この発明に係る眼科撮影装置の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。
実施形態に係る眼科撮影装置は、光スキャナを用いて光源からの光を偏向し、偏向された光を被検眼(対象眼、患者眼)に照射することにより、被検眼の瞳孔を通して光を被検眼の後眼部(眼底、硝子体等)の広い範囲に照射することが可能な装置である。このような構成は、後眼部に光を照射することが可能な任意の眼科撮影装置に適用することができる。後眼部に光を照射することが可能な眼科撮影装置には、レーザー光を眼底における治療部位に照射するためのレーザー治療装置や、被検眼に固視させた状態で視標を移動させながら被検者(患者)の応答に基づき視野を測定するための視野計などがある。
また、実施形態に係る眼科撮影装置は、被検眼の後眼部からの戻り光を受光することにより当該後眼部における所定データの分布(画像や層厚分布や病変分布など)を形成することが可能である。このような構成は、後眼部を光で走査してデータを取得可能な任意の眼科撮影装置に適用することができる。後眼部を光で走査してデータを取得可能な眼科撮影装置には、共焦点光学系を用いたレーザー走査により眼底の正面画像を得るSLOや、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:以下、OCT)を用いて眼底の断層像を得る光干渉断層計や、SLOの機能と光干渉断層計の機能とを組み合わせた複合機などがある。以下、実施形態に係る眼科撮影装置が、SLOの機能と光干渉断層計の機能とを有する場合について説明する。
以下では、被検者から見て左右方向をX方向とし、上下方向をY方向とし、被検者から見て光学系の奥行き方向をZ方向として説明する。
[光学系]
図1〜図3に、実施形態に係る眼科撮影装置の光学系の構成例を示す。実施形態に係る眼科撮影装置は、撮影モードに対応した範囲の被検眼の画像を取得することが可能である。眼科撮影装置は、撮影モードに対応した対物レンズユニットを光学系の光軸に選択的に配置することが可能である。
図1は、広角(広画角)撮影モードに設定されているときの眼科撮影装置の光学系の構成例を表す。図2は、撮影モードに応じて切り替え可能な実施形態に係る対物レンズ系の構成例を表す。図2において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図3は、高倍率(狭角(狭画角))撮影モードに設定されているときの眼科撮影装置の光学系の構成例を表す。図3において、図1又は図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。図1及び図3では、被検眼Eの眼底Efと光学的に共役な位置が眼底共役位置Pとして図示され、被検眼Eの瞳と光学的に共役な位置が瞳共役位置Qとして図示されている。
光学系100は、対物レンズ系110を介して被検眼に光を投射する投射系と、投射系により被検眼Eに投射された光の戻り光を対物レンズ系110を介して受光する受光系とを含む。眼科撮影装置は、受光系による受光結果に基づいて画像を形成する。実施形態に係る眼科撮影装置は、SLO画像及びOCT画像を形成することが可能である。すなわち、光学系100は、SLO光学系130と、OCT光学系140とを含む。SLO光学系130は、SLO投射系と、SLO受光系とを含む。OCT光学系140は、OCT投射系と、OCT受光系とを含む。
眼科撮影装置には、被検眼の前眼部を撮影するための前眼部撮影系(前眼部観察系)120が設けられている。光学系100は、対物レンズ系110や前眼部撮影系120と共に、図示しない移動機構(後述の移動機構100D)によりX方向、Y方向及びZ方向に移動可能である。眼科撮影装置は、前眼部撮影系120により得られた被検眼Eの前眼部画像に基づいて移動機構により光学系100等を移動することにより、被検眼Eに対して光学系100の位置合わせを行うためのアライメントを行うことが可能である。以下では、光学系100が対物レンズ系110や前眼部撮影系120を含む場合について説明するが、光学系100がこれらを含まない構成であってもよい。
(対物レンズ系)
眼科撮影装置は、撮影モードに応じた対物レンズユニットを光学系100の光軸Oに配置することが可能である。この実施形態では、撮影モードには、第1範囲(例えば画角が105度)で被検眼Eを撮影する広角撮影モードと、第1範囲より狭い第2範囲(例えば画角が50度)で被検眼Eを撮影する高倍率撮影モードとがある。広角撮影モードでは、被検眼Eの第1範囲を表す広角の画像(SLO画像又はOCT画像)が取得される。高倍率撮影モードでは、被検眼Eの第1範囲より狭い第2範囲を表す高倍率(狭角)の画像(SLO画像又はOCT画像)が取得される。以下、広角撮影モードで取得された画像を「広角画像」と表記し、高倍率撮影モードで取得された画像を「狭角画像」(「標準画像」)と表記する場合がある。
対物レンズ系110は、対物レンズユニット110A、110Bを含む(図2参照)。対物レンズ系110には、画角を変更するための画角変更機構115が設けられている。対物レンズユニット110A、110Bは、画角変更機構115により光学系100の光軸Oに対して挿脱可能である。画角変更機構115は、例えば公知の回転機構又はスライド機構を含む。画角変更機構115により対物レンズユニット110A、110Bを手動で光軸Oに選択的に配置させることが可能である。広角撮影モードでは、光学系100の光軸に対物レンズユニット110Aの光軸が一致するように配置される(図1)。高倍率撮影モードでは、光軸Oに対物レンズユニット110Bの光軸が一致するように配置される(図3)。例えば、対物レンズ系110に、光軸Oに配置された対物レンズユニットの種別を検出する検出部を設けることにより、後述の制御部200は、光軸Oに配置された対物レンズユニットの種別の検出結果から撮影モードの種別を特定することが可能である。なお、画角変更機構115は、後述の制御部200からの制御を受け、対物レンズユニット110A、110Bを自動で光軸Oに選択的に配置させてもよい。
対物レンズユニット110Aは、2以上のレンズを含む。2以上のレンズの間には、ダイクロイックミラーDM1Aが設けられる。例えば、対物レンズユニット110Aは、凸レンズ111A、112Aと、凹レンズ113Aとを含むレンズユニット(ナグラータイプ)であってよい。被検眼Eの側から凸レンズ111A、112A、及び凹レンズ113Aの順序で配置されている。凸レンズ112Aと凹レンズ113Aとの間にダイクロイックミラーDM1Aが配置されている。ダイクロイックミラーDM1Aは、広角撮影モードにおいて、SLO光学系130の光路及びOCT光学系140の光路の双方に前眼部撮影系120の光路を結合する光路結合部材である。ダイクロイックミラーDM1Aと凹レンズ113Aとの間に眼底(網膜)と光学的に共役な位置(眼底共役位置)P又はその近傍が配置されている。対物レンズユニット110Aは、ダイクロイックミラーDM1Aを含んでもよい。
ダイクロイックミラーDM1Aは、SLO光学系130からの光(SLO光)、その被検眼Eからの戻り光、OCT光学系140からの光(OCT光、測定光)及びその被検眼Eからの戻り光を透過させる。ダイクロイックミラーDM1Aは、前眼部撮影系120からの光を被検眼Eに向けて反射し、その被検眼Eからの戻り光を前眼部撮影系120に向けて反射する。
対物レンズユニット110Bは、少なくとも1つのレンズを含む。当該少なくとも1つのレンズに対して光源(SLO光源及びOCT光源)側にダイクロイックミラーDM1Bが設けられる。例えば、対物レンズユニット110Bは、凸レンズ111Bを含んでよい。ダイクロイックミラーDM1Bは、高倍率撮影モードにおいて、SLO光学系130の光路及びOCT光学系140の光路の双方に前眼部撮影系120の光路を結合する光路結合部材である。対物レンズユニット110Bは、ダイクロイックミラーDM1Bを含んでもよい。
ダイクロイックミラーDM1Bは、ダイクロイックミラーDM1Aと同様に、SLO光学系130からの光(SLO光)、その被検眼Eからの戻り光、OCT光学系140からの光(OCT光、測定光)及びその被検眼Eからの戻り光を透過させる。また、ダイクロイックミラーDM1Bは、前眼部撮影系120からの光を被検眼Eに向けて反射し、その被検眼Eからの戻り光を前眼部撮影系120に向けて反射する。光軸Oに対物レンズユニット110Bが配置されているときの光軸O上におけるダイクロイックミラーDM1Bの位置は、光軸Oに対物レンズユニット110Aが配置されているときの光軸O上におけるダイクロイックミラーDM1Aの位置と略同じであってよい。それにより、撮影モードを変更したとき、前眼部撮影系120の位置や向きの調整が不要になる。
