JP7068869B2 - Tear layer thickness measuring device and method - Google Patents

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JP7068869B2 JP2018042750A JP2018042750A JP7068869B2 JP 7068869 B2 JP7068869 B2 JP 7068869B2 JP 2018042750 A JP2018042750 A JP 2018042750A JP 2018042750 A JP2018042750 A JP 2018042750A JP 7068869 B2 JP7068869 B2 JP 7068869B2
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Description

本発明は、涙液層厚み測定装置及び方法に関する。 The present invention relates to a tear film thickness measuring device and method.

例えば、特許文献1には、「涙液層構造測定および蒸発速度測定を行うためのシステムおよび方法において、広帯域光源は、涙液層を照明し、分光計は、涙液層の少なくともひとつの点からの反射光のそれぞれのスペクトルを測定する。」(要約参照)ということが記載されている。
また、特許文献2には、ドライアイのタイプ評価の信頼度向上を図る」(段落0004)ための眼科検査装置が記載され、また、特許文献3には、「涙液検査の精度及び確度の向上を図る」(段落0005)ための眼科検査装置が記載されている。
For example, Patent Document 1 states, "In a system and method for measuring tear layer structure and evaporative rate, a broadband light source illuminates the tear layer, and a spectrometer is at least one point of the tear layer. Each spectrum of reflected light from is measured. ”(See summary).
Further, Patent Document 2 describes an ophthalmologic examination device for "improving the reliability of dry eye type evaluation" (paragraph 0004), and Patent Document 3 describes "accuracy and accuracy of tear examination". An ophthalmologic examination device for "improvement" (paragraph 0005) is described.

国際公開第WO2015-132788号International Publication No. WO2015-132788 特願2016-185076号Japanese Patent Application No. 2016-185076 特願2016-185077号Japanese Patent Application No. 2016-185077

しかしながら、従来技術では、涙液層が球面であるため、角膜の形状が既定の曲率半径を有する球形であることを前提として補正を実施している。しかしながら角膜の曲率には個人差があり、球形からのズレも存在するため、測定結果に誤差が生じる場合があった。
本発明は、以上の点に鑑み、涙液層に照射される光の入射角度を可変とし、角膜形状の測定結果を元に測定部位の法線に沿って測定光を入射にすることで、被検眼角膜の形状によらず一層正確な涙液層の厚みを測定することを目的とする。
However, in the prior art, since the tear film is spherical, the correction is performed on the premise that the shape of the cornea is a sphere having a predetermined radius of curvature. However, there are individual differences in the curvature of the cornea, and there is also a deviation from the spherical shape, so that an error may occur in the measurement result.
In view of the above points, the present invention makes the incident angle of the light applied to the tear film variable, and makes the measured light incident along the normal of the measurement site based on the measurement result of the corneal shape. The purpose is to measure the thickness of the tear film more accurately regardless of the shape of the cornea to be inspected.

本発明の第1の解決手段によると、
涙液層厚み測定装置であって、
光源と、検出部と、制御処理部と、前記制御処理部により反射方向が制御される光束方向変更部材とを有し、被検眼の前眼部をスキャンすることにより、角膜上の涙液を表す画像を収集する画像収集部と、
前記画像収集部が収集した画像に基づいて、涙液の厚みの分布情報を取得する分布情報取得部と、
前記分布情報取得部により取得された涙液の厚みの分布画像を、表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記光源は、前記制御処理部の制御により、可視から近赤外の波長範囲で予め定められた波長の光を発光し、
前記光束方向変更部材は、前記制御反射部の制御により反射方向が定められ、前記光源からの光を反射し、角膜に照射し、
前記検出部は、角膜からの反射光を前記光束方向変更部材を経て検出し、
前記制御処理部は、前記検出部が検出した信号により、角膜上の涙液の画像を得て、画像を前記分布情報取得部に出力する、
涙液層厚み測定装置が提供される。
According to the first solution of the present invention
It is a tear layer thickness measuring device.
It has a light source, a detection unit, a control processing unit, and a luminous flux direction changing member whose reflection direction is controlled by the control processing unit, and scans the anterior segment of the eye to be inspected to collect tears on the cornea. An image collection unit that collects the images to be represented, and
A distribution information acquisition unit that acquires distribution information of tear thickness based on the image collected by the image collection unit, and a distribution information acquisition unit.
A display control unit that displays a distribution image of the thickness of tears acquired by the distribution information acquisition unit on the display unit, and a display control unit.
Equipped with
The light source emits light having a predetermined wavelength in the visible to near-infrared wavelength range under the control of the control processing unit.
The light beam direction changing member has a reflection direction determined by the control of the control reflection unit, reflects light from the light source, and irradiates the cornea.
The detection unit detects the reflected light from the cornea via the luminous flux direction changing member, and then detects the reflected light.
The control processing unit obtains an image of tears on the cornea based on the signal detected by the detection unit, and outputs the image to the distribution information acquisition unit.
A tear film thickness measuring device is provided.

本発明の第2の解決手段によると、
涙液層厚み測定装置における涙液層厚み測定方法であって、
前記涙液層厚み測定装置は、
光源と、検出部と、制御処理部と、前記制御処理部により反射方向が制御される光束方向変更部材とを有し、被検眼の前眼部をスキャンすることにより、角膜上の涙液を表す画像を収集する画像収集部と、
前記画像収集部が収集した画像に基づいて、涙液の厚みの分布情報を取得する分布情報取得部と、
前記分布情報取得部により取得された涙液の厚みの分布画像を、表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記光源は、前記制御処理部の制御により、可視から近赤外の波長範囲で予め定められた波長の光を発光し、
前記光束方向変更部材は、前記制御反射部の制御により反射方向が定められ、前記光源からの光を反射し、角膜に照射し、
前記検出部は、角膜からの反射光を前記光束方向変更部材を経て検出し、
前記制御処理部は、前記検出部が検出した信号により、角膜上の涙液の画像を得て、画像を前記分布情報取得部に出力する、
涙液層厚み測定方法が提供される。
According to the second solution of the present invention
It is a method for measuring the thickness of the tear layer in the tear layer thickness measuring device.
The tear film thickness measuring device is
It has a light source, a detection unit, a control processing unit, and a luminous flux direction changing member whose reflection direction is controlled by the control processing unit, and scans the anterior segment of the eye to be inspected to collect tears on the cornea. An image collection unit that collects the images to be represented, and
A distribution information acquisition unit that acquires distribution information of tear thickness based on the image collected by the image collection unit, and a distribution information acquisition unit.
A display control unit that displays a distribution image of the thickness of tears acquired by the distribution information acquisition unit on the display unit, and a display control unit.
Equipped with
The light source emits light having a predetermined wavelength in the visible to near-infrared wavelength range under the control of the control processing unit.
The light beam direction changing member has a reflection direction determined by the control of the control reflection unit, reflects light from the light source, and irradiates the cornea.
The detection unit detects the reflected light from the cornea via the luminous flux direction changing member, and then detects the reflected light.
The control processing unit obtains an image of tears on the cornea based on the signal detected by the detection unit, and outputs the image to the distribution information acquisition unit.
A method for measuring the thickness of the tear film is provided.

本発明によると、涙液層に照射される光の入射角度とフォーカス位置を個別に設定可能にすることで、一層正確な涙液層の厚みを測定することができる。 According to the present invention, the thickness of the tear film can be measured more accurately by making it possible to individually set the incident angle and the focus position of the light applied to the tear film.

眼科検査装置の構成を表す概略図。The schematic which shows the structure of the ophthalmologic examination apparatus. 画像取得部の構成を説明するための概略図。The schematic diagram for demonstrating the structure of the image acquisition part. 眼科検査装置の動作を表すフローチャート。A flowchart showing the operation of the ophthalmologic examination device. 画像取得部の他の構成を説明するための概略図。The schematic diagram for demonstrating another structure of an image acquisition part. 画像取得部のさらに他の構成を説明するための概略図。The schematic diagram for demonstrating the other structure of the image acquisition part. 涙液厚分布情報を作成するための動作を表すフローチャート。A flowchart showing an operation for creating tear thickness distribution information.

この発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この明細書で引用する文献の記載内容や他の公知技術を実施形態に援用することができる。(例えば、特許文献2、特許文献3参照) An exemplary embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the description contents of the document cited in this specification and other known techniques can be incorporated into the embodiment. (See, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

実施形態の眼科検査装置(涙液層厚み測定装置)は、被検眼の角膜上の涙液層の厚みを測定する。 The ophthalmologic examination device (tear layer thickness measuring device) of the embodiment measures the thickness of the tear layer on the cornea of the eye to be inspected.

本実施形態の眼科検査装置は、角膜に測定光を照射し、反射光を得ることにより、角膜上の薄膜である涙液層の厚みを測定することができる。本実施形態の眼科検査装置は、被検眼の前眼部を撮影することにより、角膜上の涙液を表す画像をひとつ又は複数収集する。さらに、1次元又は2次元にスキャンして画像を収集してもよい。また、時系列画像を収集してもよい。
時系列画像は、異なる時刻に取得された画像群を含み、典型的には、所定のフレームレートの動画撮影で得られたフレーム群、又は、所定の時間間隔で前眼部を繰り返し撮影して得られた静止画像群であってよい。
以下、主に時系列画像を例に説明するが、本発明及び/又は本実施形態は、時系列画像以外にも、上述のようなひとつ又は複数の画像について適用することができる。
The ophthalmologic examination apparatus of the present embodiment can measure the thickness of the tear film, which is a thin film on the cornea, by irradiating the cornea with the measurement light and obtaining the reflected light. The ophthalmologic examination apparatus of the present embodiment collects one or more images showing tears on the cornea by photographing the anterior segment of the eye to be inspected. Further, images may be collected by scanning one-dimensionally or two-dimensionally. You may also collect time series images.
The time-series image includes a group of images acquired at different times, and typically, a group of frames obtained by shooting a moving image at a predetermined frame rate, or a group of images obtained by repeatedly shooting the anterior segment of the eye at a predetermined time interval. It may be the obtained still image group.
Hereinafter, a time-series image will be mainly described as an example, but the present invention and / or the present embodiment can be applied to one or more images as described above in addition to the time-series image.

正面画像は涙液の層(例えば油層)の表面反射と裏面反射とによる干渉模様を表す画像であってよい。 The front image may be an image showing an interference pattern between the front surface reflection and the back surface reflection of the tear film layer (for example, an oil layer).

実施形態の眼科検査装置は、被検眼を撮影する機能((時系列)画像を収集する機能)を備えていてよい。この機能に加えて、又は、この機能に代えて、実施形態の眼科検査装置は、他の装置、記録媒体等から(時系列)画像を取得する機能((時系列)画像を受け付ける機能)を備えていてよい。 The ophthalmologic examination apparatus of the embodiment may have a function of photographing the eye to be inspected (a function of collecting (time series) images). In addition to or in place of this function, the ophthalmologic examination apparatus of the embodiment has a function of acquiring (time series) images from another device, a recording medium, or the like (a function of accepting (time series) images). You may be prepared.

(時系列)画像を収集する機能は、例えば、スリットランプ顕微鏡の機能を提供するための公知の構成や、OCT装置の機能を提供するための公知の構成などによって実現される(画像収集部)。 The function of collecting (time-series) images is realized by, for example, a known configuration for providing the function of a slit lamp microscope, a known configuration for providing the function of an OCT apparatus, and the like (image collecting unit). ..

