JP2014113175A - 眼科観察装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】実施形態の眼科観察装置の計測光学系は、被検眼のOCT計測を行なう。画像形成部は、OCT計測により取得された情報に基づいて画像を形成する。予備動作実行部は、OCT計測を行なうための複数の予備動作を実行する。記憶部には、複数の予備動作の少なくとも1つの特定予備動作について、他の予備動作への移行条件と当該特定予備動作の終了条件とを含む動作条件情報があらかじめ記憶される。制御部は、予備動作実行部を制御して特定予備動作を開始させ、当該特定予備動作の移行条件が満足されたことに対応して予備動作実行部を制御して他の予備動作を開始させ、当該特定予備動作の終了条件が満足されたことに対応して予備動作実行部を制御して当該特定予備動作を終了させる。
【選択図】図3
Description
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の眼科観察装置であって、前記特定予備動作は、被検眼に対する前記計測光学系のアライメントを含み、前記予備動作実行部は、アライメントを行なうための第1の指標を被検眼に投影する第1の投影光学系と、前記第1の指標が投影されている状態の被検眼を撮影して正面画像を取得する撮影光学系と、前記計測光学系を移動させる第1の駆動部と、前記正面画像を解析することで、前記計測光学系の移動量を取得する第1の取得部とを含み、前記記憶部には、前記移動量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、前記制御部は、前記予備動作実行部にアライメントを開始させた後に、前記第1の取得部により取得された移動量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、当該移動量が前記第2の閾値以下になったことに対応してアライメントを終了させることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の眼科観察装置であって、前記計測光学系は、光軸方向に移動可能な合焦レンズを含み、前記特定予備動作は、被検眼に対する前記計測光学系のフォーカス調整を含み、前記予備動作実行部は、フォーカス調整を行なうための第2の指標を被検眼に投影する第2の投影光学系と、前記第2の指標が投影されている状態の被検眼を撮影して正面画像を取得する撮影光学系と、前記合焦レンズを移動させる第2の駆動部と、前記正面画像を解析することで、前記合焦レンズの移動量を取得する第2の取得部とを含み、前記記憶部には、前記移動量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、前記制御部は、前記予備動作実行部にフォーカス調整を開始させた後に、前記第2の取得部により取得された移動量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、当該移動量が前記第2の閾値以下になったことに対応してフォーカス調整を終了させることを特徴とする。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の眼科観察装置であって、前記計測光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した信号光と参照光路を経由した参照光との干渉光を検出し、前記特定予備動作は、信号光と参照光との間の光路長差の調整を含み、前記予備動作実行部は、前記光路長差を変更する光路長差変更部と、前記計測光学系による干渉光の検出結果を解析することで、前記光路長差の変更量を取得する第3の取得部とを含み、前記記憶部には、前記変更量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、前記制御部は、前記予備動作実行部に光路長差の調整を開始させた後に、前記第3の取得部により取得された変更量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、当該変更量が前記第2の閾値以下になったことに対応して光路長差の調整を終了させることを特徴とする。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1に記載の眼科観察装置であって、前記計測光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した信号光と参照光路を経由した参照光との干渉光を検出し、前記特定予備動作は、信号光および/または参照光の偏光状態の調整を含み、前記予備動作実行部は、信号光および/または参照光の偏光状態を変更する偏光状態変更部と、前記計測光学系による干渉光の検出結果を解析することで、前記偏光状態の変更量を取得する第4の取得部とを含み、前記記憶部には、前記変更量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、前記制御部は、前記予備動作実行部に偏光状態の調整を開始させた後に、前記第4の取得部により取得された変更量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、当該変更量が前記第2の閾値以下になったことに対応して偏光状態の調整を終了させることを特徴とする。
