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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023150195
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】眼底撮影装置
(51)【国際特許分類】
   A61B 3/10 20060101AFI20231005BHJP
【FI】
A61B3/10 300
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022059172
(22)【出願日】2022-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】000135184
【氏名又は名称】株式会社ニデック
(72)【発明者】
【氏名】東 直志
【テーマコード(参考)】
4C316
【Fターム(参考)】
4C316AA09
4C316AB12
4C316FA04
4C316FA06
4C316FB13
4C316FB24
(57)【要約】
【課題】 眼底の合成正面画像を良好に得ること。
【解決手段】 撮影光学系と、前記眼底の正面画像を前記受光素子からの信号に基づいて生成する画像生成手段と、前記撮影光学系の光軸と、被検眼の視軸と、の位置関係を変更するための位置調整手段と、可視光による第1正面画像と、可視光による第2正面画像と、を互いに異なる位置関係で続けて撮影する撮影制御手段と、前記第1正面画像および前記第2正面画像の合成画像である合成正面画像であって、前記第1正面画像と、前記第2正面画像においてケラレの影響を受け得る周辺部に対する画像中心部と、に基づく合成正面画像を得る合成処理手段と、を有し、前記撮影制御手段は、前記第2正面画像を続けて撮影する際に、観察画像として赤外光による前記正面画像を表示させると共に、前記観察画像に対して前記画像中心部と対応する領域を示すグラフィックを重畳表示させる眼底撮影装置。
【選択図】 図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明光を被検眼の眼底に照射する照射光学系と、前記照明光の眼底反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を含む撮影光学系と、
前記眼底の正面画像を前記受光素子からの信号に基づいて生成する画像生成手段と、
前記撮影光学系の光軸と、被検眼の視軸と、の位置関係を変更するための位置調整手段と、
可視光による第1正面画像と、可視光による第2正面画像と、を互いに異なる位置関係で続けて撮影する撮影制御手段と、
前記第1正面画像および前記第2正面画像の合成画像である合成正面画像であって、前記第1正面画像と、前記第2正面画像においてケラレの影響を受け得る周辺部に対する画像中心部と、に基づく合成正面画像を得る合成処理手段と、を有し、
前記撮影制御手段は、前記第2正面画像を続けて撮影する際に、観察画像として赤外光による前記正面画像を表示させると共に、前記観察画像に対して前記画像中心部と対応する領域を示すグラフィックを重畳表示させる眼底撮影装置。
【請求項2】
前記撮影制御手段は、前記位置関係の変化量に関する変位情報であって、前記第1正面画像の撮影時に対する前記位置関係の変化量が目標に対する許容範囲であるか否かを示す変位情報を、前記観察画像と関連付けて表示させる、請求項1記載の眼底撮影装置。
【請求項3】
前記撮影光学系は、対物レンズを介して前記照明光を投受光し、
前記グラフィックのサイズ、および、前記変位量の目標に対する許容範囲は、少なくとも前記対物レンズによる前記照明光のアーチファクトのサイズを考慮して定められており、
前記合成処理手段は、前記合成正面画像として、前記対物レンズによる前記照明光のアーチファクトが抑制された眼底正面画像を生成する、請求項1又は2記載の眼底撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、眼底の正面画像を得るための眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【0002】
眼底撮影装置の技術分野では、撮影光学系の光軸と被検眼の視軸との位置関係を変更して撮影された複数の眼底正面画像を合成する手法が、従来から知られている。
【0003】
例えば、特許文献1には、対物レンズや中間透光体からの反射アーチファクトを抑制するために、位置関係を変更して撮影された複数の眼底正面画像を合成する手法が開示されている。
【0004】
