JP6756873B2 - Ophthalmologic imaging equipment - Google Patents
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Description
この発明は、光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography、OCT)を用いて被検眼の画像を取得する眼科撮影装置に関する。 The present invention relates to an ophthalmologic imaging apparatus that acquires an image of an eye to be inspected using optical coherence tomography (OCT).
近年、光の干渉を利用して物体の表面形態や内部形態を画像化するOCTが注目を集めている。OCTは、X線CTのような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における展開が期待されている。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜を画像化する装置が実用化されている。 In recent years, OCT, which images the surface morphology and internal morphology of an object by utilizing the interference of light, has attracted attention. Since OCT is not invasive to the human body like X-ray CT, it is expected to be developed especially in the medical field and the biology field. For example, in the field of ophthalmology, devices for imaging the fundus and cornea have been put into practical use.
OCTを用いた眼科撮影装置では、一般に、OCT計測を行う前に各種の予備的な動作が実行される。このような予備動作の例として、アライメント、光路長差調整、偏光調整、フォーカス調整などがある。アライメントにおいては、被検眼に対する光学系の位置合わせが行われる。光路長差調整においては、被検眼の対象部位がフレーム内の好適な位置に描出されるように、測定光の光路長と参照光の光路長との差が調整される。偏光調整においては、測定光と参照光との干渉効率を高めるために、測定光および/または参照光の偏光状態が調整される。フォーカス調整においては、測定光のビームウェストが対象部位またはその近傍に位置するようにピント合わせが行われる。 In an ophthalmologic imaging apparatus using OCT, various preliminary operations are generally performed before performing OCT measurement. Examples of such preliminary operations include alignment, optical path length difference adjustment, polarization adjustment, focus adjustment, and the like. In the alignment, the alignment of the optical system with respect to the eye to be inspected is performed. In the optical path length difference adjustment, the difference between the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light is adjusted so that the target portion of the eye to be inspected is drawn at an appropriate position in the frame. In the polarization adjustment, the polarization state of the measurement light and / or the reference light is adjusted in order to increase the interference efficiency between the measurement light and the reference light. In the focus adjustment, focusing is performed so that the beam waist of the measurement light is located at or near the target site.
ところで、眼科分野における撮影対象は生体眼である。生体眼は、体動や眼球運動や拍動などによって常に動いている。したがって、予備動作が実行されている間にも、予備動作の完了からOCT計測の開始までの間にも、被検眼は動いている。たとえば、測定光の進行方向(被検眼の奥行方向)に被検眼が移動すると、OCT計測による画像化範囲(フレーム)の端に注目部位が描画されたり、場合によっては注目部位がフレームから外れてしまったりする。そうすると、それ以降の予備動作を好適に実行することができなくなったり、注目部位の画像が得られなかったりと言った問題が生じる。 By the way, the object of imaging in the field of ophthalmology is the living eye. The living eye is constantly moving due to body movements, eye movements, and pulsations. Therefore, the eye to be inspected is moving during the preparatory movement and from the completion of the preparatory movement to the start of the OCT measurement. For example, when the eye to be inspected moves in the traveling direction of the measurement light (the depth direction of the eye to be inspected), the part of interest is drawn at the end of the imaging range (frame) by OCT measurement, or in some cases, the part of interest is out of the frame. I'm sorry. Then, there arises a problem that the preliminary operation after that cannot be appropriately executed or an image of the region of interest cannot be obtained.
この発明は、被検眼のOCT計測のための予備動作を好適に実行することを目的とする。 An object of the present invention is to preferably perform a preliminary operation for OCT measurement of an eye to be inspected.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、光コヒーレンストモグラフィを用いて被検眼を反復的に走査することによりデータを繰り返し取得するデータ取得部と、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームにおける基準位置に配置されるように光コヒーレンストモグラフィのための干渉光学系におけるサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を調整する第1の制御を実行し、かつ、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームの新たな基準位置に配置されるように前記光路長差を変更する第2の制御を実行する制御部とを備え、前記制御部は、前記被検眼の光コヒーレンストモグラフィを行うための1以上の予備動作が実行されているときに、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて前記第2の制御を実行するか否か判定する処理を実行する判定部を含み、前記1以上の予備動作は、前記干渉光学系の偏光調整及びフォーカス調整の少なくとも一方であり、前記判定部は、前記被検眼の所定部位の画像とフレームの上端または下端との間の距離を算出する第1の距離算出部と、前記第1の距離算出部により算出された距離が既定の閾値以下であるか判定する第1の距離判定部と、を含み、前記制御部は、前記第1の距離判定部により前記距離が前記閾値以下であると判定されたことに対応して前記第2の制御を実行し、前記所定部位は、前記被検眼の網膜表面であり、前記第1の距離算出部は、前記網膜表面の画像とフレームの上端との間の距離を算出し、前記制御部は、前記基準位置よりもフレームの上端側に前記新たな基準位置を設定するように前記第2の制御を実行することを特徴とする眼科撮影装置である。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a data acquisition unit that repeatedly acquires data by repeatedly scanning the eye to be inspected using optical coherence stromography, and the data acquisition unit that repeatedly acquires data. Based on the acquired data, the optical path length difference between the sample arm and the reference arm in the interference optics for optical coherence optics is adjusted so that the image of the eye to be inspected is placed at a reference position in the frame. The first control is executed, and the optical path length difference is changed so that the image of the eye to be inspected is arranged at a new reference position of the frame based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit. The control unit includes a control unit that executes the control of 2, and the control unit is repeatedly acquired by the data acquisition unit when one or more preliminary operations for performing optical coherence stromography of the eye to be inspected are executed. A determination unit that executes a process of determining whether or not to execute the second control based on the data is included, and the one or more preliminary operations are at least one of the polarization adjustment and the focus adjustment of the interference optical system. The determination unit defaults to a first distance calculation unit that calculates the distance between the image of a predetermined portion of the eye to be inspected and the upper end or the lower end of the frame, and a distance calculated by the first distance calculation unit. The control unit includes a first distance determination unit for determining whether or not the distance is equal to or less than the threshold value, and the control unit corresponds to the determination by the first distance determination unit that the distance is equal to or less than the threshold value. The second control is executed, the predetermined portion is the retinal surface of the eye to be inspected, and the first distance calculation unit calculates the distance between the image of the retinal surface and the upper end of the frame. The control unit is an ophthalmologic imaging apparatus characterized in that the second control is executed so as to set the new reference position on the upper end side of the frame with respect to the reference position.
この発明によれば、被検眼のOCT計測のための予備動作を好適に実行することができる。 According to the present invention, a preliminary operation for OCT measurement of the eye to be inspected can be preferably performed.
この発明のいくつかの典型的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。実施形態に係る眼科撮影装置は、OCTを用いて被検眼の断層像や3次元画像を形成する。この明細書では、OCTによって取得される画像をOCT画像と総称することがある。また、OCT画像を形成するための計測動作をOCT計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。 Some typical embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The ophthalmologic imaging apparatus according to the embodiment uses OCT to form a tomographic image or a three-dimensional image of the eye to be inspected. In this specification, the images acquired by OCT may be collectively referred to as OCT images. Further, the measurement operation for forming an OCT image may be referred to as OCT measurement. In addition, the description content of the document described in this specification can be appropriately incorporated as the content of the following embodiment.
この明細書においては、フーリエドメインタイプのOCTを適用した実施形態について詳しく説明する。特に、以下に説明される眼科撮影装置は、特許文献1に開示された装置と同様に、スペクトラルドメインOCTの手法を用いて眼底のOCT画像および眼底像の双方を取得可能に構成される。なお、スペクトラルドメイン以外のタイプ、たとえばスウェプトソースOCTの手法を用いる眼科撮影装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。また、以下の実施形態ではOCT装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について説明するが、眼底カメラ以外の眼底撮影装置、たとえばSLO、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡などに、この実施形態に係る構成を有するOCT装置を組み合わせることも可能である。また、この実施形態に係る構成を、単体のOCT装置に組み込むことも可能である。 In this specification, an embodiment to which the Fourier domain type OCT is applied will be described in detail. In particular, the ophthalmologic imaging apparatus described below is configured to be able to acquire both an OCT image of the fundus and a fundus image by using the technique of spectral domain OCT, similarly to the apparatus disclosed in Patent Document 1. It is also possible to apply the configuration according to the present invention to a type other than the spectral domain, for example, an ophthalmologic imaging apparatus using the Swept Source OCT method. Further, in the following embodiment, a device combining an OCT device and a fundus camera will be described, but a fundus imaging device other than the fundus camera, for example, an SLO, a slit lamp, a microscope for ophthalmic surgery, or the like, is provided with a configuration according to this embodiment. It is also possible to combine the OCT devices having the same. Further, the configuration according to this embodiment can be incorporated into a single OCT device.
以下においては、眼底の画像を取得する場合について詳しく説明するが、撮影対象である眼の部位は眼底に限定されない。たとえば、角膜等の前眼部のOCT計測を行うための装置に、この実施形態に係る構成を適用することが可能である。また、眼底と前眼部の双方のOCT計測が可能な装置に対してこの実施形態の構成を適用することも可能である。この場合の例として、以下に説明する眼底撮影用の装置に、前眼部撮影用のアタッチメント(対物レンズ、前置レンズ等)を加えた構成を採用することができる。 In the following, the case of acquiring an image of the fundus will be described in detail, but the part of the eye to be imaged is not limited to the fundus. For example, it is possible to apply the configuration according to this embodiment to a device for performing OCT measurement of the anterior segment of the eye such as the cornea. It is also possible to apply the configuration of this embodiment to a device capable of OCT measurement of both the fundus and the anterior segment of the eye. As an example in this case, it is possible to adopt a configuration in which an attachment for anterior segment imaging (objective lens, anterior lens, etc.) is added to the device for fundus photography described below.
