JP2927505B2 - Fundus camera and image display method thereof - Google Patents

Fundus camera and image display method thereof

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JP2927505B2
JP2927505B2 JP2152942A JP15294290A JP2927505B2 JP 2927505 B2 JP2927505 B2 JP 2927505B2 JP 2152942 A JP2152942 A JP 2152942A JP 15294290 A JP15294290 A JP 15294290A JP 2927505 B2 JP2927505 B2 JP 2927505B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、眼底の生体構造の偏光特性を解析するのに
用いるのに好適の眼底カメラに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fundus camera suitable for use in analyzing polarization characteristics of a fundus anatomy.

(従来の技術) 従来から、眼底構造、特に視神経繊維、黄班部には偏
光特性があることが知られており、視神経繊維では、欠
陥があるとその欠陥部では偏光特性が消失するという性
質が見い出されている。また、ある種の眼底疾患では、
黄班部の偏光特性も消失するといわれている。従って、
眼底の生体構造の偏光特性は眼底疾患を解析するうえ
で、重要な判断要素となり得る。
(Prior art) Conventionally, it has been known that the fundus structure, particularly the optic nerve fiber and the macula, have polarization characteristics. If the optic nerve fiber has a defect, the polarization characteristic disappears at the defect. Have been found. Also, in certain fundus diseases,
It is said that the polarization characteristics of the macula also disappear. Therefore,
The polarization characteristics of the fundus anatomy can be an important factor in analyzing fundus disease.

(発明が解決しようとする課題) ところで、従来から、白黒フィルム、カラーフィルム
を用いての通常撮影、可視蛍光撮影などを行うことがで
きる眼底カメラがあるが、得られた眼底像を眼底の生体
構造の偏光特性の解析に用いるのには好ましいものでな
かった。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, conventionally, there is a fundus camera capable of performing normal photographing using a black-and-white film and a color film, visible fluorescence photographing, and the like. It was not preferred for use in analyzing the polarization properties of the structure.

従って、本発明の目的は、眼底の生体構造の偏光特性
を解析するのに用いるのに好適の眼底カメラを提供する
こと及びその画像表示方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a fundus camera suitable for use in analyzing the polarization characteristics of the anatomy of the fundus, and to provide an image display method thereof.

(課題を解決するための手段) 本発明の請求項1に記載の眼底カメラは、眼底照明用
の照明光を直線偏光させるための照明系用偏光素子を照
明光学系に設け、眼底の生体構造に基づく偏光特性を含
んだ反射光のうち、前記照明系用偏光素子を透過する偏
光成分とは略直交する偏光成分を透過させる撮影系用偏
光素子を撮影光学系に設け、前記照明系用偏光素子と前
記撮影系用偏光素子とを、互いに略直交する偏光成分を
透過させる関係を保ちつつ前記各光学系の光軸回りに回
転させて、所定角度毎の偏光照明光に基づく眼底像を撮
像することを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In a fundus camera according to claim 1 of the present invention, an illumination optical system is provided with an illumination system polarizing element for linearly polarizing illumination light for fundus illumination, and a biological structure of the fundus is provided. In the reflected light having the polarization characteristics based on the imaging system, an imaging system polarizing element that transmits a polarization component that is substantially orthogonal to the polarization component transmitted through the illumination system polarization element is provided in the imaging optical system. The element and the imaging system polarizing element are rotated around the optical axis of each of the optical systems while maintaining a relationship of transmitting polarized light components that are substantially orthogonal to each other, and a fundus image based on polarized illumination light at each predetermined angle is captured. It is characterized by doing.

本発明の請求項2に記載の眼底カメラは、眼底照明用
の照明光を直線偏光させるための照明系用偏光素子を照
明光学系に設け、眼底の生体構造に基づく偏光特性を含
んだ反射光のうち、前記照明系用偏光素子を透過する偏
光成分と略平行な偏光成分を透過させる撮影系用偏光素
子を撮影光学系に設け、前記照明系用偏光素子と前記撮
影系用偏光素子とを、互いに略平行な偏光成分を透過さ
せる関係を保ちつつ前記各光学系の光軸回りに回転させ
て、所定角度毎の偏光照明光に基づく眼底像を撮像する
ことを特徴とする。
In a fundus camera according to a second aspect of the present invention, an illumination optical system is provided with an illumination system polarizing element for linearly polarizing illumination light for fundus illumination, and reflected light including polarization characteristics based on a biological structure of the fundus. Among them, an imaging system polarizing element that transmits a polarization component substantially parallel to a polarization component that transmits the illumination system polarization element is provided in an imaging optical system, and the illumination system polarization element and the imaging system polarization element are provided. The optical system is characterized in that it is rotated around the optical axis of each of the optical systems while maintaining a relationship of transmitting polarized components that are substantially parallel to each other, thereby capturing a fundus image based on polarized illumination light at each predetermined angle.

