JP2016209453A - 細隙灯顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
この実施形態に係る細隙灯顕微鏡の外観構成について、図1を参照しながら説明する。細隙灯顕微鏡1には、コンピュータ100が接続されている。コンピュータ100は、各種の制御処理や演算処理を行う。なお、顕微鏡本体(光学系等を格納する筐体)とは別にコンピュータ100を設ける代わりに、顕微鏡本体に同様のコンピュータを搭載した構成を適用することも可能である。
細隙灯顕微鏡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。細隙灯顕微鏡1は、観察系6と、撮影系7と、照明系8と、固視系20とを有する。前述のように、観察系6は、撮影系7を含む。
観察系6は左右一対の光学系を備えている。左右の光学系は、ほぼ同様の構成を有する。検者は、この左右の光学系により被検眼Eを双眼で観察することができる。なお、図2には、観察系6の左右の光学系の一方のみが示されている。符号O1は観察系6の光軸(観察光軸)、撮影系7の光軸(撮影光軸)である。
撮影系7は、リレーレンズ41、ミラー42および撮像装置13を有する。撮影系7は、ビームスプリッタ34を更に含んでもよい。前述のように、撮像装置13は、撮像素子43を含む。撮像素子43の撮像面は、被検眼Eの撮影部位(観察部位)(すなわち、照明系8による照明光の照明位置)と光学的に略共役な位置に配置されている。
照明系8は、光源51、リレーレンズ52、照明絞り53、集光レンズ54、スリット形成部55および集光レンズ56を有する。符号O2は、照明系8の光軸(照明光軸)を示す。
固視系20は、前述の通り、被検眼Eに対して固視標を提示する。固視系20は、固視光源21を含む。固視光源21の位置は、前述の支持アーム22を移動させることにより変更可能である。固視光源21は、可視光を出力する可視光源を少なくとも含む。符号O3は、固視系20の光軸(固視光軸)を示す。固視光源21からの光は、ミラー12により反射されて被検眼Eに照射される。
細隙灯顕微鏡1の制御系について、図3および図4を参照しながら説明する。細隙灯顕微鏡1の制御系は、制御部110を中心に構成されている。なお、図3および図4には、この実施形態で特に注目する構成部位のみが記載されており、それ以外の構成部位は省略されている。制御系の構成の少なくとも一部がコンピュータ100に含まれていてもよい。
制御部110は、各種の演算処理と、細隙灯顕微鏡1の各部の制御とを実行する。制御部110は、観察系6の制御、撮影系7の制御、照明系8の制御および固視系20の制御を行う。観察系6の制御としては、変倍光学系32の制御、絞り33の制御などがある。撮影系7の制御としては、撮像素子43の電荷蓄積時間、感度、フレームレートを変更する制御などがある。撮影系7の制御として、撮像素子43により得られた画像信号GSを受け、画像信号GSに基づいて被検眼Eの画像を生成するための制御を含んでもよい。照明系8の制御としては、光源51の制御、照明絞り53の制御、スリット形成部55の制御などがある。固視系20の制御としては、固視光源21の制御などがある。
記憶部120は、各種のコンピュータプログラムやデータを記憶する。コンピュータプログラムには、各種の検査を細隙灯顕微鏡1に実行させるための演算プログラムや制御プログラムが含まれる。データには、各種の検査において使用されるデータが含まれる。
条件取得部130は、前述の撮影条件を取得する。この実施形態では、条件取得部130は、細隙光を生成するための照明光の光量、細隙光のスリット幅、照明角度、照明位置、細隙光のフォーカス位置、撮影角度、撮影位置、撮影系7のフォーカス位置および被検眼Eに対する固視標の提示位置を取得する。たとえば、条件取得部130は、複数の取得部(図4参照)を含む。
照明光量取得部131は、光源51から出力された照明光の光量(照明光量)を撮影条件として取得する。たとえば、照明光量取得部131は、受光素子を含む。当該受光素子は、照明系8における照明光の光路から分離された光路の光、または観察系6若しくは撮影系7における照明光の戻り光の光路から分離された光路の光を受光するように配置される。照明光量取得部131は、当該受光素子により受光された光の光量を検出することにより照明光量を取得する。