[構成]
図1および図2に示すように、眼科撮影装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100および演算制御ユニット200を含んで構成される。眼底カメラユニット2には、眼底を撮影して正面画像を取得するための光学系が設けられている。OCTユニット100には、眼底のOCT画像を取得するための光学系が設けられている。演算制御ユニット200は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。表示装置3は、各種の情報を表示する。表示装置3は、眼科撮影装置1の一部として構成されてもよいし、その外部装置として構成されてもよい。
[Constitution]
As shown in FIGS. 1 and 2, the ophthalmologic imaging apparatus 1 includes a
〔眼底カメラユニット〕
図1に示す眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efの表面形態を表す2次元画像(眼底像)を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、または近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット2は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。
[Fundus camera unit]
The
眼底カメラユニット2には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。さらに、眼底カメラユニット2には、照明光学系10と撮影光学系30が設けられている。照明光学系10は眼底Efに照明光を照射する。撮影光学系30は、この照明光の眼底反射光を撮像装置(CCDイメージセンサ(単にCCDと呼ぶことがある)35、38。)に導く。また、撮影光学系30は、OCTユニット100からの測定光を眼底Efに導くとともに、眼底Efを経由した測定光をOCTユニット100に導く。
The
照明光学系10の観察光源11は、たとえばハロゲンランプにより構成される。観察光源11から出力された光(観察照明光)は、曲面状の反射面を有する反射ミラー12により反射され、集光レンズ13を経由し、可視カットフィルタ14を透過して近赤外光となる。さらに、観察照明光は、撮影光源15の近傍にて一旦集束し、ミラー16により反射され、リレーレンズ17、18、絞り19およびリレーレンズ20を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー21の周辺部(孔部の周囲の領域)にて反射され、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて眼底Efを照明する。なお、観察光源としてLED(Light Emitting Diode)を用いることも可能である。
The observation
観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ22により屈折され、ダイクロイックミラー46を透過し、孔開きミラー21の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー55を透過し、合焦レンズ31を経由し、ミラー32により反射される。さらに、この眼底反射光は、ハーフミラー39Aを透過し、ダイクロイックミラー33により反射され、集光レンズ34によりCCDイメージセンサ35の受光面に結像される。CCDイメージセンサ35は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置3には、CCDイメージセンサ35により検出された眼底反射光に基づく画像(観察画像)が表示される。なお、撮影光学系30のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Eの前眼部の観察画像が表示される。
The fundus reflected light of the observation illumination light is refracted by the
撮影光源15は、たとえばキセノンランプにより構成される。撮影光源15から出力された光(撮影照明光)は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Efに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー33まで導かれ、ダイクロイックミラー33を透過し、ミラー36により反射され、集光レンズ37によりCCDイメージセンサ38の受光面に結像される。表示装置3には、CCDイメージセンサ38により検出された眼底反射光に基づく画像(撮影画像)が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置3と撮影画像を表示する表示装置3は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Eを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。また、撮影光源としてLEDを用いることも可能である。
The photographing
照明光学系10は、光路に対して挿脱可能な小瞳孔絞りを有する。小瞳孔絞りは、被検眼Eが小瞳孔眼である場合に光路に挿入される。小瞳孔絞りは、たとえば絞り19として光路に配置される。なお、被検眼Eの瞳孔径が通常である場合には、通常瞳孔径の被検眼Eの撮影に適用される絞り(通常瞳孔絞り)が絞り19として光路に配置される。すなわち、絞り19は、択一的に光路に配置可能な通常瞳孔絞りと小瞳孔絞りとを含む。
The illumination
LCD(Liquid Crystal Display)39は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は、被検眼Eを所定方向に固視させるための指標であり、眼底撮影時やOCT計測時などに使用される。 The LCD (Liquid Crystal Display) 39 displays a fixation target and an index for measuring visual acuity. The fixation target is an index for fixing the eye E to be examined in a predetermined direction, and is used at the time of fundus photography, OCT measurement, and the like.
LCD39から出力された光は、その一部がハーフミラー39Aにて反射され、ミラー32に反射され、合焦レンズ31およびダイクロイックミラー55を経由し、孔開きミラー21の孔部を通過し、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて眼底Efに投影される。
A part of the light output from the
LCD39の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Eを固視させる方向(固視位置)を変更できる。被検眼Eの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Efの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。
By changing the display position of the fixation target on the screen of the
さらに、眼底カメラユニット2には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系50とフォーカス光学系60が設けられている。アライメント光学系50は、被検眼Eに対する装置光学系の位置合わせ(アライメント)を行うための指標(アライメント指標)を生成する。フォーカス光学系60は、撮影光学系30の焦点位置を眼底Efに合わせるための指標(スプリット指標)を生成する。
Further, the
アライメント光学系50のLED51から出力された光(アライメント光)は、絞り52、53およびリレーレンズ54を経由してダイクロイックミラー55により反射され、孔開きミラー21の孔部を通過し、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により被検眼Eの角膜に投影される。
The light (alignment light) output from the
アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ22、ダイクロイックミラー46および上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー55を透過し、合焦レンズ31を通過し、ミラー32により反射され、ハーフミラー39Aを透過し、ダイクロイックミラー33に反射され、集光レンズ34によりCCDイメージセンサ35の受光面に投影される。CCDイメージセンサ35による受光像(アライメント指標)は、観察画像とともに表示装置3に表示される。ユーザは、アライメント指標を視認しつつ手動でアライメントを行うことができる。また、詳細は後述するが、演算制御ユニット200がアライメント指標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行うことができる(オートアライメント機能)。
The corneal reflected light of the alignment light passes through the
フォーカス調整を行う際には、照明光学系10の光路上に反射棒67の反射面が斜設される。フォーカス光学系60のLED61から出力された光(フォーカス光)は、リレーレンズ62を通過し、スプリット指標板63により2つの光束に分離され、二孔絞り64を通過し、ミラー65に反射され、集光レンズ66により反射棒67の反射面に一旦結像されて反射される。さらに、フォーカス光は、リレーレンズ20を経由し、孔開きミラー21に反射され、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて眼底Efに投影される。
When adjusting the focus, the reflecting surface of the reflecting
フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってCCDイメージセンサ35により検出される。CCDイメージセンサ35による受光像(スプリット指標)は、観察画像とともに表示装置3に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様に、スプリット指標を視認しつつ手動でフォーカス調整を行うことができる。また、詳細は後述するが、演算制御ユニット200がスプリット指標の位置を解析して合焦レンズ31およびフォーカス光学系60を移動させることによりフォーカス調整を行なうことができる(オートフォーカス機能)。
The fundus reflected light of the focus light is detected by the
ダイクロイックミラー46は、眼底撮影用の光路からOCT計測用の光路を分岐させている。ダイクロイックミラー46は、OCT計測に用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。このOCT計測用の光路には、OCTユニット100側から順に、コリメータレンズユニット40と、光路長変更部41と、ガルバノスキャナ42と、合焦レンズ43と、ミラー44と、リレーレンズ45とが設けられている。
The
光路長変更部41は、光軸方向(図1に示す矢印の方向)に移動可能とされ、OCT計測用の光路(サンプルアーム)の光路長を変更する。サンプルアームの光路長を変更することにより、サンプルアームの光路長と参照アームの光路長との差(光路長差)が変更される。この光路長差の変更は、被検眼Eの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部41は、たとえばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。
The optical path
サンプルアームと参照アームとの間の光路長差を変更するための構成はこれに限定されない。たとえば、参照アームに反射ミラー(参照ミラー)を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させるように構成することができる。それにより、参照アームの光路長の変更を介して光路長差の変更を実現できる。また、OCT計測に寄与する光学系自体を被検眼Eに対して移動させることによりサンプルアームの光路長を変更することができる。一般に、光路長差変更部は、サンプルアームおよび/または参照アームの光路長を変更可能な任意の構成を有する。 The configuration for changing the optical path length difference between the sample arm and the reference arm is not limited to this. For example, a reflection mirror (reference mirror) can be arranged on the reference arm, and the reference mirror can be configured to move in the traveling direction of the reference light. Thereby, the optical path length difference can be changed through the change of the optical path length of the reference arm. Further, the optical path length of the sample arm can be changed by moving the optical system itself that contributes to the OCT measurement with respect to the eye E to be inspected. In general, the optical path length difference changing unit has an arbitrary configuration in which the optical path length of the sample arm and / or the reference arm can be changed.
ガルバノスキャナ42は、OCT計測用の光路を通過する光(測定光)の進行方向を変更する。それにより、眼底Efを測定光で走査することができる。ガルバノスキャナ42は、たとえば、測定光をx方向に走査するガルバノミラーと、y方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、測定光をxy平面上の任意の方向に走査することができる。
The
〔OCTユニット〕
図2を参照しつつOCTユニット100の構成の一例を説明する。OCTユニット100には、眼底Ef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、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と測定光に分割し、眼底Efを経由した測定光と参照アームを経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果(検出信号)は演算制御ユニット200に送られる。
[OCT unit]
An example of the configuration of the
なお、スウェプトソースタイプのOCT装置の場合には、低コヒーレンス光源を出力する光源の代わりに波長掃引光源が設けられるとともに、干渉光をスペクトル分解する光学部材が設けられない。一般に、OCTユニット100の構成については、光コヒーレンストモグラフィのタイプに応じた公知の技術を任意に適用することができる。
In the case of a swept source type OCT device, a wavelength sweep light source is provided instead of a light source that outputs a low coherence light source, and an optical member that spectrally decomposes the interference light is not provided. In general, for the configuration of the
光源ユニット101は広帯域の低コヒーレンス光L0を出力する。低コヒーレンス光L0は、たとえば、近赤外領域の波長帯(約800nm〜900nm程度)を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する。なお、人眼では視認できない波長帯、たとえば1040〜1060nm程度の中心波長を有する近赤外光を低コヒーレンス光L0として用いてもよい。
The
光源ユニット101は、スーパールミネセントダイオード(Super Luminescent Diode:SLD)や、LEDや、SOA(Semiconductor Optical Amplifier)等の光出力デバイスを含んで構成される。
The
光源ユニット101から出力された低コヒーレンス光L0は、光ファイバ102によりファイバカプラ103に導かれて測定光LSと参照光LRに分割される。
The low coherence light L0 output from the
参照光LRは、光ファイバ104により導かれて光減衰器(アッテネータ)105に到達する。光減衰器105は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット200の制御の下、光ファイバ104に導かれる参照光LRの光量を自動で調整する。光減衰器105により光量が調整された参照光LRは、光ファイバ104により導かれて偏波調整器(偏波コントローラ)106に到達する。
The reference optical LR is guided by the
偏波調整器106は、たとえば、ループ状にされた光ファイバ104に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ104内を導かれる参照光LRの偏光状態を調整する装置である。なお、偏波調整器106の構成はこれに限定されるものではなく、任意の公知技術を用いることが可能である。偏波調整器106により偏光状態が調整された参照光LRは、ファイバカプラ109に到達する。
The
図2に示す構成では参照光LRの偏光状態を調整しているが、測定光LSの偏光状態を調整するよう構成されてもよい。一般に、測定光LSおよび/または参照光LRの偏光状態を変更可能な構成であればよい。それにより、測定光LSの偏光状態と参照光LRの偏光状態とを一致させるよう制御を行うことができ、測定光LSと参照光LRとの干渉効率を向上させることが可能となる。 In the configuration shown in FIG. 2, the polarization state of the reference light LR is adjusted, but the polarization state of the measurement light LS may be adjusted. In general, the polarization state of the measurement light LS and / or the reference light LR may be changed. As a result, it is possible to control so that the polarization state of the measurement light LS and the polarization state of the reference light LR match, and it is possible to improve the interference efficiency between the measurement light LS and the reference light LR.