スリットランプ顕微鏡としての構成は、例えば、被検眼に照明光を投射する照明光学系と、前眼部からの照明光の戻り光をイメージセンサで検出する撮影光学系とを含む。照明光学系は、スリット光を投射可能であり、スリット幅を変更するための機構を備える。更に、照明光学系と撮影光学系との相対的な位置(双方の光軸の相対的な向き)を変更するための機構が設けられる。また、イメージセンサにより得られた画像を処理するデータ処理系や、各種制御を行う制御系が設けられる。 The configuration of the slit lamp microscope includes, for example, an illumination optical system that projects illumination light onto the eye to be inspected, and a photographing optical system that detects the return light of the illumination light from the anterior segment of the eye with an image sensor. The illumination optical system can project slit light and includes a mechanism for changing the slit width. Further, a mechanism for changing the relative positions of the illumination optical system and the photographing optical system (relative orientations of both optical axes) is provided. Further, a data processing system for processing an image obtained by an image sensor and a control system for performing various controls are provided.

(時系列)画像を受け付ける機能は、例えば、ローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット、専用線等の通信回線を介して他の装置(画像アーカイビングシステム、スリットランプ顕微鏡、OCT装置等)から(時系列)画像を受信するための通信デバイスや、記録媒体からデータを読み取るためのデータリーダなどによって実現される(画像受付部)。 The function of accepting (time series) images is, for example, from other devices (image archiving system, slit lamp microscope, OCT device, etc.) via a communication line such as a local area network (LAN), the Internet, or a dedicated line (time). Series) It is realized by a communication device for receiving images, a data reader for reading data from a recording medium, and the like (image reception unit).

実施形態の眼科検査装置における処理機能(演算機能、データ処理機能、画像処理機能、制御機能等)は、例えば、プロセッサ、記憶装置等のハードウェアと、演算プログラム、画像処理プログラム、制御プログラム等のソフトウェアとが協働することによって実現される。なお、ハードウェアの一部は、眼科検査装置と通信可能な外部装置に設けられていてよい。また、ソフトウェアの少なくとも一部は、眼科検査装置に予め格納されてよく、及び/又は、外部装置に予め格納されてよい。 The processing functions (calculation function, data processing function, image processing function, control function, etc.) in the ophthalmic examination apparatus of the embodiment include, for example, hardware such as a processor and a storage device, and a calculation program, an image processing program, a control program, and the like. It is realized by working with software. A part of the hardware may be provided in an external device capable of communicating with the ophthalmologic examination device. Also, at least a portion of the software may be pre-stored in an ophthalmologic examination device and / or may be pre-stored in an external device.

〈第1実施形態〉
〈構成〉
眼科検査装置の例示的な実施形態を説明する。本実施形態では、(時系列)画像を収集する機能(画像収集部)を備えた眼科検査装置について説明する。
<First Embodiment>
<Constitution>
An exemplary embodiment of an ophthalmologic examination device will be described. In this embodiment, an ophthalmologic examination apparatus having a function (image collecting unit) for collecting (time series) images will be described.

本実施形態の眼科検査装置の構成の例を図1に示す。眼科検査装置1は、被検眼を繰り返し撮影することにより(時系列)画像を収集し、この(時系列)画像に含まれる複数の画像のそれぞれを解析して涙液の破壊領域を特定する。 FIG. 1 shows an example of the configuration of the ophthalmologic examination device of the present embodiment. The ophthalmologic examination apparatus 1 collects (time-series) images by repeatedly photographing the eye to be inspected, and analyzes each of the plurality of images included in the (time-series) images to identify the tear fluid destruction region.

眼科検査装置1は、(時系列)画像やそれから得られる情報を表示デバイス2に表示することができる。(時系列)画像から得られる情報の例として、涙液の厚み分布(厚みマップ)などがある。表示デバイス2は眼科検査装置1の一部であってもよいし、眼科検査装置1に接続された外部装置であってもよい。 The ophthalmologic examination apparatus 1 can display a (time series) image and information obtained from the image on the display device 2. (Time series) An example of information obtained from an image is the thickness distribution of tears (thickness map). The display device 2 may be a part of the ophthalmologic examination device 1 or may be an external device connected to the ophthalmologic examination device 1.

眼科検査装置1は、制御部10と、記憶部20と、画像収集部30と、データ処理部40と、操作部50とを含む。 The ophthalmologic examination apparatus 1 includes a control unit 10, a storage unit 20, an image collection unit 30, a data processing unit 40, and an operation unit 50.

〈制御部10〉
制御部10は、眼科検査装置1の各部を制御する。制御部10はプロセッサを含む。「プロセッサ」は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。制御部10は、例えば、記憶回路や記憶装置(記憶部20、外部装置等)に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現することができる。
<Control unit 10>
The control unit 10 controls each unit of the ophthalmologic examination device 1. The control unit 10 includes a processor. The "processor" is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a programmable logic device (for example, a SPLD (Simple Program)) , FPGA (Field Protocol Gate Array)) and the like. The control unit 10 can realize the function according to the embodiment by reading and executing a program stored in a storage circuit or a storage device (storage unit 20, an external device, etc.), for example.

また、制御部10は、LAN、インターネット、専用線等の通信回線を介してデータの送受信を行うための通信デバイスを含んでよい。 Further, the control unit 10 may include a communication device for transmitting / receiving data via a communication line such as a LAN, the Internet, or a dedicated line.

〈表示制御部11〉
制御部10は表示制御部11を含む。表示制御部11は、表示デバイス2に情報を表示するための制御を実行する。表示制御部11は、表示デバイス2に表示される情報に関する処理(生成、加工、合成等)を行うことができる。表示制御部11と他の要素(制御部10の他の要素、データ処理部40等)との連係によって当該処理を実行するように構成してもよい。
<Display control unit 11>
The control unit 10 includes a display control unit 11. The display control unit 11 executes control for displaying information on the display device 2. The display control unit 11 can perform processing (generation, processing, composition, etc.) related to the information displayed on the display device 2. The process may be executed by linking the display control unit 11 with other elements (other elements of the control unit 10, data processing unit 40, etc.).

〈記憶部20〉
記憶部20には各種情報が記憶される。
<Memory unit 20>
Various information is stored in the storage unit 20.

〈画像収集部30〉
画像収集部30は、被検眼の前眼部を撮影することにより、角膜上の涙液を表す画像をひとつ又は複数収集する。さらに、1次元又は2次元にスキャンして画像を収集してもよい。また、時系列画像を収集してもよい。画像収集部30は、被検眼を繰り返し撮影することにより、角膜上の涙液の動態を表す(時系列)画像を収集することができる。
<Image collection unit 30>
The image collecting unit 30 collects one or more images representing tears on the cornea by photographing the anterior eye portion of the eye to be inspected. Further, images may be collected by scanning one-dimensionally or two-dimensionally. You may also collect time series images. The image collecting unit 30 can collect (time-series) images showing the dynamics of tears on the cornea by repeatedly photographing the eye to be inspected.

図2に、画像取得部の構成を説明するための概略図を示す。画像収集部30は、撮影を実行するための光学系、駆動系、制御系、処理系を備える。例えば、画像収集部30は、広帯域波長掃引光源31、ハーフミラー32、ガルバノミラー33、フォトダイオード34、制御処理部35、レンズ等を含む。
広帯域波長掃引光源31は、例えば近赤外の放射を含む白色光源にグレーティングやLVF(Linear Variable Filter)などの分光計(分光器)を組み合せ波長選択性有するものでも良い。白色光源は、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、スーパーコンティニウム光源などがある。なお、光源ドライバー(図示せず)を、広帯域波長掃引光源31に内蔵したり、または、外付けすることもできる。
制御処理部35は、広帯域波長掃引光源31、ガルバノミラー33を制御し、フォトダイオード34から信号を検出し、画像を収集する。
画像収集部30は、広帯域波長掃引光源31から、例えば、可視から近赤外の波長範囲で特定の波長の光が選択的に発光される。広帯域波長掃引光源31からの光はガルバノミラー33により反射され、角膜に照射される。広帯域波長掃引光源31により、角膜からの反射光はガルバノミラー33、ハーフミラー32を経てフォトダイオード等の検出器34で検出され、分布情報取得部44により、角膜上の涙液層厚みが測定される。画像収集部30は、例えば、角膜上の同一部位に対して複数の波長の光を照射し、その反射光量を検出することで波長ごとの反射率の分布を得ることができ、分布情報取得部44により照射部位の涙液層の厚みを計測可能である。また、画像収集部30は、ガルバノミラー33にて角膜上で光束をスキャンして、分布情報取得部44は、角膜上の複数部位又は1次元又は2次元の涙液層を得ることができる。
FIG. 2 shows a schematic diagram for explaining the configuration of the image acquisition unit. The image collecting unit 30 includes an optical system, a drive system, a control system, and a processing system for executing shooting. For example, the image collecting unit 30 includes a wideband wavelength sweeping light source 31, a half mirror 32, a galvano mirror 33, a photodiode 34, a control processing unit 35, a lens, and the like.
The broadband wavelength sweep light source 31 may have wavelength selectivity by combining, for example, a white light source containing near-infrared radiation with a spectroscope (spectrometer) such as a grating or an LVF (Linear Variable Filter). Examples of the white light source include a halogen lamp, a xenon lamp, and a supercontinuum light source. A light source driver (not shown) can be built in or externally attached to the wideband wavelength sweep light source 31.
The control processing unit 35 controls the wideband wavelength sweep light source 31 and the galvano mirror 33, detects a signal from the photodiode 34, and collects an image.
The image collecting unit 30 selectively emits light having a specific wavelength in the visible to near-infrared wavelength range, for example, from the wideband wavelength sweep light source 31. The light from the broadband wavelength sweep light source 31 is reflected by the galvano mirror 33 and irradiates the cornea. The wideband wavelength sweep light source 31 detects the reflected light from the cornea through the galvano mirror 33 and the half mirror 32 by a detector 34 such as a photodiode, and the distribution information acquisition unit 44 measures the thickness of the tear film on the cornea. To. For example, the image collecting unit 30 can obtain the distribution of the reflectance for each wavelength by irradiating the same portion on the cornea with light of a plurality of wavelengths and detecting the amount of the reflected light, and the distribution information acquisition unit 30. With 44, the thickness of the tear film at the irradiation site can be measured. Further, the image collecting unit 30 scans the luminous flux on the cornea with the galvano mirror 33, and the distribution information acquisition unit 44 can obtain a plurality of sites on the cornea or a one-dimensional or two-dimensional tear film layer.

図4に、画像取得部の他の構成を説明するための概略図を示す。
ガルバノミラー33は、1次元又は2次元にスキャンすることができる。ガルバノミラー33は、回転による方向可変に加え、被検眼に対して前後に移動する駆動機構を備えることで、被検眼への測定光の入射方向を可変にして涙液層に光を入射することができる。この場合被検眼又は角膜の球面の法線方向から光を入射することができる。
なお、ガルバノミラー(ガルバノスキャナ)33の他にも反射方向可変ミラー等の適宜の反射方向可変部材を用いることができる。
FIG. 4 shows a schematic diagram for explaining another configuration of the image acquisition unit.
The galvano mirror 33 can be scanned one-dimensionally or two-dimensionally. The galvano mirror 33 is provided with a drive mechanism that moves back and forth with respect to the eye to be inspected, in addition to changing the direction by rotation, so that the light is incident on the tear film by changing the direction of incidence of the measured light on the eye to be inspected. Can be done. In this case, light can be incident from the normal direction of the eye to be inspected or the spherical surface of the cornea.
In addition to the galvano mirror (galvano scanner) 33, an appropriate reflection direction variable member such as a reflection direction variable mirror can be used.