スリット幅取得部132は、スリット形成部55により形成された細隙光のスリット幅を撮影条件として取得する。たとえば、スリット幅取得部132は、一対のスリット刃の位置を検出するセンサを含む。スリット幅取得部132は、当該センサにより検出された一対のスリット刃の位置からスリット刃の間隔を特定することによりスリット幅を取得する。
照明角度取得部133は、被検眼Eに対する細隙光の照明角度を撮影条件として取得する。たとえば、照明角度取得部133は、角度センサを含む。当該角度センサは、照明系8を支持する支持アーム17の回動機構部に配置される。照明角度取得部133は、当該角度センサにより支持アーム17の回動角度を検出することにより、所定位置に配置されている被検眼Eに対する細隙光の照明角度を求める。
照明位置取得部134は、被検眼Eに対する細隙光の照明位置を撮影条件として取得する。たとえば、照明位置取得部134は、3次元位置センサを含む。当該3次元位置センサは、照明系8の所定の位置に設置される。照明位置取得部134は、当該3次元位置センサにより照明系8の位置を検出することにより、所定位置に配置されている被検眼Eに対する細隙光の照明位置を求める。
フォーカス位置取得部135は、細隙光のフォーカス位置を撮影条件として取得する。たとえば、フォーカス位置取得部135は、位置センサを含む。当該位置センサは、照明系8の所定の位置に設置される。フォーカス位置取得部135は、当該位置センサにより照明系8または照明系8を構成するレンズ等の位置を検出することにより、細隙光のフォーカス位置を取得する。
撮影角度取得部136は、被検眼Eに対する撮影角度を撮影条件として取得する。たとえば、撮影角度取得部136は、角度センサを含む。当該角度センサは、撮影系7(観察系6)を支持する支持アーム16の回動機構部に配置される。撮影角度取得部136は、当該角度センサにより支持アーム16の回動角度を検出することにより、所定位置に配置されている被検眼Eに対する撮影角度を求める。
撮影位置取得部137は、被検眼Eに対する撮影位置を撮影条件として取得する。たとえば、撮影位置取得部137は、3次元位置センサを含む。当該3次元位置センサは、撮影系7(観察系6)の所定の位置に設置される。撮影位置取得部137は、当該3次元位置センサにより撮影系7(観察系6)の位置を検出することにより、所定位置に配置されている被検眼Eに対する撮影位置を求める。
フォーカス位置取得部138は、撮影系7のフォーカス位置を撮影条件として取得する。たとえば、フォーカス位置取得部138は、位置センサを含む。当該位置センサは、撮影系7(観察系6)の所定の位置に設置される。フォーカス位置取得部138は、当該位置センサにより撮影系7(観察系6)または撮影系7(観察系6)を構成するレンズ等の位置を検出することにより、撮影系7のフォーカス位置を取得する。
固視標提示位置取得部139は、被検眼Eに対する固視標の提示位置を撮影条件として取得する。たとえば、固視標提示位置取得部139は、3次元位置センサを含む。当該3次元位置センサは、固視光源21または支持アーム22の所定の位置に設置される。固視標提示位置取得部139は、当該3次元位置センサにより固視光源21または支持アーム22の位置を検出することにより、固視標提示位置を求める。
画像解析部140は、制御部110からの制御を受け、撮像装置13により取得された撮影画像を解析することにより、固視系20により提示された固視標に対する被検眼Eの固視状態を特定する。たとえば、画像解析部140は、被検眼Eの基準位置に固視標が配置された状態で撮像装置13により被検眼Eを撮影して基準画像を事前に取得する。また、画像解析部140は、撮像装置13による新たな撮影により取得された被検眼Eの撮影画像を取得する。画像解析部140は、基準画像と新たに取得された撮影画像とに基づいて被検眼Eの固視状態を特定する。
情報生成部150は、制御部110からの制御を受け、ナビゲーション情報を生成する。たとえば、情報生成部150は、条件取得部130により取得された新たな撮影条件と、記憶部120に記憶された撮影条件とに基づいて、ナビゲーション情報を生成する。情報生成部150は、条件取得部130により取得された新たな撮影条件と、記憶部120に記憶された撮影条件情報121との変位を含むナビゲーション情報を生成することが可能である。情報生成部150は、条件取得部130により取得された新たな撮影条件と、記憶部120に記憶された撮影条件情報121とが同一画面に表示されるようにナビゲーション情報を生成してもよい。