ファイバカプラ103により生成された測定光LSは、光ファイバ107により導かれ、コリメータレンズユニット40により平行光束とされる。さらに、測定光LSは、光路長変更部41、ガルバノスキャナ42、合焦レンズ43、ミラー44、およびリレーレンズ45を経由してダイクロイックミラー46に到達する。そして、測定光LSは、ダイクロイックミラー46により反射され、対物レンズ22により屈折されて眼底Efに照射される。測定光LSは、眼底Efの様々な深さ位置において散乱(反射を含む)される。眼底Efによる測定光LSの後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ103に導かれ、光ファイバ108を経由してファイバカプラ109に到達する。
The measurement light LS generated by the
ファイバカプラ109は、測定光LSの後方散乱光と、光ファイバ104を経由した参照光LRとを干渉させる。これにより生成された干渉光LCは、光ファイバ110により導かれて出射端111から出射される。さらに、干渉光LCは、コリメータレンズ112により平行光束とされ、回折格子113により分光(スペクトル分解)され、集光レンズ114により集光されてCCDイメージセンサ115の受光面に投影される。なお、図2に示す回折格子113は透過型であるが、たとえば反射型の回折格子など、他の形態の分光素子を用いることも可能である。
The
CCDイメージセンサ115は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光LCの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。CCDイメージセンサ115は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これを演算制御ユニット200に送る。
The
この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。また、CCDイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサなどを用いることが可能である。また、スウェプトソースタイプのOCTを適用する場合には、回折格子113は不要であり、かつCCDイメージセンサ115の代わりにバランスドフォトダイオードなどが設けられる。
In this embodiment, a Michelson type interferometer is adopted, but any type of interferometer such as a Mach-Zehnder type can be appropriately adopted. Further, instead of the CCD image sensor, another form of image sensor, for example, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or the like can be used. Further, when the Swept source type OCT is applied, the
〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット200の構成について説明する。演算制御ユニット200は、CCDイメージセンサ115から入力される検出信号を解析して眼底EfのOCT画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスペクトラルドメインタイプのOCT装置と同様である。
[Calculation control unit]
The configuration of the
また、演算制御ユニット200は、眼底カメラユニット2、表示装置3およびOCTユニット100の各部を制御する。
Further, the
眼底カメラユニット2の制御として、演算制御ユニット200は、観察光源11、撮影光源15およびLED51、61の動作制御、LCD39の動作制御、合焦レンズ31、43の移動制御、反射棒67の移動制御、フォーカス光学系60の移動制御、光路長変更部41の移動制御、ガルバノスキャナ42の動作制御などを行う。
As the control of the
OCTユニット100の制御として、演算制御ユニット200は、光源ユニット101の動作制御、光減衰器105の動作制御、偏波調整器106の動作制御、CCDイメージセンサ115の動作制御などを行う。
As the control of the
演算制御ユニット200は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼科撮影装置1を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット200は、各種の回路基板、たとえばOCT画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット200は、キーボードやマウス等の操作デバイス(入力デバイス)や、LCD等の表示デバイスを備えていてもよい。
The
眼底カメラユニット2、表示装置3、OCTユニット100および演算制御ユニット200は、一体的に(つまり単一の筺体内に)構成されていてもよいし、2つ以上の筐体に別れて構成されていてもよい。
The
〔制御系〕
眼科撮影装置1の制御系の構成について図3および図4を参照しつつ説明する。
[Control system]
The configuration of the control system of the ophthalmologic imaging apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
(制御部)
眼科撮影装置1の制御系は、制御部210を中心に構成される。制御部210は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部210には、主制御部211と、記憶部212とが設けられている。
(Control unit)
The control system of the ophthalmologic imaging apparatus 1 is mainly composed of the
(主制御部)
主制御部211は前述の各種制御を行う。特に、主制御部211は、眼底カメラユニット2の光路長変更部41や、ガルバノスキャナ42や、合焦レンズ31およびフォーカス光学系60(撮影合焦駆動部300)や、合焦レンズ43(OCT合焦駆動部400)や、光学系全体(光学系駆動部500)などを制御する。さらに、主制御部211は、OCTユニット100の光源ユニット101や、光減衰器105や、偏波調整器106などを制御する。
(Main control unit)
The
撮影合焦駆動部300は、撮影光学系30の光軸方向に合焦レンズ31を移動させるとともに、照明光学系10の光軸方向にフォーカス光学系60を移動させる。それにより、撮影光学系300の合焦位置が変更される。撮影合焦駆動部300は、合焦レンズ31を移動させる機構と、フォーカス光学系60を移動させる機構とを個別に有していてよい。撮影合焦駆動部300は、フォーカス調整を行なうときなどに制御される。
The photographing focusing
OCT合焦駆動部400は、サンプルアームの光軸方向に合焦レンズ43を移動させる。それにより、測定光LSの合焦位置が変更される。測定光LSの合焦位置は、測定光LSのビームウェストの深さ位置(z位置)に相当する。
The OCT focusing
光学系駆動部500は、眼底カメラユニット2に設けられた光学系を3次元的に移動させる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Eの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとフォーカス調整が実行される。トラッキングは、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。また、サンプルアームの光路長(よって、サンプルアームと参照アームとの間の光路長差)を変更するために光学系駆動部500の制御を行うように構成してもよい。
The optical
主制御部211は、記憶部212にデータを書き込む処理や、記憶部212からデータを読み出す処理を行う。
The
主制御部211は、OCT計測を行なう前に複数の予備動作を実行する。予備動作としては、アライメント、フォーカス粗調整、光路長差調整、偏光調整、フォーカス微調整などがある。複数の予備動作は、所定の順序で実行される。この実施形態では上記順序で実行されるものとする。
The
なお、予備動作の種別や順序はこれに限定されるものではなく、任意である。たとえば、被検眼Eが小瞳孔眼であるか否か判定するための予備動作(小瞳孔判定)を予備動作に加えることができる。小瞳孔判定は、たとえば、フォーカス粗調整と光路長差調整との間に実行される。小瞳孔判定は、たとえば以下の一連の処理を含む:被検眼Eの正面画像(前眼部像)の取得する処理;瞳孔に相当する画像領域を特定する処理;特定された瞳孔領域のサイズ(径、周長など)を求める処理;求められたサイズに基づき小瞳孔眼か否か判定する処理(閾値処理);小瞳孔眼であると判定された場合に絞り19を制御する処理。ここで、瞳孔サイズを求めるために瞳孔領域を円近似または楕円近似する処理をさらに含んでいてもよい。
The type and order of the preliminary operations are not limited to this, and are arbitrary. For example, a preliminary operation (small pupil determination) for determining whether or not the eye E to be inspected is a small pupil eye can be added to the preliminary operation. The small pupil determination is performed, for example, between coarse focus adjustment and optical path length difference adjustment. The small pupil determination includes, for example, the following series of processes: the process of acquiring the front image (anterior segment image) of the eye E to be examined; the process of identifying the image region corresponding to the pupil; the size of the identified pupil region ( Process for determining (diameter, circumference, etc.); processing for determining whether or not the eye is a small pupil eye based on the obtained size (threshold processing); processing for controlling the
フォーカス粗調整は、前述のスプリット指標を用いたフォーカス調整である。なお、あらかじめ取得された眼屈折力と合焦レンズ31の位置とを関連付けた情報と、被検眼の屈折力の測定値とに基づいて合焦レンズ31の位置を決定することにより、フォーカス粗調整を行なうこともできる。
The coarse focus adjustment is a focus adjustment using the split index described above. The focus coarse adjustment is performed by determining the position of the focusing
一方、フォーカス微調整は、OCT計測の干渉感度に基づいて行われる。たとえば、被検眼EのOCT計測を行なって干渉信号を取得して干渉強度(干渉感度)をモニタすることにより、干渉強度が最大となるような合焦レンズ43の位置を求め、その位置に合焦レンズ43を移動させることにより、フォーカス微調整を実行することができる。
On the other hand, the focus fine adjustment is performed based on the interference sensitivity of the OCT measurement. For example, by performing OCT measurement of the eye E to be inspected, acquiring an interference signal, and monitoring the interference intensity (interference sensitivity), the position of the focusing
光路長差調整においては、被検眼Eの対象部位がOCT画像のフレーム内における所定のz位置に描出されるように光路長変更部41の制御が行われる。それにより、サンプルアームと参照アームとの間の光路長差が調整される。光路長差調整の基準となる対象部位としては、OCT画像において特徴的な輝度を呈する部位(或いは、反射強度プロファイルにおいて特徴的な反射強度を呈する部位)があらかじめ設定される。具体例として、眼底のOCT計測においては網膜色素上皮層を基準として設定することができ、前眼部のOCT計測においては角膜表面を基準として設定することができる。このように好適な光路長差を探索する自動処理はオートZと呼ばれる。
In the optical path length difference adjustment, the optical path
光路長差調整はオートZには限定されない。たとえば、オートZにより達成された好適な画像描出位置を維持する自動処理を実行することが可能である。このような処理はZロックと呼ばれる。Zロックにおいては、たとえば、光路長差調整の基準となる対象部位がフレーム内の所定のz位置に描出されている状態が維持されるように光路長変更部41の制御が行われる。
The optical path length difference adjustment is not limited to the auto Z. For example, it is possible to perform an automatic process that maintains a suitable image rendering position achieved by Auto Z. Such a process is called Z-lock. In the Z lock, for example, the optical path
なお、体動や眼球運動や拍動によってZロックが好適に行われない場合がある。つまり、光学系と被検眼Eとの位置関係が大きくずれることにより、Zロックに失敗するおそれがある。このような事態に対処するための予備動作を設けることが可能である。この処理は、Zロックの基準となるz位置(上記した所定のz位置)を変更する処理を含む。このZロック位置変更処理の具体例については後述する。 In addition, Z lock may not be preferably performed due to body movement, eye movement, or pulsation. That is, the Z lock may fail due to a large deviation in the positional relationship between the optical system and the eye E to be inspected. It is possible to provide a preliminary operation to deal with such a situation. This process includes a process of changing the z position (the predetermined z position described above) which is a reference of the Z lock. A specific example of this Z lock position change process will be described later.