また、特許文献1には、更に、位置関係を変更して撮影された複数の眼底正面画像をパノラマ合成することによって、より広範囲の眼底正面画像を得る手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2019-63244号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、無散瞳状態で被検眼を可視光で撮影した場合、撮影直後から被検眼には縮瞳が生じる。縮瞳によって画像周辺部が暗くなってしまう場合がある。また、まつ毛等が眼底画像に映り込んでしまう場合がある。合成に利用される眼底画像を、可視光を用いて続けて撮影する場合、検者は、2回目以降の撮影においては合成に必要とされる領域が適切に確保されているか否かを、把握することが難しく、撮影光学系の光軸と被検眼の視軸との位置関係、および、撮影のタイミング等をマニュアルで調整する場合、習熟が必要であった。
【0007】
本開示は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、眼底の合成正面画像を良好に得ることができる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示の第1態様に係る眼底撮影装置は、照明光を被検眼の眼底に照射する照射光学系と、前記照明光の眼底反射光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を含む撮影光学系と、前記眼底の正面画像を前記受光素子からの信号に基づいて生成する画像生成手段と、前記撮影光学系の光軸と、被検眼の視軸と、の位置関係を変更するための位置調整手段と、可視光による第1正面画像と、可視光による第2正面画像と、を互いに異なる位置関係で続けて撮影する撮影制御手段と、前記第1正面画像および前記第2正面画像の合成画像である合成正面画像であって、前記第1正面画像と、前記第2正面画像においてケラレの影響を受け得る周辺部に対する画像中心部と、に基づく合成正面画像を得る合成処理手段と、を有し、前記撮影制御手段は、前記第2正面画像を続けて撮影する際に、観察画像として赤外光による前記正面画像を表示させると共に、前記観察画像に対して前記画像中心部と対応する領域を示すグラフィックを重畳表示させる。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、眼底の合成正面画像を良好に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
図1】実施例に係るSLOの外観を示す図である。
図2】SLOにおける光学系を示す図である。
図3】SLOにおける制御系の一例を示す図である。
図4】実施例における動作の流れを示したフローチャートである。
図5】実施例における撮影画面を示している。
図6】実施例における動作の流れを示したフローチャートである。
図7】実施例における第2正面画像の撮影補助の表示例を示している。
図8】合成正面画像の合成方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
「概要」
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る眼底撮影装置、および、画像処理プログラムの実施形態を説明する。
【0012】
眼底撮影装置は、例えば、眼底の正面画像を取得する。本開示において、眼底撮影装置は、撮影光学系と、画像生成部と、位置調整部と、撮影制御部と、合成処理部と、を有していてもよい。
【0013】
<撮影光学系>
撮影光学系は、眼底正面画像を取得するために利用される主要な光学系である。撮影光学系は、照射光学系と、受光光学系と、を含む。照射光学系は、照明光を被検眼に照射する。本実施形態では、赤外光および可視光が照明光として利用される。赤外光および可視光は、被検眼に対して選択的に照射され得る。受光光学系は、照明光の眼底反射光を受光する受光素子を有する。
【0014】
また、撮影光学系は、対物光学系として対物レンズを有していても良い。この場合、撮影光学系は、対物レンズを介して照明光を投受光する。
【0015】
撮影光学系は、眼底上で照明光をスキャンすることによって撮影を行う、走査型の光学系であってもよい。また、撮影光学系は、非走査型の光学系であってもよい。走査型の光学系の一例として、スポットスキャンタイプの光学系と、ラインスキャンタイプの光学系とが挙げられる。スポットスキャンタイプの光学系では、眼底上でスポット状の照明光が、二次元的にスキャンされる。ラインスキャンタイプの光学系では、ライン状の照明光が一方向にスキャンされる。ライン状の照明光は、例えば、眼底上で直線的にスキャンされてもよいし、眼底上で回転スキャンされてもよい。走査型の光学系では、点受光素子、ラインセンサ、二次元受光素子(撮影素子)等の中からいずれかを、受光素子として適宜採用し得る。また、非走査型の光学系の一例としては、一般的な眼底カメラの光学系等が挙げられる。
【0016】
<画像生成部>
