JP4585814B2 - Ophthalmic equipment - Google Patents
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Description
本発明は、眼科装置、更に詳細には、被検眼を撮影ないし測定して眼科診断を行うための眼科装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic apparatus, and more particularly to an ophthalmologic apparatus for performing ophthalmologic diagnosis by photographing or measuring an eye to be examined.
眼科診断のために、眼底あるいは眼内を所定時間撮影または測定するための眼科装置がある。例えば眼底の赤外蛍光像を撮影するための眼底カメラが知られており、また、前眼部蛋白濃度を測定する眼科測定装置が知られており(特許文献1)、眼内の分光撮影を行う眼科撮影装置も知られている(特許文献2)。 There is an ophthalmologic apparatus for photographing or measuring the fundus or the eye for a predetermined time for ophthalmologic diagnosis. For example, a fundus camera for photographing an infrared fluorescent image of the fundus is known, and an ophthalmologic measurement device for measuring the anterior ocular protein concentration is known (Patent Document 1). An ophthalmologic photographing apparatus is also known (Patent Document 2).
このような被検眼の撮影ないし測定を行う装置の場合、被検眼の視線方向が安定していないと撮影、測定箇所が大きく移動して、所望の結果が得られなくなる。そこで、被検者に固視灯(固視標)を見続けさせることにより視線方向を安定させることが行われているが、どうしても瞬きや固視不良が発生するため、視線を常時安定させるのには限界がある。そのため固視ずれが起きたことを検知して、撮影、測定を円滑に行うための技術が提案されている(特許文献3、特許文献4)。
しかしながら、従来の固視状態を検知する技術は、非接触眼圧計など瞬時測定を複数回行う時に、固視ずれを検知するためのものなので、固視ずれが検出されたとき、単に測定開始を禁止したり(特許文献3)、あるいは固視不良が発生したとき被検者に固視を促す(特許文献4)にとどまり、連続した時間内に測定(撮影)を継続的に行うような眼科装置には、適用することはできない。従って、撮影ないし測定結果が時間的に連続するような装置において、固視不良が発生した場合、撮影ないし測定を繰り返して行わなければならない、という問題があった。 However, the conventional technique for detecting the fixation state is to detect fixation disparity when performing instantaneous measurement multiple times, such as a non-contact tonometer, so when a fixation disparity is detected, simply start measurement. Ophthalmology that prohibits (Patent Document 3) or prompts the subject to fixate when a fixation failure occurs (Patent Document 4), and continuously measures (photographs) within a continuous time It cannot be applied to the device. Accordingly, there has been a problem that in an apparatus in which photographing or measurement results are continuous in time, when fixation failure occurs, photographing or measurement must be repeated.
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、被検眼の固視状態を継続的に監視でき、固視不良が発生した場合でも、撮影ないし測定を継続させて良好な眼科撮影ないし眼科測定が可能になる眼科装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in order to solve such problems, and can continuously monitor the fixation state of the eye to be inspected. It is an object of the present invention to provide an ophthalmologic apparatus that enables ophthalmologic photographing or ophthalmic measurement.
本発明は、
被検眼情報を取得する被検眼情報取得手段と、
被検眼の固視位置を連続して検出する固視位置検出手段と、
固視位置を連続して検出することにより得られる固視情報に基づいて被検眼情報を補正する演算手段と、
を有する眼科装置において、
前記被検眼情報取得手段は、眼底を走査して連続した部分画像データを取得する手段であり、
前記演算手段は、固視ずれが検出されたときにはそのとき得られる部分画像データを補正して各部分画像データを合成し1枚の眼底被検眼画像を形成することを特徴とする。
The present invention
Eye information acquisition means for acquiring eye information;
Fixation position detection means for continuously detecting the fixation position of the eye to be examined;
Arithmetic means for correcting eye information based on fixation information obtained by continuously detecting fixation positions;
In an ophthalmic device having
The subject eye information acquisition means is means for acquiring continuous partial image data by scanning the fundus,
When the fixation disparity is detected, the arithmetic means corrects the partial image data obtained at that time and combines the partial image data to form one fundus examination eye image .
被検眼情報取得手段は、前眼部房水内蛋白濃度を測定する測定手段、眼底の赤外蛍光像を撮影する撮像手段、あるいは、眼底を走査して連続したスリット状の部分画像を取得する手段であり、固視位置検出手段は、前眼部あるいは眼底の動画撮像手段で撮像された画像の光量分布から固視位置を検出する。演算手段は、固視ずれに応じて蛋白濃度の測定値を除外して演算したり、眼底赤外蛍光画像の位置を補正したり、あるいは固視ずれが検出されたときの部分画像を補正(補完)して1枚の眼底画像を形成する。 The eye information acquisition means is a measuring means for measuring the anterior aqueous humor protein concentration, an imaging means for taking an infrared fluorescent image of the fundus, or acquiring a continuous slit-shaped partial image by scanning the fundus. The fixation position detection means detects the fixation position from the light amount distribution of the image picked up by the anterior eye part or the fundus moving image pickup means. The calculation means calculates by excluding the measured protein concentration according to fixation disparity, corrects the position of the fundus infrared fluorescence image, or corrects the partial image when fixation disparity is detected ( Complement) to form one fundus image.
本発明では、撮影あるいは測定により本来の被検眼情報を取得する手段とは別に、眼底あるいは前眼部を撮影することにより被検眼の固視位置情報を連続して取り込み、固視ずれや固視移動に基づいて撮影画像あるいは測定値を補正するようにしている。従って、被検眼の固視維持限界時間より長い測定や撮影が行われて、その間に固視ずれなど固視不良が発生しても、測定あるいは撮影を中断することなく、良質な測定結果あるいは撮影画像を得ることができる。 In the present invention, in addition to the means for acquiring original eye information by photographing or measurement, the fixation position information of the eye to be examined is continuously captured by photographing the fundus or anterior eye portion, thereby causing fixation disparity or fixation. The captured image or the measured value is corrected based on the movement. Therefore, even if measurement or imaging is performed that is longer than the fixation time limit of the eye to be inspected and fixation errors such as fixation disparity occur during that time, high-quality measurement results or imaging can be performed without interrupting measurement or imaging. An image can be obtained.
