JP2012213555A - Fundus photographing apparatus - Google Patents

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康文 福間
Takeshi Hayashi
健史 林
Hiroaki Okada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fundus photographing apparatus capable of respectively drawing the various regions of the fundud oculi in proper exposure.SOLUTION: The fundus photographing apparatus includes an illumination optical system 100, a photographing optical system 120, a control part 210 and an HDR processing part 241. The illumination optical system 100 irradiates the fundus Ef of an eye E to be examined with photographing illumination light and the photographing optical system 120 contains a photographing element 9a and guides the fundus reflected light of the photographing illumination light to the photographing element 9a. The control part 210 controls the illumination optical system 100 and the photographing optical system 120 to perform the photographing of the fundus Ef, a plurality of times while altering exposure. The HDR processing part 241 applies high dynamic range synthesis to a plurality of images different in exposure obtained by the plurality of times of the photographing to form a fundus image.

Description

この発明は眼底撮影装置に関する。   The present invention relates to a fundus imaging apparatus.

被検眼の状態を観察するために眼底を撮影する装置が知られている(たとえば特許文献1を参照)。眼底撮影装置は、フラッシュ光で眼底を照明し、その眼底反射光をCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等で検出することで、デジタルデータからなる眼底像を生成する。   An apparatus for photographing the fundus for observing the state of the eye to be examined is known (see, for example, Patent Document 1). The fundus imaging apparatus illuminates the fundus with flash light and detects the fundus reflection light with a CCD (Charge Coupled Device) image sensor or the like, thereby generating a fundus image composed of digital data.

特開2006−247076号公報JP 2006-247076 A

一般に、眼底像には明るさにムラがある。たとえば視神経乳頭は明るく描画され、黄斑は暗く描画される。よって、明るく描画される部位に露出を合わせて撮影すると、暗く描画される部位は露出不足となり(つまり黒潰れしてしまい)、逆に、暗く描画される部位に露出を合わせて撮影すると、明るく描画される部位は露出不足となる(つまり白飛びしてしまう)。   Generally, the fundus image has uneven brightness. For example, the optic disc is drawn brightly and the macula is drawn darkly. Therefore, if the exposure is applied to the brightly drawn part, the darkly drawn part is underexposed (that is, the black part is crushed), and conversely, if the exposure is applied to the darkly drawn part, The part to be drawn is underexposed (that is, whiteout).

このように、従来の技術では、眼底の様々な部位をそれぞれ適正な露出で描画することができなかった。したがって、眼底の様々な部位を詳細に観察することができなかった。また、眼底における照明光の反射度合には個人差があるため、露出調整は困難かつ煩雑であった。   As described above, in the conventional technique, it is impossible to draw various portions of the fundus with appropriate exposure. Therefore, various parts of the fundus cannot be observed in detail. In addition, since the degree of reflection of illumination light on the fundus varies among individuals, exposure adjustment is difficult and cumbersome.

また、従来の技術では、眼底の様々な深さの部位にピントが合った画像を得ることは困難であった。たとえば、視神経乳頭の全ての深度部位(つまり開口部分から底部まで)にピントが合った画像を得ることは難しかった。   In addition, with the conventional technology, it has been difficult to obtain an image in which various depths of the fundus are in focus. For example, it has been difficult to obtain an image in which all depth parts of the optic nerve head (that is, from the opening to the bottom) are in focus.

この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、眼底の様々な部位をそれぞれ適正な露出で描画することが可能な眼底撮影装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a fundus imaging apparatus capable of drawing various portions of the fundus with appropriate exposure.

また、この発明の他の目的は、様々な深度にピントが合った眼底像を得ることが可能な眼底撮影装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a fundus imaging apparatus capable of obtaining a fundus image in focus at various depths.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の眼底撮影装置は、照明光学系と、撮影光学系と、制御部と、画像生成部とを有する。照明光学系は、被検眼の眼底に照明光を照射する。撮影光学系は、撮像素子を含み、照明光の眼底反射光を撮像素子に導く。制御部は、照明光学系及び撮影光学系を制御して、露出を変更しつつ眼底の撮影を複数回行わせる。画像生成部は、複数回の撮影で得られた露出の異なる複数の画像に対してハイダイナミックレンジ合成を施すことにより眼底像を生成する。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の眼底撮影装置であって、撮影光学系は、焦点位置を変更するための合焦レンズを含む。更に、制御部は、上記複数回の撮影において、露出の変更とともに、合焦レンズを制御して眼底に対する焦点位置を変更する。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の眼底撮影装置であって、制御部は、少なくとも視神経乳頭の深さの範囲において焦点位置の変更を行う。更に、制御部は、少なくとも視神経乳頭の画像における輝度の範囲に対応する範囲において露出の変更を行う。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の眼底撮影装置であって、制御部は、次に挙げる制御のうちの1つ又は2つ以上の組み合わせにより露出の変更を行う:(1)照明光の強度の変更;(2)照明光の照射時間の変更;(3)撮像素子による眼底反射光の検出時間の変更;(4)撮像素子の撮影感度の変更。
また、請求項5に記載の発明は、照明光学系と、撮影光学系と、制御部と、画像生成部とを有する。照明光学系は、被検眼の眼底に照明光を照射する。撮影光学系は、焦点位置を変更するための合焦レンズを含み、照明光の眼底反射光を撮像素子に導く。制御部は、照明光学系及び撮影光学系を制御して、眼底に対する焦点位置を変更しつつ眼底の撮影を複数回行わせる。画像生成部は、複数回の撮影で得られた焦点位置の異なる複数の画像を合成することにより眼底像を生成する。
In order to achieve the above object, a fundus imaging apparatus according to a first aspect includes an illumination optical system, an imaging optical system, a control unit, and an image generation unit. The illumination optical system irradiates illumination light to the fundus of the eye to be examined. The imaging optical system includes an image sensor and guides fundus reflection light of illumination light to the image sensor. The control unit controls the illumination optical system and the photographing optical system so that the fundus is photographed a plurality of times while changing the exposure. The image generation unit generates a fundus image by performing high dynamic range synthesis on a plurality of images with different exposures obtained by a plurality of shootings.
The invention according to claim 2 is the fundus photographing apparatus according to claim 1, wherein the photographing optical system includes a focusing lens for changing a focal position. Furthermore, the control unit changes the focal position with respect to the fundus by controlling the focusing lens as well as changing the exposure in the plurality of times of photographing.
The invention according to claim 3 is the fundus imaging apparatus according to claim 2, wherein the control unit changes the focal position at least in the range of the depth of the optic nerve head. Further, the control unit changes the exposure at least in a range corresponding to the luminance range in the image of the optic disc.
The invention according to claim 4 is the fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit is one or more of the following controls: (1) Change of illumination light intensity; (2) Change of illumination light irradiation time; (3) Change of detection time of fundus reflected light by image pickup device; (4) Image pickup device Change of shooting sensitivity.
The invention described in claim 5 includes an illumination optical system, a photographing optical system, a control unit, and an image generation unit. The illumination optical system irradiates illumination light to the fundus of the eye to be examined. The photographing optical system includes a focusing lens for changing the focal position, and guides fundus reflection light of illumination light to the image sensor. The control unit controls the illumination optical system and the photographing optical system to perform photographing of the fundus a plurality of times while changing the focal position with respect to the fundus. The image generation unit generates a fundus image by combining a plurality of images having different focal positions obtained by a plurality of shootings.

