JP2018166631A - Ophthalmologic imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、眼科撮影装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic photographing apparatus.
眼科撮影装置は、被検眼の画像を取得するための装置である。眼科撮影装置としては、例えば、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:OCT)、眼底カメラ、走査型レーザ検眼装置(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)などがある。 The ophthalmologic photographing apparatus is an apparatus for acquiring an image of an eye to be examined. Examples of the ophthalmologic photographing apparatus include optical coherence tomography (OCT), a fundus camera, a scanning laser opthalmoscope (SLO), and the like.
OCTは、レーザ光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を計測することができる。眼底カメラは、照明光の眼底反射光に基づいて被検眼の眼底の状態を撮影したり観察したりすることができる装置である。SLOは、共焦点光学系を用いて眼底に対して2次元的にレーザ光を走査し、その反射光を受光することにより眼底像を得る装置である。 OCT can measure the surface form and internal form of an object to be measured using a light beam from a laser light source or the like. The fundus camera is an apparatus that can photograph and observe the state of the fundus of the subject's eye based on fundus reflected light of illumination light. The SLO is a device that obtains a fundus image by scanning laser light two-dimensionally with respect to the fundus using a confocal optical system and receiving the reflected light.
眼科撮影装置は、被検眼の眼底を撮影・計測することができる。このような眼科撮影装置は、撮影部位に撮影光学系のフォーカスを合わせる必要がある。そのための構成として、例えば特許文献1にはフォーカスユニットが開示されている。このフォーカスユニットは、指標用照明部材と、偏向プリズムと、開口及びスプリットプリズムを有するユニットとにより構成されている。このフォーカスユニットにより得られるフォーカス情報に基づき、撮影光学系の合焦状態が制御される。また、被検眼が強度近視や強度遠視である場合に視度を補正するために撮影光学系の光路に視度補正レンズが配置されることもある。
The ophthalmologic photographing apparatus can photograph and measure the fundus of the eye to be examined. Such an ophthalmologic photographing apparatus needs to focus the photographing optical system on the photographing part. As a configuration for that purpose, for example,
このような眼科撮影装置では、被検眼の視度に合わせてフォーカス位置を変更して撮影しないと、取得された画像はいわゆるピントがぼけた画像となり、診断に支障をきたす場合がある。このため、従来の眼科撮影装置の撮影時には、アライメント操作に加え、フォーカスを合わせる作業が必要となり、眼科撮影装置に対する操作が複雑になる。自動でフォーカス位置を変更する眼科撮影装置においては、フォーカス合わせのための前述フォーカスユニットや、撮影光学系のフォーカス位置を変更するための駆動機構が必要になるため、光学系の大型化や制御の複雑化を招くという問題がある。 In such an ophthalmologic photographing apparatus, if the focus position is not changed in accordance with the diopter of the eye to be examined, the acquired image becomes a so-called out-of-focus image, which may hinder diagnosis. For this reason, when photographing with the conventional ophthalmologic photographing apparatus, in addition to the alignment operation, a work for focusing is required, and the operation with respect to the ophthalmic photographing apparatus becomes complicated. In an ophthalmologic photographing apparatus that automatically changes the focus position, the above-described focus unit for focusing and a drive mechanism for changing the focus position of the photographing optical system are required. There is a problem of increasing complexity.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、眼科撮影装置の構成や制御を簡素化するための新たな技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a new technique for simplifying the configuration and control of an ophthalmologic photographing apparatus.
実施形態に係る眼科撮影装置の第1態様は、第1光源からの光を被検眼に照射する照明光学系と、前記照明光学系により前記第1光源からの光が照射されている前記被検眼の眼底からの光をライトフィールドカメラに導く撮影光学系と、前記ライトフィールドカメラにより得られた画像データに基づいて前記撮影光学系の光軸方向の所望の像面位置に対応する眼底像を生成する画像生成部と、を含む。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第2態様では、第1態様において、前記照明光学系は、前記第1光源からの光と、前記第1光源からの光の第1波長範囲と少なくとも一部が異なる第2波長範囲の光を発する第2光源からの光とを切り替えて前記被検眼に照射し、前記ライトフィールドカメラは、前記第1波長範囲の少なくとも一部及び前記第2波長範囲の少なくとも一部の光の受光結果に基づいて前記画像データを取得してもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第3態様では、第1態様又は第2態様において、前記画像生成部は、前記画像データに基づいて前記光軸方向の複数の像面位置に対応する複数の眼底像を生成し、前記画像生成部により生成された複数の眼底像それぞれの画質に基づいて前記複数の眼底像のいずれか1つを抽出する画像抽出部を含んでもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第4態様は、第3態様において、前記照明光学系の光路と前記撮影光学系の光路とを合成する光路合成部材と、前記光路合成部材による合成光路に配置された対物レンズと、を含んでもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第5態様では、第4態様において、前記光路合成部材は、穴部が前記被検眼の瞳と光学的に略共役な位置に形成され前記照明光学系からの光を前記対物レンズに向けて偏向する穴鏡を含んでもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第6態様では、第4態様又は第5態様において、前記光路合成部材は、前記照明光学系の光路及び前記撮影光学系の光路に対して挿脱可能であり、前記画像生成部は、前記照明光学系の光路及び前記撮影光学系の光路から前記光路合成部材が退避された状態において前記被検眼を前記撮影光学系により撮影することにより得られた画像データに基づいて前記光軸方向の複数の像面位置に対応する複数の前眼部像を生成し、前記画像抽出部は、前記前眼部像における特徴領域の画質に基づいて前記複数の前眼部像のいずれか1つを抽出し、前記画像抽出部により抽出された前眼部像に基づいて前記光軸方向のずれ量を特定するずれ量特定部を含んでもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第7態様は、第6態様において、前記照明光学系及び前記撮影光学系を含む光学ユニットと、前記被検眼とを前記光軸方向に相対的に移動する駆動部と、前記ずれ量に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学ユニットと前記被検眼とを相対的に移動させる制御部と、を含んでもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第8態様は、第7態様において、前記制御部は、前記ずれ量に基づいて前記光学ユニットと前記被検眼とを相対的に移動させた後、前記照明光学系の光路及び前記撮影光学系の光路に前記光路合成部材が配置された状態において前記被検眼を前記撮影光学系により撮影することにより得られた前記画像データに基づいて前記画像生成部に眼底像を生成させてもよい。
また、実施形態に係る眼科撮影装置の第9態様は、第1態様〜第8態様のいずれかにおいて、前記ライトフィールドカメラを含んでもよい。
なお、上記した複数の態様に係る構成を任意に組み合わせることが可能である。
The first aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment includes an illumination optical system that irradiates the subject's eye with light from the first light source, and the eye to be examined that is irradiated with the light from the first light source by the illumination optical system. An imaging optical system that guides light from the fundus to a light field camera and a fundus image corresponding to a desired image plane position in the optical axis direction of the imaging optical system based on image data obtained by the light field camera An image generating unit.
In the second aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the first aspect, the illumination optical system has at least one of light from the first light source and a first wavelength range of light from the first light source. The light field camera switches between light from a second light source that emits light in a second wavelength range with different parts and irradiates the eye to be examined, and the light field camera includes at least a part of the first wavelength range and the second wavelength range. The image data may be acquired based on a light reception result of at least part of the light.
In the third aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the first aspect or the second aspect, the image generation unit includes a plurality of image plane positions corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction based on the image data. And an image extracting unit that extracts any one of the plurality of fundus images based on the image quality of each of the plurality of fundus images generated by the image generation unit.
According to a fourth aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the third aspect, an optical path combining member that combines the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system, and a combined optical path by the optical path combining member. And an arranged objective lens.
Further, in a fifth aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the fourth aspect, the optical path combining member is formed at a position where the hole is optically substantially conjugate with the pupil of the eye to be examined, from the illumination optical system. A hole mirror that deflects the light toward the objective lens may be included.
In the sixth aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the fourth aspect or the fifth aspect, the optical path combining member can be inserted into and removed from the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system. And the image generation unit obtains image data obtained by photographing the eye to be examined with the photographing optical system in a state where the optical path combining member is retracted from the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system. And generating a plurality of anterior ocular segment images corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction, and the image extracting unit generates the plurality of anterior ocular segments based on the image quality of the feature region in the anterior segment image. A shift amount specifying unit may be included that extracts any one of the partial images and specifies the shift amount in the optical axis direction based on the anterior segment image extracted by the image extraction unit.
According to a seventh aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, in the sixth aspect, the optical unit including the illumination optical system and the photographing optical system and the eye to be examined are relatively moved in the optical axis direction. A drive unit and a control unit that relatively moves the optical unit and the eye to be examined by controlling the drive unit based on the shift amount may be included.
Further, an eighth aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment is the seventh aspect, in which the control unit relatively moves the optical unit and the eye to be examined based on the shift amount, and then performs the illumination. Based on the image data obtained by photographing the eye to be examined by the photographing optical system in a state where the optical path combining member is disposed in the optical path of the optical system and the optical path of the photographing optical system, An image may be generated.
Further, a ninth aspect of the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment may include the light field camera in any one of the first to eighth aspects.
In addition, it is possible to combine arbitrarily the structure which concerns on the above-mentioned several aspect.
この発明によれば、眼科撮影装置の構成や制御を簡素化するための新たな技術を提供することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to provide a new technique for simplifying the configuration and control of an ophthalmologic photographing apparatus.