本発明の請求項3に記載の画像表示方法は、特許請求
の範囲第1項又は第2項のうちいずれか1項に記載の眼
底カメラを用いて偏光素子の回転角度毎に眼底を撮像し
て複数個の眼底画像を得ると共に、前記眼底を複数個の
眼底部位に分割し、前記全眼底画像についてその対応す
る眼底部位を互いに比較して最も明るく撮像された眼底
部位を眼底部位毎に決定し、その最も明るく撮像された
眼底部位を画像片としてその最も明るく撮像された眼底
部位を含む眼底画像から切り出す作業を、全ての眼底部
位について実行し、各眼底部位について最も明るく撮像
された眼底部位からなる画像片を組み合わせて眼底画像
を再構成して表示することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an image display method, wherein the fundus camera according to any one of the first to third aspects is used to image a fundus at each rotation angle of a polarizing element. And obtaining a plurality of fundus images, dividing the fundus into a plurality of fundus parts, comparing the corresponding fundus parts for the entire fundus image with each other, and determining the brightest imaged fundus part for each fundus part. Then, the operation of cutting out the fundus image including the brightest imaged fundus region as the image piece with the brightest imaged fundus region is executed for all fundus regions, and the fundus region imaged brightest for each fundus region Is characterized in that a fundus image is reconstructed and displayed by combining image fragments consisting of

本発明の請求項4に記載の画像表示方法は、請求項3
と同様の処理を行って、各眼底部位について最も暗く撮
像された眼底部位からなる画像片を組み合わせて眼底画
像を再構成して表示することを特徴とする。
The image display method according to the fourth aspect of the present invention is the third aspect of the present invention.
Is performed, and a fundus image is reconstructed and displayed by combining the image pieces of the fundus part imaged darkest for each fundus part.

(作 用) 本発明に係わる眼底カメラによれば、照明系用偏光素
子と撮影系用偏光素子とを互いに略直交する(あるいは
互いに略平行な)偏光成分を透過させる関係を保ちつつ
各光学系の光軸回りに回転させながら眼底像を撮像する
と、所定角度毎の偏光照明光に基づく眼底像が得られ
る。
(Operation) According to the fundus camera according to the present invention, each of the optical system is maintained while maintaining the relationship between the illumination system polarizing element and the imaging system polarizing element that transmits polarized components that are substantially orthogonal to each other (or substantially parallel to each other). When the fundus image is imaged while being rotated about the optical axis, a fundus image based on the polarized illumination light at each predetermined angle is obtained.

また、本発明に係わる画像表示方法によれば、眼底各
部位の偏光保存性を、多数枚の画像を比較することな
く、1枚の画像を見るだけで簡単に、しかも子細に把握
することができる。
Further, according to the image display method according to the present invention, the polarization preservation of each part of the fundus can be easily and finely grasped simply by looking at one image without comparing many images. it can.

また、再構成された眼底像のサブトラクション画像を
表示することによって、より明確に眼底の偏光反射特性
を表示することもできる。
Further, by displaying the reconstructed subtraction image of the fundus image, the polarization reflection characteristics of the fundus can be more clearly displayed.

(実施例) 以下に、本発明に係わる眼底カメラの実施例を図面を
参照しつつ説明する。
(Example) Hereinafter, an example of a fundus camera according to the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図において、1は照明光学系、2は撮影光学系で
ある。照明光学系1は、閃光管3とハロゲンランプ4と
を有し、各光源3、4はコンデンサレンズ5、6によっ
て各々リング状絞りXの近傍にリレーされる。
In FIG. 1, 1 is an illumination optical system, and 2 is a photographing optical system. The illumination optical system 1 has a flash tube 3 and a halogen lamp 4, and the light sources 3, 4 are relayed by condenser lenses 5, 6 near the ring-shaped aperture X, respectively.