この発明の第1の態様は、露出を変更しつつ眼底を複数回撮影することで露出の異なる複数の画像を取得し、これら複数の画像に対してハイダイナミックレンジ合成を施すことにより眼底像を生成する。したがって、眼底の様々な部位をそれぞれ適正な露出で描画することが可能である。   According to the first aspect of the present invention, a plurality of images with different exposures are acquired by photographing the fundus a plurality of times while changing the exposure, and a fundus image is obtained by performing high dynamic range composition on the plurality of images. Generate. Therefore, it is possible to draw various portions of the fundus with appropriate exposure.

この発明の第2の態様は、焦点位置を変更しつつ眼底を複数回撮影することで焦点位置の異なる複数の画像を取得し、これら複数の画像を合成することにより眼底像を生成する。したがって、眼底の様々な部位にピントが合った眼底像を得ることが可能である。   In the second aspect of the present invention, a plurality of images having different focal positions are acquired by photographing the fundus a plurality of times while changing the focal position, and a fundus image is generated by combining the plurality of images. Therefore, it is possible to obtain a fundus image in which various parts of the fundus are in focus.

この発明に係る眼底撮影装置の実施の形態の全体構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the whole structure of embodiment of the fundus imaging apparatus concerning this invention. この発明に係る眼底撮影装置の実施の形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of a structure of the optical system of embodiment of the fundus imaging apparatus concerning this invention. この発明に係る眼底撮影装置の実施の形態の制御系の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of the structure of the control system of embodiment of the fundus imaging apparatus concerning this invention.

この発明に係る眼底撮影装置の実施形態の一例を説明する。なお、この実施形態では眼底カメラについて説明するが、たとえばスリットランプ(細隙灯顕微鏡装置)や眼科手術用顕微鏡のように他の形態の装置であってもよい。   An example of an embodiment of a fundus imaging apparatus according to the present invention will be described. In this embodiment, a fundus camera will be described. However, for example, a slit lamp (slit lamp microscope apparatus) or an ophthalmic surgical microscope may be used.

[全体構成]
この実施形態に係る眼底撮影装置の全体構成を図1に示す。この眼底撮影装置は、眼底カメラ本体1とコンピュータ200を含んで構成される。
[overall structure]
FIG. 1 shows the overall configuration of the fundus imaging apparatus according to this embodiment. This fundus imaging apparatus includes a fundus camera body 1 and a computer 200.

眼底カメラ本体1には、従来と同様に、被検眼Eの眼底を撮影するための光学系や制御系、更には眼底撮影装置を操作するための各種ユーザインターフェイスなどが搭載されている。コンピュータ200は、各種の制御処理や画像処理を実行する。   The fundus camera main body 1 is equipped with an optical system and a control system for photographing the fundus of the eye E, and various user interfaces for operating the fundus photographing apparatus, as in the past. The computer 200 executes various control processes and image processes.

眼底カメラ本体1のベース2上には架台3が設けられている。架台3はベース2上を3次元的に移動可能に構成されている。架台3にはコントロールパネル3aとジョイスティック4が設置されている。オペレータは、ジョイスティック4を操作することにより、架台3をベース2上において3次元的に移動させる。ジョイスティック4の頂部に設けられた操作ボタン4aは、眼底を撮影するときのトリガボタンである。   A gantry 3 is provided on the base 2 of the fundus camera body 1. The gantry 3 is configured to be movable three-dimensionally on the base 2. A control panel 3 a and a joystick 4 are installed on the gantry 3. The operator moves the gantry 3 three-dimensionally on the base 2 by operating the joystick 4. An operation button 4a provided on the top of the joystick 4 is a trigger button for photographing the fundus.

ベース2上には支柱5が立設されている。支柱5には顎受け6aと額当て6bと外部固視灯7が設けられている。顎受け6aには被検者の顎が載置される。額当て6bには被検者の額が当接される。外部固視灯7は、被検眼Eを固視させるための光を発する。   A support column 5 is erected on the base 2. The column 5 is provided with a chin rest 6a, a forehead pad 6b, and an external fixation lamp 7. The subject's chin is placed on the chin rest 6a. The forehead of the subject is brought into contact with the forehead pad 6b. The external fixation lamp 7 emits light for fixing the eye E to be examined.

架台3上には本体部8が搭載されている。本体部8には、眼底カメラ本体1の各種の光学系や制御系が格納されている。なお、制御系は、ベース2や架台3の内部に設けられていてもよいし、コンピュータ200に設けられていてもよい。また、制御系は、眼底カメラ本体1とコンピュータ200の双方に分散配置されていてもよい。   A main body 8 is mounted on the gantry 3. The main body 8 stores various optical systems and control systems of the fundus camera main body 1. The control system may be provided inside the base 2 or the gantry 3 or may be provided in the computer 200. The control system may be distributed in both the fundus camera body 1 and the computer 200.

本体部8の被検眼E側には対物レンズ部8aが設けられている。対物レンズ部8aは、検査前のアライメントにより被検眼Eに対峙する位置に配置される。また、本体部8には、被検眼Eを検者が肉眼で観察するための接眼レンズ部8bが設けられている。   An objective lens unit 8 a is provided on the eye E side of the main body unit 8. The objective lens unit 8a is disposed at a position facing the eye E by alignment before examination. Further, the main body portion 8 is provided with an eyepiece lens portion 8b for the examiner to observe the eye E with the naked eye.

更に、本体部8には、被検眼Eを撮影するための2つの撮像装置9、10が設けられている。各撮像装置9、10は、本体部8に対して着脱可能である。   Furthermore, the main body 8 is provided with two imaging devices 9 and 10 for photographing the eye E to be examined. Each imaging device 9, 10 is detachable from the main body 8.

撮像装置9、10は、それぞれ撮像素子9a、10aを搭載したデジタルカメラである(図2を参照)。各撮像素子9a、10aは、CCDイメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどを含んで構成される。   The imaging devices 9 and 10 are digital cameras equipped with imaging elements 9a and 10a, respectively (see FIG. 2). Each of the imaging elements 9a and 10a includes a CCD image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor, and the like.

撮像素子9a、10aは、たとえば異なる波長領域の光を受光する。この実施形態では、撮像素子9aは可視領域の光を受光し、撮像素子10aは可視領域及び赤外領域の光を受光するものとする。撮像素子9aは、たとえばカラー撮影に用いられる。撮像素子10aは、たとえばモノクロ撮影(動画観察、蛍光撮影など)に用いられる。撮像装置9、10には、それぞれ撮像素子9a、10aの撮影条件を変更する制御回路が設けられている。撮影条件としては、撮影感度(ゲイン)、検出時間(蓄積時間)、撮影画素数などがある。   The image sensors 9a and 10a receive light in different wavelength regions, for example. In this embodiment, the image sensor 9a receives light in the visible region, and the image sensor 10a receives light in the visible region and the infrared region. The image sensor 9a is used for color photography, for example. The image sensor 10a is used, for example, for monochrome photography (moving image observation, fluorescence photography, etc.). The imaging devices 9 and 10 are provided with control circuits that change the imaging conditions of the imaging elements 9a and 10a, respectively. Imaging conditions include imaging sensitivity (gain), detection time (accumulation time), number of imaging pixels, and the like.