この発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。実施形態に係る眼科撮影装置は、被検眼に照明光を照射する照明光学系と、光軸方向の任意の像面位置での画像の取得が可能で照明光学系からの光が照射されている被検眼を撮影又は観察するための撮影光学系とを含む。 An example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment is capable of acquiring an image at an arbitrary image plane position in the optical axis direction and irradiating light from the illumination optical system. A photographing optical system for photographing or observing the eye to be examined.
以下、実施形態に係る眼科撮影装置は、被検眼の眼底を撮影するための眼底撮影装置(眼底カメラ)であるものとするが、被検眼の前眼部など、被検眼の任意の部位を撮影するものに適用可能である。また、以下の実施形態に係る構成に、例えば、OCT装置、SLO装置、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡、光凝固装置などを組み合わせることも可能である。 Hereinafter, the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment is a fundus photographing apparatus (fundus camera) for photographing the fundus of the subject's eye, but photographs any part of the subject's eye such as the anterior segment of the subject's eye. It is applicable to what to do. In addition, for example, an OCT apparatus, an SLO apparatus, a slit lamp, an ophthalmic surgical microscope, a photocoagulation apparatus, and the like can be combined with the configuration according to the following embodiment.
この明細書において引用された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として援用することが可能である。 The contents of the literature cited in this specification can be used as the contents of the following embodiments.
<第1実施形態>
[構成]
図1に、第1実施形態に係る眼科撮影装置1の光学系の構成例を示す。
<First Embodiment>
[Constitution]
FIG. 1 shows a configuration example of an optical system of the
眼科撮影装置1は、光学ユニット2を含む。光学ユニット2は、眼底カメラの機能を実現するための光学系を含む。また、眼科撮影装置1には、演算制御ユニットと、ユーザインターフェイス部とが設けられている。演算制御ユニットは、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備する。ユーザインターフェイス部は、光学ユニット2を用いて取得された観察画像や撮影画像を表示したり、眼科撮影装置1に対する指示を入力したりするために用いられる。
The
〔光学ユニット〕
光学ユニット2には、被検眼Eの眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、例えば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、例えば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、又は近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。光学ユニット2は、これら以外の画像、例えばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。
[Optical unit]
The
眼科撮影装置1には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。光学ユニット2には、照明光学系10と撮影光学系20とが設けられている。照明光学系10は、顎受けや額当てに顔が固定された被検者の眼底Efに照明光を照射する。撮影光学系20は、この照明光の眼底反射光を撮像装置であるライトフィールドカメラ21に導く。
The ophthalmologic photographing
照明光学系10は、観察光源11と、撮影光源12と、ダイクロイックミラー13と、虹彩絞り14Aと、水晶体絞り14Bと、リレーレンズ16と、黒点14Cと、ミラー18と、リレーレンズ19と、角膜絞り14Dと、穴鏡30と、対物レンズ31とを含む。虹彩絞り14Aは、被検眼Eの虹彩と光学的に略共役な位置に配置される。水晶体絞り14Bは、被検眼Eの水晶体の後面と光学的に略共役な位置に配置される。黒点14Cは、対物レンズ31の各面を反射面とした場合に、穴鏡30に形成されている後述の穴部と光学的に略共役な位置に配置される。角膜絞り14Dは、被検眼Eの角膜と光学的に略共役な位置に配置される。
The illumination
撮影光学系20は、ライトフィールドカメラ21と、リレーレンズ22と、リレーレンズ24と、穴鏡30と、対物レンズ31とを含む。ライトフィールドカメラ21は、撮影光学系20の外部に設けられていてもよい。
The photographing
穴鏡30は、照明光学系10の光路と撮影光学系20の光路とを合成する光路合成部材である。穴鏡30の中心領域には撮影光学系20の光軸が通過する穴部が形成されている。穴鏡30に形成されている穴部は、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に配置される。穴鏡30に形成されている穴部の周辺部(穴部の周囲の領域)は、照明光学系10からの光を対物レンズ31に向けて反射する。対物レンズ31は、穴鏡30により合成された照明光学系10の光路と撮影光学系20の光路との合成光路に配置されている。穴鏡30及び対物レンズ31は、照明光学系10と撮影光学系20とで共用される光学素子である。
The
観察光源11は、例えば、ハロゲンランプ又はLED(Light Emitting Diode)を含む。観察光源11は、観察照明光として近赤外光を発する。観察光源11から出力された観察照明光は、ダイクロイックミラー13により被検眼Eに向けて反射され、虹彩絞り14A、水晶体絞り14B、リレーレンズ16及び黒点14Cを経由し、ミラー18により反射される。ミラー18により反射された観察照明光は、リレーレンズ19及び角膜絞り14Dを経由し、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部(穴部の周囲の領域)にて反射され、対物レンズ31により屈折されて眼底Efを照明する。
The observation
観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ31により屈折され、穴鏡30の中心領域に形成された穴部を通過し、リレーレンズ24及び22を経由し、ライトフィールドカメラ21に導かれる。被検眼Eが正視(0D)の場合、被検眼Eの眼底Efとライトフィールドカメラ21における後述のマイクロレンズアレイ面が光学的に略共役になるように配置されることが望ましい。ライトフィールドカメラ21は、例えば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。ユーザインターフェイス部には、ライトフィールドカメラ21により検出された眼底反射光に基づく任意の像面位置における画像(観察画像)が表示される。なお、ユーザインターフェイス部における表示の設定が前眼部Eaに設定されている場合、被検眼Eの前眼部の観察画像が表示される。
The fundus reflection light of the observation illumination light is refracted by the
撮影光源12は、例えば、キセノンランプ又はLEDを含む。撮影光源12は、撮影照明光として可視光を発する。撮影光源12から出力された撮影照明光は、ダイクロイックミラー13を透過し、観察照明光と同様の経路を通って眼底Efに照射される。
The
撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光の眼底反射光と同様の経路を通ってリレーレンズ22まで導かれ、リレーレンズ22を経由し、ライトフィールドカメラ21に導かれる。ユーザインターフェイス部には、ライトフィールドカメラ21により検出された眼底反射光に基づく任意の像面位置における画像(撮影画像)が表示される。なお、観察画像を表示するユーザインターフェイス部と撮影画像を表示するユーザインターフェイス部とは、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Eを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。
The fundus reflection light of the imaging illumination light is guided to the
実施形態に係るライトフィールドカメラ21は、受光した信号から撮影光学系20の光軸方向の任意の像面位置における画像を演算により取得可能な撮影装置である。それにより、撮影後にピントが合った所望の像面位置の画像を取得することができる。このようなライトフィールドカメラ21は、例えば、マイクロレンズアレイ方式の構成を有している。この場合、ライトフィールドカメラ21は、マイクロレンズアレイと、撮像素子とを含んで構成される。マイクロレンズアレイは、被検眼Eとイメージセンサとの間に配置される。マイクロレンズアレイは、焦平面にマトリクス状に配列された複数のマイクロレンズを含む。複数のマイクロレンズは、光軸方向が撮影光学系20の光軸方向に略一致するように配置されている。イメージセンサは、複数のマイクロレンズに対応してマトリクス状に配列された複数の画素を含み、マイクロレンズアレイを基準に所定の距離だけ離れた位置に配置される。各マイクロレンズにより屈折された光は、当該マイクロレンズに対応する複数の画素に入射する。それにより、複数の画素は、焦平面に入射する光線の通過位置とその向きとに対応した検出結果(画像データ)を出力する。なお、必要に応じて、リレーレンズ22とマイクロレンズアレイとの間にレンズが配置されていてもよい。
The
上記のように、観察光源11からの観察照明光の波長範囲は、撮影光源12からの撮影照明光の波長範囲と異なる。このため、被検眼Eや光学系の色分散の影響により、通常の光学系では双方の合焦位置は一致しない。しかしながら、ライトフィールドカメラ21は、撮影光源12からの撮影照明光の眼底反射光と、観察光源11による観察照明光の眼底反射光とを受光して、画像データを取得する。言い換えると、実施形態に係るライトフィールドカメラ21は、合焦手段を変更することなく、近赤外光を照明光として用いた画像と、可視光を照明光として用いた画像の双方でピントが合った画像を取得可能である。すなわち、ライトフィールドカメラ21は、撮影光源12からの撮影照明光の波長範囲の少なくとも一部と観察光源11からの観察照明光の波長範囲の少なくとも一部の受光結果に基づいて画像データを取得することが可能である。
As described above, the wavelength range of the observation illumination light from the observation
演算制御ユニットは、ライトフィールドカメラ21の複数の画素から出力された検出結果(画像データ)に対して公知のデコンボリューション処理(画像復元処理)を施すことによりピントが合った像面位置での画像を生成することが可能である。
The arithmetic and control unit performs a known deconvolution process (image restoration process) on the detection results (image data) output from the plurality of pixels of the
このような眼科撮影装置1には、被検眼Eに固視光束を投射する固視光学系が設けられていてもよい。例えば、固視光学系の光路は、撮影光学系20において穴鏡30とライトフィールドカメラ21との間で撮影光学系20の光路と合成される。すなわち、固視光束は、撮影光学系20の光路を経由して、被検眼Eに導かれる。固視光学系により投射された固視光束は、穴鏡30の穴部を通過し、対物レンズ31により屈折され、被検眼Eの瞳孔を通じて眼底Efに投影される。眼底Efにおける固視光束の投影位置を変更することにより被検眼Eの固視位置を変更することが可能である。固視光学系は、例えば眼底撮影時などに使用される。
Such an
