JP2013169332A - 光画像撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源からの測定光を被検眼に照射して得られる戻り光の強度により被検眼の画像を撮像する撮像部を有する光画像撮像装置であって、
前記被検眼が注視するための固視灯と、
前記固視灯の点灯位置を設定する点灯位置設定手段と、
第一の観察部位のための前記固視灯の点灯位置を、第二の観察部位のための前記固視灯の点灯位置に移動するように前記点灯位置設定手段を制御する点灯位置制御手段と、
前記被検眼の視度に基づいて、前記固視灯の点灯位置の移動距離を算出する
構成とする。
【選択図】 図1
Description
以下、このような平面画像を撮像する装置をSLO装置と記す。
近年、SLO装置において測定光のビーム径を大きくすることにより、横分解能を向上させた網膜の平面画像を取得することが可能になってきた。しかし、測定光のビーム径の大径化に伴い、網膜の平面画像の取得において、被検眼の収差による平面画像のSN比及び分解能の低下が問題になってきた。
高横分解能な平面画像を取得する場合、装置自体の光学収差や撮像時間の長時間化等の問題から、一度に撮像する撮像範囲が小さくなり、その平面画像が眼底のどの部分であるかを認識しにくくなりやすい。特許文献1においては、広画角なSLO装置と小画角であるが高解像度なSLO装置とを組み合わせた複合装置が提案され、その問題の解決が試みられている。
被検眼の所望の位置を撮像する場合、被検眼を固視するための固視灯がよく用いられる。特許文献2においては、眼底の画像の所望の位置を指定して、固視灯の投影位置を変更することで、容易に所望の位置の眼底画像を取得することが試みられている。
例えば特許文献1に開示される眼底撮影装置では、眼底の所望位置の画像を得るために固視灯の制御が求められる場合についての対応は、固視灯の制御方法に留意されておらず難しい。また、特許文献2に開示される眼科装置では、視度の影響が勘案されておらず、従って適宜好適な平面画像を得ることが難しいと考えられる。
本発明は、上記課題に鑑み、被検眼の視度に応じて固視灯の表示位置を調整し、眼底の所望の位置の平面画像を容易に取得する光画像撮像装置を提供することを目的とする。
前記被検眼が注視するための固視灯と、
前記固視灯の点灯位置を移動させる点灯位置移動手段と、
前記被検眼における第一の観察部位と第二の観察部位との画像を撮像する際に、前記第一の観察部位を撮像する際の前記固視灯の点灯位置から前記第二の観察部位を撮像する際の前記固視灯の点灯位置までの前記点灯位置の移動距離を、前記被検眼の視度に基づいて算出する移動距離算出手段と、を有し、
前記点灯位置移動手段は、前記移動距離算出手段により算出された移動距離に応じて前記点灯位置を移動させる、ことを特徴とする。
被検眼に照射された第二の測定光による第二の戻り光により前記被検眼の第二の画像を撮像する第二の撮像部と、
用いる光画像撮像方法であって、
前記被検眼に固視灯の点灯位置を注視させ、前記第一の撮像部により前記第一の画像を取得する第一の工程と、
前記第一の画像を参照し、前記第一の撮像部が有する合焦手段を用いて、前記第一の測定光の合焦する前記被検眼の内の層を調整する第二の工程と、
前記合焦手段の調整状態を参照して前記被検眼の視度を算出する第三の工程と、
前記第一の画像上の所望の位置を指定し、前記第一の画像の中心と前記所望の位置との距離である画像距離を算出する第四の工程と、
前記固視灯における点灯位置の移動量を、前記画像距離と前記被検眼の視度とに基づいて算出する第五の工程と、
算出された前記点灯位置の移動量に基づいて前記固視灯における点灯位置を移動させて前記被検眼に移動後の前記点灯位置を注視させる第六の工程と、
前記第二の撮像部により第二の画像を取得する第七の工程と、を有することを特徴とする。
[実施例1]
実施例1においては、光画像撮像装置として、本発明を適用したAOSLO装置について説明する。該AOSLO装置は、補償光学系を備え、網膜の高横分解能の平面画像(AOSLO像)の撮像を行う装置である。また、AOSLO像の取得を補助する目的で、広画角の平面画像(WFSLO像)の撮像を行うWFSLO装置が付随している。
ここでは、高横分解能の平面画像を撮像するために、補償光学系を備えているが、高解像度を実現できる光学系の構成であれば、補償光学系を備えていなくてもよい。
図1(a)を用いて、まず、本実施例におけるAOSLO装置109の概略構成について、具体的に説明する。