さらに、図5に、画像取得部のさらに他の構成を説明するための概略図を示す。(なお、ここでは、参照符号33をスキャナと呼ぶ。)
波長掃引型光源31からの光はレンズ、ハーフミラー32を透過し、ミラーで反射され、スキャナ33に至る。スキャナ33はガルバノミラー等反射する光線の角度を変更可能であり、紙面内(y軸)及び紙面と直交する面内(X軸)で変更する2個のスキャナ(ミラー)を組み合わせることで2次元面内での走査を可能とする。スキャナ33のミラーで任意の角度で反射した光はダイクロイックミラー、対物レンズを透過して被検眼角膜に照射される。ここでスキャナ33と被検眼角膜の曲率中心位置は略共役になるように配置されることで、スキャナ33で偏向した光線は角膜の法線に沿って入射する。角膜の法線に沿って(角膜表面に対して垂直に)入射した光線は角膜(涙液の界面)反射して対物レンズを介してスキャナ33に戻る。スキャナ33で反射した光束はミラー、ハーフミラーで反射し、レンズにより絞りに集光する。絞りを透過した光束はPD(フォトダイオード)34で検出される。ここで光源と角膜表面、絞りは共役に配置される。
Further, FIG. 5 shows a schematic diagram for explaining still another configuration of the image acquisition unit. (Here, the reference numeral 33 is referred to as a scanner.)
The light from the wavelength sweep type light source 31 passes through the lens and the half mirror 32, is reflected by the mirror, and reaches the scanner 33. The scanner 33 can change the angle of the reflected light beam such as a galvano mirror, and is two-dimensional by combining two scanners (mirrors) that change in the paper surface (y-axis) and in the plane perpendicular to the paper surface (X-axis). Allows in-plane scanning. The light reflected by the mirror of the scanner 33 at an arbitrary angle passes through the dichroic mirror and the objective lens and is applied to the cornea to be inspected. Here, the positions of the centers of curvature of the scanner 33 and the cornea to be inspected are arranged so as to be substantially conjugate, so that the light rays deflected by the scanner 33 are incident along the normal line of the cornea. Light rays incident along the normal line of the cornea (perpendicular to the surface of the cornea) are reflected by the cornea (interface of tears) and returned to the scanner 33 through the objective lens. The light flux reflected by the scanner 33 is reflected by the mirror and the half mirror, and is focused on the diaphragm by the lens. The luminous flux transmitted through the diaphragm is detected by the PD (photodiode) 34. Here, the light source, the corneal surface, and the diaphragm are arranged in a conjugate.

広帯域の波長掃引型光源31は少なくとも可視光領域から近赤外領域の連続するもしくは離散的な波長を含み、個々の波長の光を選択的に被検眼に照射することができる。あるいは白熱電球やキセノンランプ、スーパーコンテュニウム光源などの白色光源からの光を分光計や色フィルタを用いて個々の波長の略単色光として用いることもできる。PD34は測定波長域(可視から近赤外)の各波長に於いて各々充分な感度を有し、かつ各波長に対する感度(分光感度)の特性が既知であるものとする。PD34の分光感度はキャリブレーション等によって既知とされても良い。被検眼の角膜とカメラの受光部は光学的に共役に配置され、角膜の像がカメラの受光部に結像する。 The broadband wavelength sweep type light source 31 includes continuous or discrete wavelengths at least in the visible light region to the near infrared region, and can selectively irradiate the eye to be inspected with light of individual wavelengths. Alternatively, light from a white light source such as an incandescent lamp, a xenon lamp, or a supercontunium light source can be used as substantially monochromatic light of individual wavelengths by using a spectroscope or a color filter. It is assumed that PD34 has sufficient sensitivity in each wavelength in the measurement wavelength range (visible to near infrared), and the characteristic of sensitivity (spectral sensitivity) for each wavelength is known. The spectral sensitivity of PD34 may be known by calibration or the like. The cornea of the eye to be inspected and the light receiving part of the camera are optically coupled to each other, and an image of the cornea is formed on the light receiving part of the camera.

光源31からPD34までの光学系は筐体内に収められ、被検眼の角膜頂点が対物レンズの光軸と一致(X,Y方向)し、かつ対物レンズから角膜頂点までの一定にする(Z方向)ようアライメントを行う。アライメントの状態を検出する方法は公知の方法が用いられる。X,Y及びZのアライメント状態が許容範囲内になると、アライメントは完了となり、制御処理部35は測定を開始するトリガー信号を発する(オートスタート)。または操作者による測定スイッチ押下などをトリガーとして測定を開始しても良い(マニュアルスタート)。
また、瞬きをカメラ34で監視し、これをトリガーとして測定を開始してもよい。
The optical system from the light source 31 to the PD 34 is housed in a housing, and the corneal apex of the eye to be inspected coincides with the optical axis of the objective lens (X, Y direction) and is constant from the objective lens to the corneal apex (Z direction). ) Align. A known method is used as a method for detecting the alignment state. When the alignment states of X, Y and Z are within the permissible range, the alignment is completed and the control processing unit 35 issues a trigger signal to start the measurement (auto start). Alternatively, the measurement may be started by pressing the measurement switch by the operator (manual start).
Further, the blink may be monitored by the camera 34 and the measurement may be started by using this as a trigger.

測定が開始されると、先ずはスキャナ33の角度を測定光が対物レンズの光軸に沿って角膜に照射する角度(0°)に合わせ、広帯域波長掃引型光源31から特定の略単波長(波長範囲が狭い)を被検眼角膜に照射し、この反射光をPD34で受光する。波長を掃引(変化)して各波長における光量を取得する。各波長で取得したPD34の受光量に各波長におけるPD34の分光感度を乗じて角膜の波長ごとの反射率分布を得る。得られた分光分布に対してスペクトル解析を行うことで涙液の油脂層、水層、ムチン層各々の厚みを求めることができる。 When the measurement is started, first, the angle of the scanner 33 is adjusted to the angle (0 °) at which the measurement light irradiates the corneal membrane along the optical axis of the objective lens, and the wideband wavelength sweep type light source 31 has a specific substantially single wavelength ( The wavelength range is narrow) is applied to the lens to be examined, and the reflected light is received by the PD34. The wavelength is swept (changed) to obtain the amount of light at each wavelength. The amount of light received by the PD34 acquired at each wavelength is multiplied by the spectral sensitivity of the PD34 at each wavelength to obtain a reflectance distribution for each wavelength of the cornea. By performing spectral analysis on the obtained spectral distribution, the thickness of each of the oil and fat layer, the aqueous layer, and the mucin layer of tears can be obtained.

角膜頂点以外の部位に関してもスキャナ33の角度を変更して同様の処理を行うことで各部位に相当する画素の分光分布から涙液層厚を求め、涙液の厚みの分布を求めることができる。スキャナ33の角度と角膜上の部位には相関があるため各部位での各波長での反射率が記録されているため、得られた信号を組み合わせることで角膜のカラー画像(角膜をカラーカメラで観察したときの画像)を再現することが可能となる。 By changing the angle of the scanner 33 and performing the same processing for a part other than the apex of the cornea, the tear film thickness can be obtained from the spectral distribution of the pixels corresponding to each part, and the tear thickness distribution can be obtained. .. Since there is a correlation between the angle of the scanner 33 and the part on the cornea, the reflectance at each wavelength at each part is recorded. Therefore, by combining the obtained signals, a color image of the cornea (the cornea is captured by a color camera). It is possible to reproduce the image when observed).

連続して涙液層の時系列の変化を観察する場合、初回(任意の一測定)の測定を上記方法にて行い、涙液各層の厚み(絶対値)を求め、以降の測定は初回に対する相対的な変化を得ればよい。この場合、初回に対する角膜上各部位における色(干渉色)の変化を観測すればよい。
スキャナ33の各角度(角膜上の各部位)にて、光源の波長をR(600nm近傍)、G(500nm近傍)、B(400nm近傍)の3波長に変化させ各々反射光量データを重ねあわせることで、カラー画像を得ることができ、当該カラー画像を時系列に取得し、比較することで、涙液層の時間的な相対変化を知ることができる。前記初回の測定では涙液層厚(絶対値)が求められているのでこれと比較することで各時間における涙液層厚(絶対値)を得ることができる。初回の測定を毎回実施することも可能であるが、広い波長範囲について反射率分光分布を取得する必要があるため、一回の測定に時間を要する。これに対して二回目以降の測定に関して一測定に対して3枚の画像(RGB)を取得するのみで済むため、測定時間を大幅に短縮でき、短い時間間隔での涙液層厚の変化を測定することができる。R画像、G画像、B画像を等間隔で連続的に取得し(R,G,B,R,G,B,R,G,B…)得られた色の画像と前二画像を合わせてカラー画像を得るようにすれば、毎回新たに3枚の画像を取得する必要がなくなり測定間隔を短縮することができる。
When observing the time-series change of the tear film continuously, the first measurement (arbitrary measurement) is performed by the above method, the thickness (absolute value) of each tear film is obtained, and the subsequent measurements are for the first measurement. You just need to get a relative change. In this case, the change in color (interference color) at each site on the cornea with respect to the first time may be observed.
At each angle of the scanner 33 (each part on the cortex), the wavelength of the light source is changed to three wavelengths of R (near 600 nm), G (near 500 nm), and B (near 400 nm), and the reflected light amount data is superimposed on each. Therefore, a color image can be obtained, and by acquiring and comparing the color images in time series, it is possible to know the relative change over time of the tear film. Since the tear film thickness (absolute value) is obtained in the first measurement, the tear film thickness (absolute value) at each time can be obtained by comparing with this. It is possible to carry out the first measurement every time, but it takes time for one measurement because it is necessary to acquire the reflectance spectral distribution for a wide wavelength range. On the other hand, for the second and subsequent measurements, it is only necessary to acquire three images (RGB) for one measurement, so the measurement time can be significantly shortened, and the change in tear film thickness at short time intervals can be seen. Can be measured. R image, G image, B image are continuously acquired at equal intervals (R, G, B, R, G, B, R, G, B ...) and the obtained color image and the previous two images are combined. If a color image is obtained, it is not necessary to acquire three new images each time, and the measurement interval can be shortened.

得られた角膜上の各部位での涙液層厚を測定し厚さを色に変換した擬似カラー厚みマップを作成、画面上に表示することにより、涙液層の厚み分布を示すことができる。各時間における厚みマップを画面上に並べて表示することで、継時的な変化を確認することができる。時間ごとの画像を画面上の同一部位に切替えて表示することで擬似動画として呈示することができる。指定した厚みを下回った部分を強調して表示したり、前記部分の面積を求め表示しても良い。 The thickness distribution of the tear film can be shown by measuring the thickness of the tear film at each site on the obtained cornea, creating a pseudo-color thickness map in which the thickness is converted into color, and displaying it on the screen. .. By displaying the thickness map at each time side by side on the screen, it is possible to confirm the change over time. By switching the image for each hour to the same part on the screen and displaying it, it can be presented as a pseudo moving image. The portion less than the specified thickness may be emphasized and displayed, or the area of the portion may be obtained and displayed.

当構成によって、SLOとほぼ同じ構成であるのでSLOとの複合機が大部分の部品を共通化して容易に達成することができる。 With this configuration, since it has almost the same configuration as the SLO, it can be easily achieved by sharing most of the parts with the multifunction device with the SLO.