また、眼科撮影装置1には、光学ユニット2と被検眼Eとの位置合わせ(アライメント)を行うためのアライメント指標光を被検眼Eに投射するアライメント光学系が設けられていてもよい。例えば、アライメント光学系の光路は、撮影光学系20において穴鏡30とライトフィールドカメラ21との間で撮影光学系20の光路と合成される。すなわち、アライメント光学系からのアライメント指標光は、撮影光学系20の光路を経由して、穴鏡30の穴部を通過し、対物レンズ31により屈折され、被検眼Eの角膜に照射される。アライメント指標光の角膜反射光は、対物レンズ31及び穴鏡30の穴部を経由し、ライトフィールドカメラ21にて撮像される。ライトフィールドカメラ21により得られる任意の像面位置での像(アライメント指標像)は、観察画像とともにユーザインターフェイス部に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施することが可能である(マニュアルアライメント機能)。また、図示しない演算制御ユニットがアライメント指標像の位置を解析して光学ユニット2を移動させることによりアライメントを行ってもよい(オートアライメント機能)。なお、アライメントは撮影光軸外から前眼部Eaを観察する前眼部カメラを用いて実施してもよい。
Further, the
〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニットの構成について説明する。演算制御ユニットは、光学ユニット2、ユーザインターフェイス部400の各部を制御する。例えば演算制御ユニットは、被検眼Eの眼底像をユーザインターフェイス部400に表示させる。演算制御ユニットは、例えば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含む。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼科撮影装置1を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニットは、キーボードやマウス等の操作デバイス(入力デバイス)や、LCD等の表示デバイスを備えていてもよい。
[Calculation control unit]
The configuration of the arithmetic control unit will be described. The arithmetic control unit controls each unit of the
〔制御系〕
眼科撮影装置1の制御系の構成について図2を参照しつつ説明する。なお、図2においては、眼科撮影装置1のいくつかの構成要素が省略されており、この実施形態を説明するために特に必要な構成要素が選択的に示されている。
[Control system]
The configuration of the control system of the ophthalmologic photographing
(制御部)
眼科撮影装置1の制御系は、制御部100を中心に構成される。制御部100は、例えば、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部100には、主制御部110と記憶部120とが設けられている。
(Control part)
The control system of the ophthalmologic photographing
(主制御部)
主制御部110は前述の各種制御を行う。例えば、主制御部110は、観察光源11や撮影光源12の点灯制御や消灯制御、ライトフィールドカメラ21の撮影制御などを行う。また、主制御部110は、光学系駆動部2A、データ処理部300、ユーザインターフェイス部400などを制御する。
(Main control unit)
The main control unit 110 performs the various controls described above. For example, the main control unit 110 performs lighting control and extinguishing control of the observation
光学系駆動部2Aは、図1に示す光学ユニット2(装置光学系)を3次元的に移動する移動機構を駆動する。この移動機構には、光学ユニット2を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。主制御部110は、光学系駆動部2Aを制御して、眼科撮影装置1に設けられた光学系を3次元的に移動させることができる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Eの運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングは、被検眼Eを動画撮影して得られる画像に基づき被検眼Eの位置や向きに合わせて装置光学系をリアルタイムで移動させることにより、アライメントが合った好適な位置関係を維持する機能である。
The optical
(記憶部)
記憶部120は、各種のデータを記憶する。記憶部120に記憶されるデータとしては、例えば、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、被検者の疾患名(緑内障や白内障など)などを表す情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部120には、眼科撮影装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
(Memory part)
The storage unit 120 stores various data. Examples of data stored in the storage unit 120 include image data of a fundus image and eye information to be examined. The eye information includes information about the subject such as the patient ID and name, information about the subject's disease name (such as glaucoma and cataract), and information about the eye such as left / right eye identification information. including. The storage unit 120 stores various programs and data for operating the
(データ処理部)
データ処理部300は、ライトフィールドカメラ21により得られた画像データに対して各種のデータ処理(画像処理)や解析処理を施す。例えば、データ処理部300は、画像の輝度補正を実行する。また、データ処理部300は、光学ユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
(Data processing part)
The
データ処理部300は、デコンボリューション処理部310と、画質評価部320と、最良像抽出部330とを含む。
The
デコンボリューション処理部310は、ライトフィールドカメラ21により得られた画像データに対して公知のデコンボリューション処理を施す。例えば、デコンボリューション処理部310は、次のような処理を行う。まず、デコンボリューション処理部310は、主制御部110又はユーザにより指定された撮影光学系20の光軸方向の像面位置に応じて、画像データに対して光線追跡処理等を施して複数のステレオ画像群を形成する。デコンボリューション処理部310は、形成された画像群から公知のアルゴリズムを用いて視差を求め、求められた視差に応じて画像群を平行移動して重ね合わせ、重ね合わされた画像群に対して平均化処理を施すことで当該像面位置に対応した画像(リフォーカス画像)を生成する。ユーザは、ユーザインターフェイス部400を用いて観察する像面位置を指定することが可能である。デコンボリューション処理部310は、撮影光学系20の光軸方向の任意の像面位置に対応した画像を生成することが可能である。
The
画質評価部320は、デコンボリューション処理部310により生成された任意の像面位置における画像の画質を評価する。画質評価部320は、生成された画像の画質を表す評価値を求め、求められた評価値に基づいて当該画像の画質を評価することが可能である。評価値としては、例えば、コントラストや輝度むらに対応する値などがある。この実施形態では、画質評価部320は、生成された画像のコントラストに基づいて当該画像の画質を評価する。例えば、画質評価部320は、デコンボリューション処理部310により生成された画像全体の輝度分布における輝度差、又は当該画像における特徴領域の輝度分布における輝度差を評価値として求め、求められた評価値に基づいて当該画像の画質を評価する。特徴領域は、被検眼Eの特徴部位(特徴部位の境界)に対応する位置を含む領域であってよい。また、特徴領域は、画像中のあらかじめ決められた領域であってもよい。
The image
画質評価部320は、取得された画像の品質を直接的に評価するものに限定されない。画質評価部320は、取得された画像に描出された像を解析することにより当該画像の品質を間接的に評価してもよい。例えば、被検眼Eと光学ユニット2との相対位置が所定の基準相対位置のとき輝点像のサイズが最小となるように被検眼に近赤外光の光束を投射し、当該光束が投射されている被検眼の任意の像面位置の画像を取得する。画質評価部320は、デコンボリューション処理部310により生成された複数の像面位置における画像それぞれに描出された輝点像のサイズや位置関係に基づいて画質を評価することが可能である。
The image
最良像抽出部330は、画質評価部320による評価結果に基づいて、デコンボリューション処理部310により生成された画像の中から最も高画質の画像を抽出する。例えば、最良像抽出部330は、デコンボリューション処理部310により生成された撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置に対応した複数の眼底像のうち最も高画質の画像としてコントラストが最も良い眼底像(輝度差が最大の眼底像)を抽出する。
The best
以上のように機能するデータ処理部300は、例えば、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。
The
(ユーザインターフェイス部)
ユーザインターフェイス部400には、操作部410と表示部420とが含まれる。操作部410は、前述した演算制御ユニットの操作デバイスを含んで構成される。操作部410には、眼科撮影装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。表示部420は、前述した演算制御ユニットの表示デバイスを含んで構成される。また、表示部420は、光学ユニット2の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
(User interface part)
The
なお、操作部410と表示部420とは、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。例えばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部410は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部410に対する操作内容は、電気信号として制御部100に入力される。また、表示部420に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)と、操作部410とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。
Note that the operation unit 410 and the
撮影光源12は、実施形態に係る「第1光源」の一例である。観察光源11は、実施形態に係る「第2光源」の一例である。データ処理部300は、実施形態に係る「画像生成部」の一例である。最良像抽出部330は、実施形態に係る「画像抽出部」の一例である。穴鏡30は、実施形態に係る「光路合成部材」の一例である。光学系駆動部2Aは、実施形態に係る「駆動部」の一例である。
The
[動作例]
図3に、第1実施形態に係る眼科撮影装置1の動作例を示す。図3は、被検眼Eの眼底Efを撮影する場合の動作フローの一例を表す。ここでは、公知の手法で被検眼Eに対する光学ユニット2の位置合わせ(x方向、y方向及びz方向)が完了しているものとする。例えば、主制御部110は、操作部410に対するユーザの操作内容に基づいて図示しないアライメント光学系により被検眼Eにアライメント指標光を投射させ、被検眼Eの観察画像とともにアライメント指標光の角膜反射光に基づくアライメント指標像を表示部420に表示させる。ユーザは、表示部420に表示された画像を見ながら操作部410に対して操作を行うことで被検眼Eに対する光学ユニット2の位置合わせを完了させる。
[Operation example]
FIG. 3 shows an operation example of the ophthalmologic photographing
(S1)
主制御部110は、観察光源11を制御して観察光源11を点灯させる。観察光源11からの観察照明光は、上記のように、ダイクロイックミラー13により反射され、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部にて反射され、対物レンズ31により屈折された眼底Efを照明する。
(S1)
The main control unit 110 controls the observation
(S2)
主制御部110は、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、観察照明光で照明されている被検眼Eの眼底Efの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S2)
The main control unit 110 controls the
(S3)
続いて、主制御部110は、S2においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置における複数の眼底像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。