対物レンズユニット110Aが凸レンズ111A、112Aと凹レンズ113Aだけを含み、対物レンズユニット110Bが凸レンズ111Bだけを含んでもよい。それにより、光軸Oに配置される対物レンズユニットを切り替えたときにダイクロイックミラーDM1A、DM1Bを1つのダイクロイックミラーで共用することが可能である。
対物レンズ系110は、図示しない移動機構(後述の移動機構110D)により光軸Oに沿って移動可能である。それにより、光学系100に対して対物レンズ系110をZ方向に移動することが可能になり、SLO光学系130及びOCT光学系140の双方の焦点位置を変更することができる。
以下、主として、光軸Oに対物レンズユニット110Aが配置されている場合について説明する。
(前眼部撮影系)
前眼部撮影系120は、前眼部照明光源121と、コリメートレンズ122と、前眼部撮影カメラ123と、結像レンズ124と、ビームスプリッタBS1とを含む。ビームスプリッタBS1は、被検眼Eの前眼部を照明するための照明光の光路に、その戻り光の光路を結合する光路結合部材である。
前眼部照明光源121は、被検眼Eの前眼部を照明するための光源である。前眼部撮影カメラ123は、前眼部照明光源121により照明された被検眼Eの前眼部からの反射光(戻り光)を検出するための撮像素子を備えている。前眼部照明光源121には、例えば、中心波長が950nmの光を発するLEDが用いられる。前眼部照明光源121により発せられた光は、コリメートレンズ122により平行光束とされる。平行光束とされた照明光は、ビームスプリッタBS1によりダイクロイックミラーDM1Aに向けて反射される。ビームスプリッタBS1により反射された照明光は、ダイクロイックミラーDM1Aにより被検眼Eに向けて偏向される。被検眼Eからの照明光の戻り光は、ダイクロイックミラーDM1Aにより反射され、ビームスプリッタBS1を透過する。ビームスプリッタBS1を透過した戻り光は、結像レンズ124により前眼部撮影カメラ123における撮像素子の検出面に集光される。撮像素子の検出面は、瞳共役位置(前眼部共役位置)Q又はその近傍に配置されている。撮像素子は、例えば、CCD又はCMOSイメージセンサにより構成されている。撮像素子による被検眼Eの前眼部からの戻り光の検出結果は、前眼部の画像の形成に用いられる。
(SLO光学系)
SLO光学系130の光路とOCT光学系140の光路とは、ダイクロイックミラーDM2により結合される。SLO光学系130の少なくとも一部がテレセントリック光学系として形成されている。同様に、OCT光学系140の少なくとも一部がテレセントリック光学系として形成されている。ダイクロイックミラーDM2は、SLO光学系130のテレセントリック光学系により形成される光路とOCT光学系140のテレセントリック光学系により形成される光路とを結合する。それにより、対物レンズ系110の移動により光学系100の焦点位置を変更した場合でも瞳(例えば対物レンズ系110による射出瞳)の収差が小さくなるため、合焦状態の調整が容易になる。
ダイクロイックミラーDM1A(DM1B)、DM2は、ねじれの関係を保持した状態で光軸Oに配置されていることが望ましい。ダイクロイックミラーDM1A(DM1B)は、SLO光学系130の光路及びOCT光学系140の光路(光学系100の光路)を導かれる光の少なくとも一部及び前眼部撮影系120の光路を導かれる光の少なくとも一部のうち一方の光を反射し、かつ、他方の光を透過させる第1光学面を備えている。ダイクロイックミラーDM2は、SLO光学系130の光路を導かれる光の少なくとも一部及びOCT光学系140の光路を導かれる光の少なくとも一部のうち一方の光を反射し、かつ、他方の光を透過させる第2光学面を備えている。ダイクロイックミラーDM1A(DM1B)、DM2は、第1光学面の法線とSLO光学系130の光軸とを含む平面と、第2光学面の法線とSLO光学系130の光軸とを含む平面とが互いに直交する、又は略直交するように配置されている。それにより、図3に示す高倍率撮影モードでは、ダイクロイックミラーDM1BとダイクロイックミラーDM2との間に凹レンズ113Aが配置されないため、ダイクロイックミラーDM1BとダイクロイックミラーDM2とにより非点収差を除去、又は非点収差を極めて小さくすることができるので、画質の劣化を抑えることが可能になる。一方、図1に示す広角撮影モードでは、高倍率撮影モード時よりも画像の粗さが許容されるため、非点収差の残存に起因する画質への影響は小さくて済む。
SLO光学系130は、SLO光源131と、コリメートレンズ132と、ビームスプリッタBS2と、集光レンズ133と、共焦点絞り134と、検出器135と、光スキャナ136と、レンズ137とを含む。ビームスプリッタBS2は、被検眼Eに投射されるSLO光の光路に、その戻り光の光路を結合する光路結合部材である。
SLO光源131は、例えば中心波長が840nmの光を発するものが用いられる。SLO光源131として、例えばレーザーダイオード(Laser Diode:以下、LD)、スーパールミネッセントダイオード(Super Luminescent Diode:SLD)、レーザードリブンライトソース(Laser Driven Light Source:LDLS)などが挙げられる。SLO光源131は、眼底(網膜)と光学的に共役な位置(眼底共役位置)P又はその近傍に配置されている。
SLO光源131から発せられた光は、コリメートレンズ132により平行光束とされる。平行光束とされた光は、ビームスプリッタBS2を透過する。ビームスプリッタBS2を透過した光は、光スキャナ136により偏向される。光スキャナ136は、SLO光源131からの光で被検眼Eの眼底Efを走査するために用いられる。光スキャナ136は、X方向に光を偏向させる光スキャナ136Xと、Y方向に光を偏向させる光スキャナ136Yとを含む。光スキャナ136Xは、その傾きが変更可能なミラーであり、後述の制御部200により反射面の傾きが制御される。光スキャナ136は、例えば、眼底面内の水平方向の走査に用いられる。光スキャナ136Xの被検眼Eの側には、光スキャナ136Yが配置されている。光スキャナ136Yは、その傾きが変更可能なミラーであり、制御部200により反射面の傾きが制御される。光スキャナ136Yは、例えば、水平方向に直交する眼底面内の垂直方向の走査に用いられる。光スキャナ136X及び光スキャナ136Yのいずれか一方は、ガルバノミラーなどの低速スキャナであり、他方は、レゾナントミラーやポリゴンミラー、或いはMEMS(Micro Electro Mechanical Systems:以下、MEMS)ミラーなどの高速スキャナであってよい。光スキャナ136Yの反射面は、被検眼Eの瞳と光学的に共役な位置(瞳共役位置)Q又はその近傍に配置されている。光スキャナ136Yの被検眼Eの側には、レンズ137と、ダイクロイックミラーDM2とが配置されている。光スキャナ136により偏向されたSLO光源131からの光は、レンズ137及びダイクロイックミラーDM2を透過し、対物レンズ系110を介して被検眼Eに投射される。
被検眼Eに投射されたSLO光源131からの光の戻り光は、同じ光路を経由してビームスプリッタBS2により検出器135に向けて反射される。ビームスプリッタBS2と検出器135との間には、集光レンズ133と共焦点絞り134とが配置されている。集光レンズ133は、ビームスプリッタBS2により反射された光を集光する。集光レンズ133により集光された光は、共焦点絞り134に形成された開口を通過し、検出器135の検出面に入射する。共焦点絞り134に形成された開口は、眼底(網膜)と光学的に共役な位置(眼底共役位置)P又はその近傍に配置されている。検出器135は、例えば、アバランシェフォトダイオード(Avalanche PhotoDiode:APD)又は光電子増倍管(PhotoMultiplier Tube:PMT)により構成されている。
(OCT光学系)
OCT光学系140は、合焦レンズ141と、光スキャナ142と、コリメートレンズ143と、干渉光学系150とを含む。干渉光学系150は、OCT光源151と、ファイバーカプラ152、153と、プリズム154と、検出器155とを含む。
