IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社トプコンの特許一覧

特開2023-48746眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
<>
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図1
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図2
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図3
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図4
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図5
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図6
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図7
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図8
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図9
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図10
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図11
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図12
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図13
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図14
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図15
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図16
  • 特開-眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム 図17
< >
(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】P2023048746
(43)【公開日】2023-04-07
(54)【発明の名称】眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
(51)【国際特許分類】
   A61B 3/10 20060101AFI20230331BHJP
   A61B 3/14 20060101ALI20230331BHJP
【FI】
A61B3/10 100
A61B3/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021158233
(22)【出願日】2021-09-28
(71)【出願人】
【識別番号】000220343
【氏名又は名称】株式会社トプコン
(74)【代理人】
【識別番号】100124626
【弁理士】
【氏名又は名称】榎並 智和
(72)【発明者】
【氏名】森口 祥聖
(72)【発明者】
【氏名】石川 朗子
【テーマコード(参考)】
4C316
【Fターム(参考)】
4C316AA09
4C316AB02
4C316AB03
4C316AB04
4C316AB11
4C316AB16
4C316FA04
4C316FB06
4C316FB23
4C316FY01
4C316FY02
4C316FY08
4C316FZ01
(57)【要約】
【課題】被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測するための新たな技術を提供する。
【解決手段】眼科装置は、光学系と、角度変更機構と、固視系と、制御部と、解析部とを含む。光学系は、対物レンズと、対物レンズを介して被検眼からの光を受光する撮影光学系と、撮影光学系の光路に結合されたOCT光学系とを含む。角度変更機構は、光学系を傾けることにより光学系の光軸の向きを変更する。固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から被検眼に向けて固視光束を投射する。制御部は、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて被検眼の視軸と光軸とのなす角を変更してOCT計測位置に対応した出射位置から固視光束を投射させ、固視光束が投射されている状態で被検眼に対するOCT計測を実行させる。画像形成部は、被検眼のOCT画像を形成する。解析部は、出射位置に基づいて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼からの光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系の光路に結合され、前記光路を経由した測定光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射して前記測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、を含む光学系と、
前記光学系を傾けることにより前記光学系の光軸の向きを変更する角度変更機構と、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から前記被検眼に向けて固視光束を投射する固視系と、
前記被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて前記被検眼の視軸と前記光軸とのなす角を変更して前記OCT計測位置に対応した前記出射位置から前記固視光束を投射させ、前記固視光束が投射されている状態で前記OCT光学系を制御することにより前記被検眼に対するOCT計測を実行させる制御部と、
前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼のOCT画像を形成する画像形成部と、
前記出射位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する解析部と、
を含む、眼科装置。
【請求項2】
前記制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記固視系により前記固視光束を投射させ、
前記解析部は、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視系における前記出射位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
【請求項3】
前記固視系は、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記出射位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系を含む
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼科装置。
【請求項4】
前記固視系は、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源を含み、前記対物レンズを介して前記被検眼に前記固視光束を投射する内部固視系と、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源を含み、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記外部固視光源の位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系と、
を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
【請求項5】
前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲に前記OCT計測位置があるとき、前記制御部は、前記内部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定し、
前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側に前記OCT計測位置があるとき、前記制御部は、前記外部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。
【請求項6】
前記制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記内部固視系又は前記外部固視系により前記固視光束を投射させ、
前記解析部は、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の眼科装置。
【請求項7】
前記外部固視系は、前記光学系に対して固定されている
ことを特徴とする請求項3~請求項6のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項8】
前記角度変更機構は、
水平方向に対する前記光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構と、
垂直方向に対する前記光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項1~請求項7のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項9】
操作部を含み、
前記OCT計測位置は、前記操作部を用いた前記被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される
ことを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項10】
対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼からの光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系の光路に結合され、前記光路を経由した測定光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射して前記測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、を含む光学系と、