(S3)
Subsequently, the main control unit 110 uses the image data obtained from the
(S4)
主制御部110は、S3において生成された複数の眼底像それぞれについて画質評価部320に画質を評価させる。主制御部110は、画質評価部320による評価結果に基づいて、最も高画質の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、上記のようにS3において生成された複数の像面位置における眼底像のうち最もコントラストが良い像面位置における眼底像を抽出する。
(S4)
The main control unit 110 causes the image
画質評価部320により評価された複数の眼底像の像面位置の間隔が粗く、最良像抽出部330により抽出された眼底像の評価値が所定の閾値未満である場合、画質評価部320は、当該抽出された眼底像の最良像面位置の近傍で像面位置の間隔を細かくして画像を取得し、取得された画像の画質を評価し、最良像抽出部330は、その評価結果に基づいてコントラストがより良い像面位置における眼底像を抽出することが可能である。
When the interval between the image plane positions of the plurality of fundus images evaluated by the image
(S5)
主制御部110は、S4において抽出された像面位置における眼底像を表示部420に動画表示させる。ユーザは、表示部420に表示された眼底像を見ながら撮影位置や固視位置等を確認することができる。
(S5)
The main control unit 110 displays the fundus image at the image plane position extracted in S4 on the
(S6)
主制御部110は、撮影開始のトリガーを得て、観察光源11を制御して観察光源11を消灯させる。
(S6)
The main control unit 110 obtains a trigger for starting photographing and controls the observation
(S7)
続いて、主制御部110は、撮影光源12を制御して撮影光源12を点灯させる。撮影光源12からの撮影照明光は、上記のように、ダイクロイックミラー13を透過し、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部にて反射され、対物レンズ31により屈折された眼底Efを照明する。
(S7)
Subsequently, the main control unit 110 controls the photographing
(S8)
主制御部110は、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、撮影照明光が照射されている被検眼Eの眼底Efの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S8)
The main control unit 110 controls the
(S9)
続いて、主制御部110は、S8においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置における眼底像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、S2と同様に、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。S9における複数の像面位置は、S4における像面位置の付近で設定されてよい。
(S9)
Subsequently, the main control unit 110 generates a fundus image at a plurality of image plane positions in the optical axis direction of the photographing
(S10)
主制御部110は、S4と同様に、S9において生成された複数の眼底像それぞれについて画質評価部320に画質を評価させる。主制御部110は、画質評価部320による評価結果に基づいて、最も高画質の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、S9において生成された複数の眼底像のうち最もコントラストが良い眼底像を最も高画質の眼底像として抽出する。
(S10)
Similarly to S4, the main control unit 110 causes the image
S10においても、S4と同様に、画質評価部320により評価された複数の眼底像の像面位置の間隔が粗く、最良像抽出部330により抽出された眼底像の評価値が所定の閾値未満である場合、画質評価部320は、当該抽出された眼底像の最良像面位置の近傍で像面位置の間隔を細かくして画像を取得し、取得された画像の画質を評価し、最良像抽出部330は、その評価結果に基づいてコントラストがより良い像面位置における眼底像を抽出することが可能である。
In S10, as in S4, the interval between the image plane positions of the plurality of fundus images evaluated by the image
(S11)
主制御部110は、S10において抽出された眼底像を表示部420に表示させる。以上で、眼科撮影装置1の動作は終了である(エンド)。
(S11)
The main control unit 110 causes the
以上説明したように、第1実施形態によれば、撮影光学系20においてライトフィールドカメラ21を設けるようにしたので、取得された画像に対してデコンボリューション処理を施すことでz方向の複数の像面位置における画像を生成することができる。それにより、生成された複数の画像の画質を評価して最もピントの合った画像を抽出することが可能になる。従って、撮影光学系20のフォーカス調整を行うための光学系や制御系を不要にすることができる。また、従来のように撮影光学系20により得られた画像のピントを判定するために設けられていた赤外光のスプリット光投影系を不要にすることができる。
As described above, according to the first embodiment, since the
また、第1実施形態によれば、単一のライトフィールドカメラにより赤外光による撮影と可視光による撮影とを行うようにしたので、赤外光と可視光との波長差に起因したピント誤差を補正するための光学素子(レンズ)を設ける必要がなくなる。 In addition, according to the first embodiment, since photographing with infrared light and photographing with visible light are performed by a single light field camera, a focus error due to a wavelength difference between infrared light and visible light is performed. There is no need to provide an optical element (lens) for correcting the above.
更に、従来では、眼底Efの形状によって眼底Efの全面にピントが合った画像が得ることができない場合があった。このような場合でも、第1実施形態によれば、眼底像の部分ごとにピントのあった画像を抽出して合成することで、眼底Efの全面にピントのあった画像を取得することができるようになる。 Further, conventionally, there may be a case where an image focused on the entire surface of the fundus oculi Ef cannot be obtained due to the shape of the fundus oculi Ef. Even in such a case, according to the first embodiment, an image that is in focus on the entire surface of the fundus oculi Ef can be acquired by extracting and synthesizing an image that is in focus for each portion of the fundus image. It becomes like this.
なお、この実施形態において、スプリット光投影系の光を検出することによる眼底のピント合わせ、及び赤外光の照明による眼底像を取得して測定部位(視神経乳頭など)の観察のために、撮影光学系20に赤外光による撮影系が設けられていてもよい。この場合、リレーレンズ22とリレーレンズ24の間にビームスプリッタを配置し、当該撮影系の光路と撮影光学系20の光路とを合成するように構成することが可能である。
In this embodiment, the fundus is focused for detecting the light of the split light projection system, and the fundus image is obtained by illuminating with infrared light to take an image for observation of the measurement site (optic nerve head, etc.). The
<第2実施形態>
第1実施形態では、ライトフィールドカメラ21を用いて撮影光学系20の複数の像面位置における眼底像を取得する場合について説明したが、実施形態に係る眼科撮影装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、実施形態に係る眼科装置は、撮影光学系の光路に配置可能な視度補正レンズを含んでもよい。
Second Embodiment
In the first embodiment, a case has been described in which a fundus image at a plurality of image plane positions of the photographing
以下では、第2実施形態に係る眼科撮影装置について、第1実施形態に係る眼科撮影装置1との相違点を中心に説明する。
Hereinafter, the ophthalmologic photographing apparatus according to the second embodiment will be described focusing on differences from the ophthalmic photographing
図4に、第2実施形態に係る眼科撮影装置の光学系の構成例を示す。図4において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 4 shows a configuration example of the optical system of the ophthalmologic photographing apparatus according to the second embodiment. 4, parts that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
第2実施形態に係る眼科撮影装置1aの光学系の構成が第1実施形態に係る眼科撮影装置1の光学系の構成と異なる点は、光学ユニット2に代えて光学ユニット2aが設けられた点である。光学ユニット2aが光学ユニット2と異なる点は、撮影光学系20に代えて撮影光学系20aが設けられた点である。撮影光学系20aが撮影光学系20と異なる点は、リレーレンズ22とリレーレンズ24との間の光路に対して視度補正レンズ40が挿脱可能に設けられた点である。
The configuration of the optical system of the
視度補正レンズ40は、強度の近視を補正するためのマイナス(−)レンズと、強度の遠視を補正するために用いられるプラス(+)レンズとを含む。マイナスレンズとして、例えば、−10D(ディオプター)の凹レンズが用いられる。プラスレンズとして、例えば、+10Dの凸レンズが用いられる。
The
図5に、第2実施形態に係る眼科撮影装置1aの制御系の概略構成のブロック図を示す。図5において、図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
FIG. 5 shows a block diagram of a schematic configuration of a control system of the ophthalmologic photographing
光学ユニット2aには、上記のように視度補正レンズ40を挿脱するためのレンズ駆動部40Aが設けられている。
The
例えば、回動軸を中心に回動可能なターレット板に、周方向に沿って視度補正レンズ40(マイナスレンズ及びプラスレンズ)が配設される。また、ターレット板の周方向には、穴部が形成される。レンズ駆動部40Aは、撮影光学系20aの光軸から偏心した位置に設けられた回動軸の回りにターレット板を回動する。レンズ駆動部40Aによりターレット板を回動軸の回りに回動させることにより、撮影光学系20aの光路にマイナスレンズやプラスレンズを配置させたり、当該光路から視度補正レンズ40を退避させたりすることができる。