画像生成部は、眼底正面画像を、受光素子からの信号に基づいて生成する。画像生成部は、画像処理プロセッサであってもよい。本実施形態において、画像取得部によって取得される正面画像は、撮影画像および観察画像である。観察画像と撮影画像とは、互いに異なる波長域の光を照明光とする画像であってもよい。例えば、観察画像は、赤外光による眼底正面画像である。これに対し、撮影画像は可視光による眼底正面画像であってもよい。
【0017】
撮影画像は、例えば、撮影トリガに基づいてメモリに記憶される静止画像であってもよい。撮影トリガは、例えば、レリーズ操作に基づいて生成されてもよいし、自動的に出力されても良い。観察画像は、受光素子からの信号に基づいて随時取得され、動画像としてモニタに表示される。
【0018】
<位置調整部>
位置調整部は、撮影光学系の光軸と、被検眼の視軸と、の位置関係を変更するために利用される。撮影光学系の光軸と視軸との位置関係に応じて、眼底上の撮影範囲が変化する。
【0019】
位置調整部は、固視光学系を含んでいてもよいし、撮影光学系の駆動機構を含んでいてもよいし、それら両方を含んでいてもよい。撮影光学系の駆動機構は、例えば、被検眼を基準に撮影光学系を俯仰または旋回させるものであってもよい。駆動機構によって撮影光学系が変位される構成では、撮影光学系が変位したときも、固視標の呈示位置が空間に対し一定となることが望ましい。例えば、固視光学系がアクチュエータと連動して制御されてもよい。この場合、撮影光学系の変位と逆相に、固視標の呈示位置が変位されてもよい。また、撮影光学系とは独立に設けられており、空間に対し固定的に配置された外部固視灯によって固視が誘導されてもよい。
【0020】
<撮影制御手段>
撮影制御手段は、可視光による第1正面画像と、可視光による第2正面画像と、を互いに異なる位置関係で続けて撮影する。この場合、第1正面画像と第2正面画像とは、無散瞳状態で光を受けて縮瞳した眼が自然散瞳に要する一般的な期間に対し、十分短い間隔で撮影されてもよい。
【0021】
本実施形態では、第1正面画像⇒第2正面画像の順で撮影が行われるものとする。この場合において、制御部は、観察画像を取得すると共に、モニタ上に表示させる。検者は、観察画像を介して、眼底上の撮影範囲を確認できる。更には、撮影光学系の光軸と視軸との位置関係を調整するうえで、利用され得る。
【0022】
撮影制御手段は、第1正面画像および第2正面画像を撮影する際に、観察画像と関連付けて、各種情報を表示する。各種情報は、少なくとも第1正面画像を撮影してから第2正面画像を撮影するまでの間、表示されてもよい。
【0023】
<合成対象領域を示すグラフィック>
例えば、上記の各種情報の1つとして、撮影制御部は、第1正面画像を撮影してから第2正面画像を続けて撮影する際に、観察画像に対して第2正面画像における合成対象領域を示すグラフィックを重畳表示させる。合成対象領域は、第2正面画像において、第1正面画像との合成および合成時の画像処理に利用される領域である。すなわち、縮瞳のカゲや睫毛の映り込み等のケラレの影響を避けるべき領域である。合成対象領域は、第2正面画像の画像中心部に設定される。合成対象領域の位置およびサイズは、第2正面画像の撮影毎に一定であってもよい。本実施形態では、第2正面画像を続けて撮影する際に、観察画像に対して第2正面画像における合成対象領域を示すグラフィックが重畳表示されていることで、第2正面画像が適正に撮影できるか否かを、検者に容易に把握させることができる。すなわち、第1正面画像の撮影の後、観察画像における画像周辺部にケラレが生じていても、ケラレの影響を受けた領域がグラフィックと重なっていないことが確認された段階で、それ以上自然散瞳や開瞼等を待つことなく第2正面画像の撮影を開始できる。その結果、合成対象領域においてケラレの影響が無い第2正面画像を、より速やかに撮影できる。
【0024】
なお、合成対象領域の大きさは、第1正面画像とのテンプレートマッチングに利用される領域、反射像の輝度を抑制するマスク領域、トリミング領域、等を考慮して、定められる(詳細は、実施例において後述する)。
【0025】
<変位情報>
例えば、上記の各種情報の1つとして、撮影制御部は、撮影光学系の光軸と被検眼の視軸との位置関係の変化量に関する変位情報を、観察画像と関連付けて表示する。本実施形態では、変位情報によって、第1正面画像の撮影時に対する位置関係の変化量があらかじめ定められた許容範囲であるか否かが示される。更に、変位情報として、許容範囲に到るための変位量または変位の方向が、示されても良い。許容範囲である場合と、無い場合とで、変位情報の表示態様が変化することが好ましい。変位情報は、観察画像そのもの表示態様として示されても良いし、観察画像上、または、観察画像近傍のグラフィックまたはテキストとして示されても良い。これらを適宜組み合わせてもよい。
【0026】