偏光調整においては、測定光LSと参照光LRとの干渉効率を最適化するために参照光LRの偏光状態が調整される。 In the polarization adjustment, the polarization state of the reference light LR is adjusted in order to optimize the interference efficiency between the measurement light LS and the reference light LR.
(記憶部)
記憶部212は、各種のデータを記憶する。記憶部212に記憶されるデータとしては、たとえば、OCT画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部212には、眼科撮影装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
(Memory)
The storage unit 212 stores various types of data. Examples of the data stored in the storage unit 212 include image data of an OCT image, image data of a fundus image, and eye examination information. The eye test information includes information about the subject such as the patient ID and name, and information about the test eye such as left eye / right eye identification information. Further, various programs and data for operating the ophthalmologic photographing apparatus 1 are stored in the storage unit 212.
(画像形成部)
画像形成部220は、CCDイメージセンサ115からの検出信号に基づいて、眼底Efの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部220は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。
(Image forming part)
The
画像形成部220は、たとえば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを同一視することがある。
The
(データ処理部)
データ処理部230は、被検眼Eの撮影やOCT計測により取得されたデータを処理する。たとえば、データ処理部230は、画像形成部220により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、データ処理部230は、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。また、データ処理部230は、眼底カメラユニット2により得られた画像(眼底像、前眼部像等)に対して各種の画像処理や解析処理を施す。
(Data processing unit)
The
データ処理部230は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Efの3次元画像の画像データを形成する。なお、3次元画像の画像データとは、3次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。3次元画像の画像データとしては、3次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部230は、このボリュームデータに対してレンダリング処理(ボリュームレンダリングやMIP(Maximum Intensity Projection:最大値投影)など)を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な3次元画像の画像データを形成する。表示部241等の表示デバイスには、この擬似的な3次元画像が表示される。
The
また、3次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断層像を、走査線の位置関係に基づいて3次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の2次元座標系により定義されていた複数の断層像を、1つの3次元座標系により表現する(つまり1つの3次元空間に埋め込む)ことにより得られる画像データである。 It is also possible to form stack data of a plurality of tomographic images as image data of a three-dimensional image. The stack data is image data obtained by three-dimensionally arranging a plurality of tomographic images obtained along a plurality of scanning lines based on the positional relationship of the scanning lines. That is, the stack data is image data obtained by expressing a plurality of tomographic images originally defined by individual two-dimensional coordinate systems by one three-dimensional coordinate system (that is, embedding them in one three-dimensional space). is there.
データ処理部230は、光学系移動量取得部231と、撮影合焦レンズ移動量取得部232と、光路長差変更量取得部233と、判定部234と、画質判定部235とを有する。光学系移動量取得部231は、アライメントに関する。撮影合焦レンズ移動量取得部232は、フォーカス粗調整に関する。光路長差変更量取得部233は、オートZ、ZロックおよびZロック位置変更処理に関する。判定部234は、Zロック位置変更処理に関する。画質判定部235は、偏光調整およびフォーカス粗調整に関する。これら機能部位の全てがデータ処理部230に設けられている必要はなく、実施形態に係る処理の実行対象となる予備動作に関する機能部位が設けられていれば十分である。また、これら以外の予備動作について実施形態に係る処理を実行する場合には、その予備動作に関する機能部位が設けられる。なお、本実施形態においてはZロックおよびZロック位置変更処理が少なくとも実行され、これらに関する機能部位が少なくとも設けられる。
The
(光学系移動量取得部)
アライメントを行なうとき、眼科撮影装置1は、アライメント指標が投影されている状態の被検眼E(前眼部)を撮影して正面画像を取得する。この正面画像は、所定のフレームレートの動画像である。光学系移動量取得部231は、この正面画像(のフレーム)を解析することで、適正なアライメント状態を達成するために必要な光学系の移動量を取得する。
(Optical system movement amount acquisition unit)
At the time of alignment, the ophthalmologic imaging apparatus 1 photographs the eye E (anterior eye portion) in a state where the alignment index is projected and acquires a front image. This front image is a moving image having a predetermined frame rate. The optical system movement
なお、光学系移動量取得部231により取得される情報は、光学系の移動量そのものには限定されない。たとえば、光学系駆動部500の制御内容(送信パルス数など)や、この移動量を取得する処理の途中で得られる情報(アライメントのずれ量など)のように、光学系の移動量と実質的に同値な(等価な)情報であってよい。
The information acquired by the optical system movement
光学系移動量取得部231が実行する処理の例を説明する。光学系移動量取得部231に入力される正面画像には、アライメント指標が描出されている。アライメント指標の描出態様の例を図5Aおよび図5Bに示す。図5Aおよび図5Bにおいて、被検眼Eの像は省略されている。
An example of the process executed by the optical system movement
図5Aに示す被検眼Eの正面画像G1には、アライメント指標の2つの像(アライメント指標像)A1およびA2が輝点として描出されている。また、主制御部211は、正面画像G1の中心位置に、アライメントの目標位置を示す括弧形状のターゲット像Tを重畳表示させる。
In the front image G1 of the eye E to be inspected shown in FIG. 5A, two images (alignment index images) A1 and A2 of the alignment index are drawn as bright spots. Further, the
被検眼Eに対するxy方向のアライメントがずれている場合、2つのアライメント指標像A1およびA2は、ターゲット像Tから離れた位置に描出される。また、z方向のアライメントがずれている場合、2つのアライメント指標像A1およびA2は、互いに異なる位置に描出される。xyz方向全てのアライメントが適正である場合、図5Bに示すように、2つのアライメント指標像A1およびA2は、互いに重なった状態でターゲット像Tの内部に描出される。 When the alignment in the xy direction with respect to the eye E to be examined is misaligned, the two alignment index images A1 and A2 are drawn at positions away from the target image T. Further, when the alignment in the z direction is deviated, the two alignment index images A1 and A2 are drawn at different positions from each other. When all the alignments in the xyz direction are correct, as shown in FIG. 5B, the two alignment index images A1 and A2 are drawn inside the target image T so as to overlap each other.
ターゲット像Tに対する2つのアライメント指標像A1およびA2の変位(変位量、変位方向)は、xy方向におけるアライメントのずれ(ずれ量、ずれ方向)を示す。2つのアライメント指標像A1およびA2の変位(変位量、変位方向)は、z方向におけるアライメントのずれ(ずれ量、ずれ方向)を示す。 The displacements (displacement amount, displacement direction) of the two alignment index images A1 and A2 with respect to the target image T indicate the misalignment (displacement amount, displacement direction) in the xy direction. The displacements (displacement amount, displacement direction) of the two alignment index images A1 and A2 indicate the misalignment (displacement amount, displacement direction) in the z direction.
光学系移動量取得部231は、正面画像G1を解析することでアライメントのずれを求め、このずれを打ち消すような光学系の移動量を取得する。この処理はたとえば次のようにして実行される。まず、光学系移動量取得部231は、正面画像G1の画素情報(輝度値等)に基づいて、アライメント指標像A1およびA2に相当する画像領域を特定する。次に、光学系移動量取得部231は、特定された各画像領域の特徴位置(中心、重心等)を特定する。続いて、光学系移動量取得部231は、ターゲット像Tの中心位置に対する各画像領域の特徴位置の変位を求める。そして、光学系移動量取得部231は、求められた変位に基づいてアライメントのずれを求め、このアライメントのずれを打ち消すような光学系の移動量を取得する。なお、光学系移動量取得部231は、正面画像の座標系で定義されるアライメント指標像の変位と、実空間の座標系で定義されるアライメントのずれとを対応付けた情報をあらかじめ記憶しておき、この対応情報を参照してアライメントのずれを求めることができる。アライメントに関する動作は、算出されるアライメントのずれ量が所定の閾値以下になるまで継続される。
The optical system movement
(撮影合焦レンズ移動量取得部)
フォーカス粗調整を行なうとき、眼科撮影装置1は、スプリット指標(合焦指標)が投影されている状態の眼底Efを撮影して正面画像を取得する。この正面画像は、所定のフレームレートの動画像である。撮影合焦レンズ移動量取得部232は、この正面画像(のフレーム)を解析することで、適正なフォーカス状態を達成するために必要な合焦レンズ31の移動量を取得する。
(Shooting focus lens movement amount acquisition unit)
When performing coarse focus adjustment, the ophthalmologic imaging apparatus 1 photographs the fundus Ef in a state where the split index (focus index) is projected to acquire a front image. This front image is a moving image having a predetermined frame rate. The photographing focusing lens movement
なお、撮影合焦レンズ移動量取得部232により取得される情報は、合焦レンズ31の移動量そのものには限定されない。たとえば、撮影合焦駆動部300の制御内容(送信パルス数など)や、この移動量を取得する処理の途中で得られる情報(フォーカスのずれ量など)のように、合焦レンズ31の移動量と実質的に同値な情報であってよい。
The information acquired by the photographing focusing lens movement
撮影合焦レンズ移動量取得部232が実行する処理の例を説明する。撮影合焦レンズ移動量取得部232に入力される正面画像には、スプリット指標が描出されている。スプリット指標の描出態様の例を図6Aおよび図6Bに示す。図6Aおよび図6Bにおいて、眼底Efの像は省略されている。
An example of the process executed by the photographing focusing lens movement
図6Aに示す眼底Efの正面画像G2には反射棒67の影が映り込んでおり、この影の領域には、スプリット指標の2つの像(スプリット指標像)B1およびB2が輝線として描出される。
The shadow of the
フォーカス位置が(z方向に)ずれている場合、2つのスプリット指標像B1およびB2は、互いに横方向に変位して描出される。その変位方向はフォーカス位置のずれ方向(+z方向または−z方向)を示し、その変位量はフォーカス位置のずれの大きさを示す。フォーカス位置が適正である場合、図6Bに示すように、2つのスプリット指標像B1およびB2は縦方向に揃った位置に描出される。 When the focus position is deviated (in the z direction), the two split index images B1 and B2 are displaced laterally from each other. The displacement direction indicates the deviation direction of the focus position (+ z direction or −z direction), and the displacement amount indicates the magnitude of the deviation of the focus position. When the focus position is appropriate, as shown in FIG. 6B, the two split index images B1 and B2 are drawn at positions aligned in the vertical direction.