For example, a diopter correction lens 40 (a minus lens and a plus lens) is disposed along a circumferential direction on a turret plate that is rotatable about a rotation axis. Moreover, a hole is formed in the circumferential direction of the turret plate. The lens driving unit 40A rotates the turret plate around a rotation shaft provided at a position decentered from the optical axis of the photographing
また、例えば、撮影光学系20aの光路に直交する方向に視度補正レンズ40が配設され、かつ、穴部が形成された平面板を、当該方向にスライドさせることで撮影光学系20aの光路に対して視度補正レンズ40を挿脱させるようにしてもよい。この場合、レンズ駆動部40Aは、当該平面板を当該方向にスライドさせる。それにより、撮影光学系20aの光路に視度補正レンズ40が配置されたり、撮影光学系20aの光路から視度補正レンズ40が退避されたりする。
Further, for example, a
第2実施形態に係る眼科撮影装置1aの制御系の構成が第1実施形態に係る眼科撮影装置1の制御系の構成と異なる点は、制御部100に代えて制御部100aが設けられた点である。制御部100aは、主制御部110aと、記憶部120aとを含む。主制御部110aによる制御内容は、主制御部110による制御内容に対してレンズ駆動部40Aに対する制御が追加されている。主制御部110aは、記憶部120aに記憶されているプログラムに従って、上記の制御を実行する。
The configuration of the control system of the
図6A及び図6Bに、第2実施形態に係る眼科撮影装置1aの動作例を示す。図6A及び図6Bは、必要に応じて視度補正レンズ40を併用しつつ被検眼Eの眼底Efを撮影する場合の動作フローの一例を表す。ここでは、第1実施形態と同様に、公知の手法で被検眼Eに対する光学ユニット2aの位置合わせ(x方向、y方向及びz方向)が完了しているものとする。
6A and 6B show an operation example of the ophthalmologic photographing
(S21)
主制御部110aは、観察光源11を制御して観察光源11を点灯させる。観察光源11からの観察照明光は、上記のように、ダイクロイックミラー13により反射され、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部にて反射され、対物レンズ31により屈折された眼底Efを照明する。
(S21)
The
(S22)
主制御部110aは、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、観察照明光が照射されている被検眼Eの眼底Efの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S22)
The
(S23)
続いて、主制御部110aは、S22においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20aの光軸方向の複数の像面位置における複数の眼底像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。
(S23)
Subsequently, the
(S24)
主制御部110aは、S23において生成された複数の眼底像それぞれについて画質評価部320に画質を評価させる。主制御部110は、画質評価部320による評価結果に基づいて、最も高画質の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、上記のようにS23において生成された複数の眼底像のうち最もコントラストが良い眼底像を最も高画質の眼底像として抽出する。S24では、S4と同様に、コントラストが良い眼底像が抽出されてよい。
(S24)
The
(S25)
主制御部110aは、S24において抽出された眼底像の画質について十分な画質が得られているか否かを判定する。被検眼Eが強度近視又は強度遠視である場合、撮影光学系20の光軸方向の像面位置の変更可能範囲内で十分な画質の眼底像が得られない場合がある。そこで、主制御部110aは、画質評価部320による評価結果に基づいて、S24において抽出された眼底像の画質について十分な画質が得られているか否かを判定する。例えば、画質評価部320は、各眼底像について被検眼Eの特徴部位の境界に相当する部分の輝度差を求める。主制御部110aは、S23において生成された複数の眼底像のうち当該輝度差が最大の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。そして、主制御部110aは、抽出された眼底像における輝度差が所定の閾値以上であるとき、十分な画質の眼底像であると判定し、当該輝度差が所定の閾値未満であるとき十分な画質の眼底像ではないと判定する。
(S25)
The
S24において抽出された眼底像の画質について十分な画質が得られていると判定されたとき(S25:Y)、眼科撮影装置1aの動作はS26に移行する。S24において抽出された眼底像の画質について十分な画質が得られていないと判定されたとき(S25:N)、眼科撮影装置1aの動作はS27に移行する。
When it is determined that the image quality of the fundus image extracted in S24 is sufficient (S25: Y), the operation of the ophthalmologic photographing
(S26)
S25において眼底像の画質について十分な画質が得られていると判定されたとき(S25:Y)、主制御部110aは、S24において抽出された眼底像を表示部420に表示させる。ユーザは、表示部420に表示された眼底像を見ながら撮影位置や固視位置等を確認することができる。
(S26)
When it is determined in S25 that the image quality of the fundus image is sufficient (S25: Y), the
(S27)
S25において眼底像の画質について十分な画質が得られていないと判定されたとき(S25:N)、主制御部110aは、視度をプラス側に補正するか否かを判定する。例えば、主制御部110aは、複数の眼底像のうちS24において抽出された眼底像の像面位置に対して、プラス側の像面位置の眼底像の画質(上記部分の輝度差)とマイナス側の像面位置の眼底像の画質(上記部分の輝度差)とを比較する。プラス側の像面位置の眼底像の画質が、マイナス側の像面位置の眼底像の画質より高いと判定されたとき、主制御部110aは、視度をプラス側に補正すると判定する。マイナス側の像面位置の眼底像の画質が、プラス側の像面位置の眼底像の画質より高いと判定されたとき、主制御部110aは、視度をマイナス側に補正すると判定する。
(S27)
When it is determined in S25 that the image quality of the fundus image is not sufficient (S25: N), the
視度をプラス側に補正すると判定されたとき(S27:Y)、眼科撮影装置1aの動作はS28に移行する。視度をプラス側に補正しないと判定されたとき(S27:N)、眼科撮影装置1aの動作はS29に移行する。
When it is determined that the diopter is corrected to the plus side (S27: Y), the operation of the ophthalmologic photographing
(S28)
S27において視度をプラス側に補正すると判定されたとき(S27:Y)、主制御部110aは、レンズ駆動部40Aを制御することにより撮影光学系20の光路にプラスレンズ(視度補正レンズ40)を配置させる。続いて、眼科撮影装置1aの動作はS22に移行する。
(S28)
When it is determined in S27 that the diopter is corrected to the plus side (S27: Y), the
(S29)
S27において視度をプラス側に補正しないと判定されたとき(S27:N)、主制御部110aは、レンズ駆動部40Aを制御することにより撮影光学系20の光路にマイナスレンズ(視度補正レンズ40)を配置させる。続いて、眼科撮影装置1aの動作はS22に移行する。
(S29)
When it is determined in S27 that the diopter is not corrected to the plus side (S27: N), the
(S30)
S26に続いて、主制御部110aは、観察光源11を制御して観察光源11を消灯させる。
(S30)
Subsequent to S26, the
(S31)
次に、主制御部110aは、撮影光源12を制御して撮影光源12を点灯させる。撮影光源12からの撮影照明光は、上記のように、ダイクロイックミラー13を透過し、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部にて反射され、対物レンズ31により屈折された眼底Efを照明する。
(S31)
Next, the
(S32)
主制御部110aは、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、撮影照明光が照射されている被検眼Eの眼底Efの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S32)
The
(S33)
主制御部110aは、S32においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置それぞれにおける複数の眼底像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、S22と同様に、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。
(S33)
The
(S34)
主制御部110aは、S24と同様に、S33において生成された複数の眼底像それぞれについて画質評価部320に画質を評価させる。主制御部110は、画質評価部320による評価結果に基づいて、最も高画質の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、S33において生成された複数の眼底像のうち最もコントラストが良い眼底像を最も高画質の眼底像として抽出する。
(S34)
The
(S35)
主制御部110は、S34において抽出された眼底像を表示部420に表示させる。以上で、眼科撮影装置1aの動作は終了である(エンド)。
(S35)
The main control unit 110 causes the
以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、視度補正のための視度補正レンズを設けるようにしたので、強度近視や強度遠視等に起因した補正量の大きなフォーカス位置の調整については視度補正レンズの挿脱で実現し、補正量の小さなフォーカス位置の調整についてはライトフィールドカメラ21で実現することができる。
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. In other words, since a diopter correction lens for diopter correction is provided, adjustment of the focus position with a large correction amount due to intensity myopia or intensity hyperopia is realized by inserting and removing the diopter correction lens. Adjustment of the focus position with a small amount can be realized by the
<第3実施形態>
第1実施形態又は第2実施形態では、ライトフィールドカメラ21を撮影にだけ用いる場合について説明したが、実施形態に係る眼科撮影装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、ライトフィールドカメラ21を撮影と、光学ユニットと被検眼とのz方向(撮影光学系20の光軸方向)の位置合わせとに用いてもよい。
<Third Embodiment>
In the first embodiment or the second embodiment, the case where the
以下では、第3実施形態に係る眼科撮影装置について、第1実施形態に係る眼科撮影装置1との相違点を中心に説明する。
Hereinafter, an ophthalmologic photographing apparatus according to the third embodiment will be described focusing on differences from the ophthalmic photographing
図7に、第3実施形態に係る眼科撮影装置の光学系の構成例を示す。図7において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 7 shows a configuration example of an optical system of an ophthalmologic photographing apparatus according to the third embodiment. 7, parts that are the same as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof will be omitted as appropriate.