前記光学系を傾けることにより前記光学系の光軸の向きを変更する角度変更機構と、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から前記被検眼に向けて固視光束を投射する固視系と、を含む眼科装置の制御方法であって、
前記被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて前記被検眼の視軸と前記光軸とのなす角を変更して前記OCT計測位置に対応した前記出射位置から前記固視光束を投射させ、前記固視光束が投射されている状態で前記OCT光学系を制御することにより前記被検眼に対するOCT計測を実行させる制御ステップと、
前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼のOCT画像を形成する画像形成ステップと、
前記出射位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する解析ステップと、
を含む、眼科装置の制御方法。
【請求項11】
前記制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記固視系により前記固視光束を投射させ、
前記解析ステップは、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視系における前記出射位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項10に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項12】
前記固視系は、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記出射位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系を含む
ことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項13】
前記固視系は、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源を含み、前記対物レンズを介して前記被検眼に前記固視光束を投射する内部固視系と、
前記光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源を含み、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記外部固視光源の位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系と、
を含む
ことを特徴とする請求項10に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項14】
前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲に前記OCT計測位置があるとき、前記制御ステップは、前記内部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定し、
前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側に前記OCT計測位置があるとき、前記制御ステップは、前記外部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項13に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項15】
前記制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記内部固視系又は前記外部固視系により前記固視光束を投射させ、
前記解析ステップは、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する
ことを特徴とする請求項13又は請求項14に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項16】
前記外部固視系は、前記光学系に対して固定されている
ことを特徴とする請求項12~請求項15のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項17】
前記角度変更機構は、
水平方向に対する前記光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構と、
垂直方向に対する前記光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項10~請求項16のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項18】
前記OCT計測位置は、操作部を用いた前記被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される
ことを特徴とする請求項10~請求項17のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項19】
コンピュータに、請求項10~請求項18のいずれか一項に記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
眼疾患のスクリーニングや治療等を行うための眼科装置には、簡便に広い視野で被検眼の眼底等の観察や撮影が可能なものが求められている。このような眼科装置として、光干渉断層計や走査型レーザー検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:以下、SLO)が知られている。SLOは、光で眼底をスキャンし、その戻り光を受光デバイスで検出することにより眼底の画像を形成する装置である。
【0003】
このような広い視野で眼底の観察等を行うための眼科装置が種々提案されている。
【0004】
例えば、特許文献1には、対物レンズの周りに固視標を設けた眼科装置において、対物レンズの外周面に、対物レンズからの距離を変化させるように固視標を移動する固視標移動機構を設けた眼底カメラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2003-079579号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、眼底における注目領域は、視神経乳頭や黄斑を含む眼底中心領域より外側の周辺領域にも及ぶ。従って、眼底の周辺領域をより簡便に撮影又は計測する手法が望まれている。
【0007】
被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測する手法は、眼底だけではなく前眼部についても望まれている。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測するための新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施形態に係る第1態様は、対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼からの光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系の光路に結合され、前記光路を経由した測定光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射して前記測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、を含む光学系と、前記光学系を傾けることにより前記光学系の光軸の向きを変更する角度変更機構と、前記光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から前記被検眼に向けて固視光束を投射する固視系と、前記被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて前記被検眼の視軸と前記光軸とのなす角を変更して前記OCT計測位置に対応した前記出射位置から前記固視光束を投射させ、前記固視光束が投射されている状態で前記OCT光学系を制御することにより前記被検眼に対するOCT計測を実行させる制御部と、前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼のOCT画像を形成する画像形成部と、前記出射位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する解析部と、を含む、眼科装置である。
【0010】
実施形態に係る第2態様では、第1態様において、前記制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記固視系により前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視系における前記出射位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0011】
実施形態に係る第3態様では、第1態様又は第2態様において、前記固視系は、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記出射位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系を含む。
【0012】
実施形態に係る第4態様では、第1態様において、前記固視系は、前記光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源を含み、前記対物レンズを介して前記被検眼に前記固視光束を投射する内部固視系と、前記光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源を含み、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記外部固視光源の位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系と、を含む。
【0013】