この実施形態では2台の撮像装置を用いているが、この発明では少なくとも1台の撮像装置が設けられていればよい。また、眼底カメラは散瞳タイプであっても無散瞳タイプであってもよい。   In this embodiment, two imaging devices are used. However, in the present invention, it is sufficient that at least one imaging device is provided. The fundus camera may be a mydriatic type or a non-mydriatic type.

[光学系の構成]
眼底カメラ本体1の光学系の構成について図2を参照しながら説明する。眼底カメラ本体1の光学系は、照明光学系100と撮影光学系120を含んで構成される。照明光学系100は、眼底Efに照明光を照射する。撮影光学系120は、照明光の眼底反射光を接眼レンズ部8bや撮像装置9、10に導く。
[Configuration of optical system]
The configuration of the optical system of the fundus camera body 1 will be described with reference to FIG. The optical system of the fundus camera body 1 includes an illumination optical system 100 and a photographing optical system 120. The illumination optical system 100 irradiates the fundus oculi Ef with illumination light. The photographing optical system 120 guides the fundus reflection light of the illumination light to the eyepiece unit 8 b and the imaging devices 9 and 10.

なお、図示は省略するが、これら光学系に加えてアライメント光学系やスプリット光学系が設けられている。アライメント光学系は、被検眼Eに対する撮影光学系120のアライメント(位置合わせ)を行うための視標(アライメント視標)を投影する。また、スプリット光学系は、被検眼Eに対する撮影光学系120のピント合わせを行うための視標(スプリット視標)を投影する。   Although not shown, an alignment optical system and a split optical system are provided in addition to these optical systems. The alignment optical system projects a target (alignment target) for performing alignment (positioning) of the imaging optical system 120 with respect to the eye E. The split optical system projects a visual target (split visual target) for focusing the photographing optical system 120 on the eye E.

〔照明光学系〕
照明光学系100は、観察光源101、コンデンサレンズ102、撮影光源103、コンデンサレンズ104、フィルタ部105、リング透光板107、ミラー108、黒点板109、照明絞り110、リレーレンズ111、孔開きミラー112、対物レンズ113を含んで構成されている。
[Illumination optics]
The illumination optical system 100 includes an observation light source 101, a condenser lens 102, a photographing light source 103, a condenser lens 104, a filter unit 105, a ring translucent plate 107, a mirror 108, a black spot plate 109, an illumination stop 110, a relay lens 111, and a perforated mirror. 112 and an objective lens 113 are included.

観察光源101は、眼底Efを肉眼や撮影画像にて観察するための定常光(連続光)を出力する。観察光源101は、たとえばハロゲンランプを含んで構成される。コンデンサレンズ102は、観察光源101から発せられた定常光(観察照明光)を集光する。コンデンサレンズ102、104は観察照明光を集光する。   The observation light source 101 outputs steady light (continuous light) for observing the fundus oculi Ef with the naked eye or a captured image. The observation light source 101 includes, for example, a halogen lamp. The condenser lens 102 collects steady light (observation illumination light) emitted from the observation light source 101. The condenser lenses 102 and 104 collect the observation illumination light.

撮影光源103は、眼底Efを撮影するためのフラッシュ光を出力する。撮影光源103は、たとえばキセノンランプによって構成される。コンデンサレンズ104は、撮影光源103から発せられたフラッシュ光(撮影照明光)を集光する。   The imaging light source 103 outputs flash light for imaging the fundus oculi Ef. The imaging light source 103 is constituted by a xenon lamp, for example. The condenser lens 104 condenses flash light (photographing illumination light) emitted from the photographing light source 103.

フィルタ部105には光学フィルタが設けられている。この光学フィルタとしては、FA(フルオレセイン蛍光造影撮影;可視蛍光撮影)用のエキサイタフィルタ、ICG(インドシアニングリーン蛍光造影撮影;赤外蛍光撮影)用のエキサイタフィルタ、自発蛍光撮影用のエキサイタフィルタ、レッドフリー撮影用のフィルタなどがある。   The filter unit 105 is provided with an optical filter. As this optical filter, an exciter filter for FA (fluorescein fluorescence imaging; visible fluorescence imaging), an exciter filter for ICG (indocyanine green fluorescence imaging; infrared fluorescence imaging), an exciter filter for spontaneous fluorescence imaging, red There are filters for free photography.

フィルタ部105には複数の光学フィルタが設けられてもよい。その場合、たとえば駆動機構によりフィルタ部105を移動させることで、これら光学フィルタは選択的に光路上に配置される。   The filter unit 105 may be provided with a plurality of optical filters. In that case, for example, by moving the filter unit 105 by a driving mechanism, these optical filters are selectively arranged on the optical path.

リング透光板107は、円環形状の透光領域からなるリング透光部107aを有する板状部材である。リング透光板107は、被検眼Eの瞳孔と共役な位置に配設されている。また、リング透光板107は、リング透光部107aの中心が照明光学系100の光軸に位置するように配設されている。   The ring translucent plate 107 is a plate-like member having a ring translucent portion 107a composed of an annular translucent region. The ring light transmitting plate 107 is disposed at a position conjugate with the pupil of the eye E to be examined. The ring light transmitting plate 107 is disposed so that the center of the ring light transmitting portion 107 a is positioned on the optical axis of the illumination optical system 100.

ミラー108は、観察照明光や撮影照明光を撮影光学系120の光軸方向に反射させる。黒点板109は、その中心位置に遮光領域を有し、対物レンズ113による照明光の反射光を撮像装置9、10が検出しないようにする。   The mirror 108 reflects observation illumination light and imaging illumination light in the optical axis direction of the imaging optical system 120. The black spot plate 109 has a light shielding region at the center thereof, and prevents the imaging devices 9 and 10 from detecting the reflected light of the illumination light from the objective lens 113.

照明絞り110は、照明光の周辺領域を遮蔽する絞り部材である。照明絞り110は、照明光学系100の光軸方向に移動可能に構成される。それにより、眼底Efの照明範囲を変更できる。照明絞り110によりフレアを防止するなどの効果が得られる。   The illumination diaphragm 110 is a diaphragm member that shields the peripheral area of the illumination light. The illumination stop 110 is configured to be movable in the optical axis direction of the illumination optical system 100. Thereby, the illumination range of the fundus oculi Ef can be changed. Effects such as prevention of flare by the illumination stop 110 can be obtained.

孔開きミラー112は、照明光学系100の光軸と撮影光学系120の光軸とを合成する。孔開きミラー112の中心領域には孔部112aが開口されている。照明光学系100の光軸と撮影光学系120の光軸は、孔部112aの略中心位置にて交差する。対物レンズ113は、本体部8の対物レンズ部8a内に設けられている。   The perforated mirror 112 synthesizes the optical axis of the illumination optical system 100 and the optical axis of the photographing optical system 120. A hole 112 a is opened in the center region of the perforated mirror 112. The optical axis of the illumination optical system 100 and the optical axis of the photographing optical system 120 intersect at a substantially central position of the hole 112a. The objective lens 113 is provided in the objective lens portion 8 a of the main body portion 8.