このリング状絞りXの近傍には、照明系用偏光素子8
が配置され、その照明系用偏光素子8の近傍には可視光
カットフィルター9からなる可視光シャッターが設けら
れている。リング状絞りXは、レンズ10、ミラー11、レ
ンズ12、孔空きミラー15、対物レンズ14を経て、一般の
眼底カメラと同様に被検眼13の瞳孔付近にリレーされ
る。撮影光学系2は、被検眼13に臨む対物レンズ14、孔
空きミラー15、合焦レンズ17、リレーレンズ18、クイッ
クリターンミラー19、撮像管としてのCCDカメラ20、写
真フィルム21を有する。写真フィルム21とCCDカメラ20
の受光面22とはクイックリターンミラー19に関して共役
位置にある。クイックリターンミラー19は、写真フィル
ム撮影のときリレーレンズ18とCCDカメラ20との間の光
路に破線で示すように挿入され、CCDカメラで観察又は
撮影する際には光路から退避される。
In the vicinity of the ring-shaped stop X, an illumination system polarizing element 8 is provided.
And a visible light shutter including a visible light cut filter 9 is provided in the vicinity of the illumination system polarizing element 8. The ring-shaped aperture X is relayed to the vicinity of the pupil of the eye 13 through a lens 10, a mirror 11, a lens 12, a perforated mirror 15, and an objective lens 14, similarly to a general fundus camera. The photographing optical system 2 includes an objective lens 14 facing the eye 13 to be inspected, a perforated mirror 15, a focusing lens 17, a relay lens 18, a quick return mirror 19, a CCD camera 20 as an image pickup tube, and a photographic film 21. Photographic film 21 and CCD camera 20
Is at a conjugate position with respect to the quick return mirror 19. The quick return mirror 19 is inserted into the optical path between the relay lens 18 and the CCD camera 20 as shown by a broken line when taking a photographic film, and is retracted from the optical path when observing or photographing with the CCD camera.

眼底23からの反射光は、対物レンズ14、孔空きミラー
15の穴24、撮影絞りY、合焦レンズ17、リレーレンズ18
を経てCCDカメラ20の撮像面22に導かれ、この撮像面22
に眼底像が形成される。このCCDカメラ20の映像出力は
第2図に示すフレームメモリ25に入力され、このフレー
ムメモリ25を介してモニターTV26に表示される。眼底像
のアライメント、ピント合わせはこのCCDカメラ20によ
って撮像された眼底像をモニターTV26で観察しながら行
なうことができる。この観察の際、可視光シャッター9
を閉じて、近赤外光を用いて観察を行なうことにすれ
ば、被検者の負担が低減されることはいうまでもない。
The reflected light from the fundus 23 is reflected by the objective lens 14 and the perforated mirror.
15 holes 24, shooting aperture Y, focusing lens 17, relay lens 18
Through the imaging surface 22 of the CCD camera 20, the imaging surface 22
A fundus image is formed in the image. The video output of the CCD camera 20 is input to a frame memory 25 shown in FIG. 2, and displayed on a monitor TV 26 via the frame memory 25. The alignment and focusing of the fundus image can be performed while observing the fundus image captured by the CCD camera 20 on the monitor TV 26. During this observation, the visible light shutter 9
It is needless to say that if the observation is performed using near-infrared light while closing the image, the burden on the subject is reduced.

撮影絞りYと合焦レンズ17との間には撮影系用偏光素
子16が設けられている。自然光を直線偏光として取り出
す偏光素子(ポラライザー)としての照明系偏光素子8
と撮影系偏光素子16とは、偏光透過軸が略平行あるいは
略直交の相対角度を保ちながら回転される。いずれの相
対角度を選択するかは、オペレータの自由であり、事前
に設定可能である。
A photographic system polarizing element 16 is provided between the photographic stop Y and the focusing lens 17. Illuminating polarizing element 8 as a polarizing element (polarizer) for extracting natural light as linearly polarized light
And the imaging system polarizing element 16 are rotated while maintaining the polarization transmission axis at a substantially parallel or substantially orthogonal relative angle. Which relative angle is selected is up to the operator and can be set in advance.

偏光素子8、16を光路外に退避させれば、通常の眼底
カメラとして機能させることができるが、偏光照明の際
には、照明系用偏光素子8が照明光学系1の光路に挿入
され、撮影系用偏光素子16が撮影光学系2の光路に挿入
される。
If the polarizing elements 8 and 16 are retracted out of the optical path, they can function as a normal fundus camera. However, in the case of polarized illumination, the illumination system polarizing element 8 is inserted into the optical path of the illumination optical system 1; The imaging system polarizing element 16 is inserted into the optical path of the imaging optical system 2.

CCDカメラ20は1フレーム毎にフレームインデックス
信号を出力し、そのフレームインデックス信号は偏光素
子回転駆動装置29、30に入力される。フレームインデッ
クス信号は、1秒間に30回出力され、照明系用偏光素子
8、撮影系用偏光素子16は、回転位置検出信号とフレー
ムインデックス信号とに基づきフィードバック制御され
る。
The CCD camera 20 outputs a frame index signal for each frame, and the frame index signal is input to the polarization element rotation driving devices 29 and 30. The frame index signal is output 30 times per second, and the illumination system polarization element 8 and the imaging system polarization element 16 are feedback-controlled based on the rotation position detection signal and the frame index signal.