実施形態に係る第5態様では、第4態様において、前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲に前記OCT計測位置があるとき、前記制御部は、前記内部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定し、前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側に前記OCT計測位置があるとき、前記制御部は、前記外部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0014】
実施形態に係る第6態様では、第4態様又は第5態様において、前記制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記内部固視系又は前記外部固視系により前記固視光束を投射させ、前記解析部は、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0015】
実施形態に係る第7態様では、第3態様~第6態様のいずれかにおいて、前記外部固視系は、前記光学系に対して固定されている。
【0016】
実施形態に係る第8態様では、第1態様~第7態様のいずれかにおいて、前記角度変更機構は、水平方向に対する前記光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構と、垂直方向に対する前記光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構と、を含む。
【0017】
実施形態に係る第9態様は、第1態様~第8態様のいずれかにおいて、操作部を含み、前記OCT計測位置は、前記操作部を用いた前記被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される。
【0018】
実施形態に係る第10態様は、対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼からの光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系の光路に結合され、前記光路を経由した測定光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射して前記測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCT光学系と、を含む光学系と、前記光学系を傾けることにより前記光学系の光軸の向きを変更する角度変更機構と、前記光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から前記被検眼に向けて固視光束を投射する固視系と、を含む眼科装置の制御方法であって、前記被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて前記被検眼の視軸と前記光軸とのなす角を変更して前記OCT計測位置に対応した前記出射位置から前記固視光束を投射させ、前記固視光束が投射されている状態で前記OCT光学系を制御することにより前記被検眼に対するOCT計測を実行させる制御ステップと、前記干渉光の検出結果に基づいて前記被検眼のOCT画像を形成する画像形成ステップと、前記出射位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する解析ステップと、を含む、眼科装置の制御方法である。
【0019】
実施形態に係る第11態様では、第10態様において、前記制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記固視系により前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視系における前記出射位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0020】
実施形態に係る第12態様では、第10態様又は第11態様において、前記固視系は、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記出射位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系を含む。
【0021】
実施形態に係る第13態様では、第10態様において、前記固視系は、前記光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源を含み、前記対物レンズを介して前記被検眼に前記固視光束を投射する内部固視系と、前記光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源を含み、前記対物レンズの外側から、前記光軸に対して既知の位置関係を有する前記外部固視光源の位置から前記被検眼に向けて前記固視光束を投射する外部固視系と、を含む。
【0022】
実施形態に係る第14態様では、第13態様において、前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲に前記OCT計測位置があるとき、前記制御ステップは、前記内部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定し、前記被検眼の画像における前記光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側に前記OCT計測位置があるとき、前記制御ステップは、前記外部固視系により前記被検眼に前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて、前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0023】
実施形態に係る第15態様では、第13態様又は第14態様において、前記制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて前記内部固視系又は前記外部固視系により前記固視光束を投射させ、前記解析ステップは、前記2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、前記固視光束が投影される固視位置に基づいて前記被検眼の画像における前記OCT画像の位置を特定する。
【0024】
実施形態に係る第16態様では、第12態様~第15態様のいずれかにおいて、前記外部固視系は、前記光学系に対して固定されている。
【0025】
実施形態に係る第17態様では、第10態様~第16態様のいずれかにおいて、前記角度変更機構は、水平方向に対する前記光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構と、垂直方向に対する前記光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構と、を含む。
【0026】
実施形態に係る第18態様では、第10態様~第17態様のいずれかにおいて、前記OCT計測位置は、操作部を用いた前記被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される。
【0027】
実施形態に係る第19態様は、コンピュータに、第10態様~第18態様のいずれかの眼科装置の制御方法の各ステップを実行させるプログラムである。
【0028】
なお、上記した複数の態様に係る構成を任意に組み合わせることが可能である。
【発明の効果】
【0029】
本発明によれば、被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測するための新たな技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
図1】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を示す概略図である。
図2】実施形態に係る外部固視ユニットの構成の一例を示す概略図である。
図3】実施形態に係る固視光束を説明するための概略図である。
図4】実施形態に係る固視光束を説明するための概略図である。
図5】実施形態に係る眼科装置の光学系の構成の一例を示す概略図である。
図6】実施形態に係る眼科装置の制御系の構成の一例を示す概略図である。
図7】実施形態に係る眼科装置のスイング動作及びチルト動作を説明するための概略図である。
図8】実施形態に係る固視制御を説明するための概略図である。
図9】実施形態に係る眼科装置の制御を説明するための概略図である。
図10】実施形態に係る眼科装置の制御を説明するための概略図である。
図11】実施形態に係る眼科装置の動作を説明するための概略図である。
図12】実施形態に係る眼科装置のデータ処理部の構成の一例を示す概略図である。
図13】実施形態に係る眼科装置のデータ処理部の構成の一例を示す概略図である。
図14】実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。
図15】実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。
図16】実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。
図17】実施形態に係る眼科装置の動作の一例を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0031】
この発明に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施形態において、この明細書において引用されている文献に記載された技術を任意に援用することが可能である。
【0032】
実施形態に係る眼科装置は、被検眼の撮影とOCT計測とが可能な光学系と、光学系を傾けることにより光学系の光軸の向きを変更する角度変更機構と、光学系の光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置(投射位置、固視光源の位置)から被検眼に向けて固視光束を投射する固視系と、を含む。
【0033】
いくつかの実施形態では、角度変更機構は、スイング機構、及びチルト機構の少なくとも1つを含む。スイング機構は、例えば、被検眼の瞳孔を中心に左右方向に円弧状に光学系を旋回する移動機構である。これにより、垂直方向(垂直面)に対する光学系の光軸の向きのなす角を左右方向に変更することができる。チルト機構は、例えば、被検眼の瞳孔を中心に上下方向に円弧状に光学系を旋回する移動機構である。これにより、水平方向(水平面)に対する光学系の光軸の向きのなす角を上下方向に変更することができる。
