JP4969925B2 - 眼底観察装置 - Google Patents
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Description
本実施形態に係る眼底観察装置1は、図1に示すように、図11、Yの眼底カメラと同様に機能する眼底カメラユニット1Aと、光画像計測装置(OCT装置)の光学系を格納したOCTユニット150と、各種の演算処理や制御処理等を実行する演算制御装置200とを含んで構成されている。
眼底カメラユニット1Aは、光学的に取得されるデータ(撮像装置10、12により検出されるデータ)に基づいて被検眼の眼底の表面の2次元画像を形成する装置であり、図11に示した従来の眼底カメラ1000とほぼ同様の外観構成を有している。また、眼底カメラユニット1Aは、図12に示した従来の光学系と同様に、被検眼Eの眼底Efを照明する照明光学系100と、この照明光の眼底反射光を撮像装置10に導く撮影光学系120とを備えている。
次に、図3を参照しつつOCTユニット150の構成について説明する。同図に示すOCTユニット150は、光学的な走査により取得されるデータ(後述のCCD184により検出されるデータ)に基づいて眼底の断層画像を形成するための装置である。
次に、演算制御装置200の構成について説明する。この演算制御装置200は、本発明の「コンピュータ」の一例に相当するものである。
以上のような構成を有する眼底観察装置1の制御系の構成について、図5〜図7を参照しつつ説明する。図5に示すブロック図には、眼底観察装置1が具備する構成のうち、本発明に係る動作や処理に関わる部分が特に記載されている。図6には、眼底カメラユニット1Aに設けられた操作パネル3aの構成の一例が記載されている。図7に示すブロック図には、演算制御装置200の詳細構成が記載されている。
眼底観察装置1の制御系は、演算制御装置200の制御部210を中心に構成される。制御部210は、マイクロプロセッサ201、RAM202、ROM203、ハードディスクドライブ204(制御プログラム204a)、通信インターフェイス209等を含んで構成される。
画像形成部220は、眼底カメラユニット1Aの撮像装置10、12からの映像信号に基づいて眼底画像の画像データを形成する処理と、OCTユニット150のCCD184からの検出信号に基づいて眼底Efの断層画像の画像データを形成する処理とを行う。この画像形成部220は、画像形成ボード208や通信インターフェイス209等を含んで構成される。なお、本明細書において、「画像」と、それに対応する「画像データ」とを同一視することがある。
画像処理部230は、画像形成部220により形成された画像の画像データに対して各種の画像処理を施すものである。たとえば、OCTユニット150からの検出信号に基づく眼底Efの断層画像に基づいて眼底Efの3次元画像の画像データを形成する処理や、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理などを実行するものである。
ユーザインターフェイス(UI)240は、図7に示すように、ディスプレイ207等の表示デバイスからなる表示部240Aと、キーボード205やマウス206などの入力デバイスや操作デバイスからなる操作部240Bとを備えている。操作部240Bは、前述のカードリーダ等の読取装置と同様に、本発明の「入力手段」の一例として機能するものである。
眼底カメラユニット1Aの操作パネル3aについて説明する。この撮影パネル3aは、たとえば、図11に示すように、眼底カメラユニット1Aの架台3上に配設されている。
信号光LSの走査は、前述のように、眼底カメラユニット1Aの走査ユニット141のガルバノミラー141A、141Bの反射面の向き(位置)を変更することにより行われる。制御部210は、ミラー駆動機構241、242をそれぞれ制御することで、ガルバノミラー141A、141Bの反射面の向きをそれぞれ変更し、信号光LSを眼底Ef上において走査する。
次に、画像形成部220及び画像処理部230によるOCT画像(眼底Efの断層画像)に関する処理の一例を説明する。
演算制御装置200の詳細な構成について、図7を参照しつつ説明する。ここでは、演算制御装置200の制御部210及び画像処理部230について特に詳しく説明する。
まず、画像処理部230の分散補正部231について説明する。信号光LSは、被検眼Eの内部(水晶体や硝子体)を通過しているときに、その組織による分散の影響を受ける。この分散の影響は、干渉光LCにも反映される。分散補正部231は、眼底画像Ef′や断層画像Gaにおける被検眼Eの分散の影響を補正する処理を行うものである。この分散補正処理には、公知の分散補正アルゴリズムを任意に適用することが可能である。
続いて、制御部210の構成について説明する。まず、主制御部211は、前述した眼底観察装置1の各部の制御を実行するものであり、制御プログラム204aにしたがって処理を行うマイクロプロセッサ201等を含んで構成される。