AOSLO装置109は、大まかに、AOSLO像を取得するAOSLO部195と、広域のSLO像(WFSLO像)とを取得するWFSLO部196とからなる。
まず、AOSLO部全体について説明する。
光源101−1から出射した光は光カプラー131によって参照光105と測定光106−1とに分割される。測定光106−1は、シングルモードファイバー130−4、空間光変調器159、XYスキャナ119−1、ダイクロイックミラー170−2等を介して、観察対象である被検眼107に導かれる。
156は固視灯であり、固視灯156からの光束157は被検眼107の固視あるいは回旋を促す役割を有する。
また、本実施例では収差補正デバイスとして、反射型の空間光変調器を用いたが、透過型の空間光変調器や可変形状ミラーを用いても構成することができる。
つぎに、光源101−1の周辺について説明する。光源101−1は代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。波長は830nm、バンド幅50nmである。ここでは、スペックルノイズの少ない平面画像を取得するために、低コヒーレント光源を選択している。また、光源の種類は、ここではSLDを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等も用いることができる。
次に、参照光105の光路について説明する。
光カプラー131によって分割された参照光105は光ファイバー130−2を介して、光量測定装置164に入射される。光量測定装置164は参照光の105の光量を測定し、測定光105の光量をモニターする用途に用いられる。
つぎに、測定光106の光路について説明する。
光カプラー131によって分割された測定光106−1は、シングルモードファイバー130−4を介して、レンズ135−4に導かれ、ビーム径4mmの平行光になるよう調整される。
測定光106−1は、ビームスプリッタ158−1を通過し、レンズ135−5〜6を通過し、空間光変調器159に入射される。
ここで、空間光変調器159はパソコン125からドライバ部181内の空間光変調器駆動ドライバ188を介して制御される。
球面ミラー135−9〜10は網膜127を走査するための光学系であり、測定光106を角膜126の付近を支点として、網膜127をスキャンする役割がある。
ここで、電動ステージ117はパソコン125からドライバ部181内の電動ステージ駆動ドライバ183を介して制御される。
また、被検眼107が屈折異常を有している場合にも対応できる。
さらに、波面センサの測定結果による得られた収差に基づいて、空間光変調器159をリアルタイムに制御することで、被検眼107で発生する収差を補正し、より高横分解能な平面画像の取得を可能にしている。
ここでは、レンズ135−10と電動ステージ117とは、AOSLO部195とWFSLO部196とで共用されているが、図1(c)に示すように、各々が独立して、レンズと電動ステージとを設けてもよい。その場合、AOSLO部195とWFSLO部196とにおける、各々の電動ステージを連動して動作させてもよい。
例えば、球面レンズ135−10と角膜126の間から、ビームスプリッタを用いて、収差の測定のための光を入射することができる。
つぎに、測定系の構成について説明する。
SLO装置109は、網膜127からの戻り光108の強度から構成される平面画像(SLO像)を取得することができる。
波面センサ155はシャックハルトマン方式の波面センサであり、測定レンジは−1D〜+1Dとなっており、測定レンジが狭く、測定精度が高い仕様となっている。
得られた収差はツェルニケ多項式を用いて表現され、これは被検眼107の収差を示している。
ツェルニケ多項式は、チルト(傾き)の項、デフォーカス(defocus)の項、アスティグマ(非点収差)の項、コマの項、トリフォイルの項等からなる。
つぎに、平面画像(AOSLO像)の取得方法について図2(a)〜(d)を用いて説明する。
SLO装置109は、XYスキャナ119−1を制御し、ディテクター138−1で戻り光108の強度を取得することで、網膜127の平面画像を取得することができる。ここでは、網膜127の平面画像(光軸に垂直な面)の取得方法について説明する。
図2(a)に示すように、測定光106は角膜126を通して、網膜127に入射すると様々な位置における反射や散乱により戻り光108となり、ディテクター138−1に到達する。