【0034】
いくつかの実施形態では、光学系は、固視系を含む。固視系は、内部固視系、及び外部固視系の少なくとも1つを含む。内部固視系は、対物レンズを介して被検眼に固視光束を投射して固視標を提示する。外部固視系は、対物レンズを介さずに被検眼に固視光束を投射して固視標を提示する。
【0035】
眼科装置は、被検眼の撮影画像(又は観察画像)において設定されたOCT計測位置に基づいて角度変更機構及び固視系の少なくとも一方を制御し、OCT計測位置に対応した固視光束の出射位置から固視光束を投射させ、固視光束が投射されている状態で被検眼に対するOCT計測を実行する。眼科装置は、固視光束の出射位置に基づいて、撮影画像におけるOCT画像の位置を特定する。いくつかの実施形態では、眼科装置は、撮影画像とOCT画像とのレジストレーション処理を行い、レジストレーション処理後の撮影画像及びOCT画像を表示手段に表示させる。
【0036】
これにより、簡便に被検眼の広角のOCT画像を取得することが可能になる。特に、固視光束の出射位置からレジストレーション処理の探索範囲を決定するようにしたので、処理負荷を大幅に軽減することができる。
【0037】
いくつかの実施形態では、眼科装置は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて固視系により固視光束を投射させ、固視光束の出射位置に基づいて撮影画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0038】
いくつかの実施形態では、眼科装置は、被検眼の撮影画像(又は観察画像)において設定されたモンタージュ撮影範囲に基づいて2以上のOCT計測位置を決定し、決定された2以上のOCT計測位置のそれぞれについて固視系により固視光束を順次に投射させ、固視光束の出射位置に基づいて撮影画像におけるOCT画像の位置を順次に特定する。いくつかの実施形態では、眼科装置は、位置が特定されたOCT画像と隣接するOCT画像とのオーバーラップ判定処理を行い、その判定結果に基づいて、次のOCT画像を取得させることで、OCTモンタージュ画像を取得する。いくつかの実施形態では、眼科装置は、撮影画像とOCTモンタージュ画像とのレジストレーション処理を行い、レジストレーション処理後の撮影画像及びOCTモンタージュ画像を表示手段に表示させる。
【0039】
実施形態に係る眼科装置の制御方法は、上記の眼装置を制御するための1以上のステップを含む。実施形態に係るプログラムは、実施形態に係る眼科装置の制御方法の各ステップをコンピュータ(プロセッサ)に実行させる。実施形態に係る記録媒体は、実施形態に係るプログラムが記録された非一時的な記録媒体(記憶媒体)である。
【0040】
本明細書において、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))等の回路を含む。プロセッサは、例えば、記憶回路又は記憶装置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。記憶回路又は記憶装置がプロセッサに含まれていてよい。また、記憶回路又は記憶装置がプロセッサの外部に設けられていてよい。
【0041】
以下、実施形態に係る眼科装置が、スイング機構及びチルト機構を有する場合について説明するが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼科装置は、スイング機構及びチルト機構の一方だけを有していてもよい。
【0042】
以下の実施形態では、眼科装置は、光干渉断層計と眼底カメラとを含む。この光干渉断層計にはスウェプトソースOCTが適用されているが、OCTのタイプはこれに限定されず、他のタイプのOCT(スペクトラルドメインOCT、タイムドメインOCT、アンファスOCT等)が適用されてもよい。
【0043】
また、実施形態に係る眼科装置は、走査型レーザー検眼鏡、スリットランプ検眼鏡、手術用顕微鏡等のうちのいずれか1つを含んでもよい。また、実施形態に係る眼科装置は、眼屈折検査装置、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザ、視野計、マイクロペリメータ等のうちのいずれか1つ以上を含んでもよい。
【0044】
以下、x方向は、対物レンズの光軸方向に直交する方向(左右方向、水平方向)であり、y方向は、対物レンズの光軸方向に直交する方向(上下方向、垂直方向)であるものとする。z方向は、対物レンズの光軸方向であるものとする。
【0045】
<構成>
〔光学系〕
図1に示すように、眼科装置1は、眼底カメラユニット2、OCTユニット100、演算制御ユニット(図示せず)を含む。眼底カメラユニット2には、被検眼Eの正面画像を取得するための光学系や機構が設けられている。OCTユニット100には、OCTを実行するための光学系や機構の一部が設けられている。OCTを実行するための光学系や機構の他の一部は、眼底カメラユニット2に設けられている。演算制御ユニットは、各種の演算や制御を実行する1以上のプロセッサを含む。これらに加え、被検者の顔を支持するための部材(顎受け、額当て等)や、OCTの対象部位を切り替えるためのレンズユニット(例えば、前眼部OCT用アタッチメント)等の任意の要素やユニットが眼科装置1に設けられてもよい。更に、眼科装置1は、一対の前眼部カメラ5A及び5Bを備える。
【0046】
[眼底カメラユニット2]
眼底カメラユニット2には、被検眼Eの眼底Efを撮影するための光学系が設けられている。取得される眼底Efの画像(眼底画像、眼底写真等と呼ばれる)は、観察画像、撮影画像等の正面画像である。観察画像は、近赤外光を用いた動画撮影により得られる。撮影画像は、フラッシュ光を用いた静止画像である。更に、眼底カメラユニット2は、被検眼Eの前眼部Eaを撮影して正面画像(前眼部画像)を取得することができる。
【0047】
眼底カメラユニット2は、照明光学系10と撮影光学系30とを含む。照明光学系10は被検眼Eに照明光を照射する。撮影光学系30は、被検眼Eからの照明光の戻り光を検出する。OCTユニット100からの測定光は、眼底カメラユニット2内の光路を通じて被検眼Eに導かれ、その戻り光は、同じ光路を通じてOCTユニット100に導かれる。
【0048】
照明光学系10の観察光源11から出力された光(観察照明光)は、曲面状の反射面を有する反射ミラー12により反射され、集光レンズ13を経由し、可視カットフィルタ14を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源15の近傍にて一旦集束し、ミラー16により反射され、リレーレンズ17、18、絞り19及びリレーレンズ20を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー21の周辺部(孔部の周囲の領域)にて反射され、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて被検眼E(眼底Ef又は前眼部Ea)を照明する。被検眼Eからの観察照明光の戻り光は、対物レンズ22により屈折され、ダイクロイックミラー46を透過し、孔開きミラー21の中心領域に形成された孔部を通過し、撮影合焦レンズ31を経由し、ミラー32により反射される。更に、この戻り光は、ハーフミラー33Aを透過し、ダイクロイックミラー33により反射され、集光レンズ34によりイメージセンサ35の受光面に結像される。イメージセンサ35は、所定のフレームレートで戻り光を検出する。なお、撮影光学系30のフォーカスは、眼底Ef又は前眼部Eaに合致するように調整される。
【0049】
撮影光源15から出力された光(撮影照明光)は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Efに照射される。被検眼Eからの撮影照明光の戻り光は、観察照明光の戻り光と同じ経路を通ってダイクロイックミラー33まで導かれ、ダイクロイックミラー33を透過し、ミラー36により反射され、集光レンズ37によりイメージセンサ38の受光面に結像される。
【0050】
例えば、眼科装置1に設けられる表示部には、イメージセンサ35により検出された眼底反射光に基づく画像(観察画像)が表示される。なお、撮影光学系30のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Eの前眼部の観察画像が表示される。また、表示部には、イメージセンサ38により検出された眼底反射光に基づく画像(撮影画像)が表示される。なお、観察画像を表示する表示部と撮影画像を表示する表示部は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。被検眼Eを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。
【0051】
眼科装置1は、固視系を含む。固視系は、内部固視系と、外部固視系とを含む。内部固視系の機能は、LCD(Liquid Crystal Display)39により実現される。外部固視系の機能は、外部固視ユニット23により実現される。
【0052】
LCD(Liquid Crystal Display)39は固視標や視力測定用視標を表示する。LCD39から出力された光束は、その一部がハーフミラー33Aにて反射され、ミラー32に反射され、撮影合焦レンズ31を経由し、孔開きミラー21の孔部を通過する。孔開きミラー21の孔部を通過した光束は、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて眼底Efに投射される。
【0053】
LCD39の画面上の表示画素は、内部固視光源として機能する。LCD39の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Eの固視位置を変更できる。固視位置の例として、黄斑を中心とする画像を取得するための固視位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための固視位置や、黄斑と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための固視位置や、黄斑から大きく離れた部位(眼底周辺部)の画像を取得するための固視位置などがある。いくつかの実施形態に係る眼科装置1は、このような固視位置の少なくとも1つを指定するためのGUI(Graphical User Interface)等を含む。いくつかの実施形態に係る眼科装置1は、固視位置(固視標の表示位置)をマニュアルで移動するためのGUI等を含む。