表示部160は、制御部110(表示制御部112)の制御を受けて各種の情報を表示する。表示部160は、LCD(Liquid Crystal Display)等のフラットパネルディスプレイなどの表示デバイスを含んで構成される。表示部160は、細隙灯顕微鏡1の装置本体に設けられていてもよいし、制御部110に設けられていてもよい。表示部160は、この実施形態に係る「表示手段」の一例である。
操作部170は、操作デバイスや入力デバイスを含んで構成される。操作部170には、細隙灯顕微鏡1に設けられたボタンやスイッチ(たとえば操作ハンドル、観察倍率操作ノブ等)や、制御部110に設けられた操作デバイス(マウス、キーボード等)が含まれる。また、操作部170は、トラックボール、操作パネル、スイッチ、ボタン、ダイアルなど、任意の操作デバイスや入力デバイスを含んでいてよい。
細隙灯顕微鏡1の動作について説明する。
ユーザが細隙灯顕微鏡1の電源をオンにし、顎受部10aに被検者の顔を載せる。次に、制御部110は、固視光源21を点灯させる。ユーザは、支持アーム22を移動させて、被検眼Eに対する固視標の提示位置を変更し、固視標の提示範囲内の中央位置に固視標を提示させる。このとき、情報生成部150が中央位置と現在の固視標の提示位置との変位を含むナビゲーション情報を生成し、ユーザは、表示部160に表示されたナビゲーション情報を参照しながら固視標の提示位置を変更することが可能である。自動で固視光源21の移動が可能な場合、制御部110が所定の中央位置に固視標が提示されるように固視系20を制御するようにしてもよい。
次に、たとえば、所望の観察部位を観察するために、被検眼Eに対し、照明系8および撮影系7のアライメントが行われる。アライメントは、ユーザにより手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。
続いて、ユーザは、たとえば、操作部170を用いて細隙光のスリット幅などを調整する。細隙灯顕微鏡1では、操作部170に対する操作を受け、制御部110は、細隙光の形状などを変更する。細隙灯顕微鏡1は、この細隙光でS2において決定された照明位置を照明する。
操作部170を用いたユーザなどの指示を受け、制御部110は、撮像素子43を制御することにより、被検眼Eを撮影して被検眼Eの撮影画像を取得する。
次に、条件取得部130は、S4において行われた撮影時の撮影条件を取得する。撮影条件は、照明光量、細隙光のスリット幅、照明角度、照明位置、細隙光のフォーカス位置、撮影角度、撮影位置、撮影系7のフォーカス位置および被検眼Eに対する固視標の提示位置を含む。
次に、制御部110は、S4において取得された被検眼Eの撮影画像に関連付けて、S5において取得された撮影条件を記憶部120に記憶させる。記憶部120は、これらを撮影条件情報121として記憶する。
続いて、制御部110は、撮影条件を変更するか否かを判定する。たとえば、操作部170を用いてユーザにより撮影条件の変更が指定されたとき、制御部110は、撮影条件を変更すると判定する。また、たとえば、操作部170を用いてユーザにより撮影条件の変更が指定されなかったとき、制御部110は、撮影条件を変更しないと判定する。制御部110により撮影条件を変更すると判定されたとき(S7:Y)、細隙灯顕微鏡1の動作はS8に移行する。制御部110により撮影条件を変更しないと判定されたとき(S7:N)、細隙灯顕微鏡1の動作は終了する(エンド)。
制御部110により撮影条件を変更すると判定されたとき(S7:Y)、ユーザは、照明系8、撮影系7および固視系20の少なくとも1つの状態を変更し、被検眼Eの撮影条件を変更する。撮影条件の変更は、ユーザにより手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。自動で行われる場合、制御部110は、操作部170を用いてユーザにより指定されたように撮影条件を変更する。S8では、たとえば、照明光量、細隙光のスリット幅、照明角度、照明位置、細隙光のフォーカス位置、撮影角度、撮影位置、撮影系7のフォーカス位置および被検眼Eに対する固視標の提示位置などが変更される。