なお、撮影光学系の光軸と被検眼の視軸との位置関係の変化量の許容範囲は、眼底画像のズレ量による閾値に基づいて規定されていてもよい。この場合、例えば、第1正面画像の撮影と同時(略同時)に取得された眼底観察画像と、随時取得される眼底観察画像とのズレ量が、第1の閾値に対して大きくなる範囲で、許容範囲が設定されていてもよい。なお、必ずしもこれに限定されるものではなく、視線方向の変化量に基づいて、変位量の許容範囲が規定されていてもよい。この場合、眼底撮影装置には、視線方向を検出する種々の手法のいずれを、適宜採用され得る。
【0027】
<合成処理部>
合成処理部は、第1正面画像と、第2正面画像と、の少なくとも2枚に基づいて合成正面画像を生成する。合成処理部は、画像処理プロセッサであってもよい。第1正面画像と、第2正面画像と、は、何れも、画像取得部によって取得される眼底正面画像である。
【0028】
本実施形態において、合成処理部は、第1正面画像と、第2正面画像において縮瞳時のケラレの影響を受け得る周辺部に対する画像中心部(合成対象領域)と、に基づく合成正面画像を生成する。合成処理部は、第1正面画像と第2正面画像における画像中心部と、に基づいて、対物レンズや中間透光体からの反射アーチファクトが抑制された眼底正面画像を、合成正面画像として生成してもよい。また、第1正面画像と第2正面画像とに比べて広域な画像として、合成正面画像を、第1正面画像と第2正面画像における画像中心部(合成対象領域)とに基づいて、生成しても良い。
【0029】
「実施例」
次に、一つの実施例を説明する。実施例に係る眼底撮影装置は、走査型レーザー検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)である。SLO1は、光干渉断層計(OCT:Optical Coherence Tomography)、視野計などの他の眼科装置と一体化された装置であってもよい。
【0030】
SLO1は、照明光(レーザー光)を眼底上で走査し、眼底反射光を受光することによって眼底の正面画像を取得する装置である。SLO1は、スポットスキャンタイプの走査型眼底撮影装置であり、観察面上でスポット状に集光されるレーザー光を、2次元的に走査することによって、眼底正面画像を撮影する。
【0031】
<装置の外観>
はじめに、図1から図8を参照して、SLO1の概略構成を説明する。図1に示すように、SLO1は、撮影ユニット4を、主に備える。撮影ユニット4には、SLO1における主要な光学系(図2参照)が、少なくとも含まれる。
【0032】
本実施例において、SLO1は、XYZ駆動機構と、スイング・チルトユニット8と、を備える。XYZ駆動機構は、X(左右),Y(上下),Z(前後)の各方向に関し、被検眼と撮影ユニット4(撮影光学系)との位置関係を調整するために利用される。図1に示す具体例では、基台5,移動台6,および,Z駆動機構7によって、XYZ駆動機構が実現されている。
【0033】
スイング・チルトユニット8は、眼底上における眼底正面画像の撮影位置を、変更するために利用される。スイング・チルトユニット8は、被検眼Eに対して撮影ユニット4を左右に旋回させる。また、スイング・チルトユニット8は、被検眼Eに対して撮影ユニット4を俯仰させる。これによって、スイング・チルトユニット8は、被検眼Eの視軸と撮影ユニット4(撮影光学系)の光軸(撮影光軸ともいう)との位置関係を変化させる。詳細には、被検眼Eの視軸の向きと、撮影ユニット4の光軸の向きと、の角度を変化させる。その結果、眼底上における眼底正面画像の撮影位置が変更される。
【0034】
XYZ駆動機構およびイング・チルトユニット8の一方または両方は、制御信号に基づいて所定の動作を行うアクチュエータを持ち、アクチュエータの駆動制御によって、上記の動作を実現してもよい。
【0035】
<撮影光学系>
次に、SLO1の光学系を説明する。図2に示すように、SLO1は、照射光学系10と、受光光学系20と、を有する(まとめて、「撮影光学系」と称す)。本実施形態において、これらの光学系10,20は、撮影ユニット4に設けられている。SLO1は、これらの光学系10,20を用いて眼底の正面画像を撮影する。
【0036】
照射光学系10は、少なくとも走査部(光スキャナともいう)16と、対物レンズ系17と、を含む。また、図2に示すように、照射光学系10は、更に、レーザー光出射部11、コリメーティングレンズ12、穴開きミラー13、レンズ14(本実施形態において、視度調節部40の一部)、および、レンズ15を有してもよい。
【0037】
レーザー光出射部11は、照射光学系10の光源である。レーザー光出射部11は、例えば、レーザーダイオード(LD)、および、スーパールミネッセントダイオード(SLD)等の少なくとも何れかを含んでいてもよい。本実施形態では、複数色の光が、同時に、又は選択的に、レーザー光出射部11から出射される。例えば、本実施形態では、レーザー光出射部11から、青,緑,赤の可視域の3色と、赤外域の1色と、の計4色の光が出射される。青,緑,赤の可視域の3色は、例えば、カラー撮影に利用される。例えば、光源11から青,緑,赤の3色が実質的に同時に出射されることによって、カラー撮影が行われる。