画像記憶部212は、画像形成部220により形成された眼底Efの表面の2次元画像(眼底画像Ef′)の画像データ212aや、断層画像(の画像データ)Gaを記憶する。画像記憶部212に対する画像データの記憶処理と、画像記憶部212からの画像データの読み出し処理は、主制御部211が実行する。画像記憶部212は、ハードディスクドライブ204等の記憶装置を含んで構成される。
情報記憶部213は、眼底画像Ef′や断層画像Gaが形成されたときの装置各部の主制御部211による制御内容を表す制御情報213aを記憶する。制御情報213aは、後述のように、眼底画像Ef′や断層画像Ga等が撮影された患者の患者識別情報等の患者情報や、撮影を行った日時情報など、当該画像を取得した検査に関連する検査情報とともに(検査情報に関連付けられて)、情報記憶部213に記憶される。
まず、走査制御情報について説明する。この走査制御情報は、眼底Efの断層画像Gaが形成されたときの、走査ユニット141(ガルバノミラー141A、141B、ミラー駆動機構241、242)による信号光LSの眼底Efへの照射位置の走査態様を表す情報である。ここで、「走査態様」には、少なくとも、眼底Efに対する信号光LSの照射位置の配列、間隔、軌跡等に関する態様が含まれている。
(i)走査開始位置RS(走査点R11)に信号光LSを照射したときのガルバノミラー141A、141Bの位置を表す情報(走査開始位置情報);
(ii)走査線Ri方向(x方向)に隣接する走査点Rij、Ri(j+1)の間隔Δxに相当するガルバノミラー141Aの位置(反射面の向き)の変位Δθxの情報(x方向走査間隔情報);
(iii)隣接する走査線Ri、R(i+1)の間隔Δyに相当するガルバノミラー141Bの位置(反射面の向き)の変位Δθy(y方向走査間隔情報);
(iv)走査線R1〜Rmの個数(m個)を示す走査線数情報;
(v)各走査線Riにおける走査点Ri1〜Rinの個数を示す走査点数情報とが含まれている。
投影位置制御情報は、内部固視標の眼底Efへの投影位置を表す情報である。内部固視標は、前述のように、LCD140に表示される画像を眼底Efに導いて投影するようになっている。投影位置制御情報は、たとえば、眼底画像Ef′や断層画像Gaが取得されたときの内部固視標(の画像)のLCD140における表示位置を表す情報を含んでいる。
参照光量制御情報は、断層画像Gaが取得されたときの、濃度フィルタ173による参照光LRの光量の減少量を表す情報である。濃度フィルタ173は、前述のように、濃度フィルタ駆動機構244により回転されることにより、参照光LRの光量の減少量を変更するようになっている。
分散補正パラメータは、前述した分散補正部231による眼底画像Ef′や断層画像Gaの分散補正処理に用いられるパラメータである。
制御情報生成部214は、眼底画像Ef′や断層画像Gaが取得されたときの、主制御部211による装置各部の制御内容に基づいて制御情報213aを生成する処理を行う。より具体的に説明すると、制御情報生成部214は、たとえば、操作パネル3a或いは操作部240B等を用いてユーザが設定した設定内容に応じた装置各部の制御内容に基づいて制御情報214aを生成する。
以上のような構成を有する眼底観察装置1の動作について説明する。図10は、眼底観察装置1の使用形態の一例を表すフローチャートである。
以上のような眼底観察装置1の作用及び効果について説明する。この眼底観察装置1は、眼底Efの眼底画像Ef′と断層画像Gaを形成するものであって、眼底画像Ef′や断層画像Gaが形成されたときの装置各部の制御内容を表す制御情報213aを記憶しておくとともに、新たな画像が形成するときに、記憶されている制御情報213aに基づいて装置各部を制御するように作用する。
以上に詳述した構成は、本発明に係る眼底観察装置を好適に実施するための一例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
1A 眼底カメラユニット
3a 操作パネル
8c 装着部
10、12 撮像装置
100 照明光学系
101 観察光源
103 撮影光源
120 撮影光学系
134、136 ダイクロイックミラー
140 LCD
141 走査ユニット
141A、141B ガルバノミラー
142 レンズ
150 OCTユニット
151 コネクタ部
152 接続線
152a、161、163、164、165 光ファイバ
160 低コヒーレンス光源
162 光カプラ
173 濃度フィルタ
174 参照ミラー
180 スペクトロメータ
184 CCD
200 演算制御装置
201 マイクロプロセッサ
204a 制御プログラム
208 画像形成ボード
208a 眼底画像形成ボード
208b OCT画像形成ボード
210 制御部
211 主制御部
212 画像記憶部
212a 眼底画像の画像データ
213 情報記憶部