撮影合焦レンズ移動量取得部232は、正面画像G2を解析することでフォーカス位置のずれを求め、このずれを打ち消すような合焦レンズ31の移動量を取得する。この処理はたとえば次のようにして実行される。まず、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、正面画像G2の画素情報(輝度値等)に基づいて、スプリット指標像B1およびB2に相当する画像領域を特定する。次に、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、特定された各画像領域の特徴位置(中心、重心、軸線等)を特定する。続いて、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、スプリット指標像B1およびB2に相当する2つの画像領域の特徴位置の、横方向における変位を求める。そして、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、求められた変位に基づいてフォーカス位置のずれを求め、このフォーカス位置のずれを打ち消すような合焦レンズ31の移動量を取得する。ここで、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、正面画像の座標系で定義されるスプリット指標像の変位と、実空間の座標系で定義されるフォーカス位置のずれとを対応付けた情報をあらかじめ記憶しておき、この対応情報を参照してフォーカス位置の変更量を求めることができる。
The photographing focusing lens movement
また、撮影合焦レンズ移動量取得部232は、サンプルアームの合焦レンズ43の移動量を取得するように構成されていてよい。この処理は、たとえば、上記と同様の対応情報を参照することにより、または2つの合焦レンズ31および43の間のフォーカス位置を対応付ける情報を参照することにより、実行される。このようにして実行されるサンプルアームのフォーカシングは粗調整であり、後段の処理において微調整が実行される。フォーカス粗調整に関する動作は、算出されるフォーカス位置のずれ量が所定の閾値以下になるまで継続される。
Further, the photographing focusing lens movement
(光路長差変更量取得部、判定部)
オートZを行なうとき、眼科撮影装置1は、光学系を制御して眼底EfのOCT計測を実行する。このOCT計測においては、たとえば、眼底Efの実質的に同じ断面が所定の周波数で反復的にスキャンされる。すなわち、固視標が提示されている被検眼Eに対し、同じスキャンパターンでのOCT計測が繰り返し実行される。光路長差変更量取得部233は、このOCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果(反射強度プロファイル、OCT画像など)を解析することで、眼底Efの像をフレームの特定位置に配置させるための光路長差の変更量を取得する。本実施形態の光路長差変更量取得部233は、サンプルアームの光路長の変更量を取得する。
(Optical path length difference change amount acquisition unit, judgment unit)
When performing auto-Z, the ophthalmologic imaging apparatus 1 controls the optical system to perform OCT measurement of the fundus Ef. In this OCT measurement, for example, substantially the same cross section of the fundus Ef is repeatedly scanned at a predetermined frequency. That is, the OCT measurement with the same scan pattern is repeatedly executed for the eye E to which the fixation target is presented. The optical path length difference change
なお、光路長差変更量取得部233により取得される情報は、光路長差(光路長)の変更量そのものには限定されない。たとえば、光路長変更部41の制御内容(送信パルス数など)や、この変更量を取得する処理の途中で得られる情報(フレーム内における画像のz方向の位置のずれ量など)のように、光路長差の変更量と実質的に同値な情報であってよい。
The information acquired by the optical path length difference change
オートZのために光路長差変更量取得部233が実行する処理の例を説明する。オートZを行うとき、図7Aに示すようなOCT画像G3が動画表示される。OCT画像G3の右側面には、上下方向に移動可能なスライダHが表示される。スライダHが示す位置が、オートZの目標位置である上記特定位置に相当する。スライダHの位置はデフォルト位置であってもよいし、ユーザが任意に設定した位置であってもよいし、zロック位置変更処理により変更された後の位置であってもよい。
An example of the process executed by the optical path length difference change
オートZの初期段階においては、一般に、眼底Efの画像はOCT画像に描出されていないか、或いは、たとえば上記のフォーカス粗調整の結果としてOCT画像のいずれかの位置に眼底Efの画像が表示される(図7Aを参照)。光路長差変更量取得部233には、画像形成部220により形成されたOCT画像G3が入力される。光路長差変更量取得部233は、OCT画像G3の画素情報(輝度値等)を解析することで、眼底Efの所定部位(たとえば網膜色素上皮層)に相当する画像領域Rを特定し、この画像領域Rのz座標を求める。このz座標は、画像領域Rにおける特徴位置(たとえば、中心、端部、最下端、最上端)のz座標でもよいし、画像領域Rにおける2以上の位置のz座標から統計的に算出される統計値(たとえば、平均値、最頻値、中央値)でもよい。
In the initial stage of Auto Z, the image of the fundus Ef is generally not drawn in the OCT image, or the image of the fundus Ef is displayed at any position of the OCT image as a result of the above-mentioned coarse focus adjustment, for example. (See FIG. 7A). The OCT image G3 formed by the
なお、目的の画像領域Rが特定されない場合、つまり上記所定部位がOCT画像G3に描出されていない場合、その旨を示す信号が制御部210に送られ、この信号を受けた主制御部211は、光路長変更部41を所定のアルゴリズムにしたがって制御し、画像領域Rの特定が再度実行される。この一連の処理は、画像領域Rが特定されるまで繰り返される。
If the target image area R is not specified, that is, if the predetermined portion is not visualized in the OCT image G3, a signal indicating that is sent to the
画像領域Rが特定され、そのz座標が得られると、光路長差変更量取得部233は、スライダHが示すz座標(基準z位置)に対する画像領域Rのz座標の変位を求め、この変位をキャンセルするような光路長差の変更量を取得する。ここで、光路長差変更量取得部233は、OCT画像G3の座標系で定義されるz方向の変位と、実空間の座標系で定義される光路長差のずれとを対応付けた情報をあらかじめ記憶しておき、この対応情報を参照して光路長差の変更量を求めることができる。図7Bは、このようにして取得された変更量に基づくオートZに成功した状態を示す。オートZは、図7Bに示す状態が実現されるまで、すなわち、算出される変位が所定の閾値以下になるまで継続される。
When the image region R is specified and its z coordinate is obtained, the optical path length difference change
Zロックについて説明する。Zロックにおいても、オートZの場合と同様に、眼底Efの実質的に同じ断面が所定の周波数で反復的にスキャンされる。さらに、光路長差変更量取得部233は、このOCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果を解析することで、スライダHが示す基準z位置に画像領域Rを配置させるための光路長差の変更量を取得する。この処理は、オートZの場合と同様にして実行される。
The Z lock will be described. In the Z lock, as in the case of the auto Z, substantially the same cross section of the fundus Ef is repeatedly scanned at a predetermined frequency. Further, the optical path length difference change
光路長差変更量取得部233および判定部234が関連するZロック位置変更処理について説明する。Zロック位置変更処理は、たとえば、オートZの完了に対応して開始され、Zロックと並行して実行される。Zロック位置変更処理は、OCT画像G3のフレーム内における被検眼Eの像(画像領域Rまたは他の画像領域)のz方向の位置をモニタすることにより、フレームの上端部や下端部や外部に被検眼Eの像が移動したことを検知する処理を含む。
The Z lock position change process related to the optical path length difference change
Zロック位置変更処理においても、オートZおよびZロックの場合と同様に、眼底Efの実質的に同じ断面が所定の周波数で反復的にスキャンされる。 In the Z lock position change process, substantially the same cross section of the fundus Ef is repeatedly scanned at a predetermined frequency, as in the case of the auto Z and the Z lock.
光路長差変更量取得部233は、たとえば、このOCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果を解析することで、被検眼Eの所定部位の画像と、フレームの上端(または下端)との間の距離を算出する。図8Aに示す例では、眼底Efの表面(網膜の表面)に相当する画像領域(表面領域)R1と、フレーム上端との間の距離Δz1が算出される。
The optical path length difference change
判定部234は、光路長差変更量取得部233により算出された距離Δz1が閾値以下であるか判定する。この閾値はあらかじめ設定される。閾値は、ゼロ以上の任意の値であってよい。閾値がゼロである場合、判定部234が実行する判定処理は、表面領域R1がフレーム上端に接触しているか否かを判定する処理に相当する。また、閾値が正値である場合、判定部234が実行する判定処理は、表面領域R1がフレーム上端に当該閾値以下の距離だけ接近しているか否かを判定する処理に相当する。なお、表面領域R1の一部または全部がフレームからはみ出す場合も想定される。表面領域R1は、一般に、フレームの左端と右端の双方に接触している。表面領域R1が左端および右端の一方または双方に接触していない場合や、表面領域R1の一部または全部が特定されない場合が、このようなケースに相当する。このようなケースにおいて、判定部234は、光路長差変更量取得部233により算出された距離が閾値以下である場合と同様の判定結果を出力する。
The
他の処理例を説明する。光路長差変更量取得部233は、OCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果を解析することで、被検眼Eの所定部位の画像と、上記基準z位置との間の距離を算出する。図8Bに示す例では、網膜色素上皮層に相当する画像領域Rと、スライダHが示す基準z位置との間の距離Δz2が算出される。
Other processing examples will be described. The optical path length difference change
判定部234は、光路長差変更量取得部233により算出された距離Δz2が閾値以上であるか判定する。この閾値はあらかじめ設定される。なお、画像領域Rの一部または全部がフレームからはみ出す場合も想定される。画像領域Rは、一般に、フレームの左端と右端の双方に接触している。画像領域Rが左端および右端の一方または双方に接触していない場合や、画像領域Rの一部または全部が特定されない場合が、このようなケースに相当する。このようなケースにおいて、判定部234は、光路長差変更量取得部233により算出された距離が閾値以上である場合と同様の判定結果を出力する。
The
(画質判定部)
偏光調整について説明する。測定光LSおよび/または参照光LRの偏光状態の調整を行なうとき、眼科撮影装置1は、偏波調整器106を所定のアルゴリズムにしたがって制御しつつ、上記と同様の反復的なOCT計測を行う。画質判定部235は、OCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果を解析することで、OCT画像の画質に関する所定の評価値を算出する。さらに、画質判定部235は、算出された評価値が閾値以下であるか否か判定する。この閾値はあらかじめ設定される。偏光調整は、算出される評価値が閾値以下になるまで継続される。
(Image quality judgment unit)
Polarization adjustment will be described. When adjusting the polarization state of the measurement light LS and / or the reference light LR, the ophthalmologic imaging apparatus 1 performs the same repetitive OCT measurement as described above while controlling the
フォーカス微調整について説明する。フォーカス微調整を行うとき、眼科撮影装置1は、OCT合焦駆動部400を所定のアルゴリズムにしたがって制御しつつ、上記と同様の反復的なOCT計測を行う。画質判定部235は、OCT計測により繰り返し取得される干渉光LCの検出結果を解析することで、OCT画像の画質に関する所定の評価値を算出する。さらに、画質判定部235は、算出された評価値が閾値以下であるか否か判定する。フォーカス微調整は、算出される評価値が閾値以下になるまで継続される。
The focus fine adjustment will be described. When finely adjusting the focus, the ophthalmologic imaging apparatus 1 performs the same repetitive OCT measurement as described above while controlling the OCT focusing
なお、フォーカス微調整を他の手法にて実行することもできる。たとえば、上記のような反復的なOCT計測を行なって干渉信号を取得しつつ、逐次に取得される干渉信号の強度(干渉強度、干渉感度)をモニタする。さらに、このモニタ処理を行いながら、合焦レンズ43を移動させることにより、干渉強度が最大となるような合焦レンズ43の位置を探索する。このようなフォーカス微調整によれば、干渉強度が最適化されるような位置に合焦レンズ43を導くことができる。偏光調整においても同様に、干渉強度をモニタすることが可能である。より一般に、偏光調整やフォーカス微調整のようなリアルタイムで最適化を図る処理については、調整対象の変化に伴い変化する任意の評価値を参照して行うことが可能である。
It should be noted that the focus fine adjustment can be executed by another method. For example, the intensity (interference intensity, interference sensitivity) of the interference signals acquired sequentially is monitored while acquiring the interference signal by performing the above-mentioned repetitive OCT measurement. Further, by moving the focusing
以上のように機能するデータ処理部230は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムが予め格納されている。
The
(ユーザインターフェイス)
ユーザインターフェイス240には、表示部241と操作部242とが含まれる。表示部241は、前述した演算制御ユニット200の表示デバイスや表示装置3を含んで構成される。操作部242は、前述した演算制御ユニット200の操作デバイスを含んで構成される。操作部242には、眼科撮影装置1の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット2が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部242は、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部241は、眼底カメラユニット2の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。
(User interface)
The
なお、表示部241と操作部242は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部242は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部242に対する操作内容は、電気信号として制御部210に入力される。また、表示部241に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス(GUI)と、操作部242とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。
The
〔測定光の走査およびOCT画像について〕
ここで、測定光LSの走査およびOCT画像について説明しておく。
[Scanning of measurement light and OCT image]
Here, the scanning of the measurement light LS and the OCT image will be described.