【0038】
レーザー光は、図2に示した光線の経路にて眼底Erに導かれる。つまり、レーザー光出射部11からのレーザー光は、コリメーティングレンズ12を経て穴開きミラー13に形成された開口部を通り、レンズ14およびレンズ15を介した後、走査部16に向かう。走査部16によって反射されたレーザー光は、対物レンズ系17を通過した後、被検眼Eの眼底Erに照射される。その結果、レーザー光は、眼底Erで反射・散乱される。
【0039】
本実施形態において、図2に示すレンズ14は、視度調節部40の一部である。視度調節部40は、被検眼Eの視度の誤差を矯正(軽減)するために利用される。例えば、レンズ14は、駆動機構14aによって、照射光学系10の光軸方向へ移動可能である。レンズ14の位置が調節されることで、レーザー光の集光位置が、眼底Erの観察部位(例えば、網膜表面)に設定される。
【0040】
走査部16は、レーザー光を、眼底上で走査するためのユニットである。走査部16は、レーザー光の走査方向が互いに異なる2つの光スキャナを含む。
【0041】
対物レンズ系17は、SLO1の対物光学系である。対物レンズ系17は、少なくとも1つのレンズを含む。図2に示すように、複数のレンズを組み合わせて対物レンズ系17が構成されてもよい。対物レンズ系17は、走査部16を経たレーザー光が旋回される旋回点Pを形成する。旋回点Pは、照射光学系10の光軸L1上であって、対物レンズ系17に関して走査部16と光学的に共役な位置に形成される。
【0042】
走査部16を経たレーザー光は、対物レンズ系17を通過することによって、旋回点Pを経て、眼底Erに照射される。このため、対物レンズ系17を通過したレーザー光は、走査部16の動作に伴って旋回点Pを中心に旋回される。その結果として、本実施形態では、眼底Er上でレーザー光が2次元的に走査される。眼底Erに照射されたレーザー光は、集光位置(例えば、網膜表面)にて反射される。また、レーザー光は、集光位置の前後の組織にて散乱される。反射光および散乱光は、平行光としてそれぞれ瞳孔から出射する。
【0043】
次に、受光光学系20について説明する。受光光学系20は、対物レンズ系17を照射光学系10と共用する。受光光学系20は、対物レンズ系17を介して,被検眼Eによる照明光の反射光を、受光素子によって受光する。受光光学系20は、1つ,または,2つ以上の受光素子を有する。例えば、図2に示すように、3つの受光素子25,27,29を有してもよい。
【0044】
図2に示すように、本実施形態における受光光学系20は、対物レンズ系17から穴開きミラー13までに配置された各部材を、照射光学系10と共用してもよい。この場合、眼底からの光は、照射光学系10の光路を遡って、穴開きミラー(本実施形態における光路分岐部材)13まで導かれる。また、穴開きミラー13は、照射光学系10と受光光学系20とを分岐させる。本実施形態では、眼底Erからの光は、穴開きミラー13の反射面によって反射されることで、受光光学系20の独立光路(受光素子25,27,29側の光路)へ導かれる。照射光学系10と受光光学系20との共通光路から,穴開きミラーへ向かう光には、レーザー光の主光線における光軸L2の近傍の領域に、ノイズ光が含まれやすい。なお、ここでいうノイズ光は、主に、眼底Erの集光位置(例えば、網膜表面)等、撮影および観察の目標以外からの光を指す。具体的には、角膜による反射光、および、装置内部の光学系からの反射光等が挙げられる。穴開きミラー13は、このようなノイズ光の少なくとも一部を取り除きつつ、眼底Erからの光を、受光光学系20の独立光路へ導く。本実施形態において、穴開きミラー13は、前眼部との共役位置に配置されている。このため、角膜による反射光、および、装置内部の光学系からの反射光等が、穴開きミラー13の開口によって取り除かれる。一方、眼底Erからの光のうち、瞳孔周辺を通過する光が、穴開きミラー13の反射面で反射されて、独立光路へ導かれる。
【0045】
受光光学系20は、穴開きミラー13の反射光路に、レンズ21、遮光部22、ピンホール板23、および、光分離部(光分離ユニット)30を有する。また、光分離部30と各受光素子25,27,29との間に、レンズ24,26,28が設けられている。
【0046】
詳細は後述するが、遮光部22は、受光光学系20の光軸L2の近傍において遮光する。眼底共役面からの光は、遮光部22を通過し、ノイズ光の少なくとも一部が遮光部22によって遮光される。
【0047】
また、ピンホール板23は、眼底共役面に配置されており、SLO1における共焦点絞りとして機能する。すなわち、視度調節部40によって視度が適正に補正される場合において、レンズ21を通過した眼底Erからの光は、ピンホール板23の開口において焦点を結ぶ。ピンホール板23によって、眼底Erの集光点(あるいは、焦点面)以外の位置からの光が取り除かれ、残り(集光点からの光)が主に受光素子25,27,29へ導かれる。