図1および図2に示すように、眼科観察装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100および演算制御ユニット200を含んで構成される。眼底カメラユニット2は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。OCTユニット100には、眼底のOCT画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット200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している。
図1に示す眼底カメラユニット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、たとえば、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、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、また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。眼底カメラユニット2は、これら以外の画像、たと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。
図2を参照しつつOCTユニット100の構成の一例を説明する。OCTユニット100には、眼底EfのOCT画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Efを経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果(検出信号)は演算制御ユニット200に送られる。
演算制御ユニット200の構成について説明する。演算制御ユニット200は、CCDイメージセンサ115から入力される検出信号を解析して眼底EfのOCT画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様である。
眼科観察装置1の制御系の構成について図3を参照しつつ説明する。
眼科観察装置1の制御系は、制御部210を中心に構成される。制御部210は、たとえば、前述の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210には、主制御部211と記憶部212が設けられている。
主制御部211は前述の各種制御を行う。特に、主制御部211は、眼底カメラユニット2の光路長変更部41、ガルバノスキャナ42、合焦レンズ31およびフォーカス光学系60(撮影合焦駆動部300)、合焦レンズ43(OCT合焦駆動部400)、光学系全体(光学系駆動部500)などを制御する。更に、主制御部211は、OCTユニット100の光源ユニット101、光減衰器105、偏波調整器106などを制御する。
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、たとえば、OCT画像の画像データ、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、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212には、眼科観察装置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。
画像形成部220は、CCDイメージセンサ115からの検出信号に基づいて、眼底Efの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部220は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。
データ処理部230は、被検眼Eの撮影やOCT計測により取得されたデータを処理する。たとえば、データ処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、データ処理部230は、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット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。
ユーザインターフェイス240には、表示部240Aと操作部240Bとが含まれる。表示部240Aは、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部240Bは、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部240Bには、眼科観察装置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。たとえば眼底カメラユニット2が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部240Bは、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部240Aは、眼底カメラユニット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。
ここで、信号光LSの走査およびOCT画像について説明しておく。
眼科観察装置1の動作について説明する。図6は、OCT計測(および眼底撮影)の前に実行される予備動作において、眼科観察装置1が実行する処理の例を表す。本例では、アライメント、フォーカス粗調整、小瞳孔判定、光路長差調整、偏光調整およびフォーカス微調整の順に予備動作が実行される場合を説明する。
まず、予備動作を開始させるための所定の操作を受けて、主制御部211は、観察光源11を点灯する。それにより、被検眼Eの前眼部の正面画像(近赤外動画像)の取得が開始される。この正面画像は、観察光源11が消灯されるまでリアルタイムで得られる。主制御部211は、この正面画像を表示部240Aにリアルタイムで動画表示させる。