213a 制御情報
214 制御情報生成部
220 画像形成部
230 画像処理部
231 分散補正部
240 ユーザインターフェイス
240A 表示部
240B 操作部
241、242 ミラー駆動機構
243 参照ミラー駆動機構
244 濃度フィルタ駆動機構
L0 低コヒーレンス光
LR 参照光
LS 信号光
LC 干渉光
R 走査領域
R1〜Rm 走査線
Rij(i=1〜m、j=1〜n) 走査点
G、G1〜Gm、Ga 断層画像(の画像データ)
Gij(i=1〜m、j=1〜n) 深度方向の画像
E 被検眼
Ef 眼底
Ef′ 眼底画像(眼底の表面の2次元画像)
Claims (13)
- 光学的にデータを取得し、該取得されたデータに基づいて被検眼の眼底の表面の2次元画像を形成する第1の画像形成手段と、前記2次元画像の少なくとも一部に相当する前記眼底の表面の領域を光学的に走査してデータを取得し、該取得されたデータに基づいて前記眼底の断層画像を形成する第2の画像形成手段とを含む画像形成手段と、
該画像形成手段を制御する制御手段と、
前記2次元画像及び前記断層画像の一方の画像が形成されたときの、前記制御手段による前記画像形成手段の制御内容を表す制御情報を記憶する記憶手段と、
を備え、
前記第2の画像形成手段は、
光源と、
該光源から出力された光を前記眼底に向かう信号光と参照物体に向かう参照光とに分割するとともに、前記眼底を経由した前記信号光と前記参照物体を経由した前記参照光とを重畳させて干渉光を生成する干渉光生成手段と、
前記生成された干渉光を受光して検出信号を出力する検出手段と、
を備え、さらに、
前記制御手段により制御されて前記眼底に対する前記信号光の照射位置を走査する走査手段、前記制御手段により制御されて前記被検眼を固視させるための固視標を前記眼底に投影する固視標投影手段、前記参照光の光路上に設けられ前記参照光の光量を減少させるフィルタ及び前記制御手段により制御されて該フィルタを回転駆動して前記参照光の光量の減少量を変更させるフィルタ駆動機構、前記形成された前記眼底の断層画像における前記被検眼の分散の影響を補正する分散補正手段、並びに、前記信号光の偏光方向と前記参照光の偏光方向とを一致させる偏光補正手段、のうち少なくとも一つを備え、
前記制御情報は、前記断層画像が前記形成されたときの前記走査手段による前記信号光の照射位置の走査形態を表す走査制御情報、前記一方の画像が形成されたときの前記固視標の前記眼底への投影位置を表す投影位置制御情報、前記断層画像が前記形成されたときの前記参照光の光量の減少量を表す参照光量制御情報、前記断層画像に対する前記分散の影響の前記補正に用いられた補正パラメータ、及び、前記偏光方向が一致されたときの前記制御手段による前記偏光補正手段の制御内容のうち少なくとも一つを含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな前記一方の画像が形成されるときに、前記記憶手段に記憶された制御情報に基づいて前記画像形成手段を制御して前記新たな前記一方の画像を形成させる、
ことを特徴とする眼底観察装置。 - 前記第2の画像形成手段は、
前記走査手段を備え、
前記信号光の照射位置の前記走査に応じて前記出力された検出信号に基づいて前記眼底の断層画像を形成し、
前記制御情報は、前記走査制御情報を含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな断層画像が形成されるときに、前記記憶手段に記憶された前記走査制御情報に示す走査形態にしたがって前記信号光の照射位置を走査させるように前記走査手段を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 前記走査手段は、所定の主走査方向及び該主走査方向に直交する副走査方向に前記信号光の照射位置を走査し、
前記第2の画像形成手段は、前記主走査方向に沿った複数の前記照射位置のそれぞれについて、当該照射位置を経由した前記信号光と前記参照物体を経由した前記参照光とから生成される干渉光を検出した前記検出手段が出力した検出信号に基づいて当該照射位置における前記眼底の深度方向の画像を形成し、前記複数の照射位置のそれぞれについて該形成された深度方向の画像に基づいて前記主走査方向に沿った断層画像を形成することにより、前記副走査方向に沿った2以上の位置のそれぞれにおける断層画像を形成する、
ことを特徴とする請求項2に記載の眼底観察装置。 - 前記走査制御情報は、前記走査手段により前記信号光の照射位置が走査される位置を表す走査位置情報を含み、
前記制御手段は、前記新たな断層画像が形成されるときに、前記記憶された走査位置情報に示す位置に前記信号光の照射位置を走査させるように前記走査手段を制御する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の眼底観察装置。 - 前記走査制御情報は、前記走査手段による前記信号光の照射位置の走査の軌跡を表す走査軌跡情報を含み、