〔撮影光学系〕
撮影光学系120について説明する。撮影光学系120は、対物レンズ113、孔開きミラー112(の孔部112a)、撮影絞り121、フィルタ部122、合焦レンズ124、変倍レンズ125、結像レンズ126、クイックリターンミラー127及び撮像装置9を含んで構成される。
[Photographing optical system]
The photographing optical system 120 will be described. The photographing optical system 120 includes an objective lens 113, a perforated mirror 112 (a hole portion 112a thereof), a photographing aperture 121, a filter portion 122, a focusing lens 124, a variable power lens 125, an imaging lens 126, a quick return mirror 127, and an imaging. The apparatus 9 is comprised.

照明光の眼底反射光は、前述のように、被検眼Eの瞳孔に形成されるリング状の像の中心暗部を通じて被検眼Eから出射する。被検眼Eから出射した眼底反射光は孔部112aを通じて撮影絞り121に入射する。このとき、孔開きミラー112は照明光の角膜反射光を反射してフレアの発生を防止する。   The fundus reflection light of the illumination light is emitted from the eye E through the central dark portion of the ring-shaped image formed in the pupil of the eye E as described above. The fundus reflection light emitted from the eye E enters the photographing aperture 121 through the hole 112a. At this time, the perforated mirror 112 reflects the corneal reflected light of the illumination light to prevent the occurrence of flare.

撮影絞り121は、大きさの異なる複数の円形の透光部が形成された板状の部材である。複数の透光部は、絞り値(F値)の異なる絞りを構成する。これら透光部は、駆動機構によって択一的に光路上に配置されるようになっている。   The photographing aperture 121 is a plate-like member in which a plurality of circular translucent portions having different sizes are formed. The plurality of light-transmitting portions constitute apertures having different aperture values (F values). These light-transmitting portions are alternatively arranged on the optical path by a driving mechanism.

フィルタ部122には、光学フィルタが設けられている。この光学フィルタとしては、FA用のバリアフィルタ、ICG用のバリアフィルタ、自発蛍光撮影用のバリアフィルタなどがある。   The filter unit 122 is provided with an optical filter. Examples of the optical filter include a barrier filter for FA, a barrier filter for ICG, and a barrier filter for spontaneous fluorescence photography.

フィルタ部122には、複数の光学フィルタが設けられていてもよい。この場合、たとえば駆動機構によってフィルタ部122を駆動して、これら光学フィルタを選択的に光路上に配置させる。なお、フィルタ部105、122は、対応するフィルタが光路上に配置されるように連係して制御される。   The filter unit 122 may be provided with a plurality of optical filters. In this case, for example, the filter unit 122 is driven by a driving mechanism, and these optical filters are selectively arranged on the optical path. The filter units 105 and 122 are controlled in cooperation so that the corresponding filters are arranged on the optical path.

合焦レンズ(フォーカスレンズ)124は、駆動機構によって撮影光学系120の光軸方向に移動されて、撮影光学系120の焦点位置を変更する。変倍レンズ125は、駆動機構により光軸方向に移動されて画角(倍率)を変更する。結像レンズ126は、被検眼Eからの眼底反射光を集光して撮像装置9の撮像素子9a上に結像させる。   The focusing lens (focus lens) 124 is moved in the optical axis direction of the photographing optical system 120 by the drive mechanism, and changes the focal position of the photographing optical system 120. The variable magnification lens 125 is moved in the optical axis direction by the drive mechanism to change the angle of view (magnification). The imaging lens 126 condenses the fundus reflection light from the eye E and forms an image on the image sensor 9 a of the imaging device 9.

撮像装置9は、眼底のカラー撮影に使用される。撮像装置9は、撮影光学系120により案内された撮影照明光の眼底反射光を受光し、R成分、G成分及びB成分の各原色成分の画像データを生成する。撮像装置9は、たとえば、3CCDタイプのイメージセンサを含んでいる。撮像装置9は、これら3つの原色成分の画像データを合成してカラー画像の画像データを生成する。   The imaging device 9 is used for color imaging of the fundus. The imaging device 9 receives fundus reflection light of photographing illumination light guided by the photographing optical system 120 and generates image data of each primary color component of R component, G component, and B component. The imaging device 9 includes, for example, a 3CCD type image sensor. The imaging device 9 combines the image data of these three primary color components to generate color image image data.

クイックリターンミラー127は、駆動機構によって回動軸127a周りに回動される。撮像装置9で眼底を撮影する場合、光路上に斜設されているクイックリターンミラー127を上方に跳ね上げて眼底反射光を撮像装置9に導く。一方、撮像装置10による眼底撮影時や、肉眼による眼底観察時には、クイックリターンミラー127を光路上に斜設配置させた状態で、眼底反射光を上方に向けて反射する。   The quick return mirror 127 is rotated around the rotation shaft 127a by the drive mechanism. When photographing the fundus with the imaging device 9, the fundus reflected light is guided to the imaging device 9 by jumping up the quick return mirror 127 obliquely provided on the optical path. On the other hand, at the time of fundus photographing with the imaging device 10 or fundus observation with the naked eye, the fundus reflected light is reflected upward while the quick return mirror 127 is obliquely arranged on the optical path.

クイックリターンミラー127により反射された眼底反射光の光路上には、フィールドレンズ(視野レンズ)128、切換ミラー129、接眼レンズ130、リレーレンズ131、反射ミラー132、撮影レンズ133及び撮像装置10が設けられている。   On the optical path of the fundus reflection light reflected by the quick return mirror 127, a field lens (field lens) 128, a switching mirror 129, an eyepiece lens 130, a relay lens 131, a reflection mirror 132, a photographing lens 133, and the imaging device 10 are provided. It has been.

切換ミラー129は、クイックリターンミラー127と同様に、回動軸129a周りに回動可能とされている。切換ミラー129は、肉眼観察時には光路上に斜設された状態とされ、眼底反射光を接眼レンズ130に向けて反射する。   As with the quick return mirror 127, the switching mirror 129 is rotatable around the rotation shaft 129a. The switching mirror 129 is inclined on the optical path during naked eye observation, and reflects the fundus reflection light toward the eyepiece lens 130.

また、撮像装置10を用いて眼底像を撮影するときには、切換ミラー129を光路上から退避して、眼底反射光を撮像素子10aに向けて導く。この眼底反射光は、リレーレンズ131を経由して反射ミラー132により反射され、撮影レンズ133によって撮像素子10aに結像される。   Further, when a fundus image is captured using the imaging device 10, the switching mirror 129 is retracted from the optical path to guide the fundus reflected light toward the imaging element 10a. The fundus oculi reflection light is reflected by the reflection mirror 132 via the relay lens 131 and imaged on the image sensor 10 a by the photographing lens 133.

[制御系の構成]
眼底撮影装置の制御系について説明する。この制御系の構成例を図3に示す。制御系は、制御部210、ユーザインターフェイス(UI)230、画像処理部240を含む。制御部210と画像処理部240は、たとえばコンピュータ200に設けられている。ユーザインターフェイス230は、眼底カメラ本体1及び/又はコンピュータ200に設けられている。合焦機構124Aは、撮影光学系120の光軸に沿ってフォーカスレンズ124を移動させる。合焦機構124Aは、ステッピングモータ等のアクチュエータを含んで構成される。
[Control system configuration]
A control system of the fundus imaging apparatus will be described. A configuration example of this control system is shown in FIG. The control system includes a control unit 210, a user interface (UI) 230, and an image processing unit 240. The control unit 210 and the image processing unit 240 are provided in the computer 200, for example. The user interface 230 is provided in the fundus camera body 1 and / or the computer 200. The focusing mechanism 124 </ b> A moves the focus lens 124 along the optical axis of the photographing optical system 120. The focusing mechanism 124A includes an actuator such as a stepping motor.