【0048】
光分離部30は、眼底Erからの光を分離させる。本実施形態では、光分離部30によって、眼底Erからの光が波長選択的に光分離される。また、光分離部30は、受光光学系20の光路を分岐させる光分岐部を兼用していてもよい。例えば、図2に示すように、光分離部30は、光分離特性(波長分離特性)が互いに異なる2つのダイクロイックミラー(ダイクロイックフィルター)31,32を含んでいてもよい。受光光学系20の光路は、2つのダイクロイックミラー31,32によって、3つに分岐される。また、それぞれの分岐光路の先には、受光素子25,27,29の1つがそれぞれ配置される。
【0049】
例えば、光分離部30は、眼底Erからの光の波長を分離させ、3つの受光素子25,27,29に、互いに異なる波長域の光を受光させる。例えば、青,緑,赤の3色の光を、受光素子25,27,29に1色ずつ受光させてもよい。この場合、各受光素子25,27,29の受光結果から、カラー画像を容易に得ることができる。
【0050】
また、光分離部30は、赤外撮影で使用される赤外域の光を、受光素子25,27,29の少なくとも1つに受光させてもよい。この場合において、例えば、蛍光撮影で使用される蛍光と、赤外撮影で使用される赤外域の光とが、互いに異なる受光素子に受光されてもよい。
【0051】
各受光素子25,27,29が感度を持つ波長帯は、互いに異なっていてもよい。また、受光素子25,27,29のうち、少なくとも2つが、共通の波長域に感度を持っていてもよい。それぞれの受光素子25,27,29は、受光した光の強度に応じた信号(以下、受光信号と称す)をそれぞれ出力する。本実施形態において、受光信号は、受光素子毎に別々に処理されて画像が生成される。つまり、本実施形態では、最大で3種類の眼底画像が、並行して生成される。
【0052】
<固視光学系>
また、SLO1は、固視光学系を有してもよい。図2の例において、固視光学系は、照射光学系10と兼用されている。レーザー光出射部11から間欠的に点灯される可視光が、固視光束(換言すれば、固視標)として利用される。走査部16の動作および固視光束の点灯タイミングを制御することによって、固視標の呈示位置は変更可能である。
【0053】
<制御系の構成>
次に、図3を参照して、SLO1の制御系を説明する。SLO1は、制御部70によっての各部の制御が行われる。制御部70は、SLO1の各部の制御処理と、演算処理とを行う電子回路を有する処理装置(プロセッサ)である。制御部70は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリ等で実現される。制御部70は、記憶部71と、バス等を介して電気的に接続されている。また、制御部70は、レーザー光出射部11、受光素子25,27,29、駆動機構14a、走査部16、入力インターフェイス75、およびモニタ80等の各部とも電気的に接続されている。
【0054】
記憶部71には、各種の制御プログラムおよび固定データ等が格納される。また、記憶部71には、一時データ等が記憶されてもよい。SLO1による撮影画像は、記憶部71に記憶されていてもよい。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、外部の記憶装置(例えば、LANおよびWANで制御部70に接続される記憶装置)へ撮影画像が記憶されてもよい。
【0055】
便宜上、本実施形態では、制御部70が画像取得部、画像処理部、領域設定部、および、判定部を兼用するものとする。例えば、制御部70は、何れかの受光素子25,27,29からの受光信号を基に、眼底画像を形成する。また、眼底画像に対する画像処理(画像の加工、解析等)についても、制御部70によって行われる。なお、図3に示すように、制御部70は、各受光素子25,27,29からの信号に基づいて、それぞれの受光素子25,27,29からの信号に基づく最大3種類の画像を、略同時に生成する。勿論、本実施例に限定されるものではなく、画像処理部、または、画像取得部は、制御部70とは別体の装置であってもよい。
【0056】
また、制御部70は、観察画像として、赤外域の眼底反射光に基づく眼底正面画像を取得し、モニタ80に表示させる。観察画像は、ほぼリアルタイムに取得される動画像である。
【0057】
また、制御部70は、入力インターフェイス75(操作入力部)から出力される操作信号に基づいて、上記の各部材を制御する。入力インターフェイス75は、検者の操作を受け付ける操作入力部である。例えば、マウスおよびキーボード等であってもよい。
【0058】
<動作説明>
本実施例のSLO1における撮影動作の流れを、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