本発明は、被検眼情報を取得する被検眼情報取得手段と、被検眼の固視位置を連続して検出する固視位置検出手段とを有し、得られた固視情報に基づいて被検眼情報を補正するもので、被検眼情報を取得する被検眼情報取得手段は、前眼部房水内蛋白濃度を測定する測定手段(実施例1)、眼底の赤外蛍光像を撮影する撮像手段(実施例2)、あるいは、眼底を走査して連続したスリット状の部分画像を取得する手段(実施例3)として実現され、前眼部あるいは眼底の動画撮像手段で撮像された画像の光量分布から固視位置が検出され、演算手段は、固視ずれに応じて蛋白濃度の測定値を除外したり、眼底赤外蛍光画像の位置を補正したり、あるいは固視ずれが検出されたときの部分画像を補正ないし補完して1枚の眼底画像を形成する。以下に添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 The present invention includes eye information acquisition means for acquiring eye information and fixation position detection means for continuously detecting the fixation position of the eye, and the eye to be examined based on the obtained fixation information A subject eye information acquisition means for correcting information and acquiring subject eye information is a measurement means (Example 1) for measuring the anterior ocular aqueous humor protein concentration, and an imaging means for taking an infrared fluorescent image of the fundus. (Embodiment 2) Or, as a means (Example 3) for acquiring a continuous slit-shaped partial image by scanning the fundus, the light amount distribution of the image captured by the anterior eye part or the fundus moving image capturing means The fixation position is detected from the calculation means, and the calculation means excludes the measurement value of the protein concentration according to the fixation disparity, corrects the position of the fundus infrared fluorescence image, or detects the fixation disparity. A partial image is corrected or complemented to form a single fundus image. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1には、眼科装置が被検眼前眼部の濁度(以下蛋白濃度として例示する)を測定する眼科測定装置として構成される実施例が図示されている。 FIG. 1 illustrates an embodiment in which the ophthalmologic apparatus is configured as an ophthalmologic measurement apparatus that measures the turbidity (hereinafter, exemplified as protein concentration) of the anterior eye portion to be examined.
図1において、レーザー光源11から出たレーザー光はマスク12、リレーレンズ13を通り、スキャンミラー14に入射する。ここで、スキャンミラー軸は図示と異り、紙面と並行に駆動される。レーザー光はスキャンミラー14で反射され図の上下に振動し、投影レンズ16により、被検眼1の前眼部(前房)1a内の測定点1bに結像する。
In FIG. 1, laser light emitted from a
被検眼の前房内1aで、アルブミン、グロブリンなどによるレーザー光の散乱光は、対物レンズ21を通過してミラー22で反射され、レンズ23、マスク24、フィルタ25を通り、光電変換素子26で受光される。この場合、光電変換素子26は、前眼部1aからの側方散乱光を受光して前眼部房水内の蛋白濃度を測定する測定手段であり、被検眼情報(前眼部内蛋白濃度)を取得する被検眼情報取得手段となる。光電変換素子26が、前眼部1aからの側方散乱光を受光できるようにするために、測定光軸と照明光軸は約90度の角度に設定されている。
In the anterior chamber 1a of the eye to be examined, the scattered light of the laser light from albumin, globulin, etc. passes through the
光電変換素子26からの信号は増幅器27により増幅されて、前眼部の濁度、つまり蛋白濃度が測定され、演算部(演算手段)28で蛋白濃度値が演算され、その測定結果がモニタ29により表示される。
The signal from the
また、被検眼を固視させるために、内部固視標LED(発光ダイオード)30が設けられ、被検者は測定中この視標LED30を固視している。また、この固視状態を観察できるようにするために、前眼部照明用赤外LED(発光ダイオード)31が配置される。前眼部1aはこの赤外LED31の赤外光により照明され、その像がレンズ32により赤外光に感度を有する赤外CCDなどで構成される動画撮像手段(以下赤外CCD)33に結像される。赤外CCD33からの赤外像はメモリ34に格納され、それが読み出されて切替器35を介してモニタ37に表示される。また、メモリ34の画像は位置検出回路(固視位置検出手段)35により画像処理され、前眼部、特に瞳近辺の光量分布を検出することにより、固視ずれを検出して、その結果を演算部28に出力する。なお、赤外CCD33の受光軸は、固視方向に合わせられ、照明軸より測定軸の方向に約30度に設定されている。
An internal fixation target LED (light emitting diode) 30 is provided to fixate the eye to be examined, and the subject is fixing the
また、測定点1bに対する測定範囲と角膜からの深さdを検者に表示するために、LED40、測定ウインドウと指標を内装したマスク41及びレンズ42が配置され、マスク41の測定ウインドウと標線の像がミラー22、レンズ43を介してTVカメラ44で受光され、切替器36を介してモニタ37に表示される。正常眼において指標を角膜前面(瞳中心)に合致させると、測定ウインドウが、角膜と水晶体のほぼ中間に位置されるように設定されており、検者は、このTVカメラ44の画像を観察することによりアライメントを行うことができる。