フレームメモリ25は撮影スイッチ28の操作による撮影
開始信号に基づきリセットされ、眼底像がフレームメモ
リ25に記憶可能状態となる。CCDカメラ20の映像出力
は、フレームメモリ25にリアルタイムで入力され、光軸
回りの所定角度毎に照明光に基づく眼底像がフレームメ
モリ25に記憶される。
The frame memory 25 is reset on the basis of a photographing start signal by operating the photographing switch 28, and the fundus image can be stored in the frame memory 25. The video output of the CCD camera 20 is input to the frame memory 25 in real time, and a fundus image based on the illumination light is stored in the frame memory 25 at each predetermined angle around the optical axis.

そのフレームメモリ25はホストコンピュータ31によっ
て制御され、表示切替えスイッチ32を操作すると、モニ
ターTV26に各光軸回りの角度毎の眼底像が撮影中に表示
され、既述の眼底像のアライメント、ピント合わせが可
能となる。ホストコンピュータ31は各眼底像を位置ずれ
なしでモニターTV26に表示させる役割を果たすほか、各
眼底部位毎に最も明るい画像又は最も暗い画像を切り出
して画像を再構築する処理のために用いられる。
The frame memory 25 is controlled by the host computer 31. When the display changeover switch 32 is operated, a fundus image at each angle around each optical axis is displayed on the monitor TV 26 during shooting, and the above-described fundus image alignment and focusing are performed. Becomes possible. The host computer 31 plays a role of displaying each fundus image on the monitor TV 26 without displacement, and is used for a process of cutting out the brightest image or the darkest image for each fundus region and reconstructing the image.

以下、偏光撮影の手順を説明する。 Hereinafter, the procedure of the polarization imaging will be described.

本実施例では、所定の角度毎の多数の眼底像を一連の
撮影で得ることを考えているので、被検眼13が散瞳され
ることを前提とするが、無散瞳で撮影を行ないたい場合
には、瞳が撮影可能な大きさまで開く時間間隔をおい
て、所定角度毎の撮像を行なうようにすればよい。
In the present embodiment, since it is considered that a large number of fundus images at predetermined angles are obtained by a series of photographing, it is assumed that the subject's eye 13 is mydriatic. In such a case, it is sufficient to take an image at a predetermined angle at intervals of a time when the pupil opens to a size at which the image can be taken.

オペレータが眼底像のアライメント及び被検眼13に対
する装置本体のアライメントを終了し、撮影ボタン28を
オン操作すると、可視光カットフィルター9が撮影開始
信号により照明光学系1の光路外に退避される一方、照
明系偏光素子8、撮影系偏光素子16の回転が始まる。な
お、撮影ボタン28をオン操作してから各偏光素子8、16
の回転が始まるまでのタイムラグをなくしたい場合に
は、各偏光素子8、16を常時回転させる構成とすればよ
い。
When the operator finishes the alignment of the fundus image and the alignment of the apparatus body with respect to the eye 13 and turns on the photographing button 28, the visible light cut filter 9 is retracted out of the optical path of the illumination optical system 1 by a photographing start signal, The rotation of the illumination system polarization element 8 and the imaging system polarization element 16 starts. After turning on the shooting button 28, each of the polarizing elements 8, 16
If it is desired to eliminate the time lag until the rotation starts, the polarization elements 8 and 16 may be constantly rotated.

一方、撮影開始信号は、ホストコンピュータ31へ送ら
れ、このホストコンピュータ31によってフレームメモリ
25に画像の取り込みが開始される。このフレームメモリ
25はフレームレートが30フレーム/secで多数枚の画像を
取り込むことができるようになっている。ホストコンピ
ュータ31は、画像フレーム毎の照明系偏光素子8の被検
眼13に対する角度を知るために、偏光素子駆動部16、29
からのパルスをカウントしながらフレームインデックス
を読み込む。
On the other hand, the shooting start signal is sent to the host computer 31, and the host computer 31 sends the frame start signal to the frame memory.
At 25, image capture starts. This frame memory
The 25 has a frame rate of 30 frames / sec and can capture a large number of images. The host computer 31 operates the polarizing element driving units 16 and 29 in order to know the angle of the illumination system polarizing element 8 with respect to the eye 13 for each image frame.
Read the frame index while counting the pulses from.