【0054】
移動可能な固視標を被検眼Eに提示するための構成はLCD等の表示装置には限定されない。例えば、光源アレイ(発光ダイオード(LED)アレイ等)における複数の光源を選択的に点灯させることにより、移動可能な固視標を生成することができる。また、移動可能な1以上の光源により、移動可能な固視標を生成することができる。
【0055】
外部固視ユニット23は、対物レンズ22の光軸(対物光軸)に対する相対位置が変更可能な出射位置から固視光束を対物レンズ22を介さずに被検眼Eに投射する。対物レンズ22の光軸に対して固視光束の出射位置が変更可能な外部固視ユニット23は、眼底カメラユニット2(LCD39を含む光学系)と一体的に移動可能に構成される。例えば、外部固視ユニット23は、眼底カメラユニット2を構成する光学系を格納する筐体に固設される。
【0056】
図2に、外部固視ユニット23の構成例を模式的に示す。図2において、図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0057】
外部固視ユニット23は、対物レンズ22の外周部又はその近傍に設置可能な環状部材23Aと、一端が環状部材23Aの外周部に接続され他端が光軸O(対物レンズ22の光軸、対物光軸)から略動径方向に伸びる固視光源保持部材23Bとを含む。固視光源保持部材23Bは、動径方向に配列された複数の固視光源(外部固視光源)を含む。複数の固視光源は、後述の制御部から制御を受け、いずれか1つが点灯、又はすべて非点灯になるように制御される。この実施形態では、複数の固視光源は、固視光源23-1~23-4であるものとする。
【0058】
固視光源保持部材23Bは、光軸Oを中心に回動可能に構成される。いくつかの実施形態では、固視光源保持部材23Bが環状部材23Aに対して相対的に回動するように構成される。いくつかの実施形態では、環状部材23Aと固視光源保持部材23Bとが一体的に回動するように構成される。
【0059】
いくつかの実施形態では、後述の制御部からの制御を受け、固視光源保持部材23Bが光軸Oを中心に自動で回動する。例えば、制御部は、固視光源保持部材23Bを制御することで、外部固視ユニット23に含まれる回動機構を駆動することができる。
【0060】
いくつかの実施形態では、固視光源保持部材23Bは、手動で光軸Oを中心に回動するように構成される。例えば、外部固視ユニット23は、センサーを含み、手動で回動された固視光源保持部材23Bの動径方向の角度を検出可能に構成される。自動で固視光源保持部材23Bを回動する場合と同様に、外部固視ユニット23は、センサーにより得られた検出結果を参照しつつ、所望の出射位置から固視光束を被検眼Eに投射させるように構成することができる。
【0061】
光軸Oを中心に固視光源保持部材23Bを回動し、固視光源23-1~23-4のいずれかを点灯することで、内部固視であるLCD39よりも広範な範囲の様々な方向から被検眼Eに固視光束を投射することが可能になる。
【0062】
いくつかの実施形態では、固視光源保持部材23Bは、互いに結合された2以上のアーム部材を含む。固視光源23-1~23-4のそれぞれは、2以上のアーム部材のいずれかに設けられる。アーム部材同士は、結合点において回動可能である。このような折り畳み機構により、固視光源保持部材23Bは収納可能に構成される。
【0063】
いくつかの実施形態では、固視光源保持部材23Bは、互いに動径方向に摺動可能な2以上のアーム部材を含む。固視光源23-1~23-4のそれぞれは、2以上のアーム部材のいずれかに設けられる。このようなスライド機構により、固視光源保持部材23Bは収納可能に構成される。
【0064】
いくつかの実施形態では、外部固視ユニット23は、眼底カメラユニット2から着脱可能に構成される。
【0065】
図3に、外部固視ユニット23の固視光源23-1~23-4の配置の一例を模式的に示す。図3において、図1及び図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0066】
LCD39の任意の表示画素からの固視光束は、固視標IFpとして、対物レンズ22を介して被検眼Eに投射される。これに対して、固視光源23-1~23-4のいずれかからの固視光束は、対物レンズ22を介さずに被検眼Eに投射される。このとき、被検眼E(例えば瞳孔)を中心に距離R0になるように固視光源23-1~23-4が配置される。固視光源23-1~23-4のうち被検眼Eに対してz方向の距離が最も短い固視光源(図3では、固視光源23-4)は、被検眼Eからの距離がDwより大きくなるように配置される。距離Dwは、被検眼Eと対物レンズ22のレンズ面との間の作動距離であってよい。
【0067】
これにより、固視光源23-1~23-4のそれぞれに対する被検眼Eの調節状態を揃えることができる。それにより、外部固視による固視位置によって被検眼Eの調節状態の違いにに起因した影響を低減することができる。
【0068】
図4に、外部固視ユニット23の固視光源23-1~23-4の配置の他の例を模式的に示す。図4において、図1及び図2と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0069】
LCD39の画面上の任意の表示画素からの固視光束は、固視標IFpとして、図3と同様に、対物レンズ22を介して被検眼Eに投射される。これに対して、固視光源23-1~23-4のいずれかからの固視光束は、対物レンズ22を介さずに被検眼Eに投射される。このとき、固視光源23-1~23-4は、対物レンズ22の光軸に垂直な方向に設けられる。固視光源23-1~23-4は、被検眼Eからの距離がDwより大きくなるように配置される。距離Dwは、被検眼Eと対物レンズ22のレンズ面との間の作動距離であってよい。
【0070】
これにより、被検眼Eに対する固視光源23-1~23-4の距離は互いに異なるが、簡便に固視標を被検眼Eに提示することができる。
【0071】
以上のように、固視光源23-1~23-4のそれぞれは、対物レンズ22の外側から(対物レンズ22を介さずに)、対物レンズ22の光軸に対して既知の位置関係を有する出射位置から被検眼Eに向けて固視光束を投射することができる。
【0072】
図1に示すように、フォーカス光学系60は、被検眼Eに対するフォーカス調整に用いられるスプリット指標を生成する。フォーカス光学系60は、撮影光学系30の光路(撮影光路)に沿った撮影合焦レンズ31の移動に連動して、照明光学系10の光路(照明光路)に沿って移動される。反射棒67は、照明光路に対して挿脱可能である。フォーカス調整を行う際には、反射棒67の反射面が照明光路に傾斜配置される。LED61から出力されたフォーカス光は、リレーレンズ62を通過し、スプリット指標板63により2つの光束に分離され、二孔絞り64を通過し、ミラー65により反射され、集光レンズ66により反射棒67の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ20を経由し、孔開きミラー21に反射され、ダイクロイックミラー46を透過し、対物レンズ22により屈折されて眼底Efに投射される。フォーカス光の眼底反射光は、観察照明光の戻り光と同じ経路を通ってイメージセンサ35に導かれる。その受光像(スプリット指標像)に基づいてマニュアルフォーカスやオートフォーカスを実行できる。
【0073】
ダイクロイックミラー46は、眼底撮影用光路とOCT用光路とを合成する。ダイクロイックミラー46は、OCTに用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。OCT用光路(測定光の光路)には、OCTユニット100側からダイクロイックミラー46側に向かって順に、コリメータレンズユニット40、光路長変更部41、光スキャナ42、OCT合焦レンズ43、ミラー44、及びリレーレンズ45が設けられている。
【0074】
光路長変更部41は、図1に示す矢印の方向に移動可能とされ、OCT用光路の長さを変更する。この光路長の変更は、眼軸長に応じた光路長補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部41は、コーナーキューブと、これを移動する機構とを含む。
【0075】
光スキャナ42は、被検眼Eの瞳孔と光学的に共役な位置に配置される。光スキャナ42は、OCT用光路を通過する測定光LSを偏向する。光スキャナ42は、例えば、2次元走査が可能なガルバノスキャナである。
【0076】
OCT合焦レンズ43は、OCT用の光学系のフォーカス調整を行うために、測定光LSの光路に沿って移動される。撮影合焦レンズ31の移動、フォーカス光学系60の移動、及びOCT合焦レンズ43の移動を連係的に制御することができる。
【0077】
[前眼部カメラ5A及び5B]
前眼部カメラ5A及び5Bは、特開2013-248376号公報に開示された発明と同様に、眼科装置1の光学系と被検眼Eとの間の相対位置を求めるために用いられる。前眼部カメラ5A及び5Bは、光学系が格納された筐体(眼底カメラユニット2等)の被検眼E側の面に設けられている。眼科装置1は、前眼部カメラ5A及び5Bにより異なる方向から実質的に同時に取得された2つの前眼部画像を解析することにより、光学系と被検眼Eとの間の3次元的な相対位置を求める。2つの前眼部画像の解析は、特開2013-248376号公報に開示された解析と同様であってよい。また、前眼部カメラの個数は2以上の任意の個数であってよい。
【0078】
本例では、2以上の前眼部カメラを利用して被検眼Eの位置(つまり被検眼Eと光学系との相対位置)を求めているが、被検眼Eの位置を求めるための手法はこれに限定されない。例えば、被検眼Eの正面画像(例えば前眼部Eaの観察画像)を解析することにより、被検眼Eの位置を求めることができる。或いは、被検眼Eの角膜に指標を投影する手段を設け、この指標の投影位置(つまり、この指標の角膜反射光束の検出状態)に基づいて被検眼Eの位置を求めることができる。
【0079】
[OCTユニット100]
図5に例示するように、OCTユニット100には、スウェプトソースOCTを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源(波長掃引型光源)からの光を測定光と参照光とに分割する機能と、被検眼Eからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを重ね合わせて干渉光を生成する機能と、この干渉光を検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット(制御部210、画像形成部220、データ処理部230)に送られる。