〔制御部〕
制御部210は、眼底撮影装置の各部を制御する。たとえば制御部210は、観察光源101や撮影光源103の点灯/消灯の制御を行う。また、制御部210は、各撮像装置9、10の露光時間(電荷蓄積時間)や撮影感度や動作画素の制御を行う。
(Control part)
The control unit 210 controls each unit of the fundus imaging apparatus. For example, the control unit 210 controls turning on / off of the observation light source 101 and the imaging light source 103. In addition, the control unit 210 controls the exposure time (charge accumulation time), shooting sensitivity, and operation pixels of the imaging devices 9 and 10.

なお、制御部210による制御対象は、図3に示すものには限定されない。たとえば、制御部210は、図示しないフィルタ駆動機構を制御してフィルタ部105、122に設けられた複数の光学フィルタを選択的に光路上に配置させる。なお、フィルタを用いない場合(たとえばカラー撮影を行う場合など)には、光学フィルタは光路から退避される。   In addition, the control object by the control part 210 is not limited to what is shown in FIG. For example, the control unit 210 controls a filter driving mechanism (not shown) to selectively place a plurality of optical filters provided in the filter units 105 and 122 on the optical path. When the filter is not used (for example, when color photographing is performed), the optical filter is retracted from the optical path.

制御部210は、マイクロプロセッサと、記憶装置と、外部機器と通信するためのインターフェイスとを含んで構成される。記憶装置は、RAM、ROM、ハードディスクドライブ等である。記憶装置には、この実施形態に特徴的な動作を眼底撮影装置に実行させるためのコンピュータプログラムが予め記憶されている。また、記憶装置には、撮影された眼底像、患者情報、撮影条件などの各種情報が記憶される。   The control unit 210 includes a microprocessor, a storage device, and an interface for communicating with an external device. The storage device is a RAM, a ROM, a hard disk drive, or the like. The storage device stores in advance a computer program for causing the fundus imaging apparatus to execute operations characteristic of this embodiment. Further, the storage device stores various information such as a photographed fundus image, patient information, and photographing conditions.

〔ユーザインターフェイス〕
ユーザインターフェイス230には表示部231と操作部232が設けられている。
[User interface]
The user interface 230 is provided with a display unit 231 and an operation unit 232.

(表示部)
表示部231は、制御部210により制御されて各種の画面や情報を表示する。表示部231は、たとえばLCD(Liquid Crystal Display)等の表示デバイスを含んで構成される。表示部231は、たとえば、眼底カメラ本体1に設けられた表示デバイスや、コンピュータ200の表示デバイスなどを含む。
(Display section)
The display unit 231 is controlled by the control unit 210 to display various screens and information. The display unit 231 includes a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display). The display unit 231 includes, for example, a display device provided in the fundus camera main body 1, a display device of the computer 200, and the like.

(操作部)
操作部232は、眼底撮影装置を操作するためにオペレータにより使用される。操作部232は、眼底カメラ本体1に設けられた操作デバイスや入力デバイス、たとえばボタン、キー、コントロールパネル3a、ジョイスティック4、操作ボタン4aを含む。また、制御部232は、コンピュータ200に設けられた操作デバイスや入力デバイス、たとえばキーボードやマウスを含む。
(Operation section)
The operation unit 232 is used by an operator to operate the fundus imaging apparatus. The operation unit 232 includes operation devices and input devices provided in the retinal camera body 1, such as buttons, keys, a control panel 3a, a joystick 4, and operation buttons 4a. The control unit 232 includes an operation device and an input device provided in the computer 200, for example, a keyboard and a mouse.

〔画像処理部〕
画像処理部240は、眼底撮影装置による撮影画像や、外部装置により取得された画像に対して各種の画像処理を施す。画像処理部240は、マイクロプロセッサや記憶装置を含んで構成される。記憶装置にはあらかじめコンピュータプログラムが記憶されている。画像処理部240は、このコンピュータプログラムにしたがって画像処理を実行する。画像処理部240にはHDR処理部241が設けられている。
(Image processing unit)
The image processing unit 240 performs various types of image processing on an image captured by the fundus imaging apparatus or an image acquired by an external apparatus. The image processing unit 240 includes a microprocessor and a storage device. A computer program is stored in the storage device in advance. The image processing unit 240 executes image processing according to this computer program. The image processing unit 240 is provided with an HDR processing unit 241.

HDR処理部241は、露出を変更しつつ撮影された複数の眼底像に対してハイダイナミックレンジ合成(high dynamic range imaging:略称HDR又はHDRI)を施す。HDR処理部241は画像生成部の一例である。   The HDR processing unit 241 performs high dynamic range imaging (abbreviated as HDR or HDRI) on a plurality of fundus images captured while changing the exposure. The HDR processing unit 241 is an example of an image generation unit.

一般に、HDRは、露出を変えつつ撮影して得られた複数枚の画像を合成することにより、白飛びや黒潰れが少なく広いダイナミックレンジを持つ画像(いわゆるハイダイナミックレンジ画像)を生成する技術である。ハイダイナミックレンジ画像を表示する際には、トーンマッピングを施してダイナミックレンジを縮小する。トーンマッピングの手法としては、画像全体のコントラストを下げる手法や、画像のコントラストを局所的に下げる手法などがある。なお、HDRについては、たとえば特開2006−87063号公報などに記載されている。   In general, HDR is a technique for generating an image having a wide dynamic range (so-called high dynamic range image) with little overexposure and blackout by combining a plurality of images obtained by shooting while changing exposure. is there. When displaying a high dynamic range image, tone mapping is performed to reduce the dynamic range. As a tone mapping technique, there are a technique for reducing the contrast of the entire image, a technique for locally reducing the contrast of the image, and the like. Note that HDR is described in, for example, JP-A-2006-87063.

[動作]
眼底撮影装置の動作について説明する。以下、第1の動作例として、ハイダイナミックレンジ合成により眼底像を生成する処理について説明する。更に、第2の動作例として、露出と焦点位置とを変更しつつ撮影された複数の画像をハイダイナミックレンジ合成して眼底像を生成する処理について説明する。
[Operation]
The operation of the fundus imaging apparatus will be described. Hereinafter, processing for generating a fundus image by high dynamic range synthesis will be described as a first operation example. Furthermore, as a second operation example, a process of generating a fundus image by combining a plurality of images shot while changing the exposure and the focal position with a high dynamic range will be described.

〔第1の動作例〕
被検眼Eに対する装置光学系のアライメント及び合焦はなされているものとする。撮影の指示がなされると、制御部210は、照明光学系100と撮影光学系120を制御して、第1の露出状態で眼底Efの撮影を実行させる。同様に、制御部210は、第2の露出状態、第3の露出状態、・・・、第nの露出状態で、それぞれ眼底Efの撮影を実行させる。
[First operation example]
It is assumed that the apparatus optical system is aligned and focused on the eye E to be examined. When an instruction for photographing is given, the control unit 210 controls the illumination optical system 100 and the photographing optical system 120 to cause photographing of the fundus oculi Ef in the first exposure state. Similarly, the control unit 210 performs photographing of the fundus oculi Ef in each of the second exposure state, the third exposure state,..., The nth exposure state.