Further, in order to display the measurement range for the measurement point 1b and the depth d from the cornea to the examiner, an
このような構成において、検者は、被検者に内部固視標LED30を固視するように指示し、同時に瞳のほぼ中心にマスク41の指標像がくるようにアライメントを行う。アライメントは、TVカメラ44で受光される画像をモニタ37で観察することにより行われる。アライメントが完了すると、測定点1bは常にほぼ一定の位置となるので、レーザー光源11を点灯し、レーザー光を前眼部1aに照射する。前眼部の測定点1bからの側方散乱光は、光電変換素子26により受光され、その信号が演算部28に入力され、演算部28により蛋白濃度値(フレア値)が演算される。
In such a configuration, the examiner instructs the subject to fixate the internal
このとき、赤外LED31で照射された前眼部の像が赤外CCD33により受像されて、その画像がメモリ34に静止画として測定時刻と関連付けされて順次格納され、それが位置検出回路35に読み出されて画像処理され、固視位置ないし固視ずれが測定期間中連続して検出される。この状態が、図2に図示されており、マスク41の指標像41aを通るX−X線及びY−Y線の信号を取り出し、光量分布から瞳孔(又は虹彩)の境界エッジを検出する。位置検出回路35はX−X線及びY−Y線のそれぞれにおいて、指標像41aから検出された境界エッジまでの距離を比較して、両者が許容範囲内の差異に止まるか、指標像41aが瞳孔の両境界の略中心2に位置するか否かを判断する。許容範囲内にない場合には、固視ずれを検出する(このような固視ずれの検出は特許文献3にも記載されている)。
At this time, the image of the anterior segment irradiated by the infrared LED 31 is received by the
なお、固視ずれは、指標像41aの瞳孔中心2からのずれで検出する代わりに、瞳孔中心2の位置を固視位置としてその座標を測定期間中に連続して取得し、それが予め定められた基準座標(固視ずれがないときの座標値)からずれていないかを検出することによって行ってもよい。この場合には、瞳付近の画像を複数の走査線でスキャンして瞳の輪郭線を抽出し、輪郭線のX座標の最大値と最小値の平均値を、瞳孔中心2のX座標値、Y座標の最大値と最小値の平均値を、そのY座標値として、その基準座標値からのずれを測定する。そして、演算部28は各座標値のずれが所定の値を超えると固視ずれを検出する。
Instead of detecting the fixation disparity from the deviation of the index image 41a from the
図3(A)は、演算部28により演算されたフレア値を示しており、7回目(N=7)の測定状態が示されている。横軸は時間、縦軸は光電変換素子26の信号値(SIG)である。BG1、BG2は、バックグラウンド値でその平均値がバックグラウンド値として採用される。同測定では、フレア(FLARE)が21.4として演算されている。「0.4」のとき、アライメント不良となり、位置検出回路35が固視ずれを示す位置情報を出力するので、それを示す「F」が図示されている。
FIG. 3A shows the flare value calculated by the
図3(B)には、一回目の測定(N=1)から8回目の測定結果が図示されており、測定状態が良好でない場合には警告「WA」が付されて表示される。「S」はS/N比が不良、「F」は固視ずれによるアライメント不良、「B」は時系列でのバックグランド値の差が大きい、「C」はセルが多いことを示している。この場合、測定エラーと思われるものには、「*」を付し、そのデータは省いて集計される。最初の「*」はバックグランド光が多いため、測定エラーであり、8回目の測定時の「*」は位置検出回路が固視ずれが大きいことを検出したためである。だだし、7回目の測定時には、固視ズレ「F」が検出されているが、この場合には、そのずれが小さいので、データは省かれずに集計されている。 FIG. 3B shows the measurement results of the eighth measurement from the first measurement (N = 1). If the measurement state is not good, a warning “WA” is attached and displayed. “S” indicates a poor S / N ratio, “F” indicates a poor alignment due to fixation disparity, “B” indicates a large difference in background values in time series, and “C” indicates that there are many cells. . In this case, “*” is added to those that are considered to be measurement errors, and the data is omitted and aggregated. The first “*” is a measurement error because of the large amount of background light, and “*” at the time of the eighth measurement is that the position detection circuit detects that the fixation disparity is large. However, in the seventh measurement, the fixation disparity “F” is detected. In this case, since the deviation is small, the data is collected without being omitted.
このように、演算部28は、位置検出回路35から得られる固視情報(固視ずれ)に基づいて,フレア値(平均値AV及び標準偏差SD)の補正を行う。この補正は、固視ずれが所定値を超え、大きいと演算部28が判断したときに、演算部28が、その回のフレア値を省略して集計し、フレア値の平均値AVと標準偏差SDを演算することにより行われる。なお、固視ずれの期間が所定時間を超えると、測定そのものを無効にするようエラー表示を行うようにすることもできる。
As described above, the
図4には、本発明の第2の実施例が図示されており、この実施例では眼科装置が眼底の赤外蛍光像を撮影する赤外蛍光眼底カメラとして構成される。 FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the ophthalmologic apparatus is configured as an infrared fluorescent fundus camera that captures an infrared fluorescent image of the fundus.