ユーザが細隙灯顕微鏡1の電源をオンにし、顎受部10aに被検者の顔を載せる。次に、制御部110は、固視光源21を点灯させる。ユーザは、支持アーム22を移動させて、被検眼Eに対する固視標の提示位置を変更し、固視標の提示範囲内の中央位置に固視標を提示させる。このとき、S1と同様に、情報生成部150がナビゲーション情報を生成し、ユーザは、表示部160に表示されたナビゲーション情報を参照しながら固視標の提示位置を変更することが可能である。自動で固視光源21の移動が可能な場合、制御部110が所定の中央位置に固視標が提示されるように固視系20を制御するようにしてもよい。
次に、たとえば、所望の観察部位を観察するために、被検眼Eに対し、照明系8および撮影系7のアライメントが行われる。アライメントは、ユーザにより手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。
続いて、ユーザは、たとえば、操作部170を用いて細隙光のスリット幅などを調整する。細隙灯顕微鏡1では、操作部170に対する操作を受け、制御部110は、細隙光の形状などを変更する。細隙灯顕微鏡1は、この細隙光でS12において決定された照明位置を照明する。
操作部170を用いたユーザなどの指示を受け、制御部110は、撮像素子43を制御することにより、被検眼Eを撮影する。
画像解析部140は、S14における被検眼Eの撮影により取得された撮影画像を基準画像として取得する。S15において取得された基準画像は、記憶部120に保存される。
次に、ユーザは、記憶部120にあらかじめ記憶されたシーケンス情報122で指定された最初の撮影条件となるように、照明系8、撮影系7および固視系20の少なくとも1つの状態を変更する。撮影条件の変更は、ユーザにより手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。自動で行われる場合、制御部110は、操作部170を用いてユーザにより指定されたように撮影条件を変更する。S16では、たとえば、照明光量、細隙光のスリット幅、照明角度、照明位置、細隙光のフォーカス位置、撮影角度、撮影位置、撮影系7のフォーカス位置および被検眼Eに対する固視標の提示位置などが変更される。
次に、条件取得部130は、撮影条件を取得する。初回は、S16において変更された撮影条件が取得され、2回目以降は、S20において変更された撮影条件が取得される。S17では、前述のS5と同様の撮影条件が取得される。
続いて、情報生成部150は、ナビゲーション情報を生成する。情報生成部150は、S17において取得された撮影条件と、シーケンス情報122として記憶部120に記憶された撮影条件との変位を含むナビゲーション情報を生成する。
表示制御部112は、S18において生成されたナビゲーション情報を表示部160に表示させる。
ユーザは、S19において表示部160に表示されたナビゲーション情報を参照しつつ、シーケンス情報122により指定された撮影条件に一致させるように手動で照明系8、撮影系7、固視系20の位置や角度などを調整する。それにより、撮影条件が変更される。
続いて、制御部110は、撮影条件の変更が終了したか否かを判定する。たとえば、操作部170を用いてユーザにより撮影条件の変更の終了が指定されたとき、制御部110は、撮影条件の変更が終了したと判定する。また、たとえば、操作部170を用いてユーザにより撮影条件の変更の終了が指定されなかったとき、制御部110は、撮影条件の変更を終了しないと判定する。制御部110により撮影条件の変更を終了すると判定されたとき(S21:Y)、細隙灯顕微鏡1の動作はS22に移行する。制御部110により撮影条件の変更を終了しないと判定されたとき(S21:N)、細隙灯顕微鏡1の動作はS17に移行する。
制御部110により撮影条件の変更を終了すると判定されたとき(S21:Y)、操作部170を用いたユーザなどの指示を受け、制御部110は、撮像素子43を制御することにより、被検眼Eを撮影して被検眼Eの撮影画像を取得する。