(角膜曲率誤差の補正)
入射した光束の角膜反射を効率よく取得するためには光線を角膜の各部位に対して垂直に入射することが望ましい。また、解像度の良い涙液層厚データを取得するためには角膜表面と絞りを共役に保つ必要がある。平均的な角膜曲率半径(例えばr7.7mm)として構成されている。しかし、実際には角膜の曲率半径には個人差があり、およそr6mmから9mmの範囲で分布している上、実際の角膜は中心から周辺に向かうほど曲率半径が大きく(緩く)なる非球面形状である。さらに角膜乱視眼や円錐角膜など球面からずれる場合もある。角膜が理想的なr7.7の球面に対して、Zアライメント信号により角膜頂点と絞りが共役になるようにアライメントが完了すると、スキャナと角膜中心(r7.7mm)が共役になるように構成されている(逆でも可)。しかし、角膜の曲率半径が7.7mmからずれている場合、角膜頂点と角膜曲率中心の関係が崩れてしまうため、どちらか一方は期待する位置からずれて配置されてしまう。よって、最適な結果が得られにくくなってしまう。
(Corneal curvature error correction)
In order to efficiently acquire the corneal reflex of the incident light beam, it is desirable that the light beam is incident perpendicular to each part of the cornea. In addition, it is necessary to keep the corneal surface and the diaphragm conjugate in order to obtain high-resolution tear layer thickness data. It is configured as an average corneal radius of curvature (eg r7.7 mm). However, in reality, there are individual differences in the radius of curvature of the cornea, and it is distributed in the range of about r6 mm to 9 mm, and the actual cornea has an aspherical shape with a larger (loose) radius of curvature from the center to the periphery. Is. In addition, the corneal astigmatism may deviate from the spherical surface such as the eye or keratoconus. When the alignment is completed so that the cornea is coupled to the ideal r7.7 sphere by the Z alignment signal, the scanner and the center of the cornea (r7.7 mm) are configured to be conjugated. (The reverse is also possible). However, if the radius of curvature of the cornea deviates from 7.7 mm, the relationship between the apex of the cornea and the center of curvature of the cornea is broken, and one of them is displaced from the expected position. Therefore, it becomes difficult to obtain the optimum result.

(プラチド法)
対物レンズの周囲には遮光板上に複数の同心円状の透光部を有するプラチド板を配置する。プラチド板は裏面(被検眼とは反対の面)に配置した光源(近赤外LED等)により照明され、同心円状の光源となり被検眼角膜を照明する。角膜で反射した光束は角膜曲率により多重リング状の虚像を生じる。前記虚像の像をダイクロイックミラーで反射してカメラで撮像し、各リング像の大きさ、形状の変化より公知の方法で角膜形状の分布を得る。得られた角膜の形状による補正を涙液層厚データに対して行うことで、精度の高い涙液層厚を得ることができる。
(Purachido method)
A purachido plate having a plurality of concentric translucent portions is arranged on a light-shielding plate around the objective lens. The purachido plate is illuminated by a light source (near-infrared LED, etc.) arranged on the back surface (the surface opposite to the eye to be inspected), and becomes a concentric light source to illuminate the cornea to be inspected. The luminous flux reflected by the cornea produces a multi-ring virtual image due to the curvature of the cornea. The image of the virtual image is reflected by a dichroic mirror and imaged by a camera, and the distribution of the corneal shape is obtained by a known method from the change in the size and shape of each ring image. Highly accurate tear layer thickness can be obtained by correcting the obtained corneal shape for the tear layer thickness data.

(OCT法)
当該装置に図示しない前眼部断層画層を取得可能な前眼部OCT装置を有する。OCT測定光は対物レンズを介してスキャナで前眼部をスキャンする。スキャン方法は放射線スキャン、ラスタスキャンなどがある。前眼部断面画像(少なくとも角膜表面を含む)を取得し、断面画像を解析することで角膜形状を求める。
(OCT method)
The device has an anterior ocular OCT device capable of acquiring an anterior tomographic layer (not shown). The OCT measurement light scans the anterior segment of the eye with a scanner through the objective lens. Scan methods include radiation scan and raster scan. A cross-sectional image of the anterior segment of the eye (including at least the surface of the cornea) is acquired, and the corneal shape is obtained by analyzing the cross-sectional image.

また、(時系列)画像を収集するためのモダリティは任意であってよく、正面画像収集部を含んでいてもよい。 Further, the modality for collecting (time series) images may be arbitrary, and may include a front image collecting unit.

正面画像収集部は、前眼部(角膜等)の正面画像を取得するよう構成され、一連の正面画像(正面画像群)からなる(時系列)画像を収集する。正面画像収集部は、例えば、従来のデジタルスリットランプ顕微鏡と同様の構成を備える。 The front image collecting unit is configured to acquire a front image of the anterior eye portion (cornea or the like), and collects a (time series) image consisting of a series of front images (front image group). The front image collecting unit has, for example, a configuration similar to that of a conventional digital slit lamp microscope.

〈データ処理部40〉
データ処理部40は、各種のデータ処理を行う。例えば、データ処理部40は、画像処理や画像解析を行う。データ処理部40は、分布情報取得部44を含む。
<Data processing unit 40>
The data processing unit 40 performs various data processing. For example, the data processing unit 40 performs image processing and image analysis. The data processing unit 40 includes a distribution information acquisition unit 44.

〈分布情報取得部44〉
分布情報取得部44は、(時系列)画像に含まれる複数の画像のそれぞれを解析することにより、涙液の厚みの分布情報を取得する。
<Distribution information acquisition unit 44>
The distribution information acquisition unit 44 acquires distribution information of the thickness of the tear fluid by analyzing each of the plurality of images included in the (time series) image.

フルオレセイン等の蛍光色素を用いた蛍光造影画像については、従来と同様に、蛍光強度(画素値)に基づき涙液の厚みを推定することによって分布情報を作成することができる。また、従来と同様に、涙液層(例えば油層)の表面反射と裏面反射とによる干渉模様に基づき涙液の厚みを推定することによって分布情報を作成することも可能である。 For a fluorescence contrast image using a fluorescent dye such as fluorescein, distribution information can be created by estimating the thickness of the tear fluid based on the fluorescence intensity (pixel value) as in the conventional case. Further, as in the conventional case, it is also possible to create distribution information by estimating the thickness of the tear fluid based on the interference pattern between the front surface reflection and the back surface reflection of the tear film layer (for example, the oil layer).

分布情報取得部44は、画像収集部30から収集画像を入力し、その画像に基づいて涙液厚分布情報を取得する。(時系列)画像が得られ、それに含まれる複数の3次元画像のそれぞれに対してセグメンテーションが適用された場合には、各3次元画像に対応する涙液厚分布情報が取得される。 The distribution information acquisition unit 44 inputs the collected image from the image collection unit 30, and acquires the tear thickness distribution information based on the image. When a (time-series) image is obtained and segmentation is applied to each of the plurality of three-dimensional images contained therein, the tear thickness distribution information corresponding to each three-dimensional image is acquired.

分布情報取得部44は、特定された油層領域及び液層領域(の少なくとも一方)に基づいて、スキャン範囲内の各測定点における涙液層の厚みを求める。涙液層の厚みは、例えば、油層領域の厚み、液層領域の厚み、及び、涙液全体の厚みのうちのいずれかであってよい。ここで、液層領域の厚みは、ムチン層を含む液層の厚みであってもよいし、ムチン層を含まない液層の厚みでもよい。後者の場合、ムチン層の厚みを求めることもできる。 The distribution information acquisition unit 44 obtains the thickness of the tear film at each measurement point within the scan range based on the specified oil layer region and (at least one of) the liquid layer region. The thickness of the tear film may be, for example, any one of the thickness of the oil layer region, the thickness of the liquid layer region, and the thickness of the entire tear fluid. Here, the thickness of the liquid layer region may be the thickness of the liquid layer containing the mucin layer or the thickness of the liquid layer not containing the mucin layer. In the latter case, the thickness of the mucin layer can also be determined.

このような処理により、例えば、油層の表面(油層と空気との境界)と裏面(油層の液層との境界)との間の距離や、液層の前面(油層の液層との境界)と裏面(液層と角膜との境界)との間の距離や、油層の表面と液層の裏面との間の距離などが算出される。 By such treatment, for example, the distance between the front surface (boundary between the oil layer and the air) and the back surface (the boundary between the oil layer and the liquid layer) of the oil layer and the front surface of the liquid layer (the boundary with the liquid layer of the oil layer). The distance between the surface and the back surface (the boundary between the liquid layer and the corneum) and the distance between the front surface of the oil layer and the back surface of the liquid layer are calculated.

各測定点における厚みの算出は、例えば、涙液層に相当する画素の数を所定の測定方向に沿ってカウントする処理と、それにより得られた画素の数と画素ピッチに対応する距離(単位距離)とを乗算する処理とを含む。 The thickness at each measurement point is calculated, for example, by counting the number of pixels corresponding to the tear film along a predetermined measurement direction, and the number of pixels obtained by the process and the distance (unit) corresponding to the pixel pitch. Includes the process of multiplying the distance).

ここで、画素数をカウントする方向(上記測定方向)は任意であり、例えば、スキャンにおけるAライン方向、又は、角膜表面の各位置における法線方向を測定方向として適用することができる。角膜表面の各位置における法線方向を特定する処理は、例えば、角膜表面の曲面近似と、各位置における接平面の特定と、各接平面の法線の特定とを含む。 Here, the direction for counting the number of pixels (the measurement direction) is arbitrary, and for example, the A-line direction in scanning or the normal direction at each position on the corneal surface can be applied as the measurement direction. The process of specifying the normal direction at each position of the corneal surface includes, for example, approximation of the curved surface of the corneal surface, specification of the tangent plane at each position, and specification of the normal of each tangent plane.

分布情報取得部44は、特定された所定領域(例えば角膜表面)を平面化する処理(フラットニング)を3次元画像に適用することも可能である。フラットニングを行うことで、厚みの算出が容易になる。また、フラットニングされた画像を表示することで、厚みの分布を容易に把握することができる。 The distribution information acquisition unit 44 can also apply a process (flattening) for flattening a specified predetermined region (for example, the surface of the cornea) to a three-dimensional image. Flattening makes it easier to calculate the thickness. Further, by displaying the flattened image, the thickness distribution can be easily grasped.

分布情報取得部44は、取得した涙液厚分布情報に基づいて、涙液の破壊領域を特定することもできる。破壊領域は、例えば、油層が破壊された領域(油層領域が検出されない領域)、及び、液層が破壊された領域(液層領域が検出されない領域)の一方、又は、これら領域の組み合わせである。涙液全体が破壊された領域では油層領域も液層領域も検出されない。 The distribution information acquisition unit 44 can also specify the tear destruction region based on the acquired tear thickness distribution information. The fracture region is, for example, one of the region where the oil layer is destroyed (the region where the oil layer region is not detected) and the region where the liquid layer is destroyed (the region where the liquid layer region is not detected), or a combination of these regions. .. Neither the oil layer region nor the liquid layer region is detected in the region where the entire tear fluid is destroyed.