眼科撮影装置1による測定光LSの走査態様としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋(渦巻)スキャンなどがある。これらの走査態様は、眼底の観察部位、解析対象(網膜厚など)、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。 Scanning modes of the measurement optical LS by the ophthalmologic imaging apparatus 1 include, for example, horizontal scan, vertical scan, cross scan, radiation scan, circular scan, concentric circular scan, spiral (spiral) scan, and the like. These scanning modes are appropriately and selectively used in consideration of the observation site of the fundus, the analysis target (net thickness, etc.), the time required for scanning, the precision of scanning, and the like.
水平スキャンは、測定光LSを水平方向(x方向)に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向(y方向)に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って測定光LSを走査させる態様も含まれる。この態様においては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。また、隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることにより、前述の3次元画像を形成することができる(3次元スキャン)。垂直スキャンについても同様である。 The horizontal scan scans the measurement light LS in the horizontal direction (x direction). The horizontal scan also includes a mode in which the measurement light LS is scanned along a plurality of horizontally extending scanning lines arranged in the vertical direction (y direction). In this aspect, the spacing between the scanning lines can be set arbitrarily. Further, the above-mentioned three-dimensional image can be formed by sufficiently narrowing the interval between adjacent scanning lines (three-dimensional scanning). The same applies to vertical scans.
十字スキャンは、互いに直交する2本の直線状の軌跡(直線軌跡)からなる十字型の軌跡に沿って測定光LSを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って測定光LSを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。 The cross scan scans the measurement light LS along a cross-shaped locus composed of two linear loci (straight loci) orthogonal to each other. The radial scan scans the measurement light LS along a radial locus composed of a plurality of linear trajectories arranged at a predetermined angle. The cross scan is an example of a radiation scan.
円スキャンは、円形状の軌跡に沿って測定光LSを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って測定光LSを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく(または大きく)させながら螺旋状(渦巻状)の軌跡に沿って測定光LSを走査するものである。 The circular scan scans the measurement light LS along a circular locus. In the concentric circle scan, the measurement light LS is scanned along a plurality of circular loci arranged concentrically around a predetermined center position. The circle scan is an example of a concentric circle scan. The spiral scan scans the measurement light LS along a spiral (spiral) trajectory while gradually reducing (or increasing) the radius of gyration.
ガルバノスキャナ42は、互いに直交する方向に測定光LSを走査するように構成されているので、測定光LSをx方向およびy方向にそれぞれ独立に走査できる。さらに、ガルバノスキャナ42に含まれる2つのガルバノミラーの向きを同時に制御することで、xy面上の任意の軌跡に沿って測定光LSを走査することが可能である。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。
Since the
上記のような態様で測定光LSを走査することにより、走査線(走査軌跡)に沿う方向と眼底深度方向(z方向)とにより張られる面における断層像を取得することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の3次元画像を取得することができる。 By scanning the measurement light LS in the above manner, it is possible to obtain a tomographic image on the plane stretched by the direction along the scanning line (scanning locus) and the fundus depth direction (z direction). Further, especially when the interval between scanning lines is narrow, the above-mentioned three-dimensional image can be acquired.
上記のような測定光LSの走査対象となる眼底Ef上の領域、つまりOCT計測の対象となる眼底Ef上の領域を走査領域と呼ぶ。3次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状(或いは多角形状)の領域である。 The region on the fundus Ef to be scanned by the measurement light LS as described above, that is, the region on the fundus Ef to be scanned by OCT measurement is called a scanning region. The scanning area in the three-dimensional scan is a rectangular area in which a plurality of horizontal scans are arranged. The scanning region in the concentric scan is a disk-shaped region surrounded by the locus of the circular scan having the maximum diameter. The scanning area in the radiation scan is a disk-shaped (or polygonal) area connecting both end positions of each scan line.
[動作]
眼科撮影装置1の動作について説明する。図9は、OCT計測(および眼底撮影)の前に実行される予備動作において、眼科撮影装置1が実行する処理の例を表す。本例では、アライメント、フォーカス粗調整、オートZ、Zロック、Zロック位置変更処理、偏光調整およびフォーカス微調整の順に予備動作が実行される場合を説明する。
[motion]
The operation of the ophthalmologic imaging apparatus 1 will be described. FIG. 9 shows an example of the process executed by the ophthalmologic imaging apparatus 1 in the preliminary operation executed before the OCT measurement (and fundus photography). In this example, a case where the preliminary operation is executed in the order of alignment, coarse focus adjustment, auto Z, Z lock, Z lock position change processing, polarization adjustment, and fine focus adjustment will be described.
(S1:前眼部像の取得を開始)
まず、予備動作を開始させるための所定の操作を受けて、主制御部211は、観察光源11を点灯する。それにより、被検眼Eの前眼部の正面画像(近赤外動画像)の取得が開始される。この正面画像は、観察光源11が消灯されるまでリアルタイムで得られる。主制御部211は、この正面画像を表示部241にリアルタイムで動画表示させる。
(S1: Acquisition of anterior segment image started)
First, in response to a predetermined operation for starting the preliminary operation, the
(S2:アライメント)
主制御部211は、アライメント光学系50を制御して、被検眼Eにアライメント指標を投影させる。このとき、被検眼Eには、LCD39による固視標も投影される。光学系移動量取得部231は、所定の時間間隔で取得されるフレーム(たとえば全てのフレーム)をそれぞれ解析し、光学系の移動量を取得する。主制御部211は、光学系駆動部500を制御し、光学系を当該移動量だけ移動させる。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
(S2: Alignment)
The
(S3:フォーカス粗調整)
アライメントが終了すると、主制御部211は、フォーカス粗調整を開始する。具体的には、主制御部211は、眼底Efの正面画像の取得を開始させ、フォーカス光学系60を制御して眼底Efにスプリット指標を投影させる。撮影合焦レンズ移動量取得部232は、所定の時間間隔で取得されるフレーム(たとえば全てのフレーム)をそれぞれ解析し、合焦レンズ31の移動量を取得する。主制御部211は、撮影合焦駆動部300を制御して合焦レンズ31を当該移動量だけ移動させる。ここで、撮影合焦レンズ移動量取得部232が合焦レンズ43の移動量も取得する場合、主制御部211は、OCT合焦駆動部400を制御して合焦レンズ43を当該移動量だけ移動させる。主制御部211は、この処理を繰り返し実行させる。
(S3: coarse focus adjustment)
When the alignment is completed, the
なお、前述した小瞳孔判定が行われる場合、主制御部211は、フォーカス粗調整の終了を受けてこれを実行させる。
When the small pupil determination described above is performed, the
(S4:OCT画像の取得を開始)
フォーカス粗調整(または小瞳孔判定)の終了を受けて、或いはその終了後に所定の操作が行われたことを受けて、主制御部211は、OCT計測を開始させる。このOCT計測においては、前述したように、眼底Efの実質的に同じ断面が所定の周波数で反復的にスキャンされる。
(S4: Acquisition of OCT image started)
Upon receiving the completion of the coarse focus adjustment (or determination of the small pupil), or after the completion of the predetermined operation, the
(S5:オートZ)
主制御部211は、ステップS4において取得が開始されたOCT画像(または反射強度プロファイルなど)に基づいてオートZを実行する。
(S5: Auto Z)
The
(S6:Zロックを開始)
オートZの成功を受けて、主制御部211はZロックを開始させる。
(S6: Start Z lock)
Following the success of Auto Z, the
(S7:像位置のモニタを開始)
Zロックの開始とともに、主制御部211は、Zロック位置を変更するためのモニタを開始する。このモニタ処理においては、前述したように、OCT画像のフレーム内における被検眼Eの像(画像領域R、表面領域R1など)のz方向の位置が監視される。なお、本例では、網膜表面に相当する表面領域R1と、フレーム上端との間の距離Δz1が算出される場合について説明するが、他の場合(たとえば上記の距離Δz2が算出される場合)についても同様の処理を実行することができる。
(S7: Start monitoring the image position)
With the start of the Z lock, the
(S8:距離Δz1≦閾値?)
判定部234は、前述したように、距離Δz1が閾値以下であるか判定する。距離Δz1が閾値以下であると判定されることなく偏光調整(S10)が開始された場合(S8:No)、そのまま処理が続く。
(S8: Distance Δz1 ≤ threshold value?)