また、平面画像177中には、戻り光108の強度が比較的大きい視細胞群179が明るく、比較的小さい血管178が暗く描出される。また、血管178に血球(不図示)が明るく描出される。
つぎに、WFSLO部全体について説明する。
WFSLO部は補償光学系と参照光路を備えないことを除けば、基本的にAOSLO部と同様の構成となっている。重複する部分ついては説明を省略する。
光源101−2から出射した光はレンズ135、XYスキャナ119−2、ダイクロイックミラー170−1等を介して、観察対象である被検眼107に導かれる。
次に、光源101−2の周辺について説明する。光源101−2はAOSLOと同様にSLDである。波長は910nm、バンド幅10nmである。ここでは、AOSLOの光路とWFSLOの光路とをダイクロイックミラーを用いて分離するために、それぞれの光源の波長を異ならせている。
つぎに、測定光106−2の光路について説明する。
光源101−2から射出された測定光106−2は、レンズ135、XYスキャナ119−2、ダイクロイックミラー170−1等を介して、観察対象である被検眼107に導かれる。
測定光106−2は被検眼107に入射すると、網膜127からの反射や散乱により戻り光108−2となり、ダイクロイックミラー170−1、レンズ135−1、XYスキャナ119−2、ビームスプリッタ158−2等を介して、ディテクター138−2に到達する。
つぎに、広域の平面画像(WFSLO像)の取得方法について説明する。
SLO装置109は、XYスキャナ119−2を制御し、ディテクター138−2で戻り光108の強度を取得することで、網膜127の広域の平面画像を取得することができる。網膜127の広域の平面画像(光軸に垂直な面)の取得方法はAOSLO像の取得方法と同様なので、説明を省略する。
次に、本発明の特徴であるSLO装置を用いた平面画像の取得方法について説明する。SLO装置109は、WFSLO部196を用いて、測定光106−2を網膜127へ合焦をさせて、WFSLO像の撮像を行う。さらに、合焦させた時の電動ステージ117の位置から、被検眼の視度を算出する。当該操作は、パソコン125において、合焦制御手段が取得した合焦状態により被検眼の視度を算出する視度算出手段として機能するモジュール領域により実行される。
図4(a)はWFSLO像180の模式図である。ここで、WFSLO像の大きさは6×8mmである。血管178と乳頭197が観察できる。また、電動ステージ117の位置から被検眼107の視度−5Dを得る。これら工程は、合焦手段の調整状態を参照して被検眼の視度を算出する本発明の第三の工程に対応する。
ここで、上記変換係数は視度毎に算出され、例えば+5Dの場合0.96、0Dの場合1.02、−5Dの場合1.06、−10Dの場合1.12である。
また、WFSLO部のフォーカスの調整を行うレンズの位置の情報を用いて被検眼の視度を算出する、あるいは、他の眼科機器で取得した視度を用いることで、簡単な構成で所望の位置の光画像を容易に取得することが可能になる
また、固視灯の点灯位置の移動量を変換表を用いて算出することで、簡単な構成で所望の位置の光画像を得することが可能になる。
また、WFSLO像の画像のコントラストあるいは強度を指標として、フォーカスを調整することで、容易に被検眼の視度を得ることが可能になる。また、コンピュータを利用して、自動的にフォーカスを調整することが可能になる
WFSLO部とAOSLO部とのそれぞれのフォーカスの調整を行うレンズを共通にすることで、簡単な構成の装置の提供が可能になる。(請求項8)
AOSLO部のフォーカスの調整を行うレンズを調整して、測定光を網膜の所望の層に合焦することで、網膜の所望の層のAOSLO像を取得することが可能になる。
なお、上述した構成は、本発明において各種工程を実行する手段として定義される構成物の一例であり、同様の昨日を得ることが可能な公知の種々の構成により代替可能であり、これら代替可能な構成も、本発明において定義する手段の概念に包含される。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
105:参照光
106:測定光
107:被検眼
108:戻り光
117:電動ステージ
119:XYスキャナ
125:パソコン
126:角膜
127:網膜
130:シングルモードファイバー、
135:レンズ
138:ディテクター
153:偏光コントローラ
155:波面センサ
156:固視灯
157:光束
158:ビームスプリッタ
159:空間光変調器
164:光量測定装置
177:平面画像
178:血管
179:視細胞群
180:WFSLO像