典型的な例において、分布情報取得部44は、油層領域の厚みが所定閾値以下である部分を油層が破壊された領域として特定することができる。また、分布情報取得部44は、液層領域の厚みが所定閾値以下である部分を液層が破壊された領域として特定することができる。また、分布情報取得部44は、涙液領域(油層領域と液層領域との合成領域)の厚みが所定閾値以下である部分を涙液層全体が破壊された領域として特定することができる。 In a typical example, the distribution information acquisition unit 44 can specify a portion where the thickness of the oil layer region is equal to or less than a predetermined threshold value as a region where the oil layer is destroyed. Further, the distribution information acquisition unit 44 can specify a portion where the thickness of the liquid layer region is equal to or less than a predetermined threshold value as a region where the liquid layer is destroyed. Further, the distribution information acquisition unit 44 can specify a portion where the thickness of the tear fluid region (composite region of the oil layer region and the liquid layer region) is equal to or less than a predetermined threshold value as a region where the entire tear fluid layer is destroyed.

〈操作部50〉
操作部50は、眼科検査装置1に対してユーザが指示を入力するために使用される。操作部50は、眼科装置やコンピュータに用いられる公知の操作デバイスを含んでよい。例えば、操作部50は、マウス、タッチパッド、トラックボール、キーボード、ペンタブレット、操作パネル、ジョイスティック、ボタン、スイッチ等を含んでよい。また、操作部50は、タッチパネルを含んでよい。この場合、制御部10は、眼科検査装置1を操作するためのGUIをタッチパネルに表示することができる。
<Operation unit 50>
The operation unit 50 is used for the user to input an instruction to the ophthalmologic examination device 1. The operation unit 50 may include a known operation device used for an ophthalmic device or a computer. For example, the operation unit 50 may include a mouse, a touch pad, a trackball, a keyboard, a pen tablet, an operation panel, a joystick, a button, a switch, and the like. Further, the operation unit 50 may include a touch panel. In this case, the control unit 10 can display the GUI for operating the ophthalmologic examination device 1 on the touch panel.

〈正面画像取得部60〉
正面画像取得部60は、前眼部(角膜等)の正面画像を取得する。正面画像を取得するための処理は任意である。第1の例において、正面画像取得部60は、前眼部を撮影するための構成を含んでよい。例えば、正面画像取得部60は、スリットランプ顕微鏡の光学系、眼底カメラの光学系などを含んでよい。
<Front image acquisition unit 60>
The front image acquisition unit 60 acquires a front image of the anterior eye portion (cornea or the like). The process for acquiring the front image is optional. In the first example, the front image acquisition unit 60 may include a configuration for photographing the anterior eye portion. For example, the front image acquisition unit 60 may include an optical system of a slit lamp microscope, an optical system of a fundus camera, and the like.

第2の例において、正面画像取得部60は、当該被検眼の前眼部の正面画像を外部装置から取得するための構成を含んでよい。例えば、正面画像取得部60は、LAN、インターネット、専用線等の通信回線を介してデータの送受信を行うための通信デバイスを含んでよい。この場合、正面画像取得部60は、例えば電子カルテシステムや画像アーカイビングシステムに格納されている当該被検眼の前眼部の正面画像を、患者IDやDICOMタグ等を検索クエリとして取得することができる。 In the second example, the front image acquisition unit 60 may include a configuration for acquiring a front image of the anterior eye portion of the eye to be inspected from an external device. For example, the front image acquisition unit 60 may include a communication device for transmitting / receiving data via a communication line such as a LAN, the Internet, or a dedicated line. In this case, the front image acquisition unit 60 may acquire, for example, the front image of the anterior segment of the eye to be inspected stored in the electronic medical record system or the image archiving system using the patient ID, DICOM tag, or the like as a search query. can.

画像収集部30により収集された画像と、正面画像取得部60により取得された正面画像とのレジストレーションを行うことができる。レジストレーションは、例えば、双方の画像から特徴部位(角膜頂点、瞳孔、瞳孔中心、瞳孔重心、虹彩、虹彩中心、虹彩重心等)を検出する処理と、双方の特徴部位を基準として双方の画像を位置合わせする処理とを通じて行うことができる。 Registration can be performed between the image collected by the image collecting unit 30 and the front image acquired by the front image acquisition unit 60. Registration is performed, for example, by detecting a characteristic site (cornea apex, pupil, pupil center, pupil center of gravity, iris, iris center, iris center of gravity, etc.) from both images, and using both images as a reference. It can be done through the process of alignment.

同様に、涙液厚の分布マップ、破壊領域の分布マップ、評価結果の分布マップ等の各種のマップと、正面画像取得部60により取得された正面画像とのレジストレーションを行うこともできる。このレジストレーションは、例えば、マップの基になった3次元画像と正面画像とのレジストレーションの結果を利用して行われる。 Similarly, various maps such as a tear thickness distribution map, a fracture area distribution map, and an evaluation result distribution map can be registered with the front image acquired by the front image acquisition unit 60. This registration is performed using, for example, the result of registration between the three-dimensional image on which the map is based and the front image.

〈動作〉
図3に、眼科検査装置の動作を表すフローチャートを示す。
例示的な眼科検査装置が実行可能な動作の幾つかの例を説明する。本例において実行される処理の流れを図3に示す。なお、患者ID等の入力や、被検眼に対する光学系のアライメントや、光学系のフォーカス調整や、光路長調整、スキャン範囲の設定などの準備的処理は、既になされているものとする。
<motion>
FIG. 3 shows a flowchart showing the operation of the ophthalmologic examination device.
Some examples of actions that an exemplary ophthalmologic examination device can perform will be described. FIG. 3 shows the flow of processing executed in this example. It is assumed that preparatory processing such as input of the patient ID, alignment of the optical system with respect to the eye to be inspected, focus adjustment of the optical system, optical path length adjustment, and setting of the scan range has already been performed.

(S3:涙液厚分布情報を作成する)
(なお、詳細は、図6及びその説明箇所参照)
まず、画像収集部30が、上述の「(画像収集部30)」等で説明したように、被検眼を繰り返し撮影することにより、角膜上の涙液の動態を表す(時系列)画像を収集する。典型的には、蛍光造影撮影、干渉撮影のうちの少なくとも1つを行うことができる。
なお、被検眼の前眼部を撮影することにより、角膜上の涙液を表す画像をひとつ又は複数収集する。さらに、1次元又は2次元にスキャンして画像を収集してもよい。
(S3: Create tear thickness distribution information)
(For details, refer to FIG. 6 and its explanation).
First, the image collecting unit 30 collects (time-series) images showing the dynamics of tears on the cornea by repeatedly photographing the eye to be inspected, as described in the above-mentioned "(Image collecting unit 30)" and the like. do. Typically, at least one of fluorescence contrast imaging and interference imaging can be performed.
By photographing the anterior segment of the eye to be inspected, one or more images showing tears on the cornea are collected. Further, images may be collected by scanning one-dimensionally or two-dimensionally.

表示制御部11は、収集された画像を表示デバイス2に表示することができる。表示される画像は、所望のレンダリングを3次元画像に適用して得られた画像であり、例えば、プロジェクション画像やシャドウグラム等の正面画像でもよいし、Bスキャン像等の断層像でもよいし、ボリュームレンダリング画像等の擬似的3次元画像でもよい。 The display control unit 11 can display the collected images on the display device 2. The displayed image is an image obtained by applying a desired rendering to a three-dimensional image, and may be, for example, a front image such as a projection image or a shadow gram, or a tomographic image such as a B scan image. It may be a pseudo three-dimensional image such as a volume rendered image.

時系列画像が収集された場合、これに含まれる1以上の3次元画像をそれぞれレンダリングし、それにより得られた1以上のレンダリング画像を表示デバイス2に表示することができる。複数のレンダリング画像を表示する場合、これらを時系列に応じて配列することが可能である。また、複数のレンダリング画像を時系列の順に切り替えて表示することも可能である。 When the time-series images are collected, one or more three-dimensional images included in the time-series images can be rendered, and the obtained one or more rendered images can be displayed on the display device 2. When displaying a plurality of rendered images, it is possible to arrange them in chronological order. It is also possible to switch and display a plurality of rendered images in chronological order.

また、時系列画像が収集された場合、時系列画像を構成する一連の3次元画像のうちから瞬目画像を特定することができる。更に、一連の瞬目画像のうちの最後の瞬目画像又はその次の画像を、開瞼開始時の画像(前述の基準画像)に設定することができる。 Further, when the time-series images are collected, the blink image can be specified from the series of three-dimensional images constituting the time-series image. Further, the last blink image or the next image in the series of blink images can be set as the image at the start of eyelid opening (the above-mentioned reference image).

続いて、分布情報取得部44は、収集された画像に基づいて、涙液厚分布情報を作成する。 Subsequently, the distribution information acquisition unit 44 creates tear thickness distribution information based on the collected images.

時系列画像が収集された場合、分布情報取得部44は、この時系列画像に含まれる複数の画像のそれぞれについて、そのセグメンテーション結果から涙液厚分布情報を作成する。それにより、時系列画像に含まれる複数の画像に対応する複数の涙液厚分布情報が得られる。複数の涙液厚分布情報は、涙液の厚み分布の経時変化、つまり涙液の動態を表す。 When the time-series images are collected, the distribution information acquisition unit 44 creates tear thickness distribution information from the segmentation results for each of the plurality of images included in the time-series images. As a result, a plurality of tear thickness distribution information corresponding to the plurality of images included in the time-series image can be obtained. The plurality of tear thickness distribution information represents the time course of the tear thickness distribution, that is, the dynamics of the tear solution.

(S4:前眼部の正面画像を取得する)
次に、正面画像取得部60が、例えば、前眼部を撮影することにより、電子カルテシステム等にアクセスすることにより、又は、ステップS3で収集された画像をレンダリングすることにより、前眼部の正面画像を取得する。
(S4: Acquire a front image of the anterior segment of the eye)
Next, the front image acquisition unit 60 of the anterior eye portion, for example, by photographing the anterior eye portion to access an electronic medical record system or the like, or by rendering the image collected in step S3. Get the front image.

正面画像を取得するタイミングは任意であってよい。例えば、ステップS3よりも前又は後に、電子カルテシステム等にアクセスすることにより、又は、前眼部を撮影することにより、前眼部の正面画像を取得することができる。或いは、ステップS3よりも後の任意のタイミングにおいて、ステップS3で収集された画像をレンダリングすることにより、前眼部の正面画像を取得することができる。 The timing for acquiring the front image may be arbitrary. For example, the front image of the anterior eye portion can be acquired by accessing the electronic medical record system or the like before or after step S3, or by photographing the anterior eye portion. Alternatively, the front image of the anterior eye portion can be acquired by rendering the image collected in step S3 at an arbitrary timing after step S3.

(S5:涙液厚分布画像と正面画像との合成画像を表示する)
続いて、表示制御部11(及びデータ処理部40)が、ステップS3で作成された涙液厚分布情報に基づいて画像(涙液厚分布画像)を形成し、この涙液厚分布画像とステップS4で取得された正面画像とを合成して表示デバイス2に表示する。涙液厚分布画像は、例えば、涙液厚分布情報が表す各点の厚み値を疑似カラーで表現した疑似カラーマップである。
(S5: Display a composite image of the tear thickness distribution image and the front image)
Subsequently, the display control unit 11 (and the data processing unit 40) forms an image (tear thickness distribution image) based on the tear thickness distribution information created in step S3, and the tear thickness distribution image and the step. The front image acquired in S4 is combined and displayed on the display device 2. The tear thickness distribution image is, for example, a pseudo color map in which the thickness value of each point represented by the tear thickness distribution information is expressed in pseudo color.