【0059】
初めに、図5に示す撮影画面800が、モニタ80に表示される(S1)。本実施例の撮影画面800には、眼底の観察画像810が表示される。これにより、アライメント状態、フォーカス状態等をリアルタイムに検者に把握させることができる。また、撮影画面800には、種々のGUIウィジェットが配置されており、撮影の際に、撮影種別、および、撮影条件等の各種設定に関する操作が入力されうる。
【0060】
また、眼底の観察画像の取得および表示が開始され(S2)、固視標の点灯が開始される(S3)。図5に示すように、観察画像810は、撮影画面800上に随時表示される。更に、撮影画面800を介して、撮影種別、および、撮影条件が設定される(S4)。説明の便宜上、本実施例では、撮影種別として、カラーによる眼底正面画像が選択されるものとして説明する。また、撮影画面800を介して、フォーカス、コントラスト等が、撮影画面の撮影条件選択部820を介して設定される。撮影画面800には、固視標選択部825が設けられており、固視標の呈示位置に関する指示を入力できる。カラーによる眼底正面画像を撮影する場合に、撮影モードについても、撮影画面の撮影モード選択部830を介して選択される。
【0061】
各種設定の後、XYZ駆動機構が観察画像に基づいて自動または手動で駆動されることによって、被検眼と装置とのアライメントが行われる(S5)。
【0062】
アライメント完了後、予め設定された撮影種別、撮影条件、および、撮影モードで、眼底画像の撮影が実行される(S6)。撮影結果は、撮影画面800の観察画像810が表示される領域において、観察画像810から切換えられて表示される。保存ボタン890を選択することで、撮影結果は保存される(S7)。
【0063】
<アーチファクト抑制モードにおける撮影動作>
ここで、図6を参照して、撮影モードの1つであるアーチファクト抑制モードでの撮影動作を説明する。アーチファクト抑制モードは、対物レンズ系17による照明光の反射像が眼底正面画像に映り込んでしまう場合に選択すべき撮影モードである。アーチファクト抑制モードでは、固視灯の呈示位置が互いに異なる2枚以上のカラー眼底画像の撮影が行われる。撮影の結果として、2枚以上のカラー眼底画像による合成正面画像が生成される。
【0064】
例えば、各ワンショットで合計2枚のカラー眼底画像が、固視標の呈示位置を異ならせて撮影される。2枚のカラー眼底画像のうち、1枚目として先に撮影されるものを第1正面画像、2枚目として次に撮影されるもの第2正面画像とそれぞれ称する。
【0065】
まず、制御部70は、固視標を、第1の位置で呈示する(S11)。一例として、ここでは、被検眼の黄斑が撮影範囲の中心に配置されるように、固視標が制御されるものとする。これにより、撮影光学系10,20の光軸と被検眼の視軸との位置関係が、第1の位置関係に調整される。
【0066】
その後、レリーズボタン880が操作されることによって、静止画によるカラー眼底画像が、第1の眼底正面画像として撮影される(S12)。
【0067】
アーチファクト抑制モードでは、少なくとも第1正面画像を撮影してから第2正面画像を撮影するまでの間、各種の撮影補助が行われる(S13)。
【0068】
具体的には、固視標の呈示位置の自動切換(S14)、検者に対する固視誘導のガイド、コンポジットエリア(合成対象領域)を示すグラフィック(本実施例ではサークル816)の表示、等が行われる。
【0069】
第1正面画像の撮影後、制御部70は、固視標の呈示位置を第2の位置に変更する(S14)。ここでは、第2の位置は、被検眼の黄斑が、画像中心から離れた位置である。第1の位置から第2の位置までの変位量は、予め定められている。少なくとも、第1正面画像と第2正面画像との間で、対物レンズ系17の反射像が眼底上で十分に分離される程度に、変位量を定めることが望ましい。
【0070】
固視誘導のガイドは、観察画像と関連付けて表示される。本実施例では、第1正面画像の撮影時に対する固視の変位量を検出し、変位量に応じたガイドが、表示される。本実施例において、固視の変位量は、第1正面画像と略同時に取得された観察画像と、現在の観察画像との変位に基づいて取得される。但し、固視の変位量の検出方法は必ずしもこれに限定されない。
【0071】
例えば、本実施例では、検出される変位量が目標値からの許容範囲に無い場合、観察画像810の画像枠812またはフレーム813の色を変更する。例えば、検出される変位量が目標値からの許容範囲内であれば、画像枠812またはフレーム813は緑色で表示され、許容範囲外であれば赤色で表示される。また、例えば、観察画像上に、固視が失敗している旨のテキスト814が、重畳される。
【0072】
更に、検出される固視の変位量および変位の方向が示されても良い。図7の例では、撮影画面上に固定された画像枠812に対し観察画像が固視の変位の方向にずらして表示される。検出される変位量が許容範囲に近づくにつれて、画像枠812と観察画像とのずれは減少される。このような表示によって、検者に対して、許容範囲からの固視のズレを検者に直感的に把握させることができる。