このような連続撮影は、たとえば、撮影光源103を高速で複数回フラッシュ発光させる制御と、露出状態を高速で切り換える制御とを連係させる(つまり同期させる)ことによって実現される。なお、これら制御を高速で行うのは、たとえば、被検眼Eの運動(固視微動等)による画像間の位置ズレを防止するためである。   Such continuous shooting is realized, for example, by linking (that is, synchronizing) the control that causes the shooting light source 103 to flash light a plurality of times at high speed and the control that switches the exposure state at high speed. The reason why these controls are performed at a high speed is, for example, to prevent positional deviation between images due to movement of the eye E (fixed eye movement, etc.).

露出状態の切り換え手法としては、たとえば以下の第1〜第4の手法がある。第1の手法として、照明光の強度の変更がある。これには、撮影光源103による撮影照明光の出力強度を変更する手法と、撮影照明光の光路上に減光手段を設ける手法とが含まれる。減光手段としては、たとえばフィルタと絞りがある。前者の例として、光透過率の異なる複数のフィルタを順次に光路に挿入する構成を適用できる。後者の例として、開口サイズの異なる複数の絞りを順次に光路に挿入する構成を適用できる。   As exposure state switching methods, for example, there are the following first to fourth methods. As a first method, there is a change in intensity of illumination light. This includes a method of changing the output intensity of the photographing illumination light from the photographing light source 103 and a method of providing a dimming means on the optical path of the photographing illumination light. Examples of the dimming means include a filter and a diaphragm. As an example of the former, a configuration in which a plurality of filters having different light transmittances are sequentially inserted into the optical path can be applied. As an example of the latter, it is possible to apply a configuration in which a plurality of apertures having different aperture sizes are sequentially inserted into the optical path.

第2の手法として、撮影光源103による撮影照明光の照射時間(つまり出力時間)を変更する構成を適用できる。なお、撮影照明光の光路上にシャッタを設け、シャッタを開ける時間を変更するように構成しても、同様の効果が得られる。   As a second method, a configuration in which the irradiation time (that is, the output time) of photographing illumination light by the photographing light source 103 is changed can be applied. The same effect can be obtained even if a shutter is provided on the optical path of the photographic illumination light and the time for opening the shutter is changed.

第3の手法として、撮像素子9a(又は撮像素子10a)を制御して眼底反射光の検出時間(つまり電荷蓄積時間)を変更する構成を適用できる。   As a third method, a configuration in which the detection time of the fundus reflected light (that is, the charge accumulation time) is changed by controlling the image sensor 9a (or the image sensor 10a) can be applied.

第4の手法として、撮像素子9a(又は撮像素子10a)を制御して撮影感度を変更する構成を適用できる。   As a fourth method, a configuration in which the imaging sensitivity is changed by controlling the imaging device 9a (or the imaging device 10a) can be applied.

なお、上記した第1〜第4の手法のうちの1つにより露出の変更を行ってもよいし、これらのうちの2つ以上を組み合わせて露出の変更を行ってもよい。   The exposure may be changed by one of the first to fourth methods described above, or the exposure may be changed by combining two or more of these.

このような連続撮影によって得られたn枚の画像は、HDR処理部241に送られる。これら画像は、異なる露出で眼底Efを撮影したものである。HDR処理部241は、これら画像に対してHDRを施すことにより、ハイダイナミックレンジ画像の眼底像を生成する。   The n images obtained by such continuous shooting are sent to the HDR processing unit 241. These images are obtained by photographing the fundus oculi Ef with different exposures. The HDR processing unit 241 generates a fundus image of a high dynamic range image by applying HDR to these images.

〔第2の動作例〕
前述のように、この動作例では、露出の変更と合焦位置の変更とを同期させつつ複数回の撮影を実行する。露出の変更は、たとえば第1の動作例と同様に、第1の露出状態〜第nの露出状態を順次に切り換えることにより実行される。一方、合焦位置の変更は、合焦機構124Aを制御して合焦レンズ124を移動させることにより実行できる。合焦レンズ124は、第1の露出状態〜第nの露出状態に対応して、第1の合焦位置〜第nの合焦位置に順次に移動される。
[Second operation example]
As described above, in this operation example, photographing is executed a plurality of times while synchronizing the change in exposure and the change in focus position. The exposure change is executed by sequentially switching the first exposure state to the nth exposure state, for example, as in the first operation example. On the other hand, the focus position can be changed by moving the focusing lens 124 by controlling the focusing mechanism 124A. The focusing lens 124 is sequentially moved from the first focusing position to the nth focusing position corresponding to the first exposure state to the nth exposure state.

焦点位置の変更は、たとえば、視神経乳頭の深さ以上の範囲に対応する範囲において実行される。つまり、焦点位置の変更範囲の両端を第1の合焦位置及び第nの合焦位置とすると、これら2つの合焦位置の間の距離は、(撮影光学系120を考慮して)視神経乳頭の深さ以上に設定される。なお、視神経乳頭の深さは、一般的な値(たとえば臨床的に得られた平均値)であってもよいし、被検眼E毎に事前に得られた値であってもよい。被検眼Eの視神経乳頭の深さは、たとえば光コヒーレンストモグラフィ(OCT)により取得された眼底Efの断層像や3次元画像に基づき計測できる。   The change of the focal position is executed in a range corresponding to a range equal to or greater than the depth of the optic disc, for example. In other words, if both ends of the focal position change range are the first focus position and the nth focus position, the distance between these two focus positions is (in consideration of the imaging optical system 120) the optic disc. It is set to more than the depth. Note that the depth of the optic nerve head may be a general value (for example, an average value obtained clinically) or a value obtained in advance for each eye E to be examined. The depth of the optic disc of the eye E can be measured based on, for example, a tomographic image or a three-dimensional image of the fundus oculi Ef acquired by optical coherence tomography (OCT).

露出の変更範囲についても同様に、視神経乳頭の画像における輝度の範囲に対応する範囲以上に設定することができる。視神経乳頭の画像における輝度の範囲とは、たとえば、眼底像における視神経乳頭の画像領域における輝度の最大値と最小値との差を意味する(なお、ノイズによる特異的な輝度は除くことが望ましい)。この輝度の範囲は、臨床的に得られた一般的な値であってもよいし、被検眼Eの眼底像から事前に取得したものであってもよい。また、当該輝度の範囲に対応する露出の範囲とは、たとえば、上記最大値の部位を好適に描画できる露出を最小とし、上記最大値の部位を好適に描画できる露出を最大値とする範囲として設定できる。   Similarly, the exposure change range can be set to be greater than or equal to the range corresponding to the luminance range in the optic disc image. The luminance range in the optic disc image means, for example, the difference between the maximum value and the minimum value in the image region of the optic disc in the fundus image (note that it is desirable to exclude specific luminance due to noise) . This range of luminance may be a general value obtained clinically, or may be acquired in advance from a fundus image of the eye E to be examined. Further, the exposure range corresponding to the brightness range is, for example, a range in which the exposure at which the maximum value portion can be suitably drawn is minimized and the exposure at which the maximum value portion can be suitably drawn is a maximum value. Can be set.