合焦レンズ141は、図示しない移動機構(後述の移動機構141D)によりOCT光学系140の光軸(光路)に沿って移動可能である。それにより、SLO光学系130とは独立にOCT光学系140の焦点位置を変更することが可能になる。従って、例えば対物レンズ系110の移動によりSLO光学系130及びOCT光学系140の合焦状態が調整された後、合焦レンズ141の移動によりOCT光学系140の合焦状態の微調整を行うことができる。
光スキャナ142は、OCT光源151からの光に基づく測定光で被検眼Eの眼底Efを走査するために用いられる。光スキャナ142は、X方向に光を偏向させる光スキャナ142Xと、Y方向に光を偏向させる光スキャナ142Yとを含む。光スキャナ142Xは、その傾きが変更可能なミラーであり、制御部200により反射面の傾きが制御される。光スキャナ142は、例えば、眼底面内の水平方向の走査に用いられる。光スキャナ142Xの被検眼Eの側には、光スキャナ142Yが配置されている。光スキャナ142Yは、その傾きが変更可能なミラーであり、制御部200により反射面の傾きが制御される。光スキャナ142Yは、例えば、水平方向に直交する眼底面内の垂直方向の走査に用いられる。光スキャナ142X及び光スキャナ142Yのいずれか一方は、低速なガルバノミラーなどの低速スキャナであり、他方は、高速なガルバノミラーなどの高速スキャナであってよい。光スキャナ142X、142Yの中間位置は、被検眼Eの瞳と光学的に共役な位置(瞳共役位置)Q又はその近傍に配置されている。光スキャナ142YのOCT光源151の側には、コリメートレンズ143が配置されている。
干渉光学系150には、被検眼E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、従来のスウェプトソースタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、波長掃引型(波長走査型)光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Eからの測定光の戻り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、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系による干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号である。なお、干渉光学系150は、スウェプトソースタイプのOCT装置ではなく、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していてもよい。
OCT光源151は、OCT光(出射光)の波長を掃引(走査)可能な波長掃引型(波長走査型)光源である。波長掃引型光源には、例えば、共振器を含み、中心波長が1050nmの光を発するレーザー光源が用いられる。OCT光源151は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。
OCT光源151から出力された光L0は、光ファイバf1によりファイバーカプラ152に導かれて測定光LSと参照光LRとに分割される。
参照光LRは、光ファイバf2によりファイバ出射端c1に導かれて、ファイバ出射端c1からコリメートレンズ156に照射される。ファイバ出射端c1から出射された参照光LRは、コリメートレンズ156により平行光束とされる。平行光束とされた参照光LRは、プリズム154に導かれる。プリズム154は、コリメートレンズ156により平行光束とされた参照光LRの進行方向を逆方向に折り返す。プリズム154に入射する参照光LRの光路と、プリズム154から出射する参照光LRの光路とは平行である。プリズム154は、図示しない移動機構(後述の移動機構154D)により参照光LRの入射光路及び出射光路に沿う方向に移動可能である。この場合、移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。それにより、参照光LRの光路の長さが変更される。
プリズム154を経由した参照光LRは、コリメートレンズ157によって平行光束から集束光束に変換されてファイバ入射端c2に入射し、光ファイバf3によりファイバーカプラ153に導かれる。なお、コリメートレンズ156,157とプリズム154との間に、光路長補正部材や分散補償部材が配置されていてもよい。光路長補正部材は、参照光LRの光路長(光学距離)と測定光LSの光路長とを合わせるための遅延手段として作用する。分散補償部材は、参照光LRと測定光LSとの間の分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。
一方、ファイバーカプラ152により生成された測定光LSは、光ファイバf4によりファイバ端c3に導かれる。ファイバ端c3に導かれた測定光LSは、コリメートレンズ143に照射される。ファイバ端c3から照射された測定光LSは、コリメートレンズ143により平行光束とされる。平行光束にされた測定光LSは、光スキャナ142及び合焦レンズ141を経由してダイクロイックミラーDM2に到達する。測定光LSは、ダイクロイックミラーDM2により反射され、対物レンズ系110により屈折されて被検眼Eに照射される。測定光LSは、被検眼Eの様々な深さ位置において散乱(反射を含む)される。このような後方散乱光を含む測定光LSの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバーカプラ152に導かれ、光ファイバf5を経由してファイバーカプラ153に到達する。
ファイバーカプラ153は、光ファイバf5を介して入射された測定光LSと、光ファイバf3を介して入射された参照光LRとを合成して(干渉させて)干渉光を生成する。ファイバーカプラ153は、所定の分岐比(例えば1:1)で、測定光LSと参照光LRとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光LCを生成する。ファイバーカプラ153から出射した一対の干渉光LCは、検出器155に導かれる。
検出器155は、例えば一対の干渉光LCをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード(Balanced Photo Diode)である。検出器155は、その検出結果(検出信号)を図示しないDAQ(Data Acquisition System)に送る。DAQには、OCT光源151からクロックが供給される。このクロックは、OCT光源151において、波長掃引型光源により所定の波長範囲内で掃引(走査)される各波長の出力タイミングに同期して生成される。DAQは、このクロックに基づき、検出器155の検出結果をサンプリングし、後述の画像形成部等に送る。画像形成部は、例えば一連の波長走査毎に(Aライン毎に)、検出器155により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Aラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、画像形成部は、各Aラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。
[処理系]
図4に、実施形態に係る眼科撮影装置の処理系の構成例を示す。図4において、図1及び図3と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
(制御部)
実施形態に係る眼科撮影装置の処理系は、制御部200を中心に構成される。制御部200は、眼科撮影装置の各部の制御を行う。制御部200は、主制御部201と、記憶部202とを含む。主制御部201の機能は、例えばマイクロプロセッサにより実現される。記憶部202には、眼科撮影装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。このコンピュータプログラムには、各種の光源制御用プログラム、光スキャナ制御用プログラム、各種の検出器制御用プログラム、画像形成用プログラム、データ処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部201が動作することにより、制御部200は制御処理を実行する。
対物レンズ系110に対する制御として、対物レンズ系110を光軸Oに沿って移動させる移動機構110Dに対する制御などがある。例えば、移動機構110Dには、移動機構110Dを移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。主制御部201は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより、移動機構110Dに対する制御を行う。