As described above, the
(S9:基準z位置を変更)
一方、偏光調整(S10)が開始される前に距離Δz1が閾値以下であると判定された場合(S8:Yes)、主制御部211は、現在の基準z位置を新たな基準z位置に変更する。この処理は、図7A等に示すスライダHの位置を変更することに相当する。新たな基準z位置は、たとえば、現在の基準z位置よりもフレームの上端側に位置する。また、現在の基準z位置と新たな基準z位置との間の距離は、たとえば、現在の基準z位置に対する画像の変位量と同じであってよい。この変位量は、たとえば、基準z位置と画像領域Rとの間の変位として取得される。基準z位置が変更された後にもステップS7およびステップS8は継続され、ステップS8において再度「Yes」と判定された場合には基準z位置が再度変更される。
(S9: Change the reference z position)
On the other hand, when it is determined that the distance Δz1 is equal to or less than the threshold value before the polarization adjustment (S10) is started (S8: Yes), the
(S10:偏光調整を開始)
偏光調整への移行トリガを受けて、主制御部211は偏光調整を開始する。この段階においても、ステップS7で開始されたモニタ処理が並行して実行されている。
(S10: Polarization adjustment started)
Upon receiving the trigger for shifting to the polarization adjustment, the
(S11:距離Δz1≦閾値?)
判定部234は、距離Δz1が閾値以下であるか判定する。距離Δz1が閾値以下であると判定されることなく偏光調整が終了した場合(S11:No)、ステップS13に移行する。
(S11: Distance Δz1 ≤ threshold value?)
The
(S12:基準z位置を変更)
一方、偏光調整の終了前に距離Δz1が閾値以下であると判定された場合(S11:Yes)、主制御部211は、現在の基準z位置を新たな基準z位置に変更する。この処理は、ステップS9と同様であってよい。
(S12: Change the reference z position)
On the other hand, when it is determined that the distance Δz1 is equal to or less than the threshold value before the completion of the polarization adjustment (S11: Yes), the
(S13:フォーカス微調整を開始)
フォーカス微調整への移行トリガを受けて、主制御部211はフォーカス微調整を開始する。この段階においても、ステップS7で開始されたモニタ処理が並行して実行されている。
(S13: Start fine focus adjustment)
Upon receiving the trigger for shifting to the fine focus adjustment, the
(S14:距離Δz1≦閾値?)
判定部234は、距離Δz1が閾値以下であるか判定する。距離Δz1が閾値以下であると判定されることなくフォーカス微調整が終了した場合(S14:No、S16)、予備動作は終了となり、眼科撮影装置1は、眼底EfのOCT計測(本計測)を実行可能な状態に移行する。
(S14: Distance Δz1 ≦ threshold value?)
The
(S15:基準z位置を変更)
一方、フォーカス微調整の終了前に距離Δz1が閾値以下であると判定された場合(S14:Yes)、主制御部211は、現在の基準z位置を新たな基準z位置に変更する。この処理は、ステップS9と同様であってよい。
(S15: Change the reference z position)
On the other hand, when it is determined that the distance Δz1 is equal to or less than the threshold value before the end of the fine focus adjustment (S14: Yes), the
(S16:フォーカス微調整を終了)
フォーカス微調整が終了すると、予備計測は終了となり、眼科撮影装置1は、眼底EfのOCT計測(本計測)を実行可能な状態に移行する。
(S16: Fine focus adjustment is completed)
When the fine focus adjustment is completed, the preliminary measurement is completed, and the ophthalmologic imaging apparatus 1 shifts to a state in which the OCT measurement (main measurement) of the fundus Ef can be performed.
[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。
[effect]
The effect of the ophthalmologic imaging apparatus according to the embodiment will be described.
実施形態に係る眼科撮影装置は、OCTを用いて被検眼Eを反復的に走査することによりデータを繰り返し取得する機能を有する。この機能は、OCTを行うための干渉光学系を含む。干渉光学系は、光源ユニット(101)と、測定光(LS)を案内するサンプルアームと、参照光(LR)を案内する参照アームと、干渉光(LC)を検出する検出器(分光器、バランスドフォトダイオードなど)と、干渉光の検出結果を処理する構成要素(画像形成部220など)を含む。これらは、データ取得部の一例に相当する。
The ophthalmologic imaging apparatus according to the embodiment has a function of repeatedly acquiring data by repeatedly scanning the eye E to be inspected using OCT. This function includes an interferometric optical system for performing OCT. The interference optical system includes a light source unit (101), a sample arm that guides the measurement light (LS), a reference arm that guides the reference light (LR), and a detector (spectrometer) that detects the interference light (LC). It includes a balanced photodiode or the like) and components (
さらに、実施形態に係る眼科撮影装置は、以下の第1の制御および第2の制御を実行する制御部を含む。第1の制御において、制御部は、データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、被検眼の像がフレームにおける基準位置(基準z位置)に配置されるようにサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を調整する。第1の制御は、たとえば、オートZおよびZロックを含む。また、第2の制御において、制御部は、データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、被検眼の像がフレームの新たな基準位置(新たな基準z位置)に配置されるようにサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を変更する。上記の実施形態において、これら制御を実行する制御部は、制御部210を少なくとも含み、さらに、データ処理部230の一部を含む。
Further, the ophthalmologic imaging apparatus according to the embodiment includes a control unit that executes the following first control and second control. In the first control, the control unit sets the sample arm and the reference arm so that the image of the eye to be inspected is arranged at the reference position (reference z position) in the frame based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit. Adjust the optical path length difference between them. The first control includes, for example, auto Z and Z lock. Further, in the second control, the control unit samples so that the image of the eye to be inspected is arranged at a new reference position (new reference z position) of the frame based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit. Change the optical path length difference between the arm and the reference arm. In the above embodiment, the control unit that executes these controls includes at least the
このような実施形態によれば、被検眼の移動によって注目部位が画像化範囲(フレーム)の端に描出されたりフレームから外れたりした場合であっても、基準位置を自動で変更して注目部位を好適な位置に描出することができる。また、実際に注目部位が不適当な位置に描出される状態になる前に、注目部位の描出位置を自動で補正することができる。したがって、被検眼のOCT計測のための予備動作を好適に実行することができ、フレーム内の好適な位置に注目部位が描出されたOCT画像を取得することが可能である。 According to such an embodiment, even when the region of interest is drawn at the edge of the imaging range (frame) or deviates from the frame due to the movement of the eye to be inspected, the reference position is automatically changed to the region of interest. Can be visualized at a suitable position. In addition, the drawing position of the attention portion can be automatically corrected before the attention portion is actually drawn at an inappropriate position. Therefore, it is possible to preferably perform a preliminary operation for OCT measurement of the eye to be inspected, and to acquire an OCT image in which a region of interest is depicted at a suitable position in the frame.
実施形態において、制御部は判定部を含んでいてよい。判定部は、被検眼のOCT計測を行うための1以上の予備動作が実行されているときに、データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、第2の制御を実行するか否か判定する。上記の実施形態において、データ処理部230の一部が判定部に相当する。また、予備動作の例として、測定光および/または参照光の偏光状態を調整する偏光調整や、サンプルアームのフォーカスを調整するフォーカス微調整などがある。
In the embodiment, the control unit may include a determination unit. The determination unit determines whether or not to execute the second control based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit when one or more preliminary operations for performing the OCT measurement of the eye to be inspected are being executed. To do. In the above embodiment, a part of the
このような実施形態によれば、OCT計測(本計測)の前に実行される予備動作と並行して基準位置の自動調整を行うことができる。 According to such an embodiment, the reference position can be automatically adjusted in parallel with the preliminary operation executed before the OCT measurement (main measurement).
実施形態において、判定部は、被検眼の所定部位の画像とフレームの上端または下端との間の距離を算出する第1の距離算出部(光路長差変更量取得部233)と、算出された距離が既定の閾値以下であるか判定する第1の距離判定部(判定部234)とを含んでいてよい。この場合、制御部は、距離が前記閾値以下であると判定されたことに対応して第2の制御を実行するよう構成される。 In the embodiment, the determination unit is calculated as a first distance calculation unit (optical path length difference change amount acquisition unit 233) for calculating the distance between the image of the predetermined portion of the eye to be inspected and the upper end or the lower end of the frame. It may include a first distance determination unit (determination unit 234) for determining whether the distance is equal to or less than a predetermined threshold value. In this case, the control unit is configured to execute the second control in response to the determination that the distance is equal to or less than the threshold value.
このような実施形態の具体例として、上記閾値はゼロであってよい。他の具体例として、所定部位は網膜表面であってよく、第1の距離算出部は、網膜表面の画像とフレームの上端との間の距離を算出するよう構成されていてよい。さらに、制御部は、現在の基準位置よりもフレームの上端側に新たな基準位置を設定するように第2の制御を実行するよう構成されていてよい。 As a specific example of such an embodiment, the threshold value may be zero. As another specific example, the predetermined portion may be the surface of the retina, and the first distance calculation unit may be configured to calculate the distance between the image of the surface of the retina and the upper end of the frame. Further, the control unit may be configured to perform a second control so as to set a new reference position on the upper end side of the frame with respect to the current reference position.
実施形態において、判定部は、被検眼の所定部位の画像と基準位置との間の距離を算出する第2の距離算出部(光路長差変更量取得部233)と、算出された距離が既定の閾値以上であるか判定する第2の距離判定部(判定部234)とを含んでいてよい。この場合、制御部は、距離が前記閾値以上であると判定されたことに対応して第2の制御を実行するよう構成される。 In the embodiment, the determination unit defaults to a second distance calculation unit (optical path length difference change amount acquisition unit 233) for calculating the distance between the image of the predetermined portion of the eye to be inspected and the reference position, and the calculated distance. It may include a second distance determination unit (determination unit 234) for determining whether or not the distance is equal to or greater than the threshold value of. In this case, the control unit is configured to execute the second control in response to the determination that the distance is equal to or greater than the threshold value.
このような実施形態の具体例として、制御部は、現在の基準位置よりも所定部位の画像の変位方向の側に新たな基準位置を設定するように第2の制御を実行するよう構成されていてよい。他の具体例として、所定部位は、被検眼の網膜の所定の層組織(たとえば網膜色素上皮層)であってよい。 As a specific example of such an embodiment, the control unit is configured to execute a second control so as to set a new reference position on the side of the image in the predetermined portion in the displacement direction with respect to the current reference position. You can. As another specific example, the predetermined site may be a predetermined layer tissue (for example, retinal pigment epithelial layer) of the retina of the eye to be examined.