なお、視神経乳頭の輝度は、深い位置ほど高くなる。よって、浅い位置から深い位置に向かって順に第1の合焦位置、第2の合焦位置、・・・、第nの合焦位置とすると、対応する第1の露出状態、第2の露出状態、・・・、第nの露出状態は、次第に露出が小さくなるように設定される。以上の準備の下、次のような処理が実行される。   In addition, the brightness of the optic nerve head increases as the position becomes deeper. Therefore, assuming that the first focus position, the second focus position,..., The nth focus position in order from the shallow position to the deep position, the corresponding first exposure state and second exposure are set. The state,..., The nth exposure state is set so that the exposure gradually decreases. With the above preparation, the following processing is executed.

被検眼Eに対する装置光学系のアライメントはなされているものとする。また、合焦レンズ124は、第1の合焦位置に配置されているものとする。   It is assumed that the apparatus optical system is aligned with the eye E. Further, it is assumed that the focusing lens 124 is disposed at the first focusing position.

撮影の指示がなされると、制御部210は、照明光学系100と撮影光学系120を制御して、第1の露出状態かつ第1の合焦位置で眼底Efの撮影を実行させる。同様に、制御部210は、第2の露出状態かつ第2の合焦位置で、第3の露出状態かつ第3の合焦位置で、・・・、第nの露出状態かつ第nの合焦位置で、それぞれ眼底Efの撮影を実行させる。   When a photographing instruction is given, the control unit 210 controls the illumination optical system 100 and the photographing optical system 120 to perform photographing of the fundus oculi Ef in the first exposure state and the first in-focus position. Similarly, the control unit 210 operates in the second exposure state and the second in-focus position, in the third exposure state and the third in-focus position,..., The n-th exposure state and the n-th in-focus position. Shooting of the fundus oculi Ef is executed at the focal position.

このような連続撮影は、たとえば、撮影光源103を高速で複数回フラッシュ発光させる制御と、露出状態を高速で切り換える制御と、合焦レンズ124を高速で移動させる制御とを連係させる(つまり同期させる)ことによって実現される。   In such continuous shooting, for example, control for causing the photographing light source 103 to flash a plurality of times at high speed, control for switching the exposure state at high speed, and control for moving the focusing lens 124 at high speed are linked (that is, synchronized). ).

このような連続撮影によって得られたn枚の画像は、HDR処理部241に送られる。これら画像は、眼底Efの異なる深度位置をそれぞれ異なる露出で撮影したものである。HDR処理部241は、これら画像に対してHDRを施すことにより、ハイダイナミックレンジ画像の眼底像を生成する。   The n images obtained by such continuous shooting are sent to the HDR processing unit 241. These images are taken at different depth positions of the fundus oculi Ef with different exposures. The HDR processing unit 241 generates a fundus image of a high dynamic range image by applying HDR to these images.

なお、各合焦位置に対して複数回の撮影を行い、各合焦位置についてHDRを実行するようにしてもよい。
[作用・効果]
以上のような眼底撮影装置の作用及び効果を説明する。
Note that a plurality of times of photographing may be performed for each in-focus position, and HDR may be executed for each in-focus position.
[Action / Effect]
The operation and effect of the fundus imaging apparatus as described above will be described.

この眼底撮影装置は、露出を変更しつつ眼底Efを複数回撮影することで露出の異なる複数の画像を取得し、これら複数の画像に対してHDRを施すことにより眼底像を生成するよう構成されている。したがって、眼底Efの様々な部位をそれぞれ適正な露出で描画した眼底像を得ることが可能である。   The fundus imaging apparatus is configured to acquire a plurality of images with different exposures by capturing the fundus oculi Ef multiple times while changing the exposure, and generate a fundus image by applying HDR to the plurality of images. ing. Accordingly, it is possible to obtain a fundus image in which various portions of the fundus oculi Ef are drawn with appropriate exposure.

また、この眼底撮影装置は、露出と焦点位置とを同期させて変更しつつ眼底Efを複数回撮影し、それにより得られた複数枚の画像に対してHDRを施すことにより眼底像を生成するよう構成されている。したがって、眼底Efの様々な部位をそれぞれ適正な露出で描画しつつ、様々な深度にピントが合った眼底像を得ることが可能である。   In addition, the fundus imaging apparatus captures the fundus oculi Ef a plurality of times while changing the exposure and the focal position in synchronization, and generates a fundus image by applying HDR to a plurality of images obtained thereby. It is configured as follows. Therefore, it is possible to obtain fundus images that are focused at various depths while drawing various portions of the fundus oculi Ef with appropriate exposure.

なお、焦点位置の異なる複数の画像を合成して擬似的に深い被写界深度を得る技術は、焦点合成、多焦点合成、多重焦点などと呼ばれるデジタル画像処理である。この技術は、たとえば特開2004−29537号公報などに記載されている。   A technique for synthesizing a plurality of images having different focal positions to obtain a pseudo depth of field is digital image processing called focus synthesis, multi-focus synthesis, multiple focus, or the like. This technique is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-29537.

また、この眼底撮影装置は、少なくとも視神経乳頭の深さの範囲において焦点位置の変更を行うとともに、少なくとも視神経乳頭の画像における輝度の範囲に対応する範囲において露出の変更を行うように構成されている。それにより、視神経乳頭の全深度にわたって、露出が適正でピントの合った眼底像が得られる。なお、上記の範囲を超える範囲で焦点位置や露出を変更することにより、より広い深さの範囲において、露出が適正な及び/又はピントの合った眼底像を取得できる。   Further, the fundus imaging apparatus is configured to change the focal position at least in the depth range of the optic nerve head and to change the exposure at least in a range corresponding to the luminance range in the image of the optic nerve head. . As a result, a fundus image with proper exposure and focus can be obtained over the entire depth of the optic disc. In addition, by changing the focus position and the exposure within a range exceeding the above range, it is possible to acquire a fundus image in which exposure is appropriate and / or in focus in a wider range of depth.

〈他の実施形態〉
上記の実施形態では、露出を変更しつつ眼底を複数回撮影する装置、特に露出と焦点位置の双方を変更しつつ複数回の眼底撮影を行う装置について説明した。この実施形態では、焦点位置を変更しつつ眼底を複数回撮影する装置について説明する。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, an apparatus that captures the fundus multiple times while changing the exposure, particularly an apparatus that performs fundus imaging multiple times while changing both the exposure and the focal position has been described. In this embodiment, an apparatus that captures the fundus multiple times while changing the focal position will be described.

この実施形態に係る眼底撮影装置は、上記の実施形態と同様の構成を有する。ただし、露出の変更処理及びそれに付随する処理を行う構成要素については、この実施形態では必須ではない。すなわち、この実施形態に係る眼底撮影装置は、次の構成を有するものであれば十分である。なお、次の段落における括弧内に示す文字列は、上記実施形態における対応部分を示す。   The fundus imaging apparatus according to this embodiment has the same configuration as that of the above embodiment. However, the components that perform the exposure changing process and the process accompanying it are not essential in this embodiment. That is, the fundus imaging apparatus according to this embodiment is sufficient if it has the following configuration. In addition, the character string shown in the parenthesis in the next paragraph shows the corresponding part in the said embodiment.