SLO光学系130に対する制御として、SLO光源131の制御、光スキャナ136の制御、検出器135の制御などがある。SLO光源131の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。光スキャナ136の制御には、光スキャナ136Xによる走査位置や走査範囲の制御、光スキャナ136Yによる走査位置や走査範囲の制御などがある。検出器135の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。
OCT光学系140に対する制御として、OCT光源151の制御、光スキャナ142の制御、移動機構141Dや移動機構154Dの制御、検出器155の制御などがある。OCT光源151の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。光スキャナ142の制御には、光スキャナ142Xによる走査位置や走査範囲の制御、光スキャナ142Yによる走査位置や走査範囲の制御などがある。移動機構141Dは、OCT光学系140の光路に沿って合焦レンズ141を移動する。例えば、移動機構141Dには、移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。主制御部201は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより、移動機構141Dに対する制御を行う。移動機構154Dは、プリズム154を参照光LRの入射光路及び出射光路に沿う方向に移動する。例えば、移動機構154Dには、移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。主制御部201は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより、移動機構154Dに対する制御を行う。検出器155の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。
前眼部撮影系120に対する制御として、前眼部照明光源121の制御、前眼部撮影カメラ123の制御などがある。前眼部照明光源121の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。前眼部撮影カメラ123の制御には、撮像素子の露光調整やゲイン調整や撮影レート調整などがある。
光学系100に対する制御として、光学系100(ダイクロイックミラーDM1A、DM1B、前眼部撮影系120を含む)をX方向、Y方向及びZ方向に移動する移動機構100Dの制御などがある。例えば、移動機構100Dには、移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。主制御部201は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより、移動機構100Dに対する制御を行う。
主制御部201は、アライメント制御部201Aと、トラッキング制御部201Bと、表示制御部201Cとを含む。
アライメント制御部201Aは、被検眼Eに対して光学系100の位置合わせを行うためのアライメントの実行を制御する。アライメント制御部201Aは、前眼部撮影系120により得られた被検眼Eの前眼部画像に基づいて移動機構100D、110Dを制御する。アライメント制御部201Aは、例えば、前眼部撮影系120により得られた被検眼Eの前眼部画像中の特徴部位を特定し、特定された特徴部位の位置と所定の目標位置とのずれ量がキャンセルされるように光学系100等の移動量を求める。アライメント制御部201Aは、求められた移動量に基づいて移動機構100Dを制御することにより被検眼Eに対して光学系100の位置合わせを行う(XY方向)。目標位置は、あらかじめ決められた位置であってもよいし、UI部230を用いて指定された前眼部画像中の位置であってもよい。
アライメント制御部201Aは、例えば、前眼部撮影系120により得られた被検眼Eの前眼部画像の合焦状態(ぼけ具合)を特定し、特定された合焦状態が所望の合焦状態となるように対物レンズ系110のZ方向の移動量を求めることが可能である。アライメント制御部201Aは、求められた移動量に基づいて移動機構100D、110Dを制御することにより、被検眼Eに対する光学系100及び対物レンズ系110の位置合わせを行う(Z方向)。なお、2以上のカメラを用いて互いに異なる方向から前眼部を撮影し、視差が設けられた2以上の画像から3次元的に合焦状態を特定し、特定された合焦状態が所望の合焦状態となるように対物レンズ系110のZ方向の移動量を求めてもよい。
アライメント制御部201Aは、SLO光学系130により得られたSLO画像に基づいて移動機構110Dを制御することにより被検眼Eに対する対物レンズ系110の位置合わせ(Z方向)を行ってもよい。この場合、アライメント制御部201Aは、取得されたSLO画像の合焦状態(ぼけ具合)を特定し、特定された合焦状態が所望の合焦状態となるように対物レンズ系110のZ方向の移動量を求める。アライメント制御部201Aは、求められた移動量に基づいて移動機構110Dを制御する。
トラッキング制御部201Bは、SLO光学系130により得られた被検眼EのSLO画像に対するトラッキングを制御する。トラッキング制御部201Bは、例えば、所定のタイミングでSLO画像中の特徴部位を特定し、特定された特徴部位の位置が変化したとき、その位置のずれ量がキャンセルされるように移動量を求める。トラッキング制御部201Bは、求められた移動量に基づいてSLO画像に対するトラッキングを制御する。
また、トラッキング制御部201Bは、OCT光学系140により得られた被検眼EのOCT画像に対するトラッキングをSLO画像に基づいて制御する。トラッキング制御部201Bは、例えば、所定のタイミングでSLO画像中の特徴部位を特定し、特定された特徴部位の位置が変化したとき、その位置のずれ量がキャンセルされるように移動量を求める。トラッキング制御部201Bは、求められた移動量に基づいてOCT画像に対するトラッキングを制御する。トラッキング制御部201Bは、データ処理部220に設けられていてもよい。
表示制御部201Cは、各種情報を後述のUI部230に表示させる。UI部230に表示される情報には、制御部200により生成された情報、画像形成部210により形成された画像、データ処理部220によるデータ処理後の情報などがある。
表示制御部201Cは、後述の画像合成部220Cにより広角画像と狭角画像とを合成することにより得られた合成画像をUI部230に表示させる。広角画像は、上記のように、広角撮影モードにて取得された画像(SLO画像、OCT画像)である。狭角画像は、上記のように、高倍率撮影モードにて取得された画像(SLO画像、OCT画像)である。
表示制御部201Cは、静止画像としての合成画像をUI部230に表示させたり、動画像としての合成画像をUI部230に繰り返し表示させたりすることが可能である。動画像としての合成画像には、合成画像中の狭角画像だけが更新されるものや、合成画像中の広角画像だけが更新されるものなどがある。例えば、SLO光学系130又はOCT光学系140を用いて広角画像が取得された後に狭角画像が繰り返し取得された場合、合成画像中の狭角画像が新たに取得された狭角画像に更新される。或いは、SLO光学系130又はOCT光学系140を用いて狭角画像が取得された後に広角画像が繰り返し取得された場合、合成画像中の広角画像が新たに取得された広角画像に更新される。
(画像形成部)
画像形成部210は、SLO画像形成部210Aと、OCT画像形成部210Bとを含む。SLO画像形成部210Aは、検出器135から入力される検出信号と、制御部200から入力される画素位置信号とに基づいて、SLO画像の画像データを形成する。OCT画像形成部210Bは、検出器155から入力される検出信号と、制御部200から入力される画素位置信号とに基づいて、OCT画像(眼底Efの断層像)の画像データを形成する。また、画像形成部210は、前眼部撮影カメラ123の撮像素子による被検眼Eの前眼部からの反射光の検出結果に基づいて前眼部画像を形成する。画像形成部210により形成された各種の画像(画像データ)は、例えば記憶部202に保存される。
(データ処理部)
