JP2020018713A - 眼底撮影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態を説明する。
制御部は、眼底撮影装置における各部の制御処理と、演算処理とを行う処理装置(プロセッサ)である。例えば、制御部は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリ等で実現される。本実施形態において、制御部は画像処理部を兼ねていてもよい。画像処理部は、眼底画像(例えば、図5参照)の生成、および、眼底画像に対する各種画像処理のうち少なくともいずれかを実行する。
撮影光学系は、照明光を被検眼の眼底へ照射する。また、照明光の眼底からの戻り光に基づいて眼底画像を撮影する。
眼底撮影装置は、観察光学系を有してもよい。観察光学系によって、前眼部が観察されてもよいし、眼底が観察されてもよい。観察画像は、所定の方向から観察される前眼部または眼底の正面画像であってもよい。観察光学系を介して取得される観察画像を利用して、各種の撮影条件が調整されてもよい。各種の撮影条件の中の1つには、アライメント状態が含まれていてもよい。本実施形態において、観察光学系は、一部または全部が、撮影光学系と共用されていてもよい。また、観察光学系は、撮影光学系とは完全に独立した光学系であってもよい。眼底撮影装置は、観察光学系として、前眼部観察光学系と眼底観察光学系との一方だけでは無く、両方を有していてもよい。
駆動部は、被検眼と撮影光学系との位置関係(アライメント状態)を変更(調整)する機構である。本実施形態では、照明光および戻り光の通過範囲と、被検眼の瞳孔、瞼、およびまつ毛との位置関係が、アライメント状態に応じて変更される。なお、観察光学系を有している場合、観察光学系は撮影光学系と一体的に、被検眼との位置関係が変更される。
本実施形態では、装置と被検眼とのアライメント調整を速やかに完了しつつ、良好な眼底画像を撮影するために、以下に例示する撮影アシストが実行される。より詳細には、装置の撮影範囲の一部において眼底が良好に撮影できない領域が存在していても、該領域が許容されるべき程度であれば、アライメント調整が完了され、撮影が進んでいく。このとき、良好に撮影できない領域を許容すべきか否かは、例えば、被検眼における瞳孔の状態,開瞼状態のうち、少なくともいずれかが考慮されてもよい。代替的に、又は、追加的に、被検者の顔面形状が考慮されてもよい(詳細は、後述の<変形例>において説明する)。撮影アシストが実行される場合、主に眼底画像の周辺部に、ケラレ等の影響が生じる場合があり得る。その場合において、観察・診断に利用できる領域(有効範囲)は、例えば、装置の撮影範囲の80%以上であること好ましい。また、画角90°以上の装置において、本実施形態の撮影アシストが適用されることが好ましい。周辺部の一部にケラレ等の影響が生じたとしても、十分に広い範囲を観察・診断することができる。特に、画角100°以上の超広角撮影装置では、眼底画像の一部にケラレ等の影響が生じたとしても、従来の眼底画像によるパノラマ画像(画角90°相当)の有効範囲を確保し得る。よって、画角100°以上の超広角撮影装置では、撮影アシストが利用されたとしても、観察・診断を、眼底の中心部のみならず、周辺部についても良好に行うことができ、より好適である。なお、例えば、図6(a)に示すように、まつ毛によるケラレの場合、眼底画像には、まつ毛のカゲが画像の上端から、又は、下端から生じる。また、図6(b)に示すように、虹彩によるケラレの場合、周辺部にカゲが生じる。
例えば、駆動部が駆動されることによって、アライメント状態が変化される。このとき、本実施形態では、随時、制御部によって有効範囲が検出される。ここでいう有効範囲とは、撮影光学系における撮影範囲(つまり、画角全体)のうち、有効に眼底からの戻り光が得られる範囲である。例えば、撮影範囲の一部に虹彩等によるケラレが生じている場合、その一部を除いた範囲が、有効範囲となる。また、まつ毛等での反射によるノイズが生じる領域についても、有効範囲から除外されてもよい。有効範囲は、被検眼における瞳孔の状態と、開瞼状態との、少なくとも一方に応じて変化していく。また、有効範囲は、アライメント状態に応じても変化する。一例として、図7に、Z方向のアライメント状態が変化したときの有効範囲の変化を示す。図7に示すように、適正作動距離である場合に対し、作動距離が短すぎ、および、長すぎる場合は、それぞれ、周辺部に(図7では虹彩による)ケラレが生じる。