このようにして得られた多数枚の画像は、ホストコン
ピュータ31によって各眼底画像の照明偏光方向と2つの
偏光素子8、16の相対方向情報を付加されて管理され
る。例えば、10゜毎に照明偏光方向を変えて撮影する
と、必要な画像枚数は18枚であるので、撮像に要する時
間は0.6秒となり、比較的短時間であるから被検眼13が
撮影中に動いたために撮影が無効となる頻度も少ないと
考えられる。
A large number of images thus obtained are managed by the host computer 31 with the illumination polarization direction of each fundus image and the relative direction information of the two polarizing elements 8 and 16 added thereto. For example, if the illumination polarization direction is changed every 10 °, the required number of images is 18, so the time required for imaging is 0.6 seconds, and the subject's eye 13 moves during imaging because it is relatively short. Therefore, it is considered that the frequency of invalidating the photographing is low.

CCDカメラ20は白黒でもカラーでもよいが、カラーカ
メラを用いると、撮像された画像データの中のR、G、
Bデータの比率を変えることによって、眼底表層の観察
に有効とされる赤色光を抑制した画像を得ることもでき
る。また、照明光学系1中に、赤色光抑制フィルター27
を挿入してもよい。
The CCD camera 20 may be monochrome or color, but if a color camera is used, R, G,
By changing the ratio of the B data, it is also possible to obtain an image in which red light, which is effective for observing the surface layer of the fundus, is suppressed. The illumination optical system 1 includes a red light suppression filter 27.
May be inserted.

さらに、可視光カットフィルター9を挿入したまま、
近赤外光に感度がある撮像素子20を用いれば、近赤外光
による偏光特性も撮像できる。こうして得られた多数枚
の画像から、どのように眼底23の偏光特性を表示するか
を以下に説明する。
Furthermore, with the visible light cut filter 9 inserted,
If the imaging device 20 having sensitivity to near-infrared light is used, polarization characteristics due to near-infrared light can also be captured. How to display the polarization characteristics of the fundus oculi 23 from the multiple images thus obtained will be described below.

一般に、表面反射は偏光方向を保存し、反射光の偏光
方向が分散する場合は物体の内部まで入り込んだ光がラ
ンダムに散乱されて帰ってくるものと考えられている。
また、ある方向性をもった規則的な内部構造をもつ散乱
体では、入射光の偏光方向に依存した反射光の偏光方向
の分散性が見られると考えられる。
In general, it is considered that surface reflection preserves the polarization direction, and when the polarization direction of reflected light is dispersed, light that has entered the inside of the object is randomly scattered and returned.
Further, it is considered that a scatterer having a regular internal structure having a certain directivity exhibits a dispersion of the polarization direction of the reflected light depending on the polarization direction of the incident light.

眼底23の構造は、視神経線維層の方向性が最も明かな
偏光特性を示すと考えられ、もし線維層の変性によって
方向性が変化すれば、付近の正常な方向性との違いが反
射光の偏光依存性の変化として眼底像に現われてくると
考えられる。この偏光依存性を従来から行なわれている
ような多数枚の別々の眼底像を比較するというような煩
わしさをなくし、1枚の画像を見るだけで変性部と正常
部の違いが容易に観察できるような眼底画像を得ること
がこの発明の目的とするところである。
The structure of the fundus oculi 23 is considered to exhibit polarization characteristics in which the direction of the optic nerve fiber layer is the clearest, and if the direction changes due to degeneration of the fiber layer, the difference from the normal direction in the vicinity is the reflected light. It is thought that it appears in the fundus image as a polarization-dependent change. This polarization dependence eliminates the hassle of comparing many different fundus images as has been done conventionally, and the difference between the degenerate part and the normal part can be easily observed just by looking at one image It is an object of the present invention to obtain a fundus image as possible.

照明光と撮像光の偏光方向が略直交する条件で撮像さ
れた眼底画像の明るく見える眼底部位は、より一層偏光
方向を分散させる反射特性をもち、一方暗く見える眼底
部位は、より一層偏光方向を保存する反射特性を持つと
いえる。この眼底画像群を、全ての眼底像が一つに重な
るように相対位置をホストコンピュータ31で変換する。
The brightly visible fundus region of the fundus image captured under the condition that the polarization directions of the illumination light and the imaging light are substantially orthogonal has a reflection characteristic that further disperses the polarization direction, while the fundus region that appears dark has a further polarization direction. It can be said that it has a reflection characteristic to preserve. The host computer 31 converts the relative positions of the fundus image group so that all fundus images overlap.

次に、ホストコンピュータ31は以下の処理を行う。 Next, the host computer 31 performs the following processing.