図4に示す眼科装置において、装置本体60には、眼底を照明する照明光学系と、照明された眼底を結像する結像光学系が設けられている。照明光学系では、ハロゲンランプなどの光源61から発せられた光並びに凹面鏡62で反射した光は、赤外透過可視光カットフィルタ63、撮影用光源であるストロボ64を通過して赤外蛍光エキサイタフィルタ65に入射して、被検眼1の前眼部(瞳)1aと共役な位置に配置されたリングスリット66を照明する。このリングスリット66からの赤外照明光は、レンズ67、対物レンズ72の反射を除去するための黒点板68、ハーフミラー69、リレーレンズ70を通過し、中心に穴の開いた穴あき全反射ミラー71で反射されてから対物レンズ72を経て、被検眼1の前眼部1aより眼底1cに入射し、眼底1cを赤外光で照明する。
In the ophthalmologic apparatus shown in FIG. 4, the apparatus
眼底1cからの反射光は、対物レンズ72を介して受光され、穴あき全反射ミラー71の穴を通過して撮影絞り81、フォーカスレンズ82、結像レンズ83を通過して、ハーフミラー84で反射され、眼底1cと共役な位置に配置された視野絞り85を介してハーフミラー86に入射する。ハーフミラー86を透過した赤外光は、ミラー88で反射され、結像レンズ87を通過して赤外光に感度を有する赤外CCDなどで構成される動画撮像手段(以下CCD)90に入射され、モニタ91にその信号が入力されて、眼底の動画像がモニタ91に表示される。
Reflected light from the fundus oculi 1c is received through the
また、内部固視灯93が点灯され、検者は被検者にこの固視灯を注視させることによりアライメントや合焦操作を確実にすることができる。合焦操作のために、照明光学系には、フォーカスドット光源80が設けられ、この光源80からの光束がハーフミラー69を介して眼底1cに入射され、フォーカスレンズ72の移動に応じてフォーカスドット位置が変化するので、検者はフォーカスドットをモニタ91で観察することにより被検眼にピントを合わせることができる。また、アライメントの初期段階では、前眼部レンズ92が挿入されるので、検者は被検眼1の前眼部1aの画像をモニタ91で確認することができる。
Further, the
また、CCD90で撮影された眼底画像はメモリ92に静止画として撮影時刻に関連付けされて順次格納され、その画像が後述するように位置検出回路(固視位置検出手段)110で画像処理されることにより、被検眼の固視位置ないし固視ずれが撮影期間中連続して検出される。
The fundus image captured by the
一方、ハーフミラー86で反射された赤外光は、少なくとも2種類の変倍レンズ97a、97bのいずれかを介して、赤外蛍光バリアフィルタ90を通過し、赤外光に感度を有する赤外CCDなどで構成される撮像手段(以下CCD)103で受光される。このCCD103は、眼底の赤外蛍光像を撮像し、被検眼情報(赤外蛍光像)を取得する被検眼情報取得手段となる。
On the other hand, the infrared light reflected by the
スイッチ(撮影スイッチ)96は、赤外蛍光像をCCD103で動画撮影するためのスイッチであり、蛍光剤が静注され、所定時間が経過すると、赤外蛍光用エキサイタフィルタ65を通過した赤外の励起光により眼底に赤外蛍光像が発生するので、スイッチ96が操作される。スイッチ96が操作されると、その操作信号によりCCD103が起動されて、眼底の赤外蛍光像の動画の取り込みが開始される。この赤外蛍光像はモニタ111に表示されるとともに、メモリ104に格納される。また、その格納された画像は、読み出されてCPUなどで構成される演算手段112に入力され、位置検出回路110から得られる固視情報に基づいて補正され、補正された画像が記録装置113に記録される。この記録された画像はモニタ114で表示できるようになっている。
The switch (photographing switch) 96 is a switch for photographing an infrared fluorescent image with the
なお、図4において、被検眼1の眼底1cと共役な位置がRで、前眼部(特に瞳)と共役な位置がPで図示されている。
In FIG. 4, a position conjugate with the fundus 1c of the
このような構成において、赤外透過可視光カットフィルタ63並びに赤外蛍光エキサイタフィルタ65が照明光路に挿入されているので、眼底が赤外光で照明され、眼底像が対物レンズ72、フォーカスレンズ82、結像レンズ83により視野絞り85の位置に結像される。視野絞り85の眼底像は、ハーフミラー86を透過して結像レンズ87によりCCD90の撮像面に再結像されるので、眼底像がモニタ91に白黒の動画像として表示され、検者はモニタ91を介して眼底像を観察できる。検者は、被検者に固視灯93を注視させることによりアライメントや合焦操作を行うことができる。
In such a configuration, since the infrared transmission visible light cut
また、CCD90の眼底像はメモリ92に順次静止画として格納され、その画像が位置検出回路110に入力されて固視位置が撮影期間中連続して検出される。これが図5に示されている。位置検出回路110では、メモリ92の画像が取り込まれ、眼底の特徴点3(例えば乳頭部)の光量分布を検出することによりその中心部3aの位置座標(xn、yn)が固視位置として取得される。この位置座標は、図2に関連して述べたのと同様な方法で取得される。すなわち、固視位置は、乳頭部3の近辺領域をスキャンして乳頭部3の輪郭線を検出し、輪郭線のX座標の最大値と最小値の平均値を、中心部3aのX座標値、Y座標の最大値と最小値の平均値を、そのY座標値とすることにより求めることができる。中心部3aの位置は、被検眼の固視状態によって変化し、その位置座標(x1、y1)、(x2、y2)、.....(xn、yn)が図5(A)、(B)、(C)に例示されている。
Further, the fundus image of the
アライメントが完了すると、蛍光剤が静注され、眼底に赤外蛍光像が発生するので、スイッチ96が操作される。これにより眼底の動画像が、CCD103により撮影され、眼底の赤外蛍光像がメモリ104に格納されるとともに、モニタ111に表示される。
When the alignment is completed, the fluorescent agent is intravenously injected, and an infrared fluorescent image is generated on the fundus. Therefore, the switch 96 is operated. As a result, a moving image of the fundus is captured by the
眼底の赤外蛍光像は、それが現われてから数十分にわたりCCD103で撮影される。しかし、その撮影の間被検者の固視が不十分な場合には、眼底が装置に対して移動するため、赤外蛍光像が、撮影時刻によって異なって撮影されてしまう。赤外蛍光撮影は、一般的に光量が不足しやすいため、CCDのゲインを上げる方法や、加算処理などの画像処理を行う場合がある。しかし、ゲインを上げた場合は、ノイズにより鮮明な画像を得ることができず、また、画像処理の場合にはノイズは少なくなるが、固視がずれると眼底像の位置もずれてしまうため、画像処理をする際に位置のずれた画像同士を加算処理などをすることになり、結果として鮮明な画像を得ることができない。従って、本発明では、演算手段112は、位置検出回路110から得られる固視情報に基づいてCCD103で撮影された赤外蛍光画像を補正するようにしている。この補正が、図6に図示されている。
The infrared fluorescent image of the fundus is taken by the
図6で、時刻t1、t2、t3、t4において眼底の赤外蛍光像がCCD103により撮影される。上段は各撮影時刻におけるCCD90からの画像であり、中段はCCD103の画像、下段はCCD103の補正された画像である。