制御部は、有効範囲の基準値を、被検眼毎に設定してもよい。基準値は、アライメント状態が変化される期間における有効範囲の検出結果に基づいて設定される。基準値は、撮影時に確保されるべき有効範囲の大きさを示す。基準値には、装置の撮影範囲を示す値を上限として、瞳孔の状態と開瞼状態との少なくともいずれかが考慮された値が設定される。
a.検出期間中における有効範囲の最大値
b.上記a.の最大値に対して所定量小さな値
c. 時間軸に対して有効範囲をプロットしたグラフにおいて複数の極大値が見られるときは、複数の極大値の全部または一部による平均値、或いは、中央値等。
d.装置の撮影範囲を基準として予め設定された候補値(例えば、撮影範囲の100%,90%相当の値、80%相当の値、・・・)のうち、上記a.〜c.の値の近似値。
基準値が設定された後に、制御部は有効範囲を検出する。検出される有効範囲は、基準値と比較されてもよい(比較処理)。有効範囲が基準値以上となるまで、検出および比較は、それぞれ繰り返し実行されてもよい。基準値以上の有効範囲が検出されることは、例えば、以下の「(4)自動撮影」および、「(5)撮影操作のガイド」に例示する動作のトリガとして利用されてもよい。このとき、一定時間継続的に基準値以上の有効範囲が検出されることが、トリガの条件であってもよい。また、自動アライメントが行われる場合には、基準値以上の有効範囲を検出した段階で、アライメント制御が停止(完了)されてもよい。
例えば、比較処理の結果、有効範囲が基準値以上である場合(換言すれば、基準値以上の有効範囲が検出される場合)に、制御部は、眼底画像を自動的に撮影してもよい。検者による撮影操作(例えば、撮影ボタンの押下)を必要とせずに眼底画像が撮影される。
例えば、比較処理の結果、有効範囲が基準値以上である場合に、制御部は、眼底画像の撮影を誘導してもよい。この場合、例えば、撮影操作を行うべきタイミングが報知されてもよい。より具体的には、モニタ上に、撮影タイミングが到来したことを示す情報が表示されてもよい。検者による撮影操作(例えば、撮影ボタンの押下)が、上記の報知に基づいて行われることで、基準値以上の有効範囲を持つ眼底画像が、容易に撮影される。
上記「(4)自動撮影」において自動的に撮影が行われる各タイミングは、報知開始のタイミングに適宜置き換えて適用可能である。
撮影範囲の100%に相当する有効視野が検出された場合、残りの検出期間の長さに関わらず、直ちに検出期間を終了させてもよい。この場合、基準値として、撮影範囲の100%に相当する値が設定されてもよい。
また、アライメント調整の際に、駆動部(アライメント調整部)は、観察画像に基づいて駆動制御されてもよい。この場合、Z方向に関しては、少なくとも予め定められた範囲において被検眼と撮影光学系との位置関係を変更させつつ、各位置関係での有効範囲が検出されてもよい。このようなZ方向に関するアライメント調整は、前述の通り、XY方向に関するアライメント調整の後に開始されることが好ましい。その後、Z方向に関するアライメント調整の間において有効範囲が最大となった位置関係となるように、被検眼と撮影光学系との位置関係が制御部によって更に調整されたうえで、自動的に、又は、手動で、撮影が実行されてもよい。
上記説明では、有効範囲の基準値は、アライメント状態が変化する期間の有効範囲の検出結果に基づいて被検眼毎に設定される。但し、必ずしもこれに限られるものでは無い。例えば、基準値は、各被検眼の有効範囲の検出結果に依存しない固定値であってもよい。