眼底カメラを用いて偏光素子8、16の回転角度毎に眼
底を撮像して第3図に示すように複数個の眼底画像a1
anを得る。次ぎに、眼底を複数個の眼底部位に分割す
る。たとえば、眼底部位をm個の区画に分割する。そし
て、全眼底画像a1〜anについてその対応する眼底部位を
互いに比較して最も明るく撮像された眼底部位を眼底部
位毎に決定する。たとえば、1番目の区画では、a11
眼底部位が最も明るく、同様に2番目の区画ではa32
3番目の区画ではa43、4番目の区画ではa14、5番目の
区画ではan5、…であったととする。次ぎに、その最も
明るく撮像された眼底部位a11、a32、a43、a14、an5
…を画像片としてその最も明るく撮像された眼底部位を
含む眼底画像a1、a3、a4、an、…から切り出す作業を全
ての眼底部位(m個)について実行する。そして、各眼
底部位について最も明るく撮像された眼底部位からなる
m個の画像片a11、a32、a43、a14、an5、…を組み合わ
せて一枚の眼底画像を再構成して表示する。
A plurality of fundus images a 1 as shown in FIG. 3 by imaging the fundus for each rotation angle of the polarizing element 8, 16, using a fundus camera ~
get a n . Next, the fundus is divided into a plurality of fundus sites. For example, the fundus region is divided into m sections. Then, to determine the corresponding fundus portion are compared with each other brightest imaged fundus portion for each fundus portion for all the fundus image a 1 ~a n. For example, in the first section, the fundus region of a 11 is the brightest, and similarly, in the second section, a 32 ,
Assume that the third section is a 43 , the fourth section is a 14 , the fifth section is a n5 , and so on. Next, the brightest imaged fundus sites a 11 , a 32 , a 43 , a 14 , a n5 ,
... executed for all of the fundus portion (m bits) fundus image a 1 including the most brightly imaged fundus portion as an image piece, a 3, a 4, a n, a work cut from ... to. Then, a single fundus image is reconstructed and displayed by combining m pieces of images a 11 , a 32 , a 43 , a 14 , an 5 ,... I do.

このようにして得られた一枚の眼底画像において、よ
り一層明るく見える眼底部位はより一層偏光分散特性が
大きく、より一層暗く見える眼底部位はより一層偏光保
存性があるということを示している。この眼底画像に
は、眼底部位別の反射率の相違も反映されているが、そ
の相違を認識していれば、このようにして得られた一枚
の眼底画像を見るのみで正常部位と異常部位との区別が
できる。さらに、眼底画像再構成において、画像片の採
択基準を「最も暗く撮影された画像の選択」に変えて採
択し、再構成された眼底画像と、前記再構成画像とのサ
ブトラクション画像を得れば、偏光分散特性の変化の大
小を知ることができる。つまり、サブトラクション画像
のより一層明るい眼底部位は、偏光分散特性が照明偏光
方向により一層強く依存する眼底部位であり、より一層
暗く見える眼底部位はその方向依存性がより一層小さい
眼底部位であるといえる。このサブトラクション画像で
は、眼底部位別の反射率の相違はキャンセルされてお
り、偏光方向依存性のみが表われている。このような処
理を行えば、視神経線維の走向のように本体連続的な方
向性変化を呈する眼底部位に、わずかに不連続性が生じ
ただけでもその違いが眼底画像に表われてくるであろ
う。
In one fundus image obtained in this way, a fundus part that looks brighter has larger polarization dispersion characteristics, and a fundus part that looks darker has more polarization preservation. This fundus image reflects the difference in the reflectance of each fundus region, but if the difference is recognized, only by looking at a single fundus image obtained in this way, the abnormal region and the abnormal region Can be distinguished from the site. Further, in the fundus image reconstruction, if the adoption criteria of the image piece is changed to `` selection of the darkest photographed image '' and adopted, and a reconstructed fundus image and a subtraction image of the reconstructed image are obtained. It is possible to know the magnitude of the change in the polarization dispersion characteristics. That is, the brighter fundus part of the subtraction image is a fundus part whose polarization dispersion characteristic is more strongly dependent on the illumination polarization direction, and the fundus part that looks darker is a fundus part whose direction dependency is smaller. . In this subtraction image, the difference in reflectance for each fundus site has been cancelled, and only the polarization direction dependence appears. If such processing is performed, even if a slight discontinuity occurs in the fundus region exhibiting a continuous direction change such as the running of the optic nerve fiber, the difference will appear in the fundus image. Would.

一方、照明偏光方向と撮像系透過偏光方向が略平行の
条件のもとで撮像された一連の眼底画像について、前述
の手段と同様な方法で3種の再構成眼底像を得ると、そ
れらは、入射偏光の保存性を表わす。
On the other hand, for a series of fundus images captured under the condition that the illumination polarization direction and the imaging system transmission polarization direction are substantially parallel, when three types of reconstructed fundus images are obtained by the same method as the above-described means, , Indicating the preservability of incident polarized light.