一例において、涙液厚分布画像と正面画像との合成表示は、涙液厚分布画像と正面画像とを合成する画像処理と、それにより形成された合成画像を表示する制御とを含む。他の例にいて、合成表示は、レイヤー表示機能等を利用することにより涙液厚分布画像と正面画像とを重ねて表示する制御を含む。このように2つ(以上)の画像を表示制御で重ねて得られた表示画像も合成画像の例である。合成表示において、涙液厚分布画像と正面画像とのレジストレーションを行うことができる。このレジストレーションは、例えば、涙液厚分布画像の基になった3次元画像と正面画像とのレジストレーションを介して実行される。 In one example, the composite display of the tear thickness distribution image and the front image includes an image process for synthesizing the tear thickness distribution image and the front image, and a control for displaying the composite image formed by the image processing. In another example, the composite display includes a control of superimposing the tear thickness distribution image and the front image by using a layer display function or the like. A display image obtained by superimposing two (or more) images under display control in this way is also an example of a composite image. In the composite display, registration between the tear thickness distribution image and the front image can be performed. This registration is performed, for example, through the registration of the three-dimensional image on which the tear thickness distribution image is based and the front image.

複数の画像又は時系列画像が収集された場合、これに含まれる1以上の3次元画像に基づく涙液厚分布画像と正面画像との合成画像を表示デバイス2に表示することができる。複数の合成画像を表示する場合、これらを時系列に応じて配列することが可能である。また、複数の合成画像を時系列の順に切り替えて表示することも可能である。
(時系列画像)
図3において時系列画像を取得するためには、例えば、ステップS3及びS4の処理を予め定められた回数又は時間、繰り返して実行し、取得された画像(データ)を記憶部20に時系列画像(データ)として記憶し、ステップS5で、表示制御部11(及びデータ処理部40)が、記憶部20から読み出した時系列画像(データ)を複数の静止画又は動画により表示デバイス2に表示すればよい。
When a plurality of images or time-series images are collected, a composite image of a tear thickness distribution image based on one or more three-dimensional images included therein and a front image can be displayed on the display device 2. When displaying a plurality of composite images, it is possible to arrange them according to the time series. It is also possible to switch and display a plurality of composite images in chronological order.
(Time series image)
In order to acquire a time-series image in FIG. 3, for example, the processes of steps S3 and S4 are repeatedly executed for a predetermined number of times or time, and the acquired image (data) is stored in the storage unit 20 as a time-series image. It is stored as (data), and in step S5, the display control unit 11 (and the data processing unit 40) displays the time-series image (data) read from the storage unit 20 on the display device 2 by a plurality of still images or moving images. Just do it.

図6に、涙液厚分布情報を作成するための動作を表すフローチャートを示す。このフローチャートは、図3のステップS3の詳細フローチャートの一例を示す。
なお、薄膜・涙液層の厚さ測定に関しては、例えば、以下のインターネット・ホームページ又は文献に記載されたような、周知又は公知の方法を用いることができる。
・https://www.hamamatsu.com/jp/ja/technology/innovation/spectroscopic/index.html
・国際公開第2016/147782号
・Fogt et al. 「Interferometric measurement of tear film thickness by use of spectral oscillations」, J. Opt. Soc. Am. A/Vol.15,No.1/January 1998, pp.268-275
FIG. 6 shows a flowchart showing an operation for creating tear thickness distribution information. This flowchart shows an example of the detailed flowchart of step S3 of FIG.
Regarding the measurement of the thickness of the thin film / tear film, for example, a well-known or known method as described in the following Internet homepage or literature can be used.
-Https: // www. hamamatsu. com / jp / ja / technology / innovation / spectroscopy / index. html
-International Publication No. 2016/147782-Fogt et al. "Interferometric measurement of tear film thickness by use of spectral oscillations", J. Mol. Opt. Soc. Am. A / Vol. 15, No. 1 / January 1998, pp.268-275

本実施の形態による涙液層厚み測定について、以下に説明する。
一般に、涙液層に光(白色光等)が入射すると、層内部で多重反射が発生し、各多重反射光の位相差は、光の波長と光路長によって決まる。ここで、
光路長=涙液層内で光が往復する距離×涙液の屈折率
である。
このように、反射する光の色は涙液層の厚みと相関する(なお、涙液の屈折率は個々については不明であることが想定されるため、予め定められた値・決まった値を用いることになる。)。一般に、光の色と涙液層の厚みの相関は線形関係となり、一例として、以下の式が挙げられる。
2nd=(m+(1/2))λ
ここで、n:屈折率、d:涙液層の厚み、m:整数、λ:波長(色に相当)
The tear layer thickness measurement according to this embodiment will be described below.
Generally, when light (white light or the like) is incident on the tear film, multiple reflections occur inside the layer, and the phase difference of each multiple reflected light is determined by the wavelength of the light and the optical path length. here,
Optical path length = distance for light to reciprocate in the tear film x refractive index of tear fluid.
In this way, the color of the reflected light correlates with the thickness of the tear film layer (note that the refractive index of the tear film is assumed to be unknown for each individual, so a predetermined value / fixed value is used. Will be used.). In general, the correlation between the color of light and the thickness of the tear film has a linear relationship, and the following equation is given as an example.
2nd = (m + (1/2)) λ
Here, n: refractive index, d: thickness of tear film, m: integer, λ: wavelength (corresponding to color)

しかし、「色」がわかっても分光分布がわからないと「膜厚」の特定はできない。よって、ある領域(この例では、角膜頂点等の少なくとも角膜中央部。)においての分光分布と「色」の双方を測定してこの時の分光分布から「層厚」を求めることができれば、「色」と「層厚」の関係を得ることができる。
本実施の形態では、少なくとも角膜中央部において分光分布(分光反射スペクトル)を測定することにより、「色」と「層厚」の関係を得る。そして、この関係を基準として他の部位の「色」(RGBカラー画像から得た)から「層厚」を推定する。
なお、角膜中央部に限らず適宜の予め定められた位置において測定した分光分布(分光反射スペクトル)を基準として用いても良い。
However, even if the "color" is known, the "film thickness" cannot be specified unless the spectral distribution is known. Therefore, if both the spectral distribution and the "color" in a certain region (in this example, at least the central part of the cornea such as the apex of the cornea) can be measured and the "layer thickness" can be obtained from the spectral distribution at this time, " The relationship between "color" and "layer thickness" can be obtained.
In the present embodiment, the relationship between "color" and "layer thickness" is obtained by measuring the spectral distribution (spectral reflection spectrum) at least in the central part of the cornea. Then, based on this relationship, the "layer thickness" is estimated from the "color" (obtained from the RGB color image) of other parts.
It should be noted that the spectral distribution (spectral reflection spectrum) measured at an appropriate predetermined position may be used as a reference, not limited to the central portion of the cornea.

以下各ステップを説明する。
・S101 光源部波長掃引
測定が開始されると、画像収集部30は、制御処理部35の制御により、光源31の波長を変化(掃引)させ、特定の略単波長(波長範囲が狭い)の光を、被検眼の少なくとも角膜中央部に照射し、この反射像をカメラ34で撮像する。画像収集部30は、制御処理部35により、ステップS101で波長を掃引(変化)して各波長における取得した画像を、分布情報取得部44に出力し、記憶部20に記憶する。なお、取得した画像には、R(600nm近傍)、G(500nm近傍)、B(400nm近傍)の3波長における画像も含まれる。
・S102 角膜中央部の分光反射分布を取得
分布情報取得部44は、画像収集部30から入力した画像により、少なくとも角膜中央部の各々の波長における反射率を得る。例えば、分布情報取得部44は、各波長で取得した各画像の少なくとも角膜中央部の画素の輝度値に各波長における既知のカメラの分光感度を乗じて、角膜の波長ごとの反射率分布を得る。分布情報取得部44は、得られた反射率分布を記憶部20に記憶する。
Each step will be described below.
S101 When the wavelength sweep measurement of the light source unit is started, the image acquisition unit 30 changes (sweeps) the wavelength of the light source 31 under the control of the control processing unit 35, and has a specific substantially single wavelength (wavelength range is narrow). Light is applied to at least the central part of the cornea of the eye to be inspected, and this reflected image is captured by the camera 34. The image collecting unit 30 sweeps (changes) the wavelength in step S101 by the control processing unit 35, outputs the image acquired at each wavelength to the distribution information acquisition unit 44, and stores it in the storage unit 20. The acquired image also includes images at three wavelengths of R (near 600 nm), G (near 500 nm), and B (near 400 nm).
S102 Acquiring the spectral reflection distribution of the central part of the cornea The distribution information acquisition unit 44 obtains the reflectance at least at each wavelength of the central part of the cornea from the image input from the image collecting unit 30. For example, the distribution information acquisition unit 44 obtains the reflectance distribution for each wavelength of the cornea by multiplying the luminance value of at least the pixel in the central part of the cornea of each image acquired at each wavelength by the spectral sensitivity of a known camera at each wavelength. .. The distribution information acquisition unit 44 stores the obtained reflectance distribution in the storage unit 20.

・S103 スペクトル解析による層厚算出
分布情報取得部44は、得られた分光反射スペクトルを解析して涙液層厚値を求める。涙液層からの分光分布は、膜厚に依存した特有のスペクトルになるので、このスペクトルを解析することで、膜厚を求めることができる。解析方法としては、例えば、カーブフィッティング法による解析(スペクトルの測定値と理論値の差(例、差の二乗等)が最小になる厚さを求める方法)や、高速フーリエ変換(FFT)による解析等の適宜の解析方法を用いることができる。
なお、分布情報取得部44は、涙液層厚としては、涙液層全体の厚さの他にも、涙液の油脂層、水層、ムチン層等の各々の厚みを適宜求めることができる。
・S104 カラー画像相関算出
分布情報取得部44は、反射スペクトルから色と層厚の相関を求める。分布情報取得部44は、色と層厚の相関のデータを記憶部20に記憶する。
例えば、「層厚」は、ステップS103で求められ、「色」はステップS101及びS102で、R(600nm近傍)、G(500nm近傍)、B(400nm近傍)の3波長における画像を既に取得しているので、各々撮影したこれらの角膜画像を重ねあわせることで、カラー画像を得ることで、求めることができる。これにより、例えば、上述した式「2nd=(m+(1/2))λ」のmを特定して、色(波長)と層厚の相関を求めることができる。
-S103 Layer thickness calculation by spectral analysis The distribution information acquisition unit 44 analyzes the obtained spectral reflection spectrum to obtain the tear film thickness value. Since the spectral distribution from the tear film becomes a peculiar spectrum depending on the film thickness, the film thickness can be obtained by analyzing this spectrum. As the analysis method, for example, analysis by curve fitting method (method for finding the thickness that minimizes the difference between the measured value of the spectrum and the theoretical value (eg, the square of the difference, etc.)) or analysis by the fast Fourier transform (FFT). An appropriate analysis method such as the above can be used.
As the tear film thickness, the distribution information acquisition unit 44 can appropriately determine the thickness of each of the oil and fat layer, the aqueous layer, the mucin layer, etc. of the tear fluid, in addition to the thickness of the entire tear fluid layer. ..
S104 Color image correlation calculation The distribution information acquisition unit 44 obtains the correlation between the color and the layer thickness from the reflection spectrum. The distribution information acquisition unit 44 stores the data of the correlation between the color and the layer thickness in the storage unit 20.
For example, the "layer thickness" is obtained in step S103, and the "color" is obtained in steps S101 and S102 at three wavelengths of R (near 600 nm), G (near 500 nm), and B (near 400 nm). Therefore, it can be obtained by obtaining a color image by superimposing these photographed corneal images. Thereby, for example, m of the above-mentioned formula “2nd = (m + (1/2)) λ” can be specified, and the correlation between the color (wavelength) and the layer thickness can be obtained.