【0080】
光源ユニット101は、例えば、出射光の波長を高速で変化させる近赤外波長可変レーザーを含む。光源ユニット101から出力された光L0は、光ファイバ102により偏波コントローラ103に導かれてその偏光状態が調整される。偏光状態が調整された光L0は、光ファイバ104によりファイバカプラ105に導かれて測定光LSと参照光LRとに分割される。
【0081】
参照光LRは、光ファイバ110によりコリメータ111に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材112及び分散補償部材113を経由し、コーナーキューブ114に導かれる。光路長補正部材112は、参照光LRの光路長と測定光LSの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材113は、参照光LRと測定光LSとの間の分散特性を合わせるよう作用する。コーナーキューブ114は、参照光LRの入射方向に移動可能であり、それにより参照光LRの光路長が変更される。
【0082】
コーナーキューブ114を経由した参照光LRは、分散補償部材113及び光路長補正部材112を経由し、コリメータ116によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバ117に入射する。光ファイバ117に入射した参照光LRは、偏波コントローラ118に導かれてその偏光状態が調整され、光ファイバ119によりアッテネータ120に導かれて光量が調整され、光ファイバ121によりファイバカプラ122に導かれる。
【0083】
一方、ファイバカプラ105により生成された測定光LSは、光ファイバ127により導かれてコリメータレンズユニット40により平行光束に変換され、光路長変更部41、光スキャナ42、OCT合焦レンズ43、ミラー44及びリレーレンズ45を経由する。リレーレンズ45を経由した測定光LSは、ダイクロイックミラー46により反射され、対物レンズ22により屈折されて被検眼Eに入射する。測定光LSは、被検眼Eの様々な深さ位置において散乱・反射される。被検眼Eからの測定光LSの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ105に導かれ、光ファイバ128を経由してファイバカプラ122に到達する。なお、測定光LSが入射する光ファイバ127の入射短は、被検眼Eの眼底Efと略共役な位置に配置される。
【0084】
ファイバカプラ122は、光ファイバ128を介して入射された測定光LSと、光ファイバ121を介して入射された参照光LRとを合成して(干渉させて)干渉光を生成する。ファイバカプラ122は、所定の分岐比(例えば1:1)で干渉光を分岐することにより、一対の干渉光LCを生成する。一対の干渉光LCは、それぞれ光ファイバ123及び124を通じて検出器125に導かれる。
【0085】
検出器125は、例えばバランスドフォトダイオードである。バランスドフォトダイオードは、一対の干渉光LCをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを含み、これらフォトディテクタにより得られた一対の検出結果の差分を出力する。検出器125は、この出力(検出信号)をDAQ(Data Acquisition System)130に送る。
【0086】
DAQ130には、光源ユニット101からクロックKCが供給される。クロックKCは、光源ユニット101において、波長可変光源により所定の波長範囲内で掃引される各波長の出力タイミングに同期して生成される。光源ユニット101は、例えば、各出力波長の光L0を分岐することにより得られた2つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックKCを生成する。DAQ130は、検出器125から入力される検出信号をクロックKCに基づきサンプリングする。DAQ130は、検出器125からの検出信号のサンプリング結果を演算制御ユニット(制御部210など)に送る。
【0087】
本例では、測定光LSの光路(測定光路、測定アーム)の長さを変更するための光路長変更部41と、参照光LRの光路(参照光路、参照アーム)の長さを変更するためのコーナーキューブ114の双方が設けられている。しかしながら、光路長変更部41とコーナーキューブ114のいずれか一方のみが設けられもよい。また、これら以外の光学部材を用いて、測定光路長と参照光路長との差を変更することも可能である。
【0088】
〔制御系〕
図6に、眼科装置1の制御系の構成例を示す。図6において、眼科装置1に含まれる構成要素の一部が省略されている。図6において、図1図5と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0089】
制御部210、画像形成部220及びデータ処理部230は、例えば、前述の演算制御ユニットに設けられる。
【0090】
〈制御部210〉
制御部210は、各種の制御を実行する。制御部210は、主制御部211と記憶部212とを含む。
【0091】
〈主制御部211〉
主制御部211は、プロセッサ(例えば、制御プロセッサ)を含み、眼科装置1の各部(図1図5に示された各要素を含む)を制御する。例えば、主制御部211は、図1図5に示す眼底カメラユニット2の光学系の各部、OCTユニット100の光学系の各部、前眼部カメラ5A、5B、xyz移動機構150、スイング機構151、チルト機構152、画像形成部220、データ処理部230、及びユーザーインターフェイス(User Interface:UI)240を制御する。
【0092】
眼底カメラユニット2に対する制御には、合焦駆動部31A、43Aに対する制御、イメージセンサ35、38に対する制御、光路長変更部41に対する制御、光スキャナ42に対する制御、及び外部固視ユニット23に対する制御が含まれる。
【0093】
合焦駆動部31Aに対する制御には、撮影合焦レンズ31を光軸方向に移動する制御が含まれる。合焦駆動部43Aに対する制御には、OCT合焦レンズ43を光軸方向に移動する制御が含まれる。
【0094】
イメージセンサ35、38に対する制御には、撮像素子に対する受光感度の制御、フレームレート(受光タイミング、露光時間)の制御、受光領域(位置、大きさ、サイズ)の制御、撮像素子に対する受光結果の読み出し制御などがある。
【0095】
LCD39に対する制御には、内部固視による固視位置(固視光束の出射位置、眼底における固視光束の投射位置)の制御が含まれる。例えば、主制御部211は、手動又は自動で設定された固視位置に対応するLCD39の画面上の位置に固視標を表示する。また、主制御部211は、LCD39に表示されている固視標の表示位置を(連続的に又は段階的に)変更することができる。それにより、固視標を移動することができる(つまり、固視位置を変更することができる)。固視標の表示位置や移動態様は、マニュアルで又は自動的に設定される。マニュアルでの設定は、例えばGUIを用いて行われる。自動的な設定は、例えば、データ処理部230により行われる。
【0096】
光路長変更部41に対する制御には、測定光LSの光路長を変更する制御が含まれる。主制御部211は、光路長変更部41のコーナーキューブを駆動する駆動部を制御することで測定光LSの光路に沿って光路長変更部41を移動し、測定光LSの光路長を変更する。
【0097】
光スキャナ42に対する制御には、スキャンモード、スキャン範囲(スキャン開始位置、スキャン終了位置)、スキャン速度などの制御がある。主制御部211は、光スキャナ42に対する制御を行うことで、計測部位(撮影部位)における所望の領域に対して測定光LSでOCTスキャンを実行することができる。
【0098】
外部固視ユニット23に対する制御には、外部固視による固視位置の制御が含まれる。例えば、主制御部211は、手動又は自動で設定された固視位置に応じて外部固視ユニット23を制御し、光軸Oを中心に固視光源保持部材23Bを回動すると共に、固視光源23-1~23-4のいずれかを点灯させる。それにより、設定された固視位置に応じた出射位置から対物レンズ22を介さずに固視光束を被検眼Eに投射することができる。また、主制御部211は、外部固視ユニット23を制御することで、固視光束の出射位置を(連続的に又は段階的に)変更することができる。それにより、外部固視による固視標を移動することができる(つまり、固視位置を変更することができる)。外部固視による固視標の位置や移動態様は、マニュアルで又は自動的に設定される。マニュアルでの設定は、例えばGUIを用いて行われる。自動的な設定は、例えば、主制御部211又はデータ処理部230により行われる。
【0099】
また、主制御部211は、観察光源11、撮影光源15、フォーカス光学系60などを制御する。
【0100】
OCTユニット100に対する制御には、光源ユニット101に対する制御、参照駆動部114Aに対する制御、検出器125に対する制御、DAQ130に対する制御が含まれる。
【0101】
光源ユニット101に対する制御には、光源のオン及びオフの制御、光源から出射される光の光量の制御、波長掃引範囲の制御、波長掃引速度、各波長成分の光の出射タイミングの制御などがある。
【0102】
参照駆動部114Aに対する制御には、参照光LRの光路長を変更する制御が含まれる。主制御部211は、参照駆動部114Aを制御することで参照光LRの光路に沿ってコーナーキューブ114を移動し、参照光LRの光路長を変更する。
【0103】
検出器125に対する制御には、検出素子に対する受光感度の制御、フレームレート(受光タイミング)の制御、受光領域(位置、大きさ、サイズ)の制御、検出素子に対する受光結果の読み出し制御などがある。
【0104】
DAQ130に対する制御には、検出器125により得られた干渉光の検出結果の取り込み制御(取り込みタイミング、サンプリングタイミング)、取り込まれた干渉光の検出結果に対応した干渉信号の読み出し制御などがある。
【0105】
前眼部カメラ5A、5Bに対する制御には、各カメラの受光感度の制御、フレームレート(受光タイミング)の制御、前眼部カメラ5A、5Bの同期制御などがある。
【0106】
xyz移動機構150は、x方向、y方向、及びz方向に眼底カメラユニット2(光学系)をに移動する。典型的な例において、xyz移動機構150は、少なくとも眼底カメラユニット2をx方向(左右方向)に移動するための機構と、y方向(上下方向)に移動するための機構と、z方向(奥行き方向、前後方向)に移動するための機構とを含む。x方向に移動するための機構は、例えば、x方向に移動可能なxステージと、xステージを移動するx移動機構とを含む。y方向に移動するための機構は、例えば、例えば、y方向に移動可能なyステージと、yステージを移動するy移動機構とを含む。z方向に移動するための機構は、例えば、z方向に移動可能なzステージと、zステージを移動するz移動機構とを含む。各移動機構は、アクチュエータとしてのパルスモータを含み、主制御部211からの制御を受けて動作する。