最も明るい画像片を集めて再構成された眼底画像の中
で、明るく見える眼底部位は偏光保存性が大きいことを
意味する。略直交する偏光素子8、16により得られた最
も暗く見える画素片を集めて再構成された眼底画像も、
明暗は逆であるが同様に偏光保存性が大きいことを示し
ていることが明らかであるが、眼底画像の階調が有限で
あることを考えると、暗く撮像された眼底画像内の眼底
部位別の差異を把握するのは適切でないため、この略平
行の条件で撮像を行なうことが有利である。
Among the fundus images reconstructed by collecting the brightest image pieces, a fundus portion that looks bright means that the polarization preservation is large. The fundus image reconstructed by collecting the darkest pixel pieces obtained by the substantially orthogonal polarizing elements 8 and 16 is also
It is clear that the lightness and darkness are opposite, but also indicate that the polarization preservation is large.However, considering that the gradation of the fundus image is finite, each fundus region in the fundus image captured darkly is different. Since it is not appropriate to grasp the difference between the two, it is advantageous to perform imaging under these substantially parallel conditions.

この偏光保存性の方向依存を調べることは、網膜層の
薄い部位(例えば、黄班部付近)の診断に有効と考えら
れる。
Examining the direction dependence of the polarization preservation is considered effective for diagnosis of a thin portion of the retinal layer (for example, near the macula).

このような物体の偏光特性を調べることは、鉱物顕微
鏡等で従来から行なわれていたことではあるが、人眼に
対しては過大な光量の照明光を投射するので、従来は長
時間にわたって詳しく偏光特性を観察することが困難で
あり、これに対して、本発明は短時間の撮影時間で必要
な情報を得て後でじっくり詳しく観察するのに有効であ
る。
Investigating the polarization characteristics of such an object has been conventionally performed with a mineral microscope or the like.However, since an excessive amount of illumination light is projected on the human eye, it has conventionally been detailed in a long time. It is difficult to observe the polarization characteristics. In contrast, the present invention is effective for obtaining necessary information in a short photographing time and observing in detail later.

この実施例によれば、CCDカメラ20を用いて偏光照明
光を光軸回りに10゜毎に回転させて撮像しているにもか
かわらず、短時間で患者に負担をかけずに撮像できる効
果がある。
According to this embodiment, despite the fact that the polarized illumination light is rotated about the optical axis every 10 ° using the CCD camera 20 for imaging, the imaging can be performed in a short time without burdening the patient. There is.

以上、実施例について説明したが、照明系用偏光素子
8と撮影系用偏光素子16とのいずれか一方を固定し他方
を回転させて、眼底像を撮影することもできる。
Although the embodiments have been described above, it is also possible to fix one of the illumination system polarization element 8 and the imaging system polarization element 16 and rotate the other to photograph a fundus image.

(効果) 本発明に係わる眼底カメラは、以上説明したように構
成したので、眼底の生体構造の偏光特性を解析するのに
好適であるという効果を奏する。
(Effect) Since the fundus camera according to the present invention is configured as described above, it has an effect that it is suitable for analyzing the polarization characteristics of the anatomy of the fundus.

本発明に係わる画像表示方法によれば、眼底の生体構
造の偏光特性を容易かつ簡単にしかも子細に観察でき
る。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the image display method concerning this invention, the polarization characteristic of the biological structure of a fundus can be observed easily, easily, and finely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明に係わる眼底カメラの光学図、 第2図は本発明に係わる眼底カメラの制御系統図、 第3図は画像表示の説明図、 である。 1……照明光学系、2……撮影光学系 4……ハロゲンランプ(照明光源) 8……照明系用偏光素子、13……被検眼 14……対物レンズ、15……孔空きミラー 16……撮影系用偏光素子 20……CCDカメラ(撮像手段) 23……眼底、26……テレビモニター FIG. 1 is an optical diagram of a fundus camera according to the present invention, FIG. 2 is a control system diagram of the fundus camera according to the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram of image display. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Illumination optical system, 2 ... Shooting optical system 4 ... Halogen lamp (illumination light source) 8 ... Polarization element for illumination system, 13 ... Eye to be examined 14 ... Objective lens, 15 ... Hole mirror 16 ... ... Polarizing element for photographing system 20 ... CCD camera (imaging means) 23 ... Fundus, 26 ... TV monitor

