の目標向きを決定する第2決定部と、
を更に含み、
前記第1偏向機構は、前記撮影系の光軸の向きを前記目標向きに変更する、
請求項21~23のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系は、前記第1偏向機構が前記撮影系の光軸の向きを変更したことに対応して前記前眼部の撮影を開始する、
請求項21~25のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記照明系の光軸の向きを変更する第2偏向機構を更に備える、
請求項1~20のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記第2偏向機構は、前記被検眼の角膜と前記照明系の光軸との交点を中心に前記照明系の光軸を回動させる、
請求項27のスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して画質を評価する画質評価部と、
前記画質評価部による評価の結果に少なくとも基づいて前記第2偏向機構の制御を行う第2偏向制御部と
を更に含む、
請求項27又は28のスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系により取得された前記被検眼の画像を解析して角膜曲率半径を計測する計測部と、
前記計測部による計測の結果に少なくとも基づいて前記照明系の光軸の目標向きを決定する第3決定部と
を更に含み、
前記第2偏向機構は、前記照明系の光軸の向きを前記目標向きに変更する、
請求項27~29のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 予め取得された前記被検眼の角膜曲率半径の測定データを受け付けるデータ受付部と、
前記測定データに少なくとも基づいて前記照明系の光軸の目標向きを決定する第4決定部と
を更に含み、
前記第2偏向機構は、前記照明系の光軸の向きを前記目標向きに変更する、
請求項27~29のいずれかのスリットランプ顕微鏡。 - 前記撮影系は、前記第2偏向機構が前記照明系の光軸の向きを変更したことに対応して前記前眼部の撮影を開始する、
請求項27~31のいずれかのスリットランプ顕微鏡。
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