データ処理部220は、各種のデータ処理を実行する。データ処理の例として、画像形成部210又は他の装置により形成された画像データに対する処理がある。この処理の例として、各種の画像処理や、画像に対する解析処理や、画像データに基づく画像評価などの診断支援処理がある。
データ処理部220は、位置合わせ部220Aと、スケール調整部220Bと、画像合成部220Cとを含む。
位置合わせ部220Aは、広角撮影モードで取得された被検眼Eの広角画像と、高倍率撮影モードで取得され広角画像の中心部を含む被検眼Eの狭角画像との位置合わせを行う。広角画像の中心部は、光軸O上の位置を含む部分である。広角画像は、広角撮影モードにおいてSLO画像形成部210Aにより形成された広角(第1範囲)のSLO画像又はOCT画像形成部210Bにより形成された広角のOCT画像である。狭角画像は、高倍率撮影モードにおいてSLO画像形成部210Aにより形成された狭角(第2範囲)のSLO画像又はOCT画像形成部210Bにより形成された狭角のOCT画像である。
位置合わせ部220Aは、例えば、狭角画像の中央部を含む中央領域に対応する広角画像の対応領域を特定する。位置合わせ部220Aは、広角画像及び狭角画像のそれぞれの画角と広角画像の中心部を含む中心領域の位置とに基づいて当該対応領域を特定することが可能である。位置合わせ部220Aは、広角画像中の対応領域と、狭角画像との位置合わせを行う。また、位置合わせ部220Aは、広角画像と狭角画像とに共通して描出された眼底Efの特徴部分(乳頭等の特徴部位、血管など)を特定し、特定された特徴部分を指標として広角画像と狭角画像との位置合わせを行うことも可能である。
スケール調整部220Bは、広角撮影モードで設定された画角と高倍率撮影モードで設定された画角とに基づいて、位置合わせ部220Aにより位置合わせが行われた広角画像と狭角画像とのスケールを一致させる処理を行う。
画像合成部220Cは、スケール調整部220Bによりスケール調整が行われた広角画像と狭角画像とを合成することにより中心部のゴーストが除去された合成画像を形成する。画像合成部220Cは、光学系100の光軸O上の位置を含む広角画像の中心領域(中心部を含む領域、部分領域)を当該中心領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域で置換することにより合成画像を形成することが可能である。例えば、画像合成部220Cは、上記のように特定された広角画像中の対応領域を切り取り、当該対応領域に狭角画像の少なくとも一部の領域を配置することにより合成画像を形成する。すなわち、広角画像の中心部を含む領域が、当該領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域で置換される。狭角画像の中心部にはゴーストがほとんど描出されないか、広角画像の中心部よりはゴーストの影響を受けないため、中心部のゴーストが抑制された広角画像の取得が可能になる。また、広角画像の中心部の解像度が向上する。
また、画像合成部220Cは、光学系100の光軸O上の位置を含む広角画像の中心領域に当該中心領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域を重畳することにより合成画像を形成することが可能である。例えば、画像合成部220Cは、上記のように特定された広角画像中の対応領域に狭角画像の少なくとも一部の領域を重畳することにより合成画像を形成する。すなわち、広角画像の中心部を含む領域に、当該領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域が重畳される。この場合も、中心部のゴーストが抑制された広角画像の取得が可能になる。また、広角画像の中心部の解像度が向上する。
以上のように、画像合成部220Cは、広角のSLO画像の中心部が狭角のSLO画像に置換された合成画像、広角のSLO画像の中心部に狭角のSLO画像が重畳された合成画像、広角のOCT画像の中心部が狭角のOCT画像に置換された合成画像、又は広角のOCT画像の中心部に狭角のOCT画像が重畳された合成画像を形成する。また、画像合成部220Cは、広角のSLO画像の中心部が狭角のOCT画像に置換された合成画像、広角のSLO画像の中心部に狭角のOCT画像が重畳された合成画像、広角のOCT画像の中心部が狭角のSLO画像に置換された合成画像、又は広角のOCT画像の中心部に狭角のSLO画像が重畳された合成画像を形成してもよい。
なお、位置合わせ部220Aが、スケールが一致するように調整された広角画像と狭角画像との位置合わせを行い、画像合成部220Cが、位置合わせが行われた広角画像と狭角画像とを合成することにより中心部のゴーストが除去された合成画像を形成してもよい。
(UI部)
UI(User Interface)部230は、ユーザと眼科撮影装置との間で情報のやりとりを行うための機能を備える。UI部230は、表示デバイスと操作デバイス(入力デバイス)とを含む。表示デバイスは、表示部を含んでよく、それ以外の表示デバイスを含んでもよい。操作デバイスは、各種のハードウェアキー及び/又はソフトウェアキーを含む。制御部200は、操作デバイスに対する操作内容を受け、操作内容に対応した制御信号を各部に出力することが可能である。操作デバイスの少なくとも一部と表示デバイスの少なくとも一部とを一体的に構成することが可能である。タッチパネルディスプレイはその一例である。
光学系100、制御部200及び画像形成部210は、実施形態に係る「撮影部」の一例である。画角変更機構115は、実施形態に係る「画角変更部」の一例である。広角撮影モードに設定されたときの画角(例えば105度)は、実施形態に係る「第1画角」の一例である。広角撮影モードに設定されたときの被検眼Eの撮影範囲は、実施形態に係る「第1範囲」の一例である。広角撮影モードに設定されたときに被検眼Eを撮影することにより得られた広角画像は、実施形態に係る「第1画像」の一例である。高倍率撮影モードに設定されたときの画角(例えば50度)は、実施形態に係る「第2画角」の一例である。高倍率撮影モードに設定されたときの被検眼Eの撮影範囲は、実施形態に係る「第2範囲」の一例である。高倍率撮影モードに設定されたときに被検眼Eを撮影することにより得られた狭角画像は、実施形態に係る「第2画像」の一例である。UI部230に含まれる表示デバイスは、実施形態に係る「表示手段」の一例である。
また、SLO光学系130、制御部200及びSLO画像形成部210A、並びに、OCT光学系140、制御部200及びOCT画像形成部210Bの一方は、実施形態に係る「第1撮影部」の一例である。同様に、SLO光学系130、制御部200及びSLO画像形成部210A、並びに、OCT光学系140、制御部200及びOCT画像形成部210Bの一方は、実施形態に係る「第2撮影部」の一例である。光学系100は、実施形態に係る「被検眼を光でスキャンしてデータを収集するデータ収集部」の一例である。この場合、SLO光学系130又はOCT光学系140は、広角撮影モードに対応した範囲に対する第1スキャンと、高倍率撮影モードに対応した範囲に対する第2スキャンとを実行する。SLO画像形成部210A又はOCT画像形成部210Bは、第1スキャンにより収集された第1データに基づき広角画像を形成し、第2スキャンにより収集された第2データに基づき狭角画像を形成する。
[動作]
実施形態に係る眼科撮影装置の動作について説明する。
「第1動作例]
図5、図6A〜図6Eに、実施形態に係る眼科撮影装置の第1動作例を示す。図5は、SLO画像を取得するときの眼科撮影装置の動作例のフロー図を表す。図6A〜図6Eは、図5の実施形態に係る眼科撮影装置の動作説明図を示す。
(S1)
まず、画角変更機構115により光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Aをセットする。眼科撮影装置は、UI部230に対してユーザにより行われた操作に基づき次の動作に移行することが可能である。また、眼科撮影装置は、光軸Oに配置された対物レンズユニットの種別を検出し、検出された種別があらかじめ登録された当該撮影モードに対応する種別であると判定されたとき、次の動作に移行するようにしてもよい。