次に、画像解析部140は、S15において取得された基準画像と、S22において新たに取得された被検眼Eの撮影画像とに基づいて、前述のように被検眼Eの固視状態を特定する。
続いて、画像解析部140は、被検眼Eの固視状態が良好であるか否かを判定する。画像解析部140により被検眼Eの固視状態が良好であると判定されたとき(S24:Y)、細隙灯顕微鏡1の動作はS25に移行する。画像解析部140により被検眼Eの固視状態が良好ではないと判定されたとき(S24:N)、細隙灯顕微鏡1の動作はS27に移行する。
制御部110は、S22において取得された被検眼Eの撮影画像に関連付けて、S17において取得された当該撮影画像の撮影条件を記憶部120に記憶させる。記憶部120は、これらを撮影条件情報121として記憶する。
制御部110は、シーケンス情報122に次に適用すべき撮影条件があるか否かを判定する。次に適用すべき撮影条件があると判定されたとき(S26:Y)、細隙灯顕微鏡1の動作はS17に移行する。次に適用すべき撮影条件がないと判定されたとき(S26:N)、細隙灯顕微鏡1の動作は終了する(エンド)。
画像解析部140により被検眼Eの固視状態が良好ではないと判定されたとき(S24:N)、制御部110は、固視状態が良好ではない旨をユーザに報知する。制御部110は、画像、音、光、振動などを用いてユーザに報知することが可能である。この実施形態では、表示制御部112が、被検眼Eの固視状態が良好ではない旨のメッセージ情報を表示部160に表示させる。
制御部110は、S22において取得された被検眼Eの撮影画像に関連付けて、S17において取得された当該撮影画像の撮影条件を記憶部120に記憶させる。このとき、固視状態が良好ではない旨も、当該撮影画像に関連付けて記憶部120に記憶される。
制御部110は、当該撮影条件で被検眼Eについての撮影をリトライするか否かを判定する。たとえば、操作部170を用いてユーザにより新たな撮影を行うことが指定されたとき、制御部110は、撮影のリトライを行うと判定する。また、たとえば、操作部170を用いてユーザにより新たな撮影を行うと指定されなかったとき、制御部110は、撮影のリトライを行わないと判定する。制御部110により撮影のリトライを行うと判定されたとき(S29:Y)、細隙灯顕微鏡1の動作はS22に移行する。制御部110により撮影のリトライを行わないと判定されたとき(S29:N)、細隙灯顕微鏡1の動作はS26に移行する。
実施形態に係る細隙灯顕微鏡の構成は、前述の細隙灯顕微鏡1の構成に限定されるものではない。
前述の実施形態に係る細隙灯顕微鏡1は、照明系8の光路または撮影系7(観察系6)の光路に挿脱可能に構成された波長選択部材としてのフィルタを含んでもよい。フィルタには、蛍光造影観察などを行うために照明系8の光路に対して挿脱可能に構成されたエキサイタフィルタや、撮影系7(観察系6)の光路に対して挿脱可能に構成されたバリアフィルタなどがある。したがって、第1変形例に係る撮影条件は、フィルタの種別またはその挿脱状態を含む撮影条件を含む。
前述の実施形態では、主に、手動で撮影条件を変更する場合について説明したが、実施形態に係る細隙灯顕微鏡は、以下のような構成で撮影条件を自動で変更してもよい。
この実施形態に係る細隙灯顕微鏡の効果について説明する。
6 観察系
7 撮影系
8 照明系
13 撮像装置
20 固視系
21 固視光源
43 撮像素子
100 コンピュータ
110、110a 制御部
111 シーケンス制御部
112 表示制御部
120 記憶部
130 条件取得部
140 画像解析部
150 情報生成部
160 表示部
170 操作部
E 被検眼
Claims (12)
- 被検眼に対する細隙光の照明角度、照明位置およびフォーカス位置の少なくとも1つを変更可能な照明系と、
前記被検眼に対する撮影角度、撮影位置およびフォーカス位置の少なくとも1つを変更可能に構成され、前記被検眼からの前記細隙光の戻り光を撮像装置に導く撮影系と、
前記細隙光で照明されている前記被検眼を前記撮像装置により撮影するときの前記照明系および前記撮影系の少なくとも一方の状態を表す1以上の撮影条件を取得する条件取得部と、
記憶部と、
前記条件取得部により取得された前記撮影条件を前記記憶部に記憶させる制御部と、