In FIG. 6, an infrared fluorescent image of the fundus is taken by the
時刻t1では、位置検出回路110により固視位置座標(x1、y1)が取得され、この固視位置は所定の固視位置に対応するものなので、演算手段112は、メモリ104に格納されたCCD103の赤外蛍光の画像を補正することなく、記録装置113に送出する。そして記録装置にその画像が時刻t1の画像として記録される。時刻t2では、固視位置がずれ、その座標が時刻t1に比較してΔx、Δyずれている。演算手段112は、このずれが許容範囲内にあって補正可能なときには、メモリ104の画像を補正する。すなわち、横方向にΔx*m、縦方向にΔy*mにずらしたものを補正された画像として作成し、それを記録装置113に出力する。ここで、mはCCD103のCCD90に対する撮影倍率の比である。
At time t1, the fixation position coordinates (x1, y1) are acquired by the
一方時刻t3では、固視ずれが大きく、許容値を超えるので、CCD103の画像は削除され、記録装置113に記録されることはない。一方、時刻t4では、ずれが許容範囲内にあるので、時刻t2の場合と同様に補正が行われる。その場合、この補正画像は、削除された時刻t3の画像に置き換えられる。
On the other hand, since the fixation disparity is large at time t3 and exceeds the allowable value, the image of the
このように、固視ずれがあっても、固視ずれのない状態で撮影したのと同様な補正画像が時時刻刻に得られるので、複数画像の加算などの画像処理を行ったときに、画像のずれがなく、より鮮明な動画像を得ることができる。 In this way, even if there is a fixation disparity, a correction image similar to that obtained in a state without fixation disparity is obtained at the time, so when performing image processing such as addition of multiple images, There is no image shift and a clearer moving image can be obtained.
なお、CCD90、103の画角(撮影倍率)に関しては、CCD90は観察用に使用されるので、広角(画角50度)となるように光学系が設計されており、CCD103の画角は、変倍レンズ97a、97bにより2種類(画角50度と35度)に選択できるようになっている。これが、図4の右上に画像B(画角50度)、画像A(画角35度)として図示されている。本実施例では、CCD103の画像も、CCD90の画像と同様に、広角で撮影される。しかし、得られた動画の画角は上下方向、右右方向共に50度よりやや小さくなるので、一般的に赤外蛍光時に用いられる画角35度に変換するようにしてもよい。なお、図6では、説明上CCD90の画像は画角50度で、CCD103の画像は画角35度で撮影されたものが模式的に図示されている。
Regarding the angle of view (imaging magnification) of the
図7には、本発明の第3の実施例が図示されており、この実施例では眼科装置が眼底の分光画像を撮影する分光眼底カメラとして構成される。 FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the ophthalmologic apparatus is configured as a spectral fundus camera that captures a spectral image of the fundus.
図7に示す眼科装置において、図4と同一ないし同様な機能を有する部分には、同一の符号が付されており、その詳細な説明は省略する。 In the ophthalmologic apparatus shown in FIG. 7, parts having the same or similar functions as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図7の実施例では、図4の実施例でハーフミラー86が、赤外透過可視光反射ミラー86’に入れ替えられている。
In the embodiment of FIG. 7, the
また、眼底像を分光解析するために、瞳共役位置Pには、例えばステッピングモータにより構成されるミラー回転装置121を用いて回転されるミラー120が配置され、ミラー回転装置は、CPUなどで構成され、制御並びに演算を行う制御/演算手段115により間欠的に駆動される。ミラー120で反射された眼底像は、レンズ122を通過してミラー123で反射され、続いてスリット124を通過してミラー125で反射され、レンズ126を通過して、分光素子127に入射する。分光素子127は、特開2002−224041号公報に記載されたプリズム・グレーティング・プリズム(PGP)と同様な構成であり、スリット124によりスリット像となった眼底像を、スリットの長手方向と垂直方向に所定の波長帯域幅に渡って分光する。この分光された眼底像は、レンズ128を通過してCCDなどで構成される撮像手段(以下CCD)129に入射し、眼底のスリット像の分光画像が撮影され、その分光画像がメモリ130に格納される。
In addition, in order to perform spectroscopic analysis of the fundus image, a
このように、CCD90への光学系は固定型光学系となるのに対して、CCD129への光学系は走査型光学系となり、固定型光学系(CCD90)で得られた画像は、眼底位置(固視位置)検出に用いられ、一方走査型光学系(CCD129)で得られた画像信号は分光画像の取得に用いられる。
In this way, the optical system to the
このような構成で、アライメント時には、赤外透過可視光カットフィルタ63が光路に挿入され、CCD90からの画像をモニタ91で観察することにより実施例2と同様にアライメントや合焦操作が行われる。
With such a configuration, at the time of alignment, the infrared transmission visible light cut
アライメントが完了すると、スイッチ96が操作され、赤外透過可視光カットフィルタ63が光路から離脱され、眼底が光源61により照明される。眼底像の赤外光成分による像は赤外透過可視光反射ミラー86’を透過してCCD90により受像され、モニタ91に表示されるとともに、メモリ92に順次静止画として格納され、図4の実施例と同様に、位置検出回路110により固視位置座標が連続的に検出されて(図5)、固視情報ないし眼底位置情報が取得される。
When the alignment is completed, the switch 96 is operated, the infrared transmission visible light cut
一方、スイッチ96の操作により制御/演算手段115は、ステッピングモータを駆動しミラー120を所定ステップづつ回転させる。眼底像の可視光成分による像は赤外透過可視光反射ミラー86’で反射されてミラー120に入射する。ミラーの回転に応じてスリット124に結像される眼底像のライン位置が変化し、ミラー120の位置に応じて、眼底の各ライン位置でのスリット像が分光素子127により分光されて、分光された画像がCCD129により撮影される。CCD129により撮影された各ライン位置での眼底のスリット像の分光データは、ミラー回転装置121から得られる眼底のライン位置に同期してメモリ130に取り込まれてラインごとに記憶される。
On the other hand, the operation of the switch 96 causes the control / calculation means 115 to drive the stepping motor and rotate the