光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされると、制御部200は、前眼部撮影系120により被検眼Eの前眼部を撮影することにより前眼部画像を取得する。アライメント制御部201Aは、取得された前眼部画像に基づいて移動機構100Dを制御することにより、被検眼Eに対する光学系100及び対物レンズ系110の位置合わせを行う(X方向、Y方向及びZ方向)。制御部200は、光スキャナ136をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。S1において、トラッキング制御部201Bは、SLO画像に対するトラッキング制御を開始してもよい。
(S2)
制御部200は、SLO光源131をオンにして、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131からの光で被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。SLO画像形成部210Aは、検出器135による眼底反射光の検出結果に基づいて眼底EfのSLO画像を形成する。S2において得られたSLO画像は、図6Aに示すような広角画像である。この広角画像の中心部には、ゴーストGが描出される。
(S3)
次に、画角変更機構115により光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Bをセットする。光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされると、S1と同様に、制御部200は、アライメントを行い、光スキャナ136をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。
(S4)
光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされると、再び、制御部200は、アライメントを行い、S2と同様に、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131からの光で被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。このとき、S2において取得されたSLO画像の中心部を含む領域がスキャンするように設定される。SLO画像形成部210Aは、検出器135による眼底反射光の検出結果に基づいて眼底EfのSLO画像を形成する。S4において得られたSLO画像は、図6Bに示すように狭角画像である。この狭角画像の中心部には、ゴーストが描出されないか、広角画像に比べてゴーストが目立たない画像である。
(S5)
続いて、位置合わせ部220Aは、図6Cに示すように、S2において取得された被検眼EのSLO画像(広角画像)において、S4において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)に対応する領域(対応領域)C1を特定する。位置合わせ部220Aは、上記のように、S2において取得された被検眼EのSLO画像(広角画像)と、S4において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)との位置合わせを行う。
スケール調整部220Bは、広角撮影モードで設定された画角と高倍率撮影モードで設定された画角とに基づいて、位置合わせ部220Aにより位置合わせが行われた広角画像と狭角画像とのスケールを一致させる。図6Dでは、S2において取得された広角画像のスケールと一致するように、S4において取得された狭角画像のスケールが調整されている。このとき、スケール調整部220B(データ処理部220)は、広角画像及び狭角画像の少なくとも一方に対して公知の歪み補正処理や色補正処理を施すことが可能である。画像合成部220Cは、図6Eに示すように、スケール調整部220Bによりスケール調整が行われた広角画像と狭角画像とを合成することにより中心部のゴーストが除去(又は抑制)された合成画像を形成する。例えば、画像合成部220Cは、広角画像の中心領域を当該中心領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域で置換することにより合成画像を形成する。
(S6)
表示制御部201Cは、S5において形成された合成画像をUI部230に表示させる。
(S7)
制御部200は、S6において表示された合成画像に基づいてユーザが被検眼Eの診断が可能か否かを判定する。ユーザはUI部230に表示された合成画像を確認し、UI部230に対して診断が可能か否かを指示する。制御部200は、UI部230に対するユーザの操作内容に基づいて、診断が可能か否かを判定することが可能である。診断が可能であると判定されたとき(S7:Y)、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。診断が可能ではないと判定されたとき(S7:N)、眼科撮影装置の動作はS8に移行する。
(S8)
診断が可能ではないと判定されたとき(S7:N)、UI部230に対するユーザの所定の操作を受け、表示制御部201Cは、S4において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)を拡大してUI部230に表示させる。その後、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。
「第2動作例]
図5、図6A〜図6Eは、広角のSLO画像と狭角のSLO画像とを合成する場合について説明したが、広角のOCT画像と狭角のOCT画像とを合成する場合も同様である。
図7に、実施形態に係る眼科撮影装置の第2動作例を示す。図7は、OCT画像を取得するときの眼科撮影装置の動作例のフロー図を表す。
(S11)
まず、S1と同様に、画角変更機構115により光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Aをセットする。
光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされると、制御部200は、前眼部撮影系120により被検眼Eの前眼部を撮影することにより前眼部画像を取得する。アライメント制御部201Aは、取得された前眼部画像に基づいて移動機構100Dを制御することにより、被検眼Eに対する光学系100及び対物レンズ系110の位置合わせを行う(X方向、Y方向及びZ方向)。制御部200は、光スキャナ142をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。
次に、アライメント制御部201Aは、前眼部撮影系120により得られた前眼部画像又は別途に得られたSLO画像から網膜のフォーカス方向のアライメントを行う。それにより、対物レンズ系110の光軸Oの方向の位置の微調整が可能になる。
続いて、主制御部201は、OCT光学系140により得られた干渉光の検出信号に基づいてOCT光学系140の焦点位置を変更する。主制御部201は、例えば、所定の干渉光の検出信号の振幅が最大となるように移動機構141Dを制御することによりOCT光学系140の焦点位置を変更する。
S11において、トラッキング制御部201Bは、OCT画像に対するトラッキング制御を開始してもよい。
(S12)
制御部200は、OCT光源151をオンにして、光スキャナ142を制御することによりOCT光源151からの光に基づく測定光LSで被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。OCT画像形成部210Bは、検出器155による干渉光の検出結果に基づいて眼底EfのOCT画像を形成する。S12において得られたOCT画像は、広角画像である。この広角画像の中心部には、ゴーストが描出される。
(S13)
次に、画角変更機構115により光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Bをセットする。光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされると、S11と同様に、制御部200は、アライメントを行い、光スキャナ142をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。
(S14)
光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされると、再び、制御部200は、アライメントを行い、S12と同様に、光スキャナ142を制御することにより測定光LSで被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。OCT画像形成部210Bは、検出器155による干渉光の検出結果に基づいて眼底EfのOCT画像を形成する。このOCT画像は狭角画像である。この狭角画像の中心部には、ゴーストが描出されないか、広角画像に比べてゴーストが目立たない画像である。