主制御部211は、アライメント光学系50を制御して、被検眼Eにアライメント指標を投影させる。このとき、被検眼Eには、LCD39による固視標も投影される。光学系移動量取得部231は、所定の時間間隔で取得されるフレーム(たとえば全てのフレーム)をそれぞれ解析し、計測光学系の移動量を取得する。主制御部211は、光学系駆動部500を制御し、計測光学系を当該移動量だけ移動させる。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
主制御部211は、ステップ2で取得される移動量がアライメントに関する移行条件を満足するか、つまり移動量が第1の閾値未満であるか判定する。なお、アライメントは、その終了条件が満足されるまで、つまり移動量が第2の閾値未満になるまで継続される。
ステップ3において移行条件が満足されたら(S3:Yes)、主制御部211は、フォーカス粗調整を開始する。具体的には、主制御部211は、眼底Efの正面画像の取得を開始させ、フォーカス光学系60を制御して眼底Efにスプリット指標を投影させる。レンズ移動量取得部232は、所定の時間間隔で取得されるフレーム(たとえば全てのフレーム)をそれぞれ解析し、合焦レンズ31および合焦レンズ43の移動量を取得する。主制御部211は、撮影合焦駆動部300を制御して合焦レンズ31を当該移動量だけ移動させるとともに、OCT合焦駆動部400を制御して合焦レンズ43を当該移動量だけ移動させる。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
主制御部211は、ステップ4で取得される移動量がフォーカス粗調整に関する移行条件を満足するか、つまり移動量が第1の閾値未満であるか判定する。なお、フォーカス粗調整は、その終了条件が満足されるまで、つまり移動量が第2の閾値未満になるまで継続される。
ステップ5において移行条件が満足されたら(S5:Yes)、主制御部211は、小瞳孔判定を実行させる。小瞳孔判定は、たとえば、被検眼Eの正面画像(前眼部像)の取得、判定処理、絞り19の制御を含む。なお、解析対象の正面画像は、ステップ1等で取得されたものでもよい。
小瞳孔判定が終了したら、主制御部211は、光路長差調整を開始させる。具体的には、主制御部211は、計測光学系を制御して干渉光LCを検出させる。光路長差変更量取得部233は、所定の時間間隔で収集される干渉光LC(たとえば1フレーム相当分)をそれぞれ解析することで、信号光路と参照光路との間の光路長差の変更量を取得する。主制御部211は、光路長変更部41を制御し、信号光路の光路長を当該変更量だけ変化させる。それにより、信号光路と参照光路との間の光路長差が当該変更量だけ変化する。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
主制御部211は、ステップ7で取得される変更量が光路長差調整に関する移行条件を満足するか、つまり変更量が第1の閾値未満であるか判定する。なお、光路長差調整は、その終了条件が満足されるまで、つまり変更量が第2の閾値未満になるまで継続される。
ステップ8において移行条件が満足されたら(S8:Yes)、主制御部211は、偏光調整を開始する。具体的には、主制御部211は、計測光学系および検出光学系を制御し、信号光LSの偏光方向と、参照光LRの偏光方向とを検出させる。光路長差変更量取得部233は、所定の時間間隔で収集される干渉光LC(たとえば1フレーム相当分またはAライン相当分)をそれぞれ解析することで、偏光方向の変更量を取得する。主制御部211は、偏波調整器106を制御し、参照光LRの偏光方向を当該変更量だけ変化させる。それにより、信号光LSと参照光LRとの間の相対的な偏光方向が当該変更量だけ変化する。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
主制御部211は、ステップ9で取得される変更量が偏光調整に関する移行条件を満足するか、つまり変更量が第1の閾値未満であるか判定する。なお、偏光調整は、その終了条件が満足されるまで、つまり変更量が第2の閾値未満になるまで継続される。
ステップ10において移行条件が満足されたら(S10:Yes)、主制御部211は、フォーカス微調整を開始する。フォーカス微調整は、たとえば、被検眼EのOCT計測を行なって干渉信号を取得して干渉強度(干渉感度)をモニタすることにより、干渉強度が最大となるような合焦レンズ43の位置を求め、その位置に合焦レンズ43を移動させることにより実行される。
時刻t=0 :アライメントの開始
時刻t=t1 :アライメントの途中でフォーカス粗調整の開始
時刻t=t2 :アライメントの終了
時刻t=t3 :フォーカス粗調整の途中で小瞳孔判定の開始
時刻t=t4 :フォーカス粗調整の終了
時刻t=t5 :小瞳孔判定の終了、光路長差調整の開始
時刻t=t6 :光路長差調整の途中で偏光調整の開始
時刻t=t7 :光路長差調整の終了
時刻t=t8 :偏光調整の途中でフォーカス微調整の開始
時刻t=t9 :偏光調整の終了
時刻t=t10:フォーカス微調整の終了
眼科観察装置1の効果について説明する。
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。
2 眼底カメラユニット
10 照明光学系
30 撮影光学系
31 合焦レンズ
41 光路長変更部
42 ガルバノスキャナ
50 アライメント光学系
60 フォーカス光学系
100 OCTユニット
101 光源ユニット
105 光減衰器
106 偏波調整器
115 CCDイメージセンサ
200 演算制御ユニット
210 制御部
211 主制御部
212 記憶部
212a 動作条件情報
220 画像形成部