[変形例]
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形(省略、置換、付加等)を適宜に施すことが可能である。
[Modification example]
The configuration described above is only an example for preferably carrying out the present invention. Therefore, any modification (omission, substitution, addition, etc.) within the scope of the gist of the present invention can be appropriately applied.
上記の実施形態では、網膜色素上皮層等の注目部位がフレーム内の好適な位置に配置されるように基準z位置が変更されるが、この発明はこれに限定されない。たとえば、観察が不要な部位の画像や観察の邪魔になる画像を、フレームの端部や外部に移動させるように基準z位置を変更するように構成することが可能である。このような処理は、たとえば、OCT画像や反射強度プロファイルを解析することにより所定の画像領域を特定する処理と、特定された画像領域をフレームの端部や外部に移動させるための基準z位置の移動量を求める処理と、求められた移動量に基づいてサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を変更する処理とを含む。 In the above embodiment, the reference z position is changed so that the site of interest such as the retinal pigment epithelial layer is arranged at a suitable position in the frame, but the present invention is not limited thereto. For example, it is possible to change the reference z position so as to move an image of a portion that does not need to be observed or an image that interferes with observation to the end of the frame or to the outside. Such processing includes, for example, a process of specifying a predetermined image area by analyzing an OCT image or a reflection intensity profile, and a process of moving the specified image area to the end of a frame or to the outside of a reference z position. It includes a process of obtaining a movement amount and a process of changing the optical path length difference between the sample arm and the reference arm based on the obtained movement amount.
具体例として、OCT画像にミラーイメージ(鏡像)が混入している場合について、上記実施形態の構成を準用しつつ説明する。本例においては、上記実施形態で説明した反復的なOCT計測が実行される。データ処理部230(鏡像特定部)は、逐次に入力されるフレームを解析することにより、鏡像に相当する画像領域(鏡像領域)を特定する。さらに、データ処理部230は、フレーム内の所定の端部領域(フレームの上端または下端を少なくとも含む1次元、2次元または3次元の領域)と、鏡像領域との間の距離を算出する。この距離は、少なくともz方向における距離を含む。また、鏡像領域内の任意の位置を当該鏡像領域の位置として求めることができる。たとえば、フレームの上端側に鏡像領域を移動させる場合、鏡像領域の下端の位置を採用することができる(この場合、鏡像領域全体を端部領域に移動させることができる)。主制御部211は、求められた距離だけ基準z位置を移動させる。それにより、フレームの端部近傍またはフレームの外部に位置する新たな基準位置に鏡像領域が配置されるように第2の制御を実行することができ、鏡像領域が観察の邪魔をする事態を回避することが可能となる。
As a specific example, a case where a mirror image (mirror image) is mixed in the OCT image will be described while applying the configuration of the above embodiment mutatis mutandis. In this example, the iterative OCT measurement described in the above embodiment is performed. The data processing unit 230 (mirror image specifying unit) identifies an image region (mirror image region) corresponding to the mirror image by analyzing frames that are sequentially input. Further, the
なお、上記実施形態に係る第2の制御と本変形例に係る第2の制御との両立を図ることが困難な場合も想定される。たとえば、注目部位に鏡像が発生している場合が考えられる。このような場合において、いずれの第2の制御を優先するかは任意である。たとえば、上記実施形態に係る第2の制御を優先的に実行し、さらに、鏡像を除去したり薄くしたり移動させたりするための他の処理を実行するように構成することが可能である。 In addition, it is assumed that it is difficult to achieve both the second control according to the above embodiment and the second control according to the present modification. For example, it is conceivable that a mirror image is generated at the site of interest. In such a case, which second control is prioritized is arbitrary. For example, it is possible to preferentially execute the second control according to the above embodiment, and further execute other processing for removing, thinning, or moving the mirror image.
上記の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク(CD−ROM/DVD−RAM/DVD−ROM/MO等)、磁気記憶媒体(ハードディスク/フロッピー(登録商標)ディスク/ZIP等)などを用いることが可能である。 A computer program for realizing the above embodiment can be stored in any computer-readable recording medium. Examples of the recording medium include semiconductor memory, optical disk, magneto-optical disk (CD-ROM / DVD-RAM / DVD-ROM / MO, etc.), magnetic storage medium (hard disk / floppy (registered trademark) disk / ZIP, etc.) and the like. Can be used.
また、インターネットやLAN等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。 It is also possible to send and receive this program through a network such as the Internet or LAN.
1 眼科撮影装置
2 眼底カメラユニット
10 照明光学系
30 撮影光学系
31 合焦レンズ
41 光路長変更部
42 ガルバノスキャナ
50 アライメント光学系
60 フォーカス光学系
100 OCTユニット
101 光源ユニット
105 光減衰器
106 偏波調整器
115 CCDイメージセンサ
200 演算制御ユニット
210 制御部
211 主制御部
212 記憶部
220 画像形成部
230 データ処理部
231 光学系移動量取得部
232 撮影合焦レンズ移動量取得部
233 光路長差変更量取得部
234 判定部
235 画質判定部
241 表示部
242 操作部
300 撮影合焦駆動部
400 OCT合焦駆動部
500 光学系駆動部
E 被検眼
Ef 眼底
LS 測定光
LR 参照光
LC 干渉光
1
Claims (4)
前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームにおける基準位置に配置されるように光コヒーレンストモグラフィのための干渉光学系におけるサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を調整する第1の制御を実行し、かつ、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームの新たな基準位置に配置されるように前記光路長差を変更する第2の制御を実行する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記被検眼の光コヒーレンストモグラフィを行うための1以上の予備動作が実行されているときに、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて前記第2の制御を実行するか否か判定する処理を実行する判定部を含み、
前記1以上の予備動作は、前記干渉光学系の偏光調整及びフォーカス調整の少なくとも一方であり、
前記判定部は、
前記被検眼の所定部位の画像とフレームの上端または下端との間の距離を算出する第1の距離算出部と、
前記第1の距離算出部により算出された距離が既定の閾値以下であるか判定する第1の距離判定部と、
を含み、
前記制御部は、前記第1の距離判定部により前記距離が前記閾値以下であると判定されたことに対応して前記第2の制御を実行し、
前記所定部位は、前記被検眼の網膜表面であり、
前記第1の距離算出部は、前記網膜表面の画像とフレームの上端との間の距離を算出し、
前記制御部は、前記基準位置よりもフレームの上端側に前記新たな基準位置を設定するように前記第2の制御を実行する
ことを特徴とする眼科撮影装置。 A data acquisition unit that repeatedly acquires data by repeatedly scanning the eye to be inspected using optical coherence tomography.
Based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit, between the sample arm and the reference arm in the interference optical system for optical coherence stromography so that the image of the eye to be inspected is placed at a reference position in the frame. The optical path is executed so that the first control for adjusting the optical path length difference is executed, and the image of the eye to be inspected is arranged at a new reference position of the frame based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit. It is equipped with a control unit that executes a second control that changes the length difference.
The control unit executes the second control based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit when one or more preliminary operations for performing optical coherence tomography of the eye to be inspected are being executed. Includes a determination unit that executes processing to determine whether or not to do
The one or more preliminary operations are at least one of the polarization adjustment and the focus adjustment of the interference optical system.
The determination unit
A first distance calculation unit that calculates the distance between the image of a predetermined portion of the eye to be inspected and the upper end or the lower end of the frame, and
A first distance determination unit that determines whether the distance calculated by the first distance calculation unit is equal to or less than a predetermined threshold value, and
Including
The control unit executes the second control in response to the determination by the first distance determination unit that the distance is equal to or less than the threshold value.
The predetermined site is the surface of the retina of the eye to be inspected.
The first distance calculation unit calculates the distance between the image of the retinal surface and the upper end of the frame.
The ophthalmologic imaging apparatus, characterized in that the control unit executes the second control so as to set the new reference position on the upper end side of the frame with respect to the reference position.
前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームにおける基準位置に配置されるように光コヒーレンストモグラフィのための干渉光学系におけるサンプルアームと参照アームとの間の光路長差を調整する第1の制御を実行し、かつ、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて、前記被検眼の像がフレームの新たな基準位置に配置されるように前記光路長差を変更する第2の制御を実行する制御部と
を備え、
前記制御部は、前記被検眼の光コヒーレンストモグラフィを行うための1以上の予備動作が実行されているときに、前記データ取得部により繰り返し取得されるデータに基づいて前記第2の制御を実行するか否か判定する処理を実行する判定部を含み、
前記1以上の予備動作は、前記干渉光学系の偏光調整及びフォーカス調整の少なくとも一方であり、
前記判定部は、
前記被検眼の所定部位の画像と前記基準位置との間の距離を算出する第2の距離算出部と、
前記第2の距離算出部により算出された距離が既定の閾値以上であるか判定する第2の距離判定部と、
を含み、
前記制御部は、前記第2の距離判定部により前記距離が前記閾値以上であると判定されたことに対応して前記第2の制御を実行する
ことを特徴とする眼科撮影装置。 A data acquisition unit that repeatedly acquires data by repeatedly scanning the eye to be inspected using optical coherence tomography.
Based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit, between the sample arm and the reference arm in the interference optical system for optical coherence stromography so that the image of the eye to be inspected is placed at a reference position in the frame. The optical path is executed so that the first control for adjusting the optical path length difference is executed, and the image of the eye to be inspected is arranged at a new reference position of the frame based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit. It is equipped with a control unit that executes a second control that changes the length difference.
The control unit executes the second control based on the data repeatedly acquired by the data acquisition unit when one or more preliminary operations for performing optical coherence tomography of the eye to be inspected are being executed. Includes a determination unit that executes processing to determine whether or not to do
The one or more preliminary operations are at least one of the polarization adjustment and the focus adjustment of the interference optical system.
The determination unit
A second distance calculation unit that calculates the distance between the image of the predetermined portion of the eye to be inspected and the reference position, and
A second distance determination unit that determines whether the distance calculated by the second distance calculation unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, and
Including
The ophthalmologic imaging apparatus, characterized in that the control unit executes the second control in response to the determination by the second distance determination unit that the distance is equal to or greater than the threshold value.
ことを特徴とする請求項2に記載の眼科撮影装置。 The second aspect of claim 2, wherein the control unit executes the second control so as to set the new reference position on the side of the reference position in the displacement direction of the image of the predetermined portion. Ophthalmic imaging device.
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の眼科撮影装置。 The ophthalmologic imaging apparatus according to claim 2 or 3, wherein the predetermined site is a predetermined layer tissue of the retina of the eye to be inspected.
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