(S15)
続いて、位置合わせ部220Aは、S12において取得された被検眼EのOCT画像(広角画像)において、S14において取得された被検眼EのOCT画像(狭角画像)に対応する領域(対応領域)を特定する。位置合わせ部220Aは、上記のように、S12において取得された被検眼EのOCT画像(広角画像)と、S14において取得された被検眼EのOCT画像(狭角画像)との位置合わせを行う。
スケール調整部220Bは、広角撮影モードで設定された画角と高倍率撮影モードで設定された画角とに基づいて、位置合わせ部220Aにより位置合わせが行われた広角画像と狭角画像とのスケールを一致させる。このとき、スケール調整部220B(データ処理部220)は、広角画像及び狭角画像の少なくとも一方に対して公知の歪み補正処理や色補正処理を施すことが可能である。画像合成部220Cは、スケール調整部220Bによりスケール調整が行われた広角画像と狭角画像とを合成することにより中心部のゴーストが除去(又は抑制)された合成画像を形成する。例えば、画像合成部220Cは、広角画像の中心領域を当該中心領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域で置換することにより合成画像を形成する。
(S16)
表示制御部201Cは、S15において形成された合成画像をUI部230に表示させる。
(S17)
制御部200は、S7と同様に、S16において表示された合成画像に基づいてユーザが被検眼Eの診断が可能か否かを判定する。診断が可能であると判定されたとき(S17:Y)、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。診断が可能ではないと判定されたとき(S17:N)、眼科撮影装置の動作はS18に移行する。
(S18)
診断が可能ではないと判定されたとき(S17:N)、UI部230に対するユーザの所定の操作を受け、表示制御部201Cは、S14において取得された被検眼EのOCT画像(狭角画像)を拡大してUI部230に表示させる。その後、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。
「第3動作例]
図5は広角のSLO画像と狭角のSLO画像とを合成する場合について説明し、図7は広角のOCT画像と狭角のOCT画像とを合成する場合について説明したが、一方がSLO画像で他方がOCT画像である場合にこれらを合成するようにしてもよい。
図8に、実施形態に係る眼科撮影装置の第3動作例を示す。図8は、広角のSLO画像と狭角のSLO画像とを合成し、狭角のSLO画像だけを更新するときの眼科撮影装置の動作例のフロー図を表す。
(S21)
まず、S1と同様に、画角変更機構115により光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Aをセットする。
光軸Oに広角撮影モード用の対物レンズユニット110Aがセットされると、制御部200は、前眼部撮影系120により被検眼Eの前眼部を撮影することにより前眼部画像を取得する。アライメント制御部201Aは、取得された前眼部画像に基づいて移動機構100Dを制御することにより、被検眼Eに対する光学系100及び対物レンズ系110の位置合わせを行う(X方向、Y方向及びZ方向)。制御部200は、光スキャナ136をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。S21において、トラッキング制御部201Bは、SLO画像に対するトラッキング制御を開始してもよい。
(S22)
制御部200は、SLO光源131をオンにして、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131からの光で被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。SLO画像形成部210Aは、検出器135による眼底反射光の検出結果に基づいて眼底EfのSLO画像を形成する。S22において得られたSLO画像は、広角画像である。
(S23)
次に、画角変更機構115により光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされる。例えば、検者、被検者、医師、患者等のユーザが手動で光軸Oに対物レンズユニット110Bをセットする。光軸Oに高倍率撮影モード用の対物レンズユニット110Bがセットされると、S1と同様に、制御部200は、アライメントを行い、光スキャナ136をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。
(S24)
制御部200は、S22と同様に、光スキャナ142を制御することによりOCT光源151からの光に基づく測定光LSで被検眼Eの眼底Efのスキャンを開始させる。このとき、S22において取得されたSLO画像の中心部を含む領域がスキャンするように設定される。SLO画像形成部210Aは、検出器135による眼底反射光の検出結果に基づいて眼底EfのSLO画像を形成する。S24において得られたSLO画像は、狭角画像である。
(S25)
続いて、位置合わせ部220Aは、S22において取得された被検眼EのSLO画像(広角画像)において、S24において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)に対応する領域(対応領域)を特定する。位置合わせ部220Aは、上記のように、S22において取得された被検眼EのSLO画像(広角画像)と、S24において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)との位置合わせを行う。
スケール調整部220Bは、広角撮影モードで設定された画角と高倍率撮影モードで設定された画角とに基づいて、位置合わせ部220Aにより位置合わせが行われた広角画像と狭角画像とのスケールを一致させる。このとき、スケール調整部220B(データ処理部220)は、広角画像及び狭角画像の少なくとも一方に対して公知の歪み補正処理や色補正処理を施すことが可能である。画像合成部220Cは、スケール調整部220Bによりスケール調整が行われた広角画像と狭角画像とを合成することにより中心部のゴーストが除去(又は抑制)された合成画像を形成する。例えば、画像合成部220Cは、広角画像の中心領域を当該中心領域に対応する狭角画像の少なくとも一部の領域で置換することにより合成画像を形成する。
(S26)
表示制御部201Cは、S25において形成された合成画像をUI部230に表示させる。
(S27)
制御部200は、S7と同様に、S26において表示された合成画像に基づいてユーザが被検眼Eの診断が可能か否かを判定する。診断が可能であると判定されたとき(S27:Y)、眼科撮影装置の動作はS24に移行する。それにより、S24では新たに狭角のSLO画像が取得され、S25では、合成画像中の狭角のSLO画像がS24で新たに取得された狭角のSLO画像に更新される。この場合、狭角のSLO画像が取得されるごとに、合成画像中の狭角のSLO画像が新たな狭角のSLO画像で更新される。
S27において、診断が可能ではないと判定されたとき(S27:N)、眼科撮影装置の動作はS28に移行する。
(S28)
診断が可能ではないと判定されたとき(S27:N)、UI部230に対するユーザの所定の操作を受け、表示制御部201Cは、S24において取得された被検眼EのSLO画像(狭角画像)を拡大してUI部230に表示させる。その後、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。
なお、図8は、広角のSLO画像と狭角のSLO画像とを合成し、狭角のSLO画像だけを更新する場合について説明したが、広角のOCT画像と狭角のOCT画像とを合成し、狭角のOCT画像だけを更新する場合も同様である。また、広角のSLO画像と狭角のOCT画像とを合成し、広角のSLO画像又は狭角のOCT画像だけを更新したり、広角のOCT画像と狭角のSLO画像とを合成し、広角のOCT画像又は狭角のSLO画像だけを更新したりしてもよい。
<変形例>