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】眼底照明用の照明光を直線偏光させるため
の照明系用偏光素子を照明光学系に設け、眼底の生体構
造に基づく偏光特性を含んだ反射光のうち、前記照明系
用偏光素子を透過する偏光成分とは略直交する偏光成分
を透過させる撮影系用偏光素子を撮影光学系に設け、前
記照明系用偏光素子と前記撮影系用偏光素子とを、互い
に略直交する偏光成分を透過させる関係を保ちつつ前記
各光学系の光軸回りに回転させて、所定角度毎の偏光照
明光に基づく眼底像を撮像することを特徴とする眼底カ
メラ。
An illumination optical system is provided with an illumination system polarizing element for linearly polarizing illumination light for fundus illumination, and said illumination system polarization element is selected from among reflected light having polarization characteristics based on the anatomy of the fundus. A polarizing element for the imaging system that transmits a polarization component that is substantially orthogonal to the polarization component that transmits the element is provided in the imaging optical system, and the illumination system polarization element and the imaging system polarization element are substantially orthogonal to each other. A fundus camera that rotates the optical system around the optical axis of each of the optical systems while maintaining a relationship of transmitting light, and captures a fundus image based on polarized illumination light at predetermined angles.
【請求項2】眼底照明用の照明光を直線偏光させるため
の照明系用偏光素子を照明光学系に設け、眼底の生体構
造に基づく偏光特性を含んだ反射光のうち、前記照明系
用偏光素子を透過する偏光成分と略平行な偏光成分を透
過させる撮影系用偏光素子を撮影光学系に設け、前記照
明系用偏光素子と前記撮影系用偏光素子とを、互いに略
平行な偏光成分を透過させる関係を保ちつつ前記各光学
系の光軸回りに回転させて、所定角度毎の偏光照明光に
基づく眼底像を撮像することを特徴とする眼底カメラ。
2. An illumination optical system further comprising: an illumination system polarization element for linearly polarizing illumination light for fundus illumination, wherein the illumination system polarization element includes reflected light having polarization characteristics based on the anatomy of the fundus. The imaging optical system is provided with an imaging system polarizing element that transmits a polarization component that is substantially parallel to a polarization component that passes through the element, and the illumination system polarization element and the imaging system polarization element are used to change the polarization components that are substantially parallel to each other. A fundus camera, characterized in that the fundus camera is rotated around the optical axis of each of the optical systems while maintaining a transmission relationship, and captures a fundus image based on polarized illumination light at predetermined angles.
【請求項3】特許請求の範囲第1項又は第2項のうちい
ずれか1項に記載の眼底カメラを用いて偏光素子の回転
角度毎に眼底を撮像して複数個の眼底画像を得ると共
に、前記眼底を複数個の眼底部位に分割し、前記全眼底
画像についてその対応する眼底部位を互いに比較して最
も明るく撮像された眼底部位を眼底部位毎に決定し、そ
の最も明るく撮像された眼底部位を画像片としてその最
も明るく撮像された眼底部位を含む眼底画像から切り出
す作業を、全ての眼底部位について実行し、各眼底部位
について最も明るく撮像された眼底部位からなる画像片
を組み合わせて眼底画像を再構成して表示することを特
徴とする画像表示方法。
3. A fundus camera according to any one of claims 1 and 2, wherein a plurality of fundus images are obtained by imaging the fundus at each rotation angle of a polarizing element. Dividing the fundus into a plurality of fundus parts, comparing the corresponding fundus parts for the entire fundus image with each other, determining the brightest fundus part for each fundus part, and determining the brightest fundus part. The operation of cutting out the fundus image including the brightest image of the fundus region as an image piece is performed for all fundus regions, and the fundus image is combined by combining the image pieces of the fundus image that is brightest captured for each fundus region. An image display method characterized by reconstructing and displaying an image.
【請求項4】特許請求の範囲第1項又は第2項のうちい
ずれか1項に記載の眼底カメラを用いて偏光素子の回転
角度毎に眼底を撮像して複数個の眼底画像を得ると共
に、前記眼底を複数個の眼底部位に分割し、前記眼底画
像についてその対応する眼底部位を互いに比較して最も
暗く撮像された眼底部位を眼底部位毎に決定し、その最
も暗く撮像された眼底部位を画像片としてその最も暗く
撮像された眼底部位を含む眼底画像から切り出す作業
を、全ての眼底部位について実行し、各眼底部位につい
て最も暗く撮像された眼底部位からなる画像片を組み合
わせて眼底画像を再構成して表示することを特徴とする
画像表示方法。
4. A fundus camera according to any one of claims 1 and 2, wherein a plurality of fundus images are obtained by imaging the fundus at each rotation angle of a polarizing element. Dividing the fundus into a plurality of fundus parts, comparing the corresponding fundus parts with respect to the fundus image, determining the darkest fundus part for each fundus part, and determining the darkest fundus part The work of cutting out from the fundus image including the darkest fundus part as an image piece is performed for all fundus parts, and the fundus image is combined by combining the image pieces consisting of the fundus part that is captured darkest for each fundus part. An image display method characterized by reconstructing and displaying.
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