230 データ処理部
231 光学系移動量取得部
232 レンズ移動量取得部
233 光路長差変更量取得部
234 偏光状態変更量取得部
240A 表示部
240B 操作部
300 撮影合焦駆動部
400 OCT合焦駆動部
500 光学系駆動部
E 被検眼
Ef 眼底
LS 信号光
LR 参照光
LC 干渉光
Claims (5)
- 被検眼の光コヒーレンストモグラフィ計測を行なう計測光学系と、
前記光コヒーレンストモグラフィ計測により取得された情報に基づいて被検眼の画像を形成する画像形成部と、
光コヒーレンストモグラフィ計測を行なうための複数の予備動作を実行する予備動作実行部と、
前記複数の予備動作の少なくとも1つの特定予備動作について、他の予備動作への移行条件と当該特定予備動作の終了条件とを含む動作条件情報があらかじめ記憶された記憶部と、
前記予備動作実行部を制御して特定予備動作を開始させ、当該特定予備動作の移行条件が満足されたことに対応して前記予備動作実行部を制御して他の予備動作を開始させ、当該特定予備動作の終了条件が満足されたことに対応して前記予備動作実行部を制御して当該特定予備動作を終了させる制御部と
を有する眼科観察装置。 - 前記特定予備動作は、被検眼に対する前記計測光学系のアライメントを含み、
前記予備動作実行部は、
アライメントを行なうための第1の指標を被検眼に投影する第1の投影光学系と、
前記第1の指標が投影されている状態の被検眼を撮影して正面画像を取得する撮影光学系と、
前記計測光学系を移動させる第1の駆動部と、
前記正面画像を解析することで、前記計測光学系の移動量を取得する第1の取得部と
を含み、
前記記憶部には、前記移動量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、
前記制御部は、前記予備動作実行部にアライメントを開始させた後に、
前記第1の取得部により取得された移動量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、
当該移動量が前記第2の閾値以下になったことに対応してアライメントを終了させる
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科観察装置。 - 前記計測光学系は、光軸方向に移動可能な合焦レンズを含み、
前記特定予備動作は、被検眼に対する前記計測光学系のフォーカス調整を含み、
前記予備動作実行部は、
フォーカス調整を行なうための第2の指標を被検眼に投影する第2の投影光学系と、
前記第2の指標が投影されている状態の被検眼を撮影して正面画像を取得する撮影光学系と、
前記合焦レンズを移動させる第2の駆動部と、
前記正面画像を解析することで、前記合焦レンズの移動量を取得する第2の取得部と
を含み、
前記記憶部には、前記移動量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、
前記制御部は、前記予備動作実行部にフォーカス調整を開始させた後に、
前記第2の取得部により取得された移動量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、
当該移動量が前記第2の閾値以下になったことに対応してフォーカス調整を終了させる
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科観察装置。 - 前記計測光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した信号光と参照光路を経由した参照光との干渉光を検出し、
前記特定予備動作は、信号光と参照光との間の光路長差の調整を含み、
前記予備動作実行部は、
前記光路長差を変更する光路長差変更部と、
前記計測光学系による干渉光の検出結果を解析することで、前記光路長差の変更量を取得する第3の取得部と
を含み、
前記記憶部には、前記変更量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、
前記制御部は、前記予備動作実行部に光路長差の調整を開始させた後に、
前記第3の取得部により取得された変更量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、
当該変更量が前記第2の閾値以下になったことに対応して光路長差の調整を終了させる
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科観察装置。 - 前記計測光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被検眼を経由した信号光と参照光路を経由した参照光との干渉光を検出し、
前記特定予備動作は、信号光および/または参照光の偏光状態の調整を含み、
前記予備動作実行部は、
信号光および/または参照光の偏光状態を変更する偏光状態変更部と、
前記計測光学系による干渉光の検出結果を解析することで、前記偏光状態の変更量を取得する第4の取得部と
を含み、
前記記憶部には、前記変更量の第1の閾値が前記移行条件として記憶され、かつ、前記第1の閾値未満の第2の閾値が前記終了条件として記憶され、
前記制御部は、前記予備動作実行部に偏光状態の調整を開始させた後に、
前記第4の取得部により取得された変更量が前記第1の閾値以下になったことに対応して他の予備動作を開始させ、
当該変更量が前記第2の閾値以下になったことに対応して偏光状態の調整を終了させる
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科観察装置。
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