【0107】
xyz移動機構150に対する制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Eの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとフォーカス調整が実行される。トラッキングは、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。いくつかの実施形態では、参照光の光路長(よって、測定光の光路と参照光の光路との間の光路長差)を変更するためにxyz移動機構150の制御を行うように構成される。
【0108】
マニュアルアライメントの場合、光学系に対する被検眼Eの変位がキャンセルされるようにユーザーがユーザーインターフェイス240に対して操作することにより光学系と被検眼Eとを相対移動させる。例えば、主制御部211は、ユーザーインターフェイス240に対する操作内容に対応した制御信号をxyz移動機構150に出力することによりxyz移動機構150を制御して被検眼Eに対して光学系を相対移動させる。
【0109】
オートアライメントの場合、光学系に対する被検眼Eの変位がキャンセルされるように主制御部211がxyz移動機構150を制御することにより被検眼Eに対して光学系を相対移動させる。具体的には、特開2013-248376号公報に記載のように、一対の前眼部カメラ5A及び5Bと被検眼Eとの位置関係に基づく三角法を利用した演算処理を行い、主制御部211は、光学系に対する被検眼Eの位置関係が所定の位置関係になるようにxyz移動機構150を制御する。いくつかの実施形態では、主制御部211は、光学系の光軸が被検眼Eの軸に略一致し、かつ、被検眼Eに対する光学系の距離が所定の作動距離になるように制御信号をxyz移動機構150に出力することによりxyz移動機構150を制御して被検眼Eに対して光学系を相対移動させる。ここで、作動距離とは、対物レンズ22のワーキングディスタンスとも呼ばれる既定値であり、光学系を用いた測定時(撮影時)における被検眼Eと光学系との間の距離に相当する。
【0110】
スイング機構151は、被検眼Eの瞳孔を中心に左右方向に眼底カメラユニット2を旋回する。これにより、被検眼Eの視軸と光学系の光軸とのなす角の水平方向の成分(水平角)を変更することができる。例えば、スイング機構151は、少なくとも眼底カメラユニット2が搭載されxyz移動機構150により移動するステージ上に設けられる。スイング機構151は、アクチュエータとしてのパルスモータを含み、主制御部211からの制御を受けて動作する。
【0111】
チルト機構152は、被検眼Eの瞳孔を中心に上下方向に眼底カメラユニット2を旋回する。これにより、被検眼Eの視軸と光学系の光軸とのなす角の上下方向の成分(仰俯角)を変更することができる。例えば、チルト機構152は、少なくとも眼底カメラユニット2が搭載されxyz移動機構150により移動するステージ上に設けられる。チルト機構152は、アクチュエータとしてのパルスモータを含み、主制御部211からの制御を受けて動作する。
【0112】
図7に、実施形態に係るスイング機構151、及びチルト機構152による角度変更動作の説明図を示す。図7は、側面から見たときの眼科装置1の外観の概略図を表す。
【0113】
眼科装置1は、ベース1Aと、ベース1A上で前後左右方向(水平方向)と上下方向とに移動可能に搭載された架台1Bとを含む。架台1Bには、操作部240Bとしてのジョイスティック1Cが設置されている。例えば、架台1Bは、ジョイスティック1Cに対する操作により、ベース1A上において前後左右上下に移動される。なお、ジョイスティック1Cの先端部には、操作部240Bとしての操作ボタンが配置されており、操作ボタンを押下することにより撮影開始を指示することができる。
【0114】
ベース1Aには、図示しない顎受部と額当部とが設けられている。顎受部と額当部とは、計測時に後述のヘッド部1D(筐体)に対する被検者(患者)の顔を固定する。
【0115】
架台1B上には、ヘッド部1Dが設けられている。ヘッド部1Dは、眼底カメラユニット2の光学系、OCTユニット100の光学系、演算制御ユニット(制御部210)を収容し、角度変更機構としてのスイング機構151及びチルト機構152を介して架台1Bに支持されている。ヘッド部1Dは、スイング機構151及びチルト機構152により、架台1B上において上下方向及び左右方向に旋回可能に構成される。
【0116】
例えば、スイング機構151は、基部1Eと、支持アーム1Fと、回動軸部1Gと、水平回動部1Hとを含む。基部1Eは、架台1B上に固定されている。支持アーム1Fは、前後方向にのびる棒状部材である。支持アーム1Fの一端が基部1E上に固定され、他端が被検眼Eの瞳孔Epを通過する鉛直線上に配置される。回動軸部1Gは、支持アーム1Fの他端上に設けられ、上下方向にのびる円柱状部材である。
【0117】
水平回動部1Hには、軸受穴が形成されている。水平回動部1Hは、軸受穴に回動軸部1Gが挿入されることで、回動軸部1Gの上下方向にのびる回動軸を回動中心として支持アーム1Fに対して回動可能とされる。
【0118】
これにより、スイング機構151は、回動軸部1Gの回動軸の水平方向での位置を被検眼Eの瞳孔(例えば、瞳孔中心)Epに合わせることで、瞳孔Epを中心として支持アーム1F及びチルト機構152を左右方向に回動させることができる。
【0119】
チルト機構152は、湾曲アーム1Jを含む。
【0120】
湾曲アーム1Jは、ヘッド部1Dのチルト動作を案内する。湾曲アーム1Jは、例えば、両方の側面からヘッド部1Dを保持する一対の湾曲アームを含み、湾曲に形成されたアームに沿ってヘッド部1Dの移動を案内する。各湾曲アームは、回動軸部1Gの延長線上に設定された左右方向にのびる中心軸線を曲率中心とする円弧状に形成される。各湾曲アームの一端(下端)は水平回動部1Hに固定される。
【0121】
これにより、チルト機構152は、湾曲アーム1Jの曲率中心の位置を被検眼Eの瞳孔Epに合わせることで、瞳孔Epを中心としてヘッド部1Dを上下方向に回動させることができる。
【0122】
いくつかの実施形態では、スイング機構151によるヘッド部1Dの水平角を検出するセンサーが設けられ、主制御部211は、ヘッド部1Dの水平角を取得することができる。いくつかの実施形態では、チルト機構152によるヘッド部1Dの仰俯角を検出するセセンサー設けられ、主制御部211は、ヘッド部1Dの仰俯角を取得することができる。
【0123】
図6において、主制御部211は、表示制御部として、各種情報を表示部240Aに表示させることが可能である。例えば、主制御部211は、後述の画像形成部220により形成されたOCT画像、後述のデータ処理部230により得られたデータ処理結果を表示部240Aに表示させる。
【0124】
〈記憶部212〉
記憶部212は各種のデータを記憶する。記憶部212の機能は、メモリ又は記憶装置等の記憶デバイスにより実現される。記憶部212に記憶されるデータとしては、例えば、制御情報、眼底画像の画像データ、前眼部画像の画像データ、OCTデータ(OCT画像を含む)、被検眼情報などがある。制御情報の例として、撮影位置テーブル情報、固視制御情報などがある。撮影位置テーブル情報、及び固視制御情報については後述する。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報、電子カルテ情報などの被検眼に関する情報を含む。記憶部212には、各種のプロセッサ(制御プロセッサ、画像形成プロセッサ、データ処理プロセッサ)を実行させるためのプログラムが記憶される。
【0125】
眼底撮影又はOCT計測を行う場合、実施形態に係る主制御部211は、眼底Efにおける光学系の光軸OからのOCT計測位置までの距離に応じて固視制御を実行する。
【0126】
図8に、実施形態に係る固視制御の説明図を示す。図8は、眼底Efにおける光軸Oに相当する位置からの撮影範囲(撮影光学系30を用いた眼底撮影範囲、OCT撮影範囲)を模式的に表したものである。
【0127】
光軸Oに相当する位置O1を含む中心範囲は、中心固視範囲Fcである。中心固視範囲Fcでは、主制御部211は、例えばLCD39を制御して、光軸中心を固視させるように被検眼Eに内部固視を提示させる。
【0128】
中心固視範囲Fcの外側の周辺範囲は、内部固視範囲Fiである。内部固視範囲Fiでは、主制御部211は、例えばLCD39を制御して、内部固視範囲Fiにおける固視位置を固視させるように被検眼Eに内部固視を提示させる。
【0129】
内部固視範囲Fiの外側の周辺範囲は、第1外部固視範囲Fo1である。第1外部固視範囲Fo1では、主制御部211は、例えば外部固視ユニット23を制御して、第1外部固視範囲Fo1における固視位置を固視させるように外部固視光源23-1を点灯して被検眼Eに外部固視を提示させる。
【0130】
第1外部固視範囲Fo1の外側の周辺範囲は、第2外部固視範囲Fo2である。第2外部固視範囲Fo2では、主制御部211は、例えば外部固視ユニット23を制御して、第2外部固視範囲Fo2における固視位置を固視させるように外部固視光源23-2を点灯して被検眼Eに外部固視を提示させる。
【0131】
第2外部固視範囲Fo2の外側の周辺範囲は、第3外部固視範囲Fo3である。第3外部固視範囲Fo3では、主制御部211は、例えば外部固視ユニット23を制御して、第3外部固視範囲Fo3における固視位置を固視させるように外部固視光源23-3を点灯して被検眼Eに外部固視を提示させる。
【0132】
第3外部固視範囲Fo3の外側の周辺範囲は、第4外部固視範囲Fo4である。第4外部固視範囲Fo4では、主制御部211は、例えば外部固視ユニット23を制御して、第4外部固視範囲Fo4における固視位置を固視させるように外部固視光源23-4を点灯して被検眼Eに外部固視を提示させる。
【0133】
例えば、眼底画像に対してOCT計測を設定してOCT画像を取得する場合、眼底画像におけるOCT画像の位置を特定することが望ましい。眼底画像における測定光軸(例えば、対物レンズ22の光軸)に相当する位置を含む中心固視範囲Fc又は内部固視範囲FiにOCT計測位置があるとき、主制御部211は、被検眼Eに内部固視を提示するように固視系を制御する。内部固視が提示された状態で実行されたOCT計測により取得されたOCT画像を眼底画像に対応付ける場合、後述の解析部231は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、眼底画像におけるOCT画像の位置(例えば、OCTスキャンエリア)を特定することができる。