この状態が、図8と図9に図示されており、最初、回転ミラー120の位置は、眼底の左端の縦方向ライン位置P1でのスリット像が撮影されるように位置決めされるので、スリット124には、ラインP1での眼底スリット像が結像される。分光素子127は、スリット像を横方向ラインQ1、Q2、.....Qmに関して波長λ1〜λkにスペクトル分解する。従って、CCD129は、図8の右上に示したように、ラインP1のスリット像のQ1〜Qmについての波長λ1〜λkのスペクトル強度を分光画像として撮像する。この分光画像が、回転ミラー駆動機構121からの信号に同期して時刻t1のラインP1での分光データとしてメモリ130に記憶される。なお、このとき位置検出回路110は、CCD90からの画像に基づき固視位置を検出して、時刻t1の固視位置座標(x1、y1)を制御/演算手段115に出力している。この時刻t1におけるスリット像と固視位置の関係が図9の最上部に図示されている。
This state is illustrated in FIGS. 8 and 9, and first, the position of the
回転ミラー120は、所定量づつ回転されるので、ラインP2〜Pnでの眼底スリット像の分光データが順次撮影され、各ラインでのスリット像の分光データが、回転ミラーの各位置P2〜Pn(時刻t2〜tn)ごとに、すなわち各ラインごとにメモリ130に記憶される。このラインP2〜Pnでのスリット像の分光データが図8の右側に図示されている。また、各ライン位置P2〜Pn(時刻t2〜tn)でのスリット像並びに固視位置座標(x2、y2)〜(xn、yn)の関係が図9に図示されている。
Since the
なお、各ラインP1.....Pnの幅は、そのラインのスリット124での像幅が、スリット124のスリット幅と等しくなるように選ばれるので、回転ミラー120は、スリット幅に応じた量だけステップ的に回転され、眼底の全領域がスリット幅に応じたライン幅で隙間なく走査されることになる。
Each line P1. . . . . Since the width of Pn is selected so that the image width at the
このようにして、各ライン位置での眼底スリット像の分光画像が撮像されると、制御/演算手段115はメモリ130から各ライン位置P1〜Pnでの分光画像を読み出し、各波長λh(h=1〜k)について(Pi、Qj)(i=1〜n;k=1〜m)の値を求めることにより、波長λiのみの眼底画像を再構築する。この状態が図8の下部に各波長λ1〜λkの眼底画像として図示されている。各眼底画像は、それに固有の波長のスペクトル強度の画像として再現されるので、眼底診断に極めて有効な情報源となる。 In this way, when a spectral image of the fundus slit image at each line position is captured, the control / calculation unit 115 reads the spectral image at each line position P1 to Pn from the memory 130, and each wavelength λh (h = 1 to k), the fundus image of only the wavelength λi is reconstructed by obtaining the values of (Pi, Qj) (i = 1 to n; k = 1 to m). This state is illustrated as a fundus image of each wavelength λ1 to λk at the bottom of FIG. Since each fundus image is reproduced as an image having a spectral intensity of a wavelength unique to the fundus image, it becomes an extremely effective information source for fundus diagnosis.
以上の例は、位置検出回路110により検出される固視位置がほぼ基準位置となっており、固視ずれが発生しない理想的な場合であるが、眼底全体をスリットで走査し、全体の分光特性を測定する測定時間は数十秒くらいなので、被検眼の固視維持時間より長い時間となり、通常は固視ずれが発生する。例えば、ラインPjの時に、そのライン方向に固視ずれを起こすと、各波長での眼底画像を再構築したときには、図10(A)に示したように、ラインPj以降の眼底像がそれ以前のものと位置ずれを起こして再現され、またラインPkのときに、まばたきや固視ずれが大きくなると、そのラインでの分光画像の取得が失敗し、その部分の画像は欠落する。
The above example is an ideal case in which the fixation position detected by the
そのため、本発明では、図8の下方に示したように、制御/演算手段115が各ラインP1〜Pnでの分光画像に基づき各波長での眼底画像を再現するとき、各ラインPi(i=1〜n)で再現されたスリット状の眼底画像を部分画像として取得し、それを各波長ごとにメモリに格納する。そして、制御/演算手段115は、固視ずれが検出されたときにそのときの部分画像を補正して各部分画像を合成し、1枚の眼底画像を形成する。また、欠陥のある部分画像を補完により補正するために、分光測定が複数回行われる。従って、実施例3では、制御/演算手段115が、眼底を走査してスリット状の部分画像(被検眼情報)を取得する手段となっている。以下にこの部分画像を補正(補完)して、固視ずれがあってもないのと同じような眼底画像を形成する方法を以下に説明する。 Therefore, in the present invention, as shown in the lower part of FIG. 8, when the control / calculation unit 115 reproduces the fundus image at each wavelength based on the spectral image at each line P1 to Pn, each line Pi (i = The slit-like fundus image reproduced in 1 to n) is acquired as a partial image and stored in a memory for each wavelength. Then, when the fixation disparity is detected, the control / calculation unit 115 corrects the partial images at that time and combines the partial images to form one fundus image. In addition, spectroscopic measurement is performed a plurality of times in order to correct a defective partial image by complementation. Therefore, in the third embodiment, the control / calculation unit 115 is a unit that scans the fundus and acquires a slit-shaped partial image (information on the eye to be examined). Hereinafter, a method for correcting (complementing) this partial image to form a fundus image similar to the case where there is no fixation disparity will be described.