【0073】
コンポジットエリアを示すサークル816は、第2正面画像が撮影されるまで、観察画像810上に表示される。本実施例において、サークル816は、観察画像の画像中心部において、予め定められた位置およびサイズで表示される。サークル816は、後述する、第1正面画像と第2正面画像とを合成する画像処理において、第2正面画像上で利用される領域を示している。但し、サークル816は、後述するように、実際に画像処理で利用される領域と比べて、マージンを有している。すなわち、第1正面画像とのテンプレートマッチングに利用される領域910、対物レンズ系17による反射像の大きさ、反射像の輝度を抑制するマスク920の大きさ、トリミングされる領域930の大きさを考慮して、定められる。
【0074】
ここで、第1正面画像が無散瞳状態で撮影された場合には、一般的には被検眼に縮瞳が生じ、回復まで時間を要する。また、撮影範囲の周辺部に対応する照明光の一部が、睫毛等によってケラレてしまう場合があり得る。観察画像において、縮瞳によるカゲや、睫毛の映り込みが生じていると、検者は第2正面画像の撮影に躊躇しやすく、撮影時間が長引きやすくなる。
【0075】
これに対し、サークル816は、縮瞳のカゲや睫毛の映り込みによるケラレの影響を避けるべき、第2正面画像において実質的に必要な範囲を示している。よって、周辺部に、縮瞳によるカゲや睫毛の映り込みによるケラレが生じていたとしても、ケラレがサークル816内にあるか否かが、第2正面画像の撮影(キャプチャー)を実行するか否かの判断材料となり得る。ケラレの影響を受けた領域がサークル816と重なっていないことが確認された段階で、それ以上自然散瞳や開瞼等を待つことなく第2正面画像の撮影を開始できる。その結果、第2正面画像が、より速やかに撮影され得る。
【0076】
固視が適切に誘導され、且つ、サークル816内にケラレが無いことが検者によって確認された後、第2正面画像の撮影が実行される(S15)。
【0077】
第2正面画像の撮影後、第1正面画像と第2正面画像とに基づく合成正面画像が生成され、表示される(S16)。
【0078】
本実施例では、図8に示すようにして、合成正面画像が生成される。
【0079】
まず、第1正面画像と第2正面画像との間で位置合わせが行われる。本実施例では、第1正面画像が位置合わせの基準画像(テンプレート)として利用される。
【0080】
第2正面画像のコンポジットエリアに含まれており、コンポジットエリアに対して一回り小さな矩形領域910を抽出し、第1正面画像とのテンプレートマッチングを行う。マッチングの手法は、位相限定相関法、正規化相互相関法等の種々の手法の中から適宜選択され得る。眼底画像は、周辺部ほど光学的な歪みが生じやすい。矩形領域910を用いたテンプレートマッチングでは、第2正面画像の周辺部の情報を使用しないので、精度よく位置合わせできる。なお、テンプレートマッチングに際して予め、第1および第2正面画像には、対物レンズ系17による反射像の位置に対してマスクが施される。マスクによって反射像の輝度が抑制される。つまり、テンプレートマッチングの支障とならない程度に反射像の輝度が低減される。
【0081】
テンプレートマッチングの後、第2正面画像において予め定められた位置にある領域930がトリミングされる。領域930は、第1正面画像における反射像G1の発生位置と対応している。第2正面画像からトリミングされた領域930は、第1正面画像に対して合成される。例えば、重み付き加算平均処理によって合成されてもよい。その結果として、対物レンズ系による反射像が抑制された合成正面画像が生成される。
【0082】
以上、実施例および実施形態に基づいて説明を行ったが、本開示は必ずしもこれに限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【0083】
例えば、上記実施例では、固視位置が互いに異なる2枚の正面画像に基づいて合成正面画像を撮影したが、3枚以上から合成正面画像を生成しても良い。
【0084】
この場合において、可視光による眼底正面画像が、第1の正面画像が撮影されて以降、連続的に撮影されてもよく、連続的に撮影される眼底正面画像に基づく合成正面画像が随時表示されても良い。この場合、第1正面画像との相関が閾値よりも小さな眼底正面画像については、合成対象から除外してもよい。撮影の途中で固視位置が変更されるため写損が生じやすいが、写損のある画像は合成対象から除外されるので、適正な合成正面画像が生成される。
【符号の説明】
【0085】
8 スイング・チルトユニット
10 照射光学系(固視光学系)
20 撮影光学系
70 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8