第3実施形態に係る眼科撮影装置1bの光学系の構成が第1実施形態に係る眼科撮影装置1の光学系の構成と異なる点は、光学ユニット2に代えて光学ユニット2bが設けられた点である。光学ユニット2bの構成が光学ユニット2の構成と異なる点は、前眼部観察光源70が追加された点と、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に対して穴鏡30が挿脱可能である点である。前眼部観察光源70は、被検眼Eの前眼部Eaに光を照射する。
The configuration of the optical system of the ophthalmic imaging apparatus 1b according to the third embodiment is different from the configuration of the optical system of the
ライトフィールドカメラ21は、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に穴鏡30が配置されている状態で被検眼Eの眼底Efを撮影することにより眼底Efの画像データを取得することが可能である。また、ライトフィールドカメラ21は、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路から穴鏡30が退避されている状態で被検眼Eの前眼部Eaを撮影することにより前眼部Eaの画像データを取得することが可能である。
In the same manner as in the first and second embodiments, the
なお、撮影光学系20において、例えば、穴鏡30とリレーレンズ24との間に前眼部ピントレンズが挿脱可能に設けられていてもよい。この場合、ライトフィールドカメラ21により前眼部Eaを撮影するとき(すなわち、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路から穴鏡30が退避されるとき)、撮影光学系20の光路に前眼部ピントレンズが配置される。ライトフィールドカメラ21により眼底Efを撮影するとき(すなわち、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に穴鏡30が配置されるとき)、撮影光学系20の光路から前眼部ピントレンズが退避される。
In the photographing
前眼部観察光源70は、撮影光学系20の光軸外から被検眼Eの前眼部Eaに光を照射する。前眼部観察光源70は、観察光源11と同様に、例えば、ハロゲンランプ又はLEDを含む。前眼部観察光源70は、観察光源11と同様に、観察照明光として近赤外光を発する。図7では、撮影光学系20の光軸を中心に複数の前眼部観察光源70が設けられている。前眼部観察光源70は被検眼Eの前眼部Eaを照明するための光源であるのに対し、観察光源11は被検眼Eの眼底Efを照明するための光源である。以下では、観察光源11を眼底観察光源と表記する場合がある。
The anterior ocular segment observation
図8に、第3実施形態に係る眼科撮影装置1bの制御系の概略構成のブロック図を示す。図8において、図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 8 shows a block diagram of a schematic configuration of a control system of the ophthalmologic photographing apparatus 1b according to the third embodiment. 8, parts similar to those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
光学ユニット2bには、上記した前眼部観察光源70の他に、穴鏡30を挿脱するための穴鏡駆動部30Aが設けられている。
In addition to the anterior ocular segment observation
穴鏡駆動部30Aには、例えば、穴鏡30を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。それにより、制御部100bからの制御を受けた穴鏡駆動部30Aが穴鏡30を移動することにより、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に対して穴鏡30を挿脱することができる。なお、手動又はユーザの操作部410に対する操作により穴鏡駆動部30Aが照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に対して穴鏡30を挿脱するようにしてもよい。
For example, the hole mirror driving unit 30A includes a holding member that holds the
第3実施形態に係る眼科撮影装置1bの制御系の構成が第1実施形態に係る眼科撮影装置1の制御系の構成と異なる点は、制御部100に代えた制御部100bが設けられた点と、データ処理部300に代えてデータ処理部300bが設けられた点である。制御部100bは、主制御部110aと、記憶部120aとを含む。主制御部110bによる制御内容は、主制御部110による制御内容に対して、前眼部観察光源70に対する制御と、穴鏡駆動部30Aに対する制御と、前眼部アライメント制御とが追加されている。この実施形態に係る前眼部アライメント制御は、被検眼Eの前眼部Eaにおける特徴部位(例えば、瞳孔領域、瞳孔縁、虹彩模様など)の位置を基準に被検眼Eと光学ユニット2bとの距離を所定の距離に合わせる位置合わせ制御に相当する。主制御部110bは、記憶部120bに記憶されているプログラムに従って、上記の制御を実行する。
The configuration of the control system of the ophthalmic imaging apparatus 1b according to the third embodiment is different from the configuration of the control system of the
データ処理部300bは、デコンボリューション処理部310と、画質評価部320と、最良像抽出部330と、位置特定部340と、ずれ量特定部350とを含む。
The
デコンボリューション処理部310は、上記の実施形態のように眼底Efの画像データに対して公知のデコンボリューション処理を施す。また、デコンボリューション処理部310は、ライトフィールドカメラ21により前眼部Eaを撮影することにより得られた前眼部Eaの画像データに対して公知のデコンボリューション処理を施すことが可能である。デコンボリューション処理部310は、ライトフィールドカメラ21により得られた前眼部Eaの画像データに対してデコンボリューション処理を施すことにより、撮影光学系20の光軸方向の任意の像面位置における前眼部像を生成することができる。
The
画質評価部320は、上記の実施形態における眼底像の画質に加えて、デコンボリューション処理部310により生成された前眼部像の画質を評価することができる。
The image
位置特定部340は、ライトフィールドカメラ21により得られた被検眼Eの前眼部像における特徴位置を特定する。位置特定部340は、デコンボリューション処理部310によって生成された複数の前眼部像それぞれに対して特徴位置を特定することが可能である。特徴位置としては、被検眼Eの瞳孔中心(重心)、角膜中心(重心)、瞳孔縁、又は所定の虹彩模様が存在する位置などであってよい。例えば、位置特定部340は、被検眼Eの前眼部像の画素値(輝度値など)の分布に基づいて、被検眼Eの瞳孔に相当する画像領域(瞳孔領域)を特定する。一般に瞳孔は他の部位よりも低輝度で描画されるので、低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。次に、位置特定部340は、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭(の近似円または近似楕円)の中心位置を特定し、これを瞳孔中心とすることができる。また、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を瞳孔中心としてもよい。なお、他の特徴部位に対応する特徴位置を特定する場合であっても、上記と同様に撮影画像の画素値の分布に基づいて当該特徴位置を特定することが可能である。また、位置特定部340は、被検眼Eの角膜に指標光束を投射し、角膜からの反射光束に基づく反射像(プルキンエ像)を検出し、当該反射像の位置を被検眼Eの位置として特定することも可能である。
The
最良像抽出部330は、上記の実施形態のようにコントラストが最も良い像面位置における前眼部像を抽出する。また、最良像抽出部330は、デコンボリューション処理部310により生成された撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置に対応した複数の前眼部像のうち、位置特定部340により特定された特徴位置における画質が最も高い前眼部像(コントラストが最も良い前眼部像)を抽出することができる。
The best
ずれ量特定部350は、最良像抽出部330により抽出された前眼部像に対応した像面位置と基準位置との撮影光学系20の光軸方向のずれ量を特定する。基準位置は、撮影光学系20の光軸上におけるマイクロレンズアレイの配置位置であってよい。当該配置位置は、対物レンズ31から既定の距離だけ離れた位置であり、従来の前眼部観察系ではカメラの受光面と光学的に略共役な位置である。ずれ量特定部350は、あらかじめ既知の当該配置位置を基準として、最良像抽出部330により抽出された前眼部像に対応した像面位置との変位を上記のずれ量として特定することが可能である。
The shift
主制御部110bは、ずれ量特定部350により特定されたずれ量がキャンセルされるように光学系駆動部2Aを制御して光学ユニット2bと被検眼Eとを相対移動させる。
The main control unit 110b controls the optical
図9に、第3実施形態に係る眼科撮影装置1bの動作例を示す。図9は、あらかじめx方向及びy方向の被検眼Eに対する光学ユニット2の位置合わせが完了し、z方向の被検眼Eに対する光学ユニット2bの位置合わせを行いつつ、被検眼Eの眼底Efを撮影する場合の動作フローの一例を表す。
FIG. 9 shows an operation example of the ophthalmologic photographing apparatus 1b according to the third embodiment. FIG. 9 shows the image of the fundus oculi Ef of the eye E while the
(S41)
まず、主制御部110bは、穴鏡駆動部30Aを制御することにより、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路から穴鏡30を退避させる。
(S41)
First, the main control unit 110b controls the hole mirror driving unit 30A to retract the
(S42)
次に、主制御部110bは、前眼部観察光源70を制御して前眼部観察光源70を点灯させる。
(S42)
Next, the main control unit 110b controls the anterior segment observation
上記のように撮影光学系20に前眼部ピントレンズが設けられている場合、主制御部110bは、撮影光学系20の光路に前眼部ピントレンズを配置させる。
As described above, when the imaging
(S43)
主制御部110bは、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、前眼部観察光源70からの照明光が照射されている被検眼Eの前眼部Eaの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S43)
The main control unit 110b controls the
(S44)
続いて、主制御部110bは、S43においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置それぞれの前眼部像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。
(S44)
Subsequently, the main control unit 110b uses the image data obtained from the
(S45)
主制御部110bは、S44において生成された複数の像面位置における前眼部像それぞれについて瞳孔領域を位置特定部340に特定させる。更に、主制御部110bは、複数の前眼部像それぞれについて瞳孔領域の画質を画質評価部320に評価させる。主制御部110bは、画質評価部320による評価結果に基づいて、瞳孔領域について最も高画質の前眼部像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、上記のようにS44において生成された複数の前眼部像のうち瞳孔のエッジや虹彩の紋様等についてコントラストが最も良い前眼部像を最も高画質の前眼部像として抽出する。
(S45)
The main control unit 110b causes the
(S46)
主制御部110bは、S45において抽出された前眼部像に対応した像面位置と上記の基準位置との撮影光学系20の光軸方向のずれ量をずれ量特定部350に特定させる。
(S46)
The main control unit 110b causes the shift
(S47)
主制御部110bは、S46において特定されたずれ量に基づいて光学系駆動部2Aを制御して光学ユニット2bと被検眼Eとを相対移動させる。
(S47)
The main control unit 110b controls the optical
(S48)
主制御部110bは、撮影光学系20の光軸方向のアライメントが完了したか否かを判定する。主制御部110bは、被検眼Eと光学ユニット2との間の距離と対物レンズ31の作動距離との差分が所定の閾値以内であるとき当該アライメントが完了したと判定することができる。例えば、主制御部110bは、光学系駆動部2Aに対する制御内容を用いて、被検眼Eと光学ユニット2との間の距離と対物レンズ31の作動距離との差分を求める。撮影光学系20の光軸方向のアライメントが完了したと判定されたとき(S48:Y)、眼科撮影装置1bの動作はS49に移行する。撮影光学系20の光軸方向のアライメントが完了していないと判定されたとき(S48:N)、眼科撮影装置1bの動作はS43に移行する。
(S48)
The main control unit 110b determines whether the alignment of the photographing
(S49)
S48において撮影光学系20の光軸方向のアライメントが完了したと判定されたとき(S48:Y)、主制御部110bは、前眼部観察光源70を制御することにより前眼部観察光源70を消灯させる。
(S49)
When it is determined in S48 that the alignment of the photographing
(S50)
続いて、主制御部110bは、穴鏡駆動部30Aを制御することにより、照明光学系10の光路及び撮影光学系20の光路に穴鏡30を配置させる。
(S50)
Subsequently, the main control unit 110b controls the hole mirror driving unit 30A to place the
上記のように撮影光学系20に前眼部ピントレンズが設けられている場合、主制御部110bは、撮影光学系20の光路から前眼部ピントレンズを退避させる。
As described above, when the anterior ocular focusing lens is provided in the imaging
(S51)
主制御部110bは、撮影光源12を制御して撮影光源12を点灯させる。撮影光源12からの撮影照明光は、上記のように、ダイクロイックミラー13を透過し、穴鏡30の中心領域に形成された穴部の周辺部にて反射され、対物レンズ31により屈折された眼底Efを照明する。
(S51)
The main controller 110b controls the photographing
(S52)
主制御部110bは、ライトフィールドカメラ21を制御することにより、撮影照明光が照射されている被検眼Eの眼底Efの撮影を開始させることにより、ライトフィールドカメラ21に画像データを取得させる。
(S52)
The main control unit 110b controls the
(S53)
主制御部110は、S52においてライトフィールドカメラ21から得られた画像データを用いて、撮影光学系20の光軸方向の複数の像面位置それぞれの眼底像をデコンボリューション処理部310に生成させる。複数の像面位置は、S44と同様に、あらかじめ決められていてもよいし、操作部410を用いてユーザにより指定されてもよい。
(S53)
The main control unit 110 causes the
(S54)
主制御部110bは、S4と同様に、S53において生成された複数の眼底像それぞれについて画質評価部320に画質を評価させる。主制御部110は、画質評価部320による評価結果に基づいて、最も高画質の眼底像を最良像抽出部330に抽出させる。最良像抽出部330は、S53において生成された複数の眼底像のうちコントラストが最も良い眼底像を最も高画質の眼底像として抽出する。
(S54)
Similarly to S4, the main control unit 110b causes the image
(S55)
主制御部110bは、S54において抽出された眼底像を表示部420に表示させる。以上で、眼科撮影装置1の動作は終了である(エンド)。
(S55)
The main control unit 110b displays the fundus image extracted in S54 on the
以上説明したように、第3実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、光路に対して穴鏡30を挿脱可能にしたので、光路に対して穴鏡30を配置することにより従来と同様の眼底像を得ることができる一方、光路から穴鏡30を退避させることによりアライメントが合致した位置においても、前眼部の広い範囲をライトフィールドカメラ21で観察することが可能となる。それにより、ライトフィールドカメラ21を撮影用とアライメント用とで兼用しつつ、アライメント精度を向上させることが可能になる。
As described above, according to the third embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment. That is, since the
なお、撮影用のライトフィールドカメラ21とは別に、穴鏡30を経由しない光学系内にアライメント用のライトフィールドカメラが設けられていてもよい。この場合、穴鏡30を退避させる必要がなくなる。
In addition to the
[効果]
実施形態に係る眼科装置の効果について説明する。
[effect]
The effect of the ophthalmologic apparatus according to the embodiment will be described.