この実施形態に係る眼底撮影装置は、照明光学系(100)は、被検眼(E)の眼底(Ef)に照明光を照射する。撮影光学系(120)は、焦点位置を変更するための合焦レンズ(124)を含み、照明光の眼底反射光を撮像素子(9a及び/又は10a)に導く。制御部(120)は、照明光学系(100)及び撮影光学系(120)を制御して、眼底(Ef)に対する焦点位置を変更しつつ眼底(Ef)の撮影を複数回行わせる。画像生成部(画像処理部240)は、複数回の撮影で得られた焦点位置の異なる複数の画像を合成することにより眼底像を生成する。なお、これら各部の構成や、これらが実行する処理については、上記実施形態と同様である。特に、画像生成部が実行する画像合成処理は、焦点合成、多焦点合成、多重焦点などと呼ばれるデジタル画像処理である。   In the fundus imaging apparatus according to this embodiment, the illumination optical system (100) irradiates the fundus (Ef) of the eye to be examined (E) with illumination light. The photographing optical system (120) includes a focusing lens (124) for changing the focal position, and guides fundus reflection light of illumination light to the image sensor (9a and / or 10a). The control unit (120) controls the illumination optical system (100) and the photographing optical system (120) so that the fundus (Ef) is photographed a plurality of times while changing the focal position with respect to the fundus (Ef). The image generation unit (image processing unit 240) generates a fundus image by synthesizing a plurality of images with different focal positions obtained by a plurality of shootings. Note that the configuration of each unit and the processing executed by these units are the same as in the above embodiment. In particular, the image synthesis processing executed by the image generation unit is digital image processing called focus synthesis, multifocal synthesis, multiple focus, or the like.

このような眼底撮影装置によれば、焦点位置を変更しつつ撮影された複数の画像(それぞれピントの合っている深度が異なる)を合成して眼底像を生成するように構成されているので、眼底の様々な部位にピントが合った眼底像を得ることが可能である。   According to such a fundus imaging apparatus, it is configured to generate a fundus image by combining a plurality of images (each having a different depth of focus) captured while changing the focal position. It is possible to obtain fundus images in which various portions of the fundus are in focus.

なお、焦点位置の変更範囲は任意に設定することができる。たとえば、上記の実施形態と同様に、(少なくとも)視神経乳頭の深さの範囲において焦点位置の変更を行うよう構成することができる。また、ピントを合わせたい範囲(たとえば詳細に観察したい部位の深度の範囲)があらかじめ分かっている場合には、その範囲を設定して撮影を行うことが可能である。また、ピントを合わせる範囲は、単一の範囲(一繋がりの範囲)であってもよいし、複数の範囲(一繋がりの範囲が複数個)であってもよい。   Note that the change range of the focal position can be arbitrarily set. For example, similar to the above-described embodiment, the focal position can be changed in the range of the depth of the optic nerve head (at least). In addition, when a range to be focused (for example, a depth range of a part to be observed in detail) is known in advance, it is possible to perform imaging by setting the range. In addition, the range to be focused may be a single range (a single connected range) or a plurality of ranges (a plurality of single connected ranges).

以上に説明した実施形態は、この発明を実施するための構成の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。この発明を実施しようとする者は、この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。   Embodiment described above is only an example of the structure for implementing this invention, and does not limit this invention. A person who intends to implement the present invention can appropriately make arbitrary modifications within the scope of the gist of the present invention.

1 眼底カメラ本体
9a、10a 撮像素子
100 照明光学系
103 撮影光源
120 撮影光学系
124 合焦レンズ
124A 合焦機構
200 コンピュータ
210 制御部
230 ユーザインターフェイス
240 画像処理部
241 HDR処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fundus camera main body 9a, 10a Image pick-up element 100 Illumination optical system 103 Shooting light source 120 Shooting optical system 124 Focusing lens 124A Focusing mechanism 200 Computer 210 Control part 230 User interface 240 Image processing part 241 HDR processing part

Claims (5)

被検眼の眼底に照明光を照射する照明光学系と、
前記照明光の眼底反射光を撮像素子に導く撮影光学系と、
前記照明光学系及び前記撮影光学系を制御して、露出を変更しつつ前記眼底の撮影を複数回行わせる制御部と、
前記複数回の撮影で得られた露出の異なる複数の画像に対してハイダイナミックレンジ合成を施すことにより眼底像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
An illumination optical system for irradiating the fundus of the eye to be examined with illumination light;
An imaging optical system that guides fundus reflection light of the illumination light to an imaging device;
A control unit that controls the illumination optical system and the photographing optical system, and performs photographing of the fundus a plurality of times while changing exposure;
An image generation unit that generates a fundus image by performing high dynamic range composition on a plurality of images with different exposures obtained by the plurality of times of photographing;
A fundus photographing apparatus comprising:
前記撮影光学系は、焦点位置を変更するための合焦レンズを含み、
前記制御部は、前記複数回の撮影において、前記露出の変更とともに、前記合焦レンズを制御して前記眼底に対する焦点位置を変更する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底撮影装置。
The photographing optical system includes a focusing lens for changing a focal position,
The control unit changes the focal position with respect to the fundus by controlling the focusing lens together with the change of the exposure in the plurality of times of photographing.
The fundus imaging apparatus according to claim 1.
前記制御部は、少なくとも視神経乳頭の深さの範囲において前記焦点位置の変更を行い、少なくとも視神経乳頭の画像における輝度の範囲に対応する範囲において前記露出の変更を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の眼底撮影装置。
The control unit changes the focal position at least in a depth range of the optic disc, and changes the exposure in a range corresponding to a luminance range in an image of the optic disc at least.
The fundus imaging apparatus according to claim 2.
前記制御部は、前記照明光の強度の変更、前記照明光の照射時間の変更、前記撮像素子による前記眼底反射光の検出時間の変更、及び前記撮像素子の撮影感度の変更のうちの1つ又は2つ以上の組み合わせにより前記露出の変更を行う、
ことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
The control unit is one of a change in intensity of the illumination light, a change in irradiation time of the illumination light, a change in detection time of the fundus reflected light by the image sensor, and a change in imaging sensitivity of the image sensor. Or change the exposure by a combination of two or more,
The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the fundus imaging apparatus is characterized.
被検眼の眼底に照明光を照射する照明光学系と、
焦点位置を変更するための合焦レンズを含み、前記照明光の眼底反射光を撮像素子に導く撮影光学系と、
前記照明光学系及び前記撮影光学系を制御して、前記眼底に対する焦点位置を変更しつつ前記眼底の撮影を複数回行わせる制御部と、
前記複数回の撮影で得られた焦点位置の異なる複数の画像を合成することにより眼底像を生成する画像生成部と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
An illumination optical system for irradiating the fundus of the eye to be examined with illumination light;
An imaging optical system that includes a focusing lens for changing a focal position, and that guides fundus reflection light of the illumination light to an imaging device;
A control unit that controls the illumination optical system and the photographing optical system to change the focal position with respect to the fundus and perform photographing of the fundus a plurality of times;
An image generator that generates a fundus image by combining a plurality of images having different focal positions obtained by the plurality of times of photographing;
A fundus photographing apparatus comprising:
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