前記制御手段は、前記新たな断層画像が形成されるときに、前記記憶された走査軌跡情報に示す軌跡に沿って前記信号光の照射位置を走査させるように前記走査手段を制御する、
ことを特徴とする請求項3に記載の眼底観察装置。 - 前記走査手段は、前記信号光を反射する反射ミラーと、前記制御手段により制御されて前記反射ミラーの位置を変更するミラー駆動機構とを含むガルバノミラーを備え、
前記走査制御情報は、前記断層画像が前記形成されたときの前記反射ミラーの位置を表す情報を含み、
前記制御手段は、前記新たな断層画像が形成されるときに、前記走査制御情報に基づいて前記ミラー駆動機構を制御して前記反射ミラーの位置を変更させることにより前記信号光の照射位置を走査させる、
ことを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の眼底観察装置。 - 前記画像形成手段は、前記固視標投影手段を備え、
前記制御情報は、前記投影位置制御情報を含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな前記一方の画像が形成されるときに、前記記憶手段に記憶された前記投影位置制御情報に示す投影位置に基づいて前記固視標投影手段を制御して前記固視標を前記眼底に投影させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 前記固視標投影手段は、前記制御手段により制御されて前記固視標を表示する固視標表示手段と、該表示された前記固視標を前記被検眼に投影する投影光学系とを含み、
前記投影位置制御情報は、前記一方の画像が形成されたときの前記固視標表示手段による前記固視標の表示位置を表す情報を含み、
前記制御手段は、前記新たな前記一方の画像が形成されるときに、前記記憶された前記投影位置制御情報に示す前記表示位置に前記固視標を表示させるように前記固視標表示手段を制御する、
ことを特徴とする請求項7に記載の眼底観察装置。 - 前記第2の画像形成手段は、
前記フィルタと、
前記フィルタ駆動機構と、
を備え、前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記眼底の断層画像を形成し、
前記制御情報は、前記参照光量制御情報を含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな断層画像が形成されるときに、前記記憶手段に記憶された前記参照光量制御情報に示す減少量だけ前記参照光の光量を減少させるように前記フィルタ駆動機構を制御して前記フィルタを回転させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 前記第2の画像形成手段は、前記分散補正手段を備え、
前記制御情報は、前記補正パラメータを含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな断層画像が形成されたときに、前記記憶手段に記憶された前記補正パラメータを用いて前記分散補正手段に当該新たな断層画像に対する前記分散の影響を補正させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 前記第2の画像形成手段は、
前記偏光補正手段と、
前記検出手段と、
を備え、前記検出手段から出力された検出信号に基づいて前記眼底の断層画像を形成し、
前記制御情報は、前記偏光補正手段の制御内容を含み、
前記制御手段は、前記眼底の新たな断層画像が形成されるときに、前記記憶手段に記憶された前記制御情報に基づいて前記偏光補正手段を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 患者識別情報を入力する入力手段を更に備え、
前記記憶手段は、前記制御情報を患者識別情報に関連付けて記憶し、
前記制御手段は、前記眼底の新たな前記一方の画像が形成されるときに、前記入力手段により入力された患者識別情報を受けて、該入力された患者識別情報に関連付けられて前記記憶手段に記憶された前記制御情報に基づいて前記画像形成手段を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。 - 前記記憶手段は、前記画像形成手段により前記一方の画像が形成された日時を表す日時情報に関連付けて前記制御情報を記憶し、
前記制御手段は、前記眼底の新たな前記一方の画像が形成されるときに、前記日時情報に基づいて、前記記憶手段に記憶された前記制御情報のうちの最新の制御情報を選択し、該選択された最新の制御情報に基づいて前記画像形成手段を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。
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