実施形態に係る眼科撮影装置(1、1a、1b)は、照明光学系(10)と、撮影光学系(20、20a)と、画像生成部(データ処理部300、300b)とを含む。照明光学系は、第1光源(撮影光源12)からの光(撮影照明光)を被検眼(E)に照射する。撮影光学系は、照明光学系により第1光源からの光が照射されている被検眼の眼底(Ef)からの光(眼底反射光)をライトフィールドカメラ(21)に導く。画像生成部は、ライトフィールドカメラにより得られた画像データに基づいて撮影光学系の光軸方向(z方向)の所望の像面位置に対応する眼底像を生成する。
The ophthalmologic imaging apparatus (1, 1a, 1b) according to the embodiment includes an illumination optical system (10), imaging optical systems (20, 20a), and an image generation unit (
このような構成によれば、眼底からの光を撮影光学系によりライトフィールドカメラに導き、ライトフィールドカメラにより得られた画像データに基づいて撮影光学系の光軸方向の所望の像面位置に対応した眼底像を生成するようにしたので、撮影光学系のフォーカス調整を行うための光学系や制御系を不要にすることができる。また、従来のように、撮影光学系により得られた画像のピントを判定するために設けられていた赤外光のスプリット光投影系を不要にすることができる。 According to such a configuration, light from the fundus is guided to the light field camera by the photographing optical system, and it corresponds to a desired image plane position in the optical axis direction of the photographing optical system based on the image data obtained by the light field camera. Since the generated fundus image is generated, an optical system and a control system for adjusting the focus of the photographing optical system can be eliminated. Further, as in the prior art, an infrared split light projection system provided for determining the focus of an image obtained by the photographing optical system can be eliminated.
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、照明光学系は、第1光源からの光と、第1光源からの光の第1波長範囲(可視光の波長範囲)と少なくとも一部が異なる第2波長範囲(赤外光の波長範囲)の光を発する第2光源(観察光源11)からの光とを切り替えて被検眼に照射し、ライトフィールドカメラは、第1波長範囲の少なくとも一部及び第2波長範囲の少なくとも一部の光の受光結果に基づいて画像データを取得してもよい。 In the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, the illumination optical system includes a second light at least partially different from the first wavelength range (the visible wavelength range) of the light from the first light source and the light from the first light source. The light field camera switches between the light from the second light source (observation light source 11) that emits light in the wavelength range (wavelength range of infrared light) and irradiates the eye to be examined. Image data may be acquired based on the light reception result of at least part of light in the two wavelength range.
このような構成によれば、ライトフィールドカメラにより第1光源と第2光源からの光で照明されている被検眼を撮影するようにしたので、第1光源からの光と第2光源からの光との波長差に起因した分散によるピント誤差を補正するための光学素子(レンズ)を設ける必要がなくなる。 According to such a configuration, since the eye to be examined is illuminated by the light from the first light source and the second light source by the light field camera, the light from the first light source and the light from the second light source are captured. It is not necessary to provide an optical element (lens) for correcting a focus error due to dispersion caused by the wavelength difference between the first and second lenses.
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、画像生成部は、画像データに基づいて光軸方向の複数の像面位置に対応する複数の眼底像を生成し、画像生成部により生成された複数の眼底像それぞれの画質に基づいて複数の眼底像のいずれか1つを抽出する画像抽出部(最良像抽出部330)を含んでもよい。 In the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, the image generation unit generates a plurality of fundus images corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction based on the image data, and the plurality of fundus images generated by the image generation unit. An image extraction unit (best image extraction unit 330) that extracts any one of a plurality of fundus images based on the image quality of each fundus image may be included.
このような構成によれば、複数の像面位置に対応した眼底像の中から最も高画質の眼底像を抽出するようにしたので、ライトフィールドカメラで得られた画像データから簡素な画像処理によりピントが合った眼底像を容易に取得することができるようになる。 According to such a configuration, since the fundus image having the highest image quality is extracted from the fundus images corresponding to a plurality of image plane positions, simple image processing is performed from image data obtained by the light field camera. It is possible to easily obtain a focused fundus image.
また、実施形態に係る眼科撮影装置は、照明光学系の光路と撮影光学系の光路とを合成する光路合成部材(穴鏡30)と、光路合成部材による合成光路に配置された対物レンズ(31)とを含んでもよい。 The ophthalmic imaging apparatus according to the embodiment includes an optical path synthesis member (hole mirror 30) that synthesizes the optical path of the illumination optical system and the optical path of the imaging optical system, and an objective lens (31) arranged in the synthesis optical path by the optical path synthesis member. ).
このような構成によれば、眼科撮影装置の光学系の構成を簡素化することができるようになる。 According to such a configuration, the configuration of the optical system of the ophthalmologic photographing apparatus can be simplified.
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、光路合成部材は、穴部が被検眼の瞳と光学的に略共役な位置に形成され照明光学系からの光を対物レンズに向けて偏向する穴鏡(30)を含んでもよい。 In the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, the optical path synthesizing member is a hole mirror that deflects light from the illumination optical system toward the objective lens, the hole portion being formed at a position substantially optically conjugate with the pupil of the eye to be examined. (30) may be included.
このような構成によれば、照明光学系の光路と撮影光学系の光路とを簡素な構成で合成し、光学系を小型化することができるようになる。 According to such a configuration, the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system can be combined with a simple configuration, and the optical system can be downsized.
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、光路合成部材は、照明光学系の光路及び撮影光学系の光路に対して挿脱可能であり、画像生成部は、照明光学系の光路及び撮影光学系の光路から光路合成部材が退避された状態において被検眼を撮影光学系により撮影することにより得られた画像データに基づいて光軸方向の複数の像面位置に対応する複数の前眼部像を生成し、画像抽出部は、前眼部像における特徴領域の画質に基づいて複数の前眼部像のいずれか1つを抽出し、画像抽出部により抽出された前眼部像に基づいて光軸方向のずれ量を特定するずれ量特定部(350)を含んでもよい。 In the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, the optical path combining member can be inserted into and removed from the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system, and the image generation unit includes the optical path of the illumination optical system and the photographing optical system. A plurality of anterior segment images corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction based on image data obtained by photographing the eye to be examined by the photographing optical system in a state where the optical path combining member is retracted from the optical path of And generating an image extracting unit that extracts any one of a plurality of anterior ocular segment images based on the image quality of the characteristic region in the anterior ocular segment image, and generates light based on the anterior ocular segment image extracted by the image extracting unit. A shift amount specifying unit (350) that specifies the shift amount in the axial direction may be included.