制御部は、装置の撮影モードを切換えてもよい。例えば、上記の<撮影アシスト>が行われない「第1撮影モード」と、<撮影アシスト>が行われる「第2撮影モード」と、の間で、撮影モードが切換えられてもよい。「第1撮影モード」では、少なくとも有効範囲が制御部によって検出されない。また、互いに異なる撮影モードの間では、装置の撮影範囲(画角)が互いに異なっていてもよい。撮影範囲として、第1画角と、第2画角と、が少なくとも選択可能であってもよい。ここでは、より狭い撮影範囲を「第1画角」、より広い方の撮影範囲を「第2画角」、と称す。例えば、第1画角は、90°未満であり、第2画角は、90°以上であってもよい。例えば、第1画角は、45°〜60°程度であり、第2画角は90°〜150°程度であってもよい。ここで、アライメント許容範囲は、所要瞳孔径が一定であれば画角が大きいほど狭くなり、虹彩、瞼、および、まつ毛によるケラレ、まつ毛等での反射によるノイズ等を、アライメント調整によって避けることがより困難になる。そこで、<撮影アシスト>が行われる第2撮影モードは、「第2画角」の場合に選択されてもよい。つまり、この場合、画角の切換と連動して、制御部は撮影モードを選択してもよい。
眼底撮影装置は、追加的に、画角切換部を有してもよい。画角切換部は、撮影光学系における画角を切換える。換言すれば、画角切換部は、撮影光学系を変倍させる。
以下、本発明の典型的な一実施例について、図面を参照して説明する。まず、図1から図3を参照して、眼底撮影装置1の全体構成について説明する。
図1に示すように、本実施形態において、装置本体は、撮影部4、位置あわせ機構5、基台6、および、顔支持ユニット7を有する。撮影部4には、被検眼Eを撮像するための光学系が格納されている。この光学系については、図2,3を参照して後述する。
本実施例において、眼底撮影装置1は、眼底の正面画像を撮影する正面撮影光学系200(図2,3参照)を有する。本実施例において、正面撮影光学系は、SLO(Scanning Laser Opthalmoscope:SLO)光学系である。また、本実施例では、正面撮影光学系200が固視光学系を兼用している。SLO光学系200は、レーザー光を眼底Er上で走査し、眼底Erからのレーザー光の戻り光を受光することによって、眼底Erの正面画像を取得する。
アタッチメント光学系3を含むレンズアタッチメントが、撮影部4の筐体面に対して着脱(挿脱)されることで、装置本体側の対物レンズ17と被検眼Eとの間において、アタッチメント光学系3の挿脱が行われる。
図4に示すように、眼底撮影装置1は、また、演算制御器(演算制御部)70を含む。その他、眼底撮影装置1は、メモリ71、モニタ80、操作部75等が設けられてもよい。また、演算制御器(以下、制御部)70は、レーザ光源11、正面撮影光学系200等に接続されている。操作部75は、タッチパネル、マウス、および、キーボード等であってもよい。操作部75は、眼底撮影装置1とは別体のデバイスであってもよい。制御部70は、操作部75から出力される操作信号に基づいて、各部を制御してもよい。操作部75には、例えば、撮影モードを選択するための操作、レリーズのための操作等のいずれかが入力されてもよい。
次に、図8のフローチャートを参照して、眼底撮影装置1の動作を説明する。
先に、アシストモードが設定されている場合について説明する(S4:アシストモード)。本実施例のアシストモードでは、被検眼毎に適正な広さの有効範囲が確保された段階で、眼底画像が自動的に撮影される。アシストモードでは、観察画像を利用してアライメントが調整されると共に、調整時の観察画像に基づいて有効範囲の基準値(Vt)が設定される(S5、S6)。また、制御部70は、視度補正部40を制御して、フォーカスを調整する(S7)。
S4に戻って、マニュアルモードが設定されている場合について説明する(S4:マニュアルモード)。
以上、実施形態および実施例に基づいて本開示を説明したが、本開示は上記実施形態および実施例に限定されるものでは無く、いわゆる当業者の通常の知識に基づいて、種々の変形が許容される。
70 制御部
200 正面撮影光学系
E 被検眼
Claims (14)
- 照明光を被検眼の眼底へ照射すると共に、前記照明光の眼底からの戻り光に基づいて眼底画像を撮影する撮影光学系と、