・S105 R光による角膜広範囲撮影
つぎに、分布情報取得部44は、角膜頂点以外の部位に関しても各々の画素に関して同様の処理を行うことで、各部位に相当する画素の分光分布から涙液層厚を求め、涙液の厚みの分布を求めることができる。ここで、カメラ34は、カラーカメラでない(例えば、所謂白黒カメラ)ため、角膜上の「色」を直接観察することはできないが、光源31の波長をR(600nm近傍)、G(500nm近傍)、B(400nm近傍)の3波長に変化させ、各々撮影した角膜画像を重ねあわせることで、カラー画像を得ることができる。
まず、画像収集部30は、光源31の光源色をRとし角膜全体(測定範囲)の画像を得る。画像収集部30は、得られた画像を、分布情報取得部44に出力し、記憶部20に記憶する。する。
・S106 G光による角膜広範囲撮影
つぎに、画像収集部30は、光源31の光源色をGとし角膜全体(測定範囲)の画像を得る。画像収集部30は、得られた画像を、分布情報取得部44に出力し、記憶部20に記憶する。
・S107 B光による角膜広範囲撮影
つぎに、画像収集部30は、光源31の光源色をBとし角膜全体(測定範囲)の画像を得る。画像収集部30は、得られた画像を、分布情報取得部44に出力し、記憶部20に記憶する。
・S108 RGB画像によるカラー画像作成
つぎに、分布情報取得部44は、記憶部20を参照し、画像収集部30が得たR画像、G画像、B画像から、カラー画像(各領域の色)を得て、記憶部20に記憶する。分布情報取得部44は、可視光における各波長での画像が記録されているため、各々波長による画像を決められた比率で重ねあわせることにより角膜のカラー画像(角膜をカラーカメラで観察したときの画像)を再現することが可能となる。
-S105 R Wide-range corneal imaging with light Next, the distribution information acquisition unit 44 performs the same processing on each pixel for the parts other than the apex of the cornea, so that the tear film layer is obtained from the spectral distribution of the pixels corresponding to each part. The thickness can be obtained and the distribution of the thickness of the tear fluid can be obtained. Here, since the camera 34 is not a color camera (for example, a so-called black-and-white camera), it is not possible to directly observe the "color" on the cortex, but the wavelengths of the light source 31 are set to R (near 600 nm) and G (near 500 nm). A color image can be obtained by changing the wavelengths to B (near 400 nm) and superimposing the captured corneal images.
First, the image collecting unit 30 obtains an image of the entire cornea (measurement range) with the light source color of the light source 31 as R. The image collecting unit 30 outputs the obtained image to the distribution information acquisition unit 44 and stores it in the storage unit 20. do.
S106 Wide-range corneal imaging with G light Next, the image collecting unit 30 obtains an image of the entire cornea (measurement range) with the light source color of the light source 31 as G. The image collecting unit 30 outputs the obtained image to the distribution information acquisition unit 44 and stores it in the storage unit 20.
S107 B Wide-range corneal imaging with light Next, the image collecting unit 30 obtains an image of the entire cornea (measurement range) with the light source color of the light source 31 as B. The image collecting unit 30 outputs the obtained image to the distribution information acquisition unit 44 and stores it in the storage unit 20.
S108 Color image creation using RGB images Next, the distribution information acquisition unit 44 refers to the storage unit 20, and from the R image, G image, and B image obtained by the image collection unit 30, a color image (color of each region). Is obtained and stored in the storage unit 20. Since the distribution information acquisition unit 44 records images at each wavelength in visible light, a color image of the corneal membrane (when the corneal membrane is observed with a color camera) is obtained by superimposing the images according to each wavelength at a predetermined ratio. Image) can be reproduced.

・S109 カラー画像層厚換算
分布情報取得部44は、記憶部20を参照し、ステップS104で求めた、色と層厚の相関に基づき、カラー画像の各領域の「色」を「層厚」に換算(変換)する。
・S110 層厚マップ表示
分布情報取得部44は、各部位の「層厚」をマップ状に作成し、表示制御部11により表示デバイス22に表示する。たとえば、得られた角膜上の各部位での涙液層厚を色に変換した擬似カラー厚みマップを作成、画面上に表示することにより、涙液層の厚み分布を示すことができる。また、各時間における厚みマップを画面上に並べて表示することで、継時的な変化を確認することができる。また、時間ごとの画像を画面上の同一部位に切替えて表示することで擬似動画として呈示することができる。また、指定した厚みを下回った部分を強調して表示したり、前記部分の面積を求め表示しても良い。
S109 color image layer thickness conversion The distribution information acquisition unit 44 refers to the storage unit 20 and sets the “color” of each region of the color image to “layer thickness” based on the correlation between the color and the layer thickness obtained in step S104. Convert to (convert).
S110 Layer thickness map display The distribution information acquisition unit 44 creates a “layer thickness” of each part in a map shape, and displays it on the display device 22 by the display control unit 11. For example, the thickness distribution of the tear layer can be shown by creating a pseudo color thickness map in which the thickness of the tear layer at each site on the obtained cornea is converted into a color and displaying it on the screen. In addition, by displaying the thickness map at each time side by side on the screen, it is possible to confirm the change over time. Further, by switching the image for each time to the same part on the screen and displaying it, it can be presented as a pseudo moving image. Further, the portion less than the specified thickness may be emphasized and displayed, or the area of the portion may be obtained and displayed.

なお、画像収集部30及び/又は分布情報取得部44は、取得、出力、及び/又は入力した画像や、色と層厚の相関等の各データを適宜のタイミングで記憶部20に記憶すること及び/又は記憶部20から読み出すこと、また、表示制御部11により表示デバイス2に表示することができる。また、ステップS105、S106、S107において、R,G,Bの各画像の取得順序は、適宜定めることができる。 The image collecting unit 30 and / or the distribution information acquisition unit 44 stores the acquired, output, and / or input images and each data such as the correlation between the color and the layer thickness in the storage unit 20 at an appropriate timing. And / or can be read from the storage unit 20 and displayed on the display device 2 by the display control unit 11. Further, in steps S105, S106, and S107, the acquisition order of the R, G, and B images can be appropriately determined.

(時系列処理)
以降、時系列測定を実施する場合は、分布情報取得部44及び画像収集部30等は、ステップS105以降をループ処理する。
すなわち、時系列画像を取得する場合は、図4のステップS105以降を繰り返してカラー画像を得ることで層厚時系列マップを順次作成することで得られる。但し、常に3枚(RGB)の画像を取得して1枚の層厚マップを得ていたのでは時間がかかり、その間に涙液層が変化してしまう場合も考えられる。そこで、本実施の形態では、次のように各画像を取得する。すなわち、
(i)一枚目のR画像(R1)と、一枚目のG画像(G1)と、一枚目のB画像(B1)により、一枚目の層厚マップを得る。
(ii)つぎに、二枚目の層厚マップは、二枚目のR画像(R2)を取得し、既に取得された一枚目のG画像(G1)及びB画像(B1)と、二枚目のR画像(R2)から得る。
(iii)さらに、三枚目の層厚マップは、二枚目のG画像(G2)を取得し、すでに取得された一枚目のB画像(B1)及び二枚目のR画像(R2)と、G画像(G2)から得る。
このように一色の画像のみ更新して連続してマップを作成すれば毎回3色の画像を取得するのに比べて更新処理が1/3になる。なお、R,G,Bの各画像の取得順序は、適宜定めることができる。
(Time series processing)
After that, when the time series measurement is carried out, the distribution information acquisition unit 44, the image acquisition unit 30, and the like perform loop processing in steps S105 and subsequent steps.
That is, when acquiring a time-series image, it is obtained by sequentially creating a layer thickness time-series map by repeating steps S105 and subsequent steps in FIG. 4 to obtain a color image. However, it takes time to always acquire three (RGB) images to obtain one layer thickness map, and it is conceivable that the tear film may change during that time. Therefore, in the present embodiment, each image is acquired as follows. That is,
(I) The first layer thickness map is obtained from the first R image (R1), the first G image (G1), and the first B image (B1).
(Ii) Next, in the second layer thickness map, the second R image (R2) is acquired, and the already acquired first G image (G1) and B image (B1) are obtained. Obtained from the first R image (R2).
(Iii) Further, the third layer thickness map acquires the second G image (G2), and the already acquired first B image (B1) and second R image (R2). And obtained from the G image (G2).
In this way, if only one color image is updated and a map is continuously created, the update process is reduced to 1/3 as compared with acquiring a three color image each time. The acquisition order of the R, G, and B images can be appropriately determined.

(図3、「S4:前眼部の正面画像を取得する」の変形例)
なお、図4のステップS108にて前眼部の画像は既にカラー画像として取得しているので、図3のステップS4で取得し直さなくてもよい。この場合、図3のステップS4を省略し、図3のステップS5の「涙液厚分布画像と正面画像との合成画像を表示する」処理では、分布情報取得部44は、図4のステップS108で得られた前眼部画像に、図4のステップS110で得られた層厚マップを重ねて表示すればよい。
(FIG. 3, a modified example of "S4: Acquiring a frontal image of the anterior segment of the eye")
Since the image of the anterior eye portion has already been acquired as a color image in step S108 of FIG. 4, it is not necessary to reacquire it in step S4 of FIG. In this case, step S4 in FIG. 3 is omitted, and in the process of “displaying a composite image of the tear thickness distribution image and the front image” in step S5 in FIG. 3, the distribution information acquisition unit 44 performs step S108 in FIG. The layer thickness map obtained in step S110 of FIG. 4 may be superimposed and displayed on the anterior eye portion image obtained in.

以上のように、本実施形態では、反射方向可変ミラーを所定角度旋回させ、涙液層に照射される光の入射角度を可変にすることで、一層正確な涙液層の厚みを測定することができる。さらに、反射方向可変ミラーを所定角度旋回及び前後移動させることで、例えば、球面である涙液層の法線方向から光を入射させることができ、一層正確な涙液層の厚みを測定することができる。
また、本実施形態の図2~図5等においては、ガルバノミラー(又は、スキャナ)33等の反射方向可変部材により光の反射方向を可変としている例を示したが、これに限らず、光を透過する装置構成として、ガルバノミラー(又は、スキャナ)33の代わりに光の透過方向可変部材を用いるように構成してもよい。このように、反射方向可変部材又は透過方向可変部材等の適宜の光束方向変更部材を用いることで、光束の方向を制御することができる。
As described above, in the present embodiment, the thickness of the tear film is measured more accurately by turning the reflection direction variable mirror at a predetermined angle and changing the incident angle of the light applied to the tear film. Can be done. Further, by turning the variable reflection direction mirror by a predetermined angle and moving it back and forth, for example, light can be incident from the normal direction of the tear film which is a spherical surface, and the thickness of the tear film can be measured more accurately. Can be done.
Further, in FIGS. 2 to 5 and the like of the present embodiment, an example in which the light reflection direction is variable by a reflection direction variable member such as a galvano mirror (or scanner) 33 is shown, but the present invention is not limited to this. As a device configuration for transmitting light, a light transmission direction variable member may be used instead of the galvano mirror (or scanner) 33. As described above, the direction of the light flux can be controlled by using an appropriate light flux direction changing member such as a member for changing the reflection direction or a member for changing the transmission direction.