今、図8に関連して説明したように、制御/演算手段115は、分光画像から各波長λi(i=1〜k)の眼底画像を再現(再構築)する。図12(A)は、波長λiの眼底画像を示しており、この場合、眼底画像は、ラインPi(i=1〜n)の分光画像から再現された部分画像Ai(i=1〜n)を隙間なく隣接させかつ上下を一致させて1枚の合成画像にしたものに相当している。そこで、各波長の画像用のメモリを制御/演算手段115内に設け、再現された部分画像を格納するようにする。 As described with reference to FIG. 8, the control / calculation unit 115 reproduces (reconstructs) a fundus image of each wavelength λi (i = 1 to k) from the spectral image. FIG. 12A shows a fundus image having a wavelength λi. In this case, the fundus image is a partial image Ai (i = 1 to n) reproduced from the spectral image of the line Pi (i = 1 to n). Are adjacent to each other with no gap, and the upper and lower sides are matched to form a single composite image. Therefore, an image memory for each wavelength is provided in the control / calculation means 115 to store the reproduced partial image.
図12(B)は、制御/演算手段115内に設けられた波長λiの画像用メモリを示している。ここでは、波長λiで代表させているが、波長λ1、λ2、.....λnに対するメモリも同様な構成になっている。今、1回目の測定を行ったとき、ミラー120の回転にともない、各ラインPi(i=1〜n)の分光画像が得られるので、制御/演算手段115は、各分光画像から波長λiのものを抽出することにより部分画像A1、.....Anを再現することができる。
FIG. 12B shows an image memory having a wavelength λi provided in the control / calculation means 115. Here, the wavelength λi is representative, but the wavelengths λ1, λ2,. . . . . The memory for λn has the same configuration. Now, when the first measurement is performed, a spectral image of each line Pi (i = 1 to n) is obtained with the rotation of the
これが、図12(A)にスリット状の部分画像A1、.....Anとして図示されており、これは、図8の右側に示したP1、P2.....Pnラインでの分光画像の波長λiの部分のデータをQ1〜Qmにわたって抽出したものに相当している。各部分画像Ai(i=1〜n)は、時刻ti(i=1〜n)での画像であるので、図12(B)に示したように、メモリには、時刻tiに関連付けて部分画像Aiが格納される。また、図9に関連して説明したように、各時刻tiでの固視位置座標(xi、yi)が位置検出回路110により取得されているので、それも時刻tiに関連付けて格納するようにする。なお、図12(B)では、各データが1回目の測定であることを示すために、(1)が付記されている。
This corresponds to the slit-shaped partial images A1,. . . . . An, which is shown as P1, P2,. . . . . This corresponds to data obtained by extracting data of the wavelength λi portion of the spectral image on the Pn line over Q1 to Qm. Since each partial image Ai (i = 1 to n) is an image at time ti (i = 1 to n), as shown in FIG. An image Ai is stored. Further, as described with reference to FIG. 9, the fixation position coordinates (xi, yi) at each time ti are acquired by the
ここで、測定時間全体にわたって固視ずれがなく、制御/演算手段115が各時刻tiでの固視位置座標(xi、yi)を基準値と比較し、固視ずれが所定のずれよりも小さいと判断した場合には、測定が完了し、制御/演算手段115は、部分画像Aiを合成して1枚の眼底画像にする。これは、図8の下方並びに図12(A)に示された眼底画像に相当する。 Here, there is no fixation disparity over the entire measurement time, and the control / calculation unit 115 compares the fixation position coordinates (xi, yi) at each time ti with a reference value, and the fixation disparity is smaller than a predetermined deviation. When the determination is made, the measurement is completed, and the control / calculation unit 115 synthesizes the partial images Ai into one fundus image. This corresponds to the fundus image shown in the lower part of FIG. 8 and in FIG.
これに対して、図10(B)に示したように、ラインPj、Pkで固視ずれないし画像欠落が発生して、制御/演算手段115が、時刻tj、tkでの固視ずれが大きいないし許容範囲外であると判断したり、そもそも部分画像の再現が不可能であると判断すると、検者に再測定を促す信号を発生する。 On the other hand, as shown in FIG. 10 (B), fixation disparity or image loss occurs in the lines Pj and Pk, and the control / calculation unit 115 has a large fixation disparity at times tj and tk. If it is determined that it is out of the permissible range, or if it is determined that the partial image cannot be reproduced in the first place, a signal that prompts the examiner to remeasure is generated.
このような場合には、再測定が行われ、1回目の同様な操作並びに処理が行われる。何回測定を行うかは、前回の測定ないし今までの測定の良否に関係し、例えば1回目の測定で許容できない固視ずれが発生した時刻がわずかであれば、2〜3回の測定でよく、かなりの固視ずれが検出されれば、それに応じて測定回数を多くする。 In such a case, re-measurement is performed, and the same operation and processing as the first time are performed. How many times the measurement is performed is related to the quality of the previous measurement or the previous measurement. For example, if the time when the fixation disparity that is unacceptable in the first measurement occurs is small, the measurement can be performed 2-3 times. If a considerable fixation disparity is detected, the number of measurements is increased accordingly.