を含む細隙灯顕微鏡。 - 前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記照明系および前記撮影系の少なくとも1つの制御を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記記憶部は、複数の撮影条件を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記複数の撮影条件を順次に前記照明系および前記撮影系の少なくとも1つに適用しつつ複数回の撮影を実行させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記被検眼に対する位置が変更可能な固視標を前記被検眼に投影する固視系を含み、
前記条件取得部は、前記細隙光で照明されている前記被検眼を前記撮像装置により撮影するときの前記照明系、前記撮影系および前記固視系の少なくとも1つの状態を表す1以上の撮影条件を取得する
ことを特徴とする請求項1に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記撮影条件に基づいて、前記照明系、前記撮影系および前記固視系の少なくとも1つの制御を実行する
ことを特徴とする請求項4に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記記憶部は、複数の撮影条件を記憶し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記複数の撮影条件を順次に前記照明系、前記撮影系および前記固視系の少なくとも1つに適用しつつ複数回の撮影を実行させる
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記固視標が基準位置に配置された状態で前記撮像装置により前記被検眼を撮影して取得された基準画像と、新たな撮影により取得された前記被検眼の画像とに基づいて前記被検眼の固視状態を特定する画像解析部を含み、
前記制御部は、前記画像解析部により特定された前記被検眼の固視状態を示す情報を表示手段に表示させる
ことを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれか一項に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記撮影条件は、前記被検眼に対する前記固視標の配置位置を含む
ことを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれか一項に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記条件取得部により取得された新たな撮影条件と、前記記憶部に記憶された前記撮影条件とに基づいて、撮影条件の変更を支援するためのナビゲーション情報を生成する情報生成部を含み、
前記制御部は、前記情報生成部により生成された前記ナビゲーション情報を表示手段に表示させる
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細隙灯顕微鏡。 - 前記制御部は、前記撮像装置により取得された前記被検眼の画像に関連付けて、前記撮影条件を前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか一項に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記撮影条件は、前記細隙光を生成するための照明光の光量、前記細隙光のスリット幅、前記照明角度、前記照明位置、前記細隙光のフォーカス位置、前記撮影角度、前記撮影位置および前記撮影系のフォーカス位置の少なくとも1つを含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれか一項に記載の細隙灯顕微鏡。 - 前記照明系の光路または前記撮影系の光路に挿脱可能に構成されたフィルタを含み、
前記撮影条件は、前記フィルタの種別またはその挿脱状態を含む
ことを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか一項に記載の細隙灯顕微鏡。
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