【0134】
眼底画像における測定光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側(例えば、第1外部固視範囲Fo1~第4外部固視範囲Fo4のいずれか)にOCT計測位置があるとき、主制御部211は、被検眼Eに外部固視を提示するように固視系を制御する。外部固視が提示された状態で実行されたOCT計測により取得されたOCT画像を眼底画像に対応付ける場合、解析部231は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、眼底画像におけるOCT画像の位置(例えば、OCTスキャンエリア)を特定することができる。
【0135】
実施形態に係る主制御部211は、撮影位置に対応した固視位置があらかじめ関連付けられた撮影位置テーブル情報を参照することにより、眼底Efの広範な範囲を撮影させる。これにより、被検眼Eの向き(視線の向き)を変更することなく、眼底Efの広範な範囲を詳細に観察することが可能になる。
【0136】
図9に、実施形態に係る撮影位置テーブル情報の概要を示す。
【0137】
撮影位置テーブル情報は、複数の固視位置情報と、複数の撮影位置情報とを含む。各固視位置情報は、対応する撮影位置情報にあらかじめ関連付けられている。固視位置情報は、例えば、眼底における固視標の投影位置を表す情報である。撮影位置情報は、撮影光学系30を用いた撮影対象である眼底における撮影位置を表す情報である。例えば、撮影位置テーブル情報には、固視位置情報FP-1に対応して撮影位置情報SP-1が関連付けられており、固視位置情報FP-2に対応して撮影位置情報SP-2が関連付けられており、・・・、固視位置情報FP-n(nは2以上の整数)に対応して撮影位置情報SP-nが関連付けられている。
【0138】
なお、この実施形態では、撮影光学系30の光軸はOCTユニット100の光軸と略同軸に結合される。それにより、撮影光学系30を用いて撮影される眼底上の撮影位置から、OCTユニット100を用いて計測される眼底上のOCT撮影位置を一意に特定することができる。同様に、OCTユニット100を用いて計測される眼底上のOCT撮影位置から、撮影光学系30を用いて撮影される眼底上の撮影位置を一意に特定することができる。
【0139】
いくつかの実施形態では、撮影位置を表す情報は、撮影位置そのものを表す情報である。いくつかの実施形態では、撮影位置を表す情報は、撮影位置を含む撮影エリアを表す情報である。この実施形態では、撮影位置情報は、中心窩を基準として上側(superior)エリア、下側(inferior)エリア、耳側(temporal)エリア、鼻側(nasal)エリアのいずれかを表す情報であるものとする。このような撮影位置テーブル情報は、光学系の構成を考慮してあらかじめ決定されている。
【0140】
主制御部211又はデータ処理部230は、記憶部212に記憶されている撮影位置テーブル情報を参照することにより、固視位置情報から撮影位置情報を特定したり、撮影位置情報から固視位置情報を特定したりすることが可能である。
【0141】
いくつかの実施形態では、記憶部212には、被検眼の光学情報(例えば、瞳孔サイズ又は眼軸長)に対応した複数の撮影位置テーブル情報が記憶されている。主制御部211又はデータ処理部230は、複数の撮影位置テーブル情報の中から被検眼の光学情報に対応した撮影位置テーブル情報を選択し、選択された撮影位置テーブル情報を参照することができる。
【0142】
いくつかの実施形態では、主制御部211は、操作部240Bに対するユーザーの操作内容に対応した操作信号に基づいて、撮影位置テーブル情報の内容を変更することができる。
【0143】
また、実施形態に係る主制御部211は、固視位置に対応した内部固視を制御するための情報及び外部固視を制御するための情報があらかじめ関連付けられた固視制御情報を参照する。それにより、固視位置に応じて、内部固視又は外部固視を被検眼Eに提示させることができる。
【0144】
図10に、実施形態に係る固視制御情報の概要を示す。
【0145】
固視制御情報は、複数の固視位置情報と、複数の内部固視制御情報と、複数の外部固視制御情報とを含む。各固視位置情報は、内部固視制御情報及び外部固視制御情報にあらかじめ関連付けられている。内部固視制御情報は、内部固視を制御するための情報である。内部固視を制御するための情報の例として、LCD39の点灯/非点灯、LCD39の画面の表示画素位置、固視光束の光量、点滅制御のための点灯及び非点灯の切り替えタイミングなどを制御するための情報がある。外部固視制御情報は、外部固視を制御するための情報である。外部固視を制御するための情報の例として、外部光源23-1~23-4のそれぞれの点灯/非点灯、固視光源保持部材23Bの回転角度、外部光源23-1~23-4のそれぞれの光量、外部光源23-1~23-4のそれぞれの点滅制御のための点灯及び非点灯の切り替えタイミングなどを制御するための情報がある。
【0146】
例えば、固視制御情報には、固視位置情報FP-1に対応して内部固視制御情報ifc-1及び外部固視制御情報ofc-1が関連付けられており、固視位置情報FP-2に対応して内部固視制御情報ifc-2及び外部固視制御情報ofc-2が関連付けられており、・・・、固視位置情報FP-nに対応して固視位置情報FP-1に対応して内部固視制御情報ifc-n及び外部固視制御情報ofc-nが関連付けられている。
【0147】
主制御部211は、記憶部212に記憶されている固視制御情報を参照することにより、固視位置情報に応じて、LCD39及び外部固視ユニット23のいずれかを制御することが可能である。
【0148】
いくつかの実施形態では、記憶部212には、被検眼の光学情報(例えば、瞳孔サイズ又は眼軸長)に対応した複数の固視制御情報が記憶されている。主制御部211は、複数の固視制御情報の中から被検眼の光学情報又は撮影位置に対応した固視制御情報を選択し、選択された固視制御情報を参照することができる。
【0149】
いくつかの実施形態では、主制御部211は、操作部240Bに対するユーザーの操作内容に対応した操作信号に基づいて、固視制御情報の内容を変更することができる。
【0150】
更に、撮影対象である眼底に対してモンタージュ撮影範囲を設定すると、実施形態に係る主制御部211は、モンタージュ撮影範囲を網羅するように設定された2以上のOCT計測位置(撮影範囲)に対して順次にOCT撮影を実行させ、取得されたOCT画像からOCTモンタージュ撮影画像を形成させる。主制御部211は、撮影位置を移動する度に、移動後のOCT計測位置に対応した固視位置に固視標を提示させる。
【0151】
いくつかの実施形態では、モンタージュ撮影は、眼底の撮影画像又は観察画像に対してモンタージュ撮影範囲を設定することによりOCTモンタージュ画像が取得される。いくつかの実施形態では、モンタージュ撮影は、眼底のOCT画像に対してモンタージュ撮影範囲を設定することによりカラー又は近赤外のモンタージュ画像が取得される。
【0152】
図11に、実施形態に係るモンタージュ撮影の動作説明図を示す。図11は、撮影光学系30を用いて取得された眼底画像IMGに対してモンタージュ撮影範囲PRを設定した場合のモンタージュ撮影の動作を説明するための概略図を表す。
【0153】
モンタージュ撮影範囲PRは、自動又は手動で設定される。自動でモンタージュ撮影範囲PRを設定する場合、例えば、データ処理部230は、眼底画像IMGを解析して、特徴領域を特定し、特定された特徴領域を含むようにモンタージュ撮影範囲PRを特定する。手動でモンタージュ撮影範囲PRを設定する場合、例えば、操作部240Bに対するユーザーの操作内容に対応した操作信号に基づいてモンタージュ撮影範囲PRが特定される。
【0154】
モンタージュ撮影範囲PRが設定されると、主制御部211は、データ処理部230を制御し、2以上のOCT撮影位置(OCT計測位置)を特定させる。各OCT撮影位置に対応して、OCT撮影範囲が決まる。図11では、9個のOCT撮影位置に基づいて、9個のOCT撮影範囲PA1~PA9が特定される。
【0155】
主制御部211又はデータ処理部230は、特定された2以上のOCT撮影位置に基づいて、撮影順序を決定する。例えば、主制御部211は、水平方向に複数個の撮影位置に対する撮影を行った後に、垂直方向に隣接する撮影位置に対する撮影を行うように撮影順序を決定することができる。
【0156】
主制御部211は、OCTユニット100などを制御して、決定された撮影順序で2以上のOCT撮影位置に対して順次にOCT撮影を実行させる。このとき、主制御部211は、OCT撮影位置を移動する度に、移動後のOCT撮影位置に対応した固視位置に固視標を提示させる。OCT撮影位置の移動によって、内部固視から外部固視に切り換えたり、外部固視から内部固視に切り換えたりする。
【0157】
主制御部211は、複数回の撮影により取得されたOCT画像からOCTモンタージュ画像を形成させる。このとき、主制御部211は、OCT画像と眼底画像IMGとのレジストレーション処理を行って、OCTモンタージュ画像を形成させることができる。
【0158】
〈画像形成部220〉
図6に示すように、画像形成部220は、プロセッサ(例えば、画像形成プロセッサ)を含み、DAQ130からの出力(検出信号のサンプリング結果)に基づいて、被検眼EのOCT画像(画像データ)を形成する。例えば、画像形成部220は、従来のスウェプトソースOCTと同様に、Aライン毎のサンプリング結果に基づくスペクトル分布に信号処理を施してAライン毎の反射強度プロファイルを形成し、これらAラインプロファイルを画像化してスキャンラインに沿って配列する。上記信号処理には、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、FFT(Fast Fourier Transform)などが含まれる。他のタイプのOCTを実行する場合、画像形成部220は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。
【0159】
〈データ処理部230〉
データ処理部230は、プロセッサ(例えば、データ処理プロセッサ)を含み、画像形成部220により形成された画像に対して画像処理や解析処理を施す。主制御部211に含まれるプロセッサ、データ処理部230に含まれるプロセッサ、及び画像形成部220に含まれるプロセッサの少なくとも2つは、単一のプロセッサにより構成されていてもよい。
【0160】
データ処理部