このような構成によれば、光学系の小型化を図りつつ、撮影光学系の光軸方向について被検眼と光学系との相対位置を求めることが可能になる。また、アライメント合致位置近傍においても前眼部を広範囲にライトフィールドカメラで観察することができる。 According to such a configuration, it is possible to obtain the relative position between the eye to be examined and the optical system in the optical axis direction of the imaging optical system while reducing the size of the optical system. Further, even in the vicinity of the alignment matching position, the anterior segment can be observed with a light field camera over a wide range.
また、実施形態に係る眼科撮影装置は、照明光学系及び撮影光学系を含む光学ユニット(2、2a、2b)と、被検眼とを光軸方向に相対的に移動する駆動部(光学系駆動部2A)と、ずれ量に基づいて駆動部を制御することにより光学ユニットと被検眼とを相対的に移動させる制御部(100、100a、100b)とを含んでもよい。 The ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment includes a driving unit (optical system driving) that relatively moves the optical unit (2, 2a, 2b) including the illumination optical system and the photographing optical system and the eye to be examined in the optical axis direction. 2A) and a control unit (100, 100a, 100b) that relatively moves the optical unit and the eye to be examined by controlling the drive unit based on the amount of deviation.
このような構成によれば、光学系の小型化を図りつつ、撮影光学系の光軸方向について被検眼と光学系との位置合わせを行うことができるようになる。 According to such a configuration, it is possible to align the eye to be examined and the optical system in the optical axis direction of the photographing optical system while reducing the size of the optical system.
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、制御部は、ずれ量に基づいて光学ユニットと被検眼とを相対的に移動させた後、照明光学系の光路及び撮影光学系の光路に光路合成部材が配置された状態において被検眼を撮影光学系により撮影することにより得られた画像データに基づいて画像生成部に眼底像を生成させてもよい。 In the ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment, the control unit relatively moves the optical unit and the eye to be inspected based on the shift amount, and then the optical path combining member is added to the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system. The fundus image may be generated by the image generation unit based on image data obtained by photographing the eye to be examined with the photographing optical system in a state where the eye is placed.
このような構成によれば、ライトフィールドカメラを用いて撮影光学系の光軸方向について被検眼と光学系との位置合わせを行い、かつ、当該ライトフィールドカメラでピントが合った眼底像を取得することが可能な眼科撮影装置を提供することができるようになる。 According to such a configuration, the light field camera is used to align the eye to be examined and the optical system in the optical axis direction of the photographing optical system, and the fundus image in focus is acquired by the light field camera. It is possible to provide an ophthalmologic photographing apparatus capable of performing the above.
また、実施形態に係る眼科撮影装置は、上記のライトフィールドカメラを含んでもよい。 The ophthalmologic photographing apparatus according to the embodiment may include the above light field camera.
このような構成によれば、ライトフィールドカメラを搭載し、従来のような視度調整機構を設けることなく、被検眼の視度の影響をなくすことができる眼科撮影装置を提供することができるようになる。 According to such a configuration, it is possible to provide an ophthalmologic photographing apparatus that is equipped with a light field camera and can eliminate the influence of the diopter of the eye to be examined without providing a conventional diopter adjustment mechanism. become.
(変形例)
第1実施形態〜第3実施形態において説明した構成を任意に組み合わせることが可能である。
(Modification)
The configurations described in the first to third embodiments can be arbitrarily combined.
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この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)を適宜に施すことが可能である。適用される構成は、例えば目的に応じて選択される。また、適用される構成に応じ、当業者にとって自明の作用効果や、本明細書において説明された作用効果が得られる。 The configuration described above is merely an example for favorably implementing the present invention. Therefore, arbitrary modifications (omitted, replacement, addition, etc.) within the scope of the present invention can be made as appropriate. The configuration to be applied is selected according to the purpose, for example. In addition, depending on the configuration to be applied, a function and effect obvious to those skilled in the art and the function and effect described in this specification are obtained.
なお、上記の実施形態は、ライトフィールドカメラの構成やデコンボリューション処理の処理内容に限定されるものではない。上記の実施形態は、ライトフィールドカメラの構成に応じたデコンボリューション処理を行うことで、撮影光学系の光軸方向の複数の像面位置のいずれかに撮影後にフォーカス調整が可能な画像を取得できるものを適用することができる。 In addition, said embodiment is not limited to the structure of a light field camera, or the processing content of a deconvolution process. In the above-described embodiment, by performing the deconvolution processing according to the configuration of the light field camera, it is possible to acquire an image that can be adjusted in focus after photographing at any of a plurality of image plane positions in the optical axis direction of the photographing optical system. Things can be applied.
1、1a、1b 眼科撮影装置
2、2a、2b 光学ユニット
2A 光学系駆動部
10 照明光学系
11 観察光源
12 撮影光源
13 ダイクロイックミラー
14A 虹彩絞り
14B 水晶体絞り
14C 黒点
14D 角膜絞り
16、19、22、24 リレーレンズ
18 ミラー
20、20a 撮影光学系
21 ライトフィールドカメラ
30 穴鏡
31 対物レンズ
40 視度補正レンズ
40A レンズ駆動部
70 前眼部観察光源
100、100a、100b 制御部
110、110a、110b 主制御部
120、120a、120b 記憶部
300、300b データ処理部
310 デコンボリューション処理部
320 画質評価部
330 最良像抽出部
340 位置特定部
350 ずれ量特定部
E 被検眼
Ea 前眼部
Ef 眼底
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記照明光学系により前記第1光源からの光が照射されている前記被検眼の眼底からの光をライトフィールドカメラに導く撮影光学系と、
前記ライトフィールドカメラにより得られた画像データに基づいて前記撮影光学系の光軸方向の所望の像面位置に対応する眼底像を生成する画像生成部と、
を含む眼科撮影装置。 An illumination optical system for irradiating the eye to be examined with light from the first light source;
An imaging optical system that guides light from the fundus of the eye to be examined, which is irradiated with light from the first light source by the illumination optical system, to a light field camera;
An image generation unit that generates a fundus image corresponding to a desired image plane position in the optical axis direction of the imaging optical system based on image data obtained by the light field camera;
Ophthalmologic imaging device.
前記ライトフィールドカメラは、前記第1波長範囲の少なくとも一部及び前記第2波長範囲の少なくとも一部の光の受光結果に基づいて前記画像データを取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科撮影装置。 The illumination optical system switches between light from the first light source and light from a second light source that emits light in a second wavelength range that is at least partially different from the first wavelength range of the light from the first light source. To irradiate the eye to be examined,
The said light field camera acquires the said image data based on the light reception result of at least one part of the said 1st wavelength range, and the light of at least a part of the said 2nd wavelength range. Ophthalmic photography device.
前記画像生成部により生成された複数の眼底像それぞれの画質に基づいて前記複数の眼底像のいずれか1つを抽出する画像抽出部を含む
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科撮影装置。 The image generation unit generates a plurality of fundus images corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction based on the image data;
The image extracting unit for extracting any one of the plurality of fundus images based on the image quality of each of the plurality of fundus images generated by the image generating unit. Ophthalmic photography device.
前記光路合成部材による合成光路に配置された対物レンズと、
を含む
ことを特徴とする請求項3に記載の眼科撮影装置。 An optical path combining member that combines the optical path of the illumination optical system and the optical path of the imaging optical system;
An objective lens disposed in a combined optical path by the optical path combining member;
The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 3, comprising:
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科撮影装置。 The optical path combining member includes a hole mirror in which a hole is formed at a position substantially optically conjugate with the pupil of the eye to be examined and deflects light from the illumination optical system toward the objective lens. The ophthalmologic imaging apparatus according to claim 4.
前記画像生成部は、前記照明光学系の光路及び前記撮影光学系の光路から前記光路合成部材が退避された状態において前記被検眼を前記撮影光学系により撮影することにより得られた画像データに基づいて前記光軸方向の複数の像面位置に対応する複数の前眼部像を生成し、
前記画像抽出部は、前記前眼部像における特徴領域の画質に基づいて前記複数の前眼部像のいずれか1つを抽出し、
前記画像抽出部により抽出された前眼部像に基づいて前記光軸方向のずれ量を特定するずれ量特定部を含む
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の眼科撮影装置。 The optical path combining member can be inserted into and removed from the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system.
The image generation unit is based on image data obtained by photographing the eye to be examined with the photographing optical system in a state where the optical path combining member is retracted from the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system. A plurality of anterior segment images corresponding to a plurality of image plane positions in the optical axis direction,
The image extraction unit extracts one of the plurality of anterior ocular segment images based on the image quality of the characteristic region in the anterior ocular segment image;
The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 4, further comprising a shift amount specifying unit that specifies a shift amount in the optical axis direction based on the anterior segment image extracted by the image extracting unit.
前記ずれ量に基づいて前記駆動部を制御することにより前記光学ユニットと前記被検眼とを相対的に移動させる制御部と、
を含む
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科撮影装置。 An optical unit including the illumination optical system and the photographing optical system, and a drive unit that relatively moves the eye to be examined in the optical axis direction;
A control unit that relatively moves the optical unit and the eye to be examined by controlling the driving unit based on the shift amount;
The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 6, comprising:
ことを特徴とする請求項7に記載の眼科撮影装置。 The control unit relatively moves the optical unit and the eye to be inspected based on the shift amount, and then the optical path combining member is disposed in the optical path of the illumination optical system and the optical path of the photographing optical system. The ophthalmologic photographing apparatus according to claim 7, wherein the fundus image is generated by the image generation unit based on the image data obtained by photographing the eye to be examined by the photographing optical system in a state.
ことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。 The ophthalmologic photographing apparatus according to any one of claims 1 to 8, comprising the light field camera.
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