実施形態では、撮影モードに対応した対物レンズユニットを変更することにより画角を変更する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、光学系100は、ズーム光学系を含んでもよい。この場合、ズーム光学系は、少なくとも1つが光学系100の光軸Oに沿って移動可能な2以上のレンズを含む対物レンズ系、又は光軸Oに対して挿脱可能な1以上の光学素子(レンズ、プリズム、板ガラス等)を含む。1以上の光学素子は、ダイクロイックミラーDM2と対物レンズユニットとの間に挿入可能である。
実施形態に係る制御部200は、広角撮影モードのときの作動距離(ワーキングディスタンス)が高倍率撮影モードのときの作動距離より短くなるように少なくとも対物レンズ系110(光学系100)を移動させてもよい。
前述の実施形態では、光学系100の構成が図1及び図3に示す構成である場合について説明したが、実施形態に係る光学系の構成はこれに限定されるものではない。実施形態に係る光学系は、レーザー光を眼底における治療部位に照射するための光学系や、被検眼に固視させた状態で視標を移動させるための光学系などを備えていてもよい。
前述の実施形態では、対物レンズ系110の構成が図1〜図3に示す構成である場合について説明したが、実施形態に係る対物レンズ系の構成はこれに限定されるものではない。
実施形態に係る前眼部撮影系は、互いに異なる2以上の方向から被検眼Eの前眼部を撮影するための2以上のカメラを含んでいてもよい。この場合、実施形態に係るアライメント制御部201Aは、これらのカメラを用いて取得された互いに異なる2以上の方向からの前眼部の撮影画像に基づいて得られる視差からZ方向のアライメントを実行することが可能である。
前述の実施形態では、前眼部撮影系120を用いて取得された前眼部画像を用いてアライメントを行う場合について説明したが、取得された前眼部画像をUI部230に設けられた表示デバイスに表示させてもよい。また、取得された前眼部画像をアライメントに用いなくてもよい。
[効果]
実施形態に係る眼科撮影装置の効果について説明する。
実施形態に係る眼科撮影装置は、撮影部(光学系100、制御部200及び画像形成部210)と、画角変更部(画角変更機構115)と、画像合成部(画像合成部220C)とを含む。撮影部は、被検眼(被検眼E)を撮影するための光路を形成する光学系(光学系100)を含む。画角変更部は、画角を変更するために用いられる。画像合成部は、画角変更部により第1画角(例えば105度)が設定されているときに撮影部により取得された被検眼の第1範囲を表す第1画像(広角画像)と、画角変更部により第1画角より狭い第2画角(例えば50度)が設定されているときに撮影部により取得され光学系の光軸(光軸O)上の位置を含み且つ第1範囲より狭い第2範囲を表す第2画像(狭角画像)とを合成して合成画像を形成する。
このような構成によれば、光学系が備える対物レンズや被検眼の角膜の表面反射に起因したゴーストが描出された第1画像を、光学系の光軸(光軸O)上の位置を含む第2画像と合成することにより、主として光軸上の位置でのゴーストの描出が抑制された合成画像を形成することが可能になる。それにより、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制することが可能な眼科撮影装置を提供することができる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、光学系は、2以上の対物レンズ(対物レンズユニット110A、110B)を含み、画角変更部は、光路に2以上の対物レンズを選択的に配置させてもよい。
このような構成によれば、簡便に画角を変更しつつ、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制することが可能な眼科撮影装置を提供することができる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、光学系は、ズーム光学系を含み、ズーム光学系は、少なくとも1つが光軸に沿って移動可能な2以上のレンズを含む対物レンズ系、又は光軸に対して挿脱可能な1以上の光学素子を含んでもよい。
このような構成によれば、簡便に画角を変更しつつ、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制することが可能な眼科撮影装置を提供することができる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、画像合成部は、光軸上の位置を含む第1画像の部分領域(中心領域)を当該部分領域に対応する第2画像の少なくとも一部の領域で置換してもよい。
このような構成によれば、光軸上の位置を含む第1画像の部分領域を第2画像の対応領域で置換するようにしたので、簡素な画像処理で、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、画像合成部は、光軸上の位置を含む第1画像の部分領域(中心領域)に当該部分領域に対応する第2画像の少なくとも一部の領域を重畳してもよい。
このような構成によれば、光軸上の位置を含む第1画像の部分領域に第2画像の対応領域を重畳するようにしたので、簡素な画像処理で、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、画像合成部は、位置合わせ部(位置合わせ部220A)と、スケール調整部(220B)とを含んでもよい。位置合わせ部は、第1画像と第2画像との位置合わせを行う。スケール調整部は、第1画角と第2画角とに基づいて第1画像のスケールと第2画像のスケールとを一致させる。
このような構成によれば、簡素な処理で、違和感の少ない合成画像を取得することが可能になる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置は、合成画像を表示手段(UI部230)に表示させる表示制御部(表示制御部201C)を含んでもよい。
このような構成によれば、画角が広い画像であってもゴーストの描出を抑制された画像を表示させることができる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、撮影部は、第1画像を取得した後に第2画像を繰り返し取得し、表示制御部は、新たな第2画像が取得されたときに合成画像中の第2画像を新たな第2画像に基づき更新してもよい。
このような構成によれば、静止画像として第1画像中において第2画像だけを動画像として表示させることが可能になる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、撮影部は、第1撮影部(SLO光学系130、制御部200及びSLO画像形成部210A、並びに、OCT光学系140、制御部200及びOCT画像形成部210Bの一方)と、第2撮影部(SLO光学系130、制御部200及びSLO画像形成部210A、並びに、OCT光学系140、制御部200及びOCT画像形成部210Bの一方)とを含んでもよい。第1撮影部は、第1画像を取得するために用いられる。第2撮影部は、第2画像を取得するために用いられる。
このような構成によれば、第1撮影部により得られた画像と第2撮影部により得られた画像とを合成することにより、画角が広い画像であってもゴーストの描出が抑制された画像の取得が可能な眼科撮影装置を提供することができる。
また、実施形態に係る眼科撮影装置では、撮影部は、データ収集部(光学系100)と、画像形成部(画像形成部210)とを含んでもよい。データ収集部は、被検眼を光でスキャンしてデータを収集する。画像形成部は、データ収集部により収集されたデータに基づいて被検眼の画像を形成する。データ収集部は、第1画角が設定されているときに第1範囲に対する第1スキャンと、第2画角が設定されているときに第2範囲に対する第2スキャンとを実行する。画像形成部は、第1スキャンにより収集された第1データに基づき第1画像を形成し、第2スキャンにより収集された第2データに基づき第2画像を形成する。
このような構成によれば、被検眼を光でスキャンすることにより得られた第1画像及び第2画像を合成することにより、画角が広い画像であってもゴーストの描出が抑制された画像(スキャン画像)を取得することができる。
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。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いて任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。