ここで、N回(N>1の整数)測定を行った場合の例が図11に示されており、またメモリに格納されるデータが、図12(B)にN回目の測定によるデータとして(N)を付して図示されている。 Here, FIG. 11 shows an example in the case where N times (N> 1 integer) measurement is performed, and the data stored in the memory is shown in FIG. It is shown with (N) attached.
図10(A)に示した例では、ラインPj以降で固視ずれが観測され、またラインPkで画像の欠落が検出されるので、再測定が行われ、1回目のラインPjまでの部分画像と、再測定による固視ずれのないラインPj以降の部分画像を合成することにより、ずれのない、また画像欠落のない眼底画像を再現できる。 In the example shown in FIG. 10 (A), fixation disparity is observed after the line Pj, and missing images are detected at the line Pk. Therefore, the re-measurement is performed and the partial image up to the first line Pj is obtained. By synthesizing the partial images after the line Pj with no fixation disparity due to re-measurement, it is possible to reproduce a fundus image with no deviation and no image omission.
なお、図10(A)に示したような場合には、ラインPj以降の固視ずれは、そのライン方向の固視ずれであるので、再測定を行うことなく、ラインPj以降の部分画像をそのずれ分移動させて、Pj以前の部分画像と合成するようにしてもよい。しかし、ラインPkで画像の欠落があるので、その部分の画像の補完のために再測定を行う。そして、再測定によりラインPkの部分画像が取得できれば、その部分画像で欠落画像を補完する。このようにして得られた眼底画像が図10(B)に示されており、X−X線のところでずれがなく、またPkの画像が補完された眼底画像が得られている。なお、このような場合には、ラインPj以降の部分画像がそのライン方向にずれて再生されるので、周辺で斜線で示した部分がカットされたようになり、全体の画像面積が少なくなって再現される。 In the case shown in FIG. 10A, the fixation disparity after the line Pj is the fixation disparity in the line direction, so that the partial images after the line Pj are not measured again. You may make it move by the deviation | shift and synthesize | combine with the partial image before Pj. However, since there is a missing image at the line Pk, remeasurement is performed to complement the image of that portion. If the partial image of the line Pk can be acquired by remeasurement, the missing image is complemented with the partial image. The fundus image obtained in this manner is shown in FIG. 10B, and a fundus image in which there is no shift at the XX line and the Pk image is complemented is obtained. In such a case, since the partial images after the line Pj are reproduced with being shifted in the line direction, the portions indicated by hatching in the periphery are cut, and the entire image area is reduced. It is reproduced.
また、最低2回以上の複数回分光測定を行い、各部分画像Ak(k=1〜n)として、固視ずれの最も少ない部分画像を各回のデータからそれぞれ抽出して全体の眼底画像を合成するようにしてもよい。これによりいずれも固視ずれの少ない部分画像から1枚の眼底画像が形成されるので、良質な眼底画像を得ることができる。 In addition, a plurality of spectral measurements are performed at least twice, and each partial image Ak (k = 1 to n) is extracted as a partial image with the smallest fixation disparity from each time data, and the entire fundus image is synthesized. You may make it do. As a result, a single fundus image is formed from partial images with little fixation disparity, and a good fundus image can be obtained.
なお、この実施例3では、観察を赤外光で、撮影を可視光で行うこととしたが、被検眼の状態によっては、散瞳剤を使用して可視光で観察を行ってもよい。また、撮影時の光の波長も可視光に限定する必要はなく、分光画像を得たい部位に従って赤外光を含めた範囲で適宜選択すればよく、その選択は、選択された波長域のみを透過させるフィルタ65’(図7で一点鎖線で図示)を必要に応じて光路に適宜挿入することにより行えばよい。また、その選択に応じてミラー86’の透過、反射の波長特性を変える必要がある。従って、波長特性の異なるフィルタやミラー86”に簡単に入れ替えられるような構造にしておくと便利である。
In Example 3, observation is performed with infrared light and imaging is performed with visible light. However, depending on the state of the eye to be examined, observation may be performed with visible light using a mydriatic agent. In addition, the wavelength of light at the time of photographing need not be limited to visible light, and may be appropriately selected within a range including infrared light according to a region where a spectral image is to be obtained. What is necessary is just to insert filter 65 '(it shows with the dashed-dotted line in FIG. 7) in the optical path suitably as needed. Further, it is necessary to change the wavelength characteristics of transmission and reflection of the
1 被検眼
26 光電変換素子
28 演算部
33 赤外CCD
35 位置検出回路
90、103 CCD
110 位置検出回路
112 演算手段
115 制御/演算手段
124 スリット
127 分光素子
DESCRIPTION OF
35
DESCRIPTION OF
Claims (9)
被検眼の固視位置を連続して検出する固視位置検出手段と、
固視位置を連続して検出することにより得られる固視情報に基づいて被検眼情報を補正する演算手段と、
を有する眼科装置において、
前記被検眼情報取得手段は、眼底を走査して連続した部分画像データを取得する手段であり、
前記演算手段は、固視ずれが検出されたときにはそのとき得られる部分画像データを補正して各部分画像データを合成し1枚の眼底被検眼画像を形成することを特徴とする眼科装置。 Eye information acquisition means for acquiring eye information;
Fixation position detection means for continuously detecting the fixation position of the eye to be examined;
Arithmetic means for correcting eye information based on fixation information obtained by continuously detecting fixation positions;
In an ophthalmic device having
The subject eye information acquisition means is means for acquiring continuous partial image data by scanning the fundus,
When the fixation disparity is detected, the arithmetic means corrects the partial image data obtained at that time and synthesizes the partial image data to form one fundus examination eye image .
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