JP2018082919A - 眼科撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】眼科撮影装置は、SLO光源からのSLO光で被検眼を走査することにより被検眼のデータを収集するSLO系と、OCT光源からのOCT光に基づく測定光を被検眼に投射し、その戻り光とOCT光に基づく参照光との干渉光を検出して被検眼の画像を形成するOCT系と、SLO光の焦点位置及び測定光の焦点位置を変更する焦点位置変更部と、SLO光の光路及び測定光の光路に配置され、被検眼の眼底におけるSLO光のスポット径が既定値以下になるように設定された角倍率を有する対物レンズと、焦点位置変更部によりSLO光の焦点位置及び測定光の焦点位置が眼底と異なる部位に変更されたとき、被検眼を固視させるための固視光としてSLO光を眼底に投射するようにSLO系を制御する制御部と、を含む。
【選択図】図1B
Description
[光学系]
図1A及び図1Bに、第1実施形態に係る眼科撮影装置の光学系の構成例を示す。図1Aは、眼底撮影(眼底計測)時の光学系の構成例を表したものである。図1Aでは、被検眼Eの眼底Efと光学的に共役な位置又はその近傍が眼底共役位置Pとして図示され、被検眼Eの瞳(瞳孔)と光学的に共役な位置又はその近傍が瞳共役位置Qとして図示されている。図1Bは、前眼部撮影(前眼部計測)時の光学系の構成例を表したものである。図1Bにおいて、図1A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1Bでは、被検眼Eの眼底Efと光学的に共役な位置又はその近傍が眼底共役位置P´として図示され、被検眼Eの瞳(瞳孔)と光学的に共役な位置又はその近傍が瞳共役位置Q´として図示されている。
対物レンズ系110は、対物レンズ111を含む。対物レンズ111は、2以上のレンズにより構成されていてもよい。実施形態に係る対物レンズ系110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DM1が設けられる。例えば、対物レンズ系110は、対物レンズ111と、凹レンズ112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の側から対物レンズ111及び凹レンズ112の順序で配置されている。ダイクロイックミラーDM1は、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。対物レンズ系110と被検眼Eとの間には、レンズ170が配置可能である。図1Aに示すように、SLO光学系130やOCT光学系140を用いた眼底撮影時にはレンズ170が対物レンズ系110と被検眼Eとの間から待避される。眼底撮影時にはダイクロイックミラーDM1と凹レンズ112との間に眼底共役位置P(図1A)が設けられる。図1Bに示すように、SLO光学系130やOCT光学系140を用いた前眼部撮影時にはレンズ170が対物レンズ系110と被検眼Eとの間に配置される。前眼部撮影時にはダイクロイックミラーDM1と凹レンズ112との間に瞳共役位置Q´(図1B)が設けられる。
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。
図1A及び図1Bに示すように、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。
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。
図2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2において、図1A及び図1Bと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第1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、前眼部撮影カメラ制御用プログラム、各種の機構制御用プログラム、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。
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135A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、近赤外光を用いたSLO画像の画像データを形成する。また、SLO画像形成部210Aは、検出器135B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、緑成分の光を用いた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。
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。
第1実施形態に係る眼科撮影装置の動作について説明する。
前眼部OCT撮影を行うとき(S1:Y)、眼科撮影装置の動作はS2に移行する。前眼部OCT撮影を行う場合、手動又は自動で対物レンズ111と被検眼Eとの間にレンズ170が配置される。それにより、レンズ170は、SLO光の光路及び測定光の光路に配置される。
前眼部OCT撮影を行うとき(S1:Y)、制御部200は、SLO光学系130及びSLO画像形成部210Aを制御することにより被検眼Eの前眼部像を取得する。具体的には、制御部200は、SLO光源131A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131Aからの光で被検眼Eの前眼部のスキャンを開始させる。SLO画像形成部210Aは、検出器135Aによる反射光の検出結果に基づいて近赤外光を用いた前眼部のSLO画像を形成する。
アライメント制御部201Aは、S2において取得された前眼部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、SLO光学系130からのSLO光を固視光として被検眼Eに投射させる。具体的には、制御部200は、SLO光源131Bをオンにして緑成分の光を固視光として被検眼Eに投射させる。
続いて、制御部200は、SLO光源131A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131Aからの光で被検眼Eの前眼部のスキャンを開始させる。SLO画像形成部210Aは、検出器135Aによる反射光の検出結果に基づいて前眼部のSLO画像を形成する。また、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の前眼部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前眼部のOCT画像を形成する。S5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とOCT画像に対するトラッキング制御とを開始してもよい。
アライメント制御部201Aは、S1又はS5において得られた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。
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。
制御部200は、再び、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131Aからの光で被検眼Eの前眼部のスキャンを開始させる。SLO画像形成部210Aは、検出器135Aによる反射光の検出結果に基づいて近赤外光を用いた前眼部のSLO画像を形成する。
次に、制御部200は、OCT撮影を終了するか否かを判定する。主制御部201は、UI部230に対する操作内容を検出することが可能である。主制御部201は、UI部230に対する操作内容に基づいて、OCT撮影を終了するか否かを判定する。主制御部201によりOCT撮影を終了すると判定されたとき(S9:Y)、眼科撮影装置の動作は終了する(エンド)。主制御部201によりOCT撮影を終了しないと判定されたとき(S9:N)、眼科撮影装置の動作はS1に移行する。
S1において前眼部OCT撮影を行わないとき(S1:N)、制御部200は、SLO光学系130及びSLO画像形成部210Aを制御することにより被検眼Eの前眼部像を取得する。S10の動作はS2と同様である。