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。 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.

1 眼科検査装置
2 表示デバイス
10 制御部
11 表示制御部
20 記憶部
30 画像収集部
40 データ処理部
44 分布情報取得部
50 操作部
1 Ophthalmic examination device 2 Display device 10 Control unit 11 Display control unit 20 Storage unit 30 Image collection unit 40 Data processing unit 44 Distribution information acquisition unit 50 Operation unit

Claims (9)

涙液層厚み測定装置であって、
光源と、検出部と、制御処理部と、前記制御処理部により光線の進行方向が制御される光束方向変更部材とを有し、被検眼の前眼部をスキャンすることにより、角膜上の涙液を表す画像を収集する画像収集部と、
前記画像収集部が収集した画像に基づいて、涙液の厚みの分布情報を取得する分布情報取得部と、
前記分布情報取得部により取得された涙液の厚みの分布画像を、表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記光源は、前記制御処理部の制御により、可視から近赤外の波長範囲で予め定められた波長の光を発光し、
前記光束方向変更部材は、射方向が定められ、さらに、被検眼との距離が可変に駆動されるよう構成され、前記制御処理部により、被検眼との距離と角度とが制御されることで、被検眼への測定光の入射角度を調整し、前記光源からの光を反射し、角膜に照射し、
前記検出部は、角膜からの反射光を前記光束方向変更部材を経て検出し、
前記制御処理部は、前記検出部が検出した信号により、角膜上の涙液の画像を得て、画像を前記分布情報取得部に出力し、
前記画像収集部が、角膜上の同一部位に対して複数の波長の光を照射し、その反射光量を検出し、前記分布情報取得部が、波長ごとの反射率の分布を得て、照射部位の涙液層の厚みを計測することを特徴とする涙液層厚み測定装置。
It is a tear layer thickness measuring device.
It has a light source, a detection unit, a control processing unit, and a luminous flux direction changing member whose traveling direction of light rays is controlled by the control processing unit. An image collection unit that collects images representing liquids,
A distribution information acquisition unit that acquires distribution information of tear thickness based on the image collected by the image collection unit, and a distribution information acquisition unit.
A display control unit that displays a distribution image of the thickness of tears acquired by the distribution information acquisition unit on the display unit, and a display control unit.
Equipped with
The light source emits light having a predetermined wavelength in the visible to near-infrared wavelength range under the control of the control processing unit.
The light beam direction changing member is configured so that the reflection direction is determined and the distance to the eye to be inspected is variably driven, and the distance and angle to the eye to be inspected are controlled by the control processing unit. Then, the angle of incidence of the measured light on the eye to be inspected is adjusted, the light from the light source is reflected, and the cornea is irradiated.
The detection unit detects the reflected light from the cornea via the luminous flux direction changing member, and then detects the reflected light.
The control processing unit obtains an image of tears on the cornea based on the signal detected by the detection unit, and outputs the image to the distribution information acquisition unit .
The image collecting unit irradiates the same site on the cornea with light of a plurality of wavelengths and detects the amount of reflected light, and the distribution information acquisition unit obtains a reflectance distribution for each wavelength and irradiates the irradiation site. A tear film thickness measuring device characterized by measuring the thickness of the tear film.
請求項に記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記制御処理部は、さらに、前記光束方向変更部材を制御して、測定光の入射角度を被検眼又は角膜の面に対して法線方向に涙液層に光を入射させることを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to claim 1 .
The control processing unit further controls the light flux direction changing member to cause the incident angle of the measured light to be incident on the tear film in the normal direction with respect to the surface of the eye to be inspected or the cornea. Tear layer thickness measuring device.
請求項1又は2に記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記画像収集部は、前記光束方向変更部材により角膜上で光束をスキャンして角膜上の複数部位の涙液層厚を得ることを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to claim 1 or 2 .
The image collecting unit is a tear film thickness measuring device, characterized in that the luminous flux direction changing member scans a light beam on the cornea to obtain a tear film thickness at a plurality of sites on the cornea.
請求項1乃至のいずれかに記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記画像収集部は、前記光源の波長を変化させ、被検眼の少なくとも角膜中央部に照射し、この反射像を撮像し、
前記分布情報取得部は、前記画像収集部が撮像した画像により、少なくとも角膜中央部の各々の波長における反射率を得て分光反射スペクトルを求め、得られた分光反射スペクトルを解析して涙液層厚値を求め、色と層厚の相関を求め、
前記分布情報取得部は、光源の波長をR、G、Bに変化させ、各々撮影した角膜画像を重ねあわせることで、カラー画像を得て、色と層厚の相関に基づき、カラー画像の各領域の色を層厚に変換し、
前記分布情報取得部は、各部位の層厚をマップ状に作成し、前記表示制御部により表示する、
ことを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 3 .
The image collecting unit changes the wavelength of the light source, irradiates at least the central part of the cornea of the eye to be inspected, and images the reflected image.
The distribution information acquisition unit obtains a spectral reflection spectrum by obtaining a reflectance at at least each wavelength in the central part of the cortex from an image captured by the image collecting unit, and analyzes the obtained spectral reflection spectrum to analyze the tear film. Find the thickness value, find the correlation between color and layer thickness,
The distribution information acquisition unit changes the wavelength of the light source to R, G, and B, superimposes the captured corneal images, obtains a color image, and based on the correlation between the color and the layer thickness, each of the color images. Converts the color of the area to the layer thickness,
The distribution information acquisition unit creates a map of the layer thickness of each portion and displays it by the display control unit.
A tear film thickness measuring device characterized by this.
請求項に記載の涙液層厚み測定装置であって、
時系列の第1のタイミングにおいて、
前記画像収集部は、前記光源の色をR,G,Bに定めて、予め定められた測定範囲をそれぞれ撮影して、R画像、G画像、B画像を取得し、
前記分布情報取得部は、R画像、G画像、B画像を、予め定められた比率で重ねあわせることにより、第1のタイミングの角膜のカラー画像を得て、
時系列の第2のタイミングにおいて、
前記画像収集部は、前記光源の色をR,G,Bの内いずれかひとつに定めて、予め定められた測定範囲をそれぞれ撮影して画像を取得し、
前記分布情報取得部は、いずれかひとつの光源色で新たに撮影された画像と、既に撮影された他の2つの光源色の画像を、予め定められた比率で重ねあわせることにより、第2のタイミングの角膜のカラー画像を得る、
ことを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to claim 4 .
At the first timing in the time series
The image collecting unit sets the colors of the light source to R, G, and B, photographs a predetermined measurement range, respectively, and acquires an R image, a G image, and a B image.
The distribution information acquisition unit obtains a color image of the cornea at the first timing by superimposing the R image, the G image, and the B image at a predetermined ratio.
At the second timing in the time series
The image collecting unit sets the color of the light source to any one of R, G, and B, captures each of the predetermined measurement ranges, and acquires an image.
The distribution information acquisition unit superimposes an image newly taken with any one light source color and an image of the other two light source colors already taken at a predetermined ratio, thereby performing a second method. Get a color image of the timing corneum,
A tear film thickness measuring device characterized by this.
請求項1乃至のいずれかに記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記光源は、広帯域波長掃引光源、又は、近赤外の放射を含む白色光源とグレーティング若しくはLVF(Linear Variable Filter)若しくは他の分光計とを備え波長選択性を有する光源であることを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 5 .
The light source is characterized by having a broadband wavelength sweep light source, or a white light source containing near-infrared radiation, and a light source having a grating, an LVF (Linear Variable Filter), or another spectrometer and having wavelength selectivity. Tear layer thickness measuring device.
請求項1乃至のいずれかに記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記角膜の正面画像を取得する正面画像取得部
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記分布情報取得部により取得された涙液の厚みの分布画像と、前記正面画像取得部により取得された正面画像との合成画像を表示部に表示させることを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 6 .
A front image acquisition unit for acquiring the front image of the cornea is further provided.
The display control unit is characterized in that a composite image of a distribution image of the thickness of tears acquired by the distribution information acquisition unit and a front image acquired by the front image acquisition unit is displayed on the display unit. Tear layer thickness measuring device.
請求項1乃至のいずれかに記載の涙液層厚み測定装置であって、
前記分布情報取得部は、さらに、分布情報に基づいて、涙液の破壊領域を特定することを特徴とする涙液層厚み測定装置。
The tear film thickness measuring device according to any one of claims 1 to 7 .
The distribution information acquisition unit is a tear film layer thickness measuring device, further characterized by identifying a tear film destruction region based on the distribution information.
涙液層厚み測定装置における涙液層厚み測定方法であって、
前記涙液層厚み測定装置は、
光源と、検出部と、制御処理部と、前記制御処理部により光線の進行方向が制御される光束方向変更部材とを有し、被検眼の前眼部をスキャンすることにより、角膜上の涙液を表す画像を収集する画像収集部と、
前記画像収集部が収集した画像に基づいて、涙液の厚みの分布情報を取得する分布情報取得部と、
前記分布情報取得部により取得された涙液の厚みの分布画像を、表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記光源は、前記制御処理部の制御により、可視から近赤外の波長範囲で予め定められた波長の光を発光し、
前記光束方向変更部材は、射方向が定められ、さらに、被検眼との距離が可変に駆動されるよう構成され、前記制御処理部により、被検眼との距離と角度とが制御されることで、被検眼への測定光の入射角度を調整し、前記光源からの光を反射し、角膜に照射し、
前記検出部は、角膜からの反射光を前記光束方向変更部材を経て検出し、
前記制御処理部は、前記検出部が検出した信号により、角膜上の涙液の画像を得て、画像を前記分布情報取得部に出力し、
前記画像収集部が、角膜上の同一部位に対して複数の波長の光を照射し、その反射光量を検出し、前記分布情報取得部が、波長ごとの反射率の分布を得て、照射部位の涙液層の厚みを計測することを特徴とする涙液層厚み測定方法。
It is a method for measuring the thickness of the tear layer in the tear layer thickness measuring device.
The tear film thickness measuring device is
It has a light source, a detection unit, a control processing unit, and a luminous flux direction changing member whose traveling direction of light rays is controlled by the control processing unit. An image collection unit that collects images representing liquids,
A distribution information acquisition unit that acquires distribution information of tear thickness based on the image collected by the image collection unit, and a distribution information acquisition unit.
A display control unit that displays a distribution image of the thickness of tears acquired by the distribution information acquisition unit on the display unit, and a display control unit.
Equipped with
The light source emits light having a predetermined wavelength in the visible to near-infrared wavelength range under the control of the control processing unit.
The light beam direction changing member is configured so that the reflection direction is determined and the distance to the eye to be inspected is variably driven, and the distance and angle to the eye to be inspected are controlled by the control processing unit. Then, the angle of incidence of the measured light on the eye to be inspected is adjusted, the light from the light source is reflected, and the cornea is irradiated.
The detection unit detects the reflected light from the cornea via the luminous flux direction changing member, and then detects the reflected light.
The control processing unit obtains an image of tears on the cornea based on the signal detected by the detection unit, and outputs the image to the distribution information acquisition unit .
The image collecting unit irradiates the same site on the cornea with light of a plurality of wavelengths and detects the amount of reflected light, and the distribution information acquisition unit obtains a reflectance distribution for each wavelength and irradiates the irradiation site. A method for measuring the thickness of the tear film, which comprises measuring the thickness of the tear film.
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