制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記撮影光学系における撮影範囲のうち有効に眼底からの戻り光が得られる有効範囲であって、被検眼における瞳孔の状態,開瞼状態,および,被検者の顔面形状のうち、少なくともいずれかに応じた有効範囲を検出し、
前記有効範囲の基準値であって、事前に定められた基準値と、前記有効範囲の検出値とを比較する、眼底撮影装置。 - 前記制御手段は、被検眼に対する前記撮影光学系のアライメント状態が変化される期間における有効範囲の検出結果に基づいて、前記有効範囲の基準値を被検眼毎に設定し、
前記基準値が設定された後に検出される前記有効範囲を、前記基準値と比較する、請求項1記載の眼底撮影装置。 - 前記比較の結果、前記有効範囲の検出値が前記基準値以上である場合に、前記制御手段は、前記眼底画像を自動的に撮影する請求項1又は2記載の眼底撮影装置。
- 前記制御手段は、更に、前記眼底画像を撮影する前に、検者または被検者に対して撮影を予告する請求項3記載の眼底撮影装置。
- 前記比較の結果、前記有効範囲が前記基準値以上である場合に、前記制御手段は、前記眼底画像の撮影を誘導する請求項1又は2記載の眼底撮影装置。
- 前記制御手段は、前記比較の結果をリアルタイムにモニタへ表示する請求項1から5のいずれかに記載の眼底撮影装置。
- 前眼部または眼底の観察画像を取得する観察光学系を有し、
前記制御手段は、前記有効範囲を前記観察画像に基づいて検出する、請求項1から6のいずれかに記載の眼底撮影装置。 - 前記観察光学系は、前眼部を観察するための前眼部観察光学系であって、
前記観察光学系の光軸は、前記撮影光学系の光軸とは異なる請求項7記載の眼底撮影装置。 - 前記制御部は、前記基準値を、予め定められた検出期間で継続された前記有効範囲の検出結果に基づいて設定する請求項1から8のいずれかに記載の眼底撮影装置。
- 前記制御手段は、前記検出期間の終了前に、前記撮影範囲全体に相当する前記有効範囲が検出された場合は、前記検出期間を短縮する請求項9記載の眼底撮影装置。
- 前記制御手段は、前記検出期間での前記有効視野の変化に応じて前記検出期間の長さを変更する請求項9記載の眼底撮影装置。
- 前記制御手段は、検出期間の始期、終期、又は、その両方は、観察光学系による観察開始のタイミング、XY方向に関するアライメント調整の完了のタイミング、および、フォーカス調整の完了のタイミング、のいずれかを基準として定められている、請求項9記載の眼底撮影装置。
- 前記制御部は、前記有効範囲の検出と共に、瞼およびまつ毛のうち少なくともいずれかによるケラレが前記撮影範囲内に生じたか否かを判定し、
瞼およびまつ毛のうち少なくともいずれかによるケラレが前記撮影範囲内に生じた場合に、開瞼を促すガイド情報を、検者または被検者へ報知する、請求項1から12のいずれかに記載の眼底撮影装置。 - 照明光を被検眼の眼底へ照射すると共に、前記照明光の眼底からの戻り光に基づいて眼底画像を撮影する撮影光学系と、
前眼部または眼底の観察画像を取得する観察光学系と、
被検眼に対する前記撮影光学系のアライメント状態を調整する駆動部と、
制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記駆動部を前記観察画像に基づいて駆動制御し、Z方向に関しては、被検眼と前記撮影光学系との位置関係を少なくとも予め定められた範囲において変更させつつ、
前記撮影光学系における撮影範囲のうち有効に眼底からの戻り光が得られる有効範囲であって、被検眼における瞳孔の状態,開瞼状態,および,被検者の顔面形状のうち、少なくともいずれかに応じた有効範囲を、各位置関係で検出し、
有効範囲が最大となる前記位置関係で、前記眼底画像を撮影する、眼底撮影装置。
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CN115969308A (zh) * | 2022-12-23 | 2023-04-18 | 宁乡爱尔眼科医院有限公司 | 基于超广角眼底成像的远程眼检系统 |
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