アライメント制御部201Aは、S10において取得された前眼部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)。S11の動作はS3と同様である。
制御部200は、SLO光源131A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131A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135Aによる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。また、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、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とOCT画像に対するトラッキング制御とを開始してもよい。
アライメント制御部201Aは、S10又はS12において得られた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。
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。
制御部200は、再び、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131A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135Aによる反射光の検出結果に基づいて近赤外光を用いた眼底EfのSLO画像を形成する。また、制御部200は、光スキャナ136を制御することによりSLO光源131B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135Aによる反射光の検出結果に基づいて緑成分の光を用いた眼底EfのSLO画像を形成する。近赤外光によるSLO画像と緑成分の光によるSLO画像とを略同時に取得してもよい。
第1実施形態に係る眼科撮影装置の効果について説明する。
第1実施形態では、所定の倍率以上の角倍率を有する対物レンズを設けることにより固視光として投射されるSLO光の眼底におけるデフォーカス量を低減する場合について説明したが、実施形態に係る眼科撮影装置の構成はこれに限定されるものではない。第2実施形態では、SLO合焦レンズ137aを設けることにより固視光として投射されるSLO光の眼底におけるデフォーカス量を低減する。以下では、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第2実施形態に係る眼科撮影装置の効果について説明する。
第2実施形態では、SLO合焦レンズ137aを設けることにより固視光として投射されるSLO光の眼底におけるデフォーカス量を低減する場合について説明したが、実施形態に係る眼科撮影装置の構成はこれに限定されるものではない。第3実施形態では、SLO光源131Bからの緑成分のSLO光の光路に開口絞り180を配置することにより固視光として投射されるSLO光の眼底におけるデフォーカス量を低減する。以下では、第3実施形態について、第1実施形態又は第2実施形態との相違点を中心に説明する。
第3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、第1実施形態〜第3実施形態の少なくとも2つを組み合わせた構成を有していてもよい。第4実施形態に係る眼科撮影装置は、第1実施形態〜第3実施形態を組み合わせた構成を有する。以下では、第4実施形態について、第1実施形態〜第3実施形態との相違点を中心に説明する。
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。
100D、110D、137D 移動機構
110、110a 対物レンズ系
111、111a 対物レンズ
130、130a、130b、130c SLO光学系
137a SLO合焦レンズ
140 OCT光学系
150 干渉光学系
170 レンズ
180 開口絞り
180D 挿脱機構
200、200a、200b、200c 制御部
210A SLO画像形成部
210B OCT画像形成部
E 被検眼
Ef 眼底
Claims (9)
- SLO光源からのSLO光で被検眼をスキャンすることにより前記被検眼のデータを収集するSLO系と、
OCT光源からのOCT光に基づく測定光を前記被検眼に投射し、その戻り光と前記OCT光に基づく参照光との干渉光を検出して前記被検眼の画像を形成するOCT系と、
前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置を変更する焦点位置変更部と、
前記SLO光の光路及び前記測定光の光路に配置され、前記被検眼の眼底における前記SLO光のスポット径が既定値以下になるように設定された角倍率を有する対物レンズと、
前記焦点位置変更部により前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置が前記眼底と異なる部位に変更されたとき、前記被検眼を固視させるための固視光として前記SLO光を前記眼底に投射するように前記SLO系を制御する制御部と、
を含む眼科撮影装置。 - 前記SLO光源から出力され前記対物レンズに入射するSLO光のビーム径をDミリメートルとし、前記角倍率をK倍とすると、K≧D/2を満たす
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科撮影装置。 - 前記角倍率は、3.5倍以上である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科撮影装置。 - SLO光源からのSLO光の焦点位置を変更するSLO焦点位置変更部を含み、前記SLO光で被検眼をスキャンすることにより前記被検眼のデータを収集するSLO系と、
OCT光源からのOCT光に基づく測定光を前記被検眼に投射し、その戻り光と前記OCT光に基づく参照光との干渉光を検出して前記被検眼の画像を形成するOCT系と、
前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置を変更する焦点位置変更部と、
前記焦点位置変更部により前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置が前記被検眼の眼底と異なる部位に変更されたとき、前記SLO焦点位置変更部を制御することにより前記SLO光の焦点位置を前記眼底に変更させ、かつ、前記被検眼を固視させるための固視光として前記SLO光を前記眼底に投射するように前記SLO系を制御する制御部と、
を含む眼科撮影装置。 - SLO光源からのSLO光のビーム径を変更するビーム径変更部を含み、前記SLO光で被検眼をスキャンすることにより前記被検眼のデータを収集するSLO系と、
OCT光源からのOCT光に基づく測定光を前記被検眼に投射し、その戻り光と前記OCT光に基づく参照光との干渉光を検出して前記被検眼の画像を形成するOCT系と、
前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置を変更する焦点位置変更部と、
前記焦点位置変更部により前記SLO光の焦点位置及び前記測定光の焦点位置が前記被検眼の眼底と異なる部位に変更されたとき、前記ビーム径変更部を制御することにより前記SLO光のビーム径を変更させ、かつ、前記被検眼を固視させるための固視光として前記SLO光を前記眼底に投射するように前記SLO系を制御する制御部と、
を含む眼科撮影装置。 - 前記ビーム径変更部は、
開口絞りと、
前記SLO光の光路に対して前記開口絞りを挿脱する第1機構と、
を含む請求項5に記載の眼科撮影装置。 - 前記SLO光の光路及び前記測定光の光路に配置された対物レンズを含み、
前記開口絞りの開口径は、略2ミリメートルである
ことを特徴とする請求項6に記載の眼科撮影装置。 - 前記眼底と異なる部位は、前眼部である
ことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。 - 前記焦点位置変更部は、
1以上のレンズと、
前記SLO光の光路及び前記測定光の光路に対して前記1以上のレンズを挿脱する第2機構と、
を含む請求項1〜請求項8のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
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