181:ドライバ部
182:光スキャナ駆動ドライバ
183:電動ステージ駆動ドライバ
184:固視灯駆動ドライバ
188:空間光変調器駆動ドライバ
192:撮像範囲
193:軌跡
195:AOSLO部
196:WFSLO部
197:乳頭
Claims (11)
- 光源より被検眼に照射された測定光の前記被検眼からの戻り光により前記被検眼の画像を撮像する撮像部を有する光画像撮像装置であって、
前記被検眼が注視するための固視灯と、
前記固視灯の点灯位置を移動させる点灯位置移動手段と、
前記被検眼における第一の観察部位と第二の観察部位との画像を撮像する際に、前記第一の観察部位を撮像する際の前記固視灯の点灯位置から前記第二の観察部位を撮像する際の前記固視灯の点灯位置までの前記点灯位置の移動距離を、前記被検眼の視度に基づいて算出する移動距離算出手段と、を有し、
前記点灯位置移動手段は、前記移動距離算出手段により算出された移動距離に応じて前記点灯位置を移動させる、ことを特徴とする光画像撮像装置。 - 前記測定光を前記被検眼に合焦させる合焦手段と、
前記合焦手段による前記測定光の合焦状態を取得して前記合焦手段を制御する合焦制御手段と、
前記合焦制御手段が取得した前記合焦状態より前記被検眼の視度を算出する視度算出手段と、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の光画像撮像装置。 - 前記被検眼の視度を外部機器から取得する視度取得手段を有する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光画像撮像装置。
- 前記移動距離算出手段は、前記第一の観察部位と前記第二の観察部位との距離、および前記被検眼の視度に基づいて、前記固視灯の移動距離を算出するため変換表を有する、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の光画像撮像装置。
- 前記画像の状態を指標に応じて判定する判定手段を有し、
前記指標は、画像のコントラスト又は強度を含む
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の光画像撮像装置。 - 前記測定光を第二の測定光に換え、前記第二の測定光の前記被検眼からの第二の戻り光により前記被検眼の第二の画像を撮像する第二の撮像部、を有する、ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の光画像撮像装置。
- 前記被検眼の収差を測定する収差測定手段と、
測定された前記収差に基づいて、前記第二の測定光と前記第二の戻り光との収差の補正を行う収差補正手段と、を有する、ことを特徴とする請求項6に記載の光画像撮像装置。 - 前記第二の測定光の前記被検眼への合焦は前記合焦手段により行われる、ことを特徴とする請求項6又は7に記載の光画像撮像装置。
- 前記合焦手段は、前記被検眼の網膜の所望の層に前記第二の測定光を合焦させる、ことを特徴とする請求項6乃至8の何れか一項に記載の光画像撮像装置。
- 被検眼に照射された第一の測定光による第一の戻り光により前記被検眼の第一の画像を撮像する第一の撮像部と、
被検眼に照射された第二の測定光による第二の戻り光により前記被検眼の第二の画像を撮像する第二の撮像部と、
用いる光画像撮像方法であって、
前記被検眼に固視灯の点灯位置を注視させ、前記第一の撮像部により前記第一の画像を取得する第一の工程と、
前記第一の画像を参照し、前記第一の撮像部が有する合焦手段を用いて、前記第一の測定光の合焦する前記被検眼の内の層を調整する第二の工程と、
前記合焦手段の調整状態を参照して前記被検眼の視度を算出する第三の工程と、
前記第一の画像上の所望の位置を指定し、前記第一の画像の中心と前記所望の位置との距離である画像距離を算出する第四の工程と、
前記固視灯における点灯位置の移動量を、前記画像距離と前記被検眼の視度とに基づいて算出する第五の工程と、
算出された前記点灯位置の移動量に基づいて前記固視灯における点灯位置を移動させて前記被検眼に移動後の前記点灯位置を注視させる第六の工程と、
前記第二の撮像部により第二の画像を取得する第七の工程と、を有することを特徴とする光画像の撮像方法。 - 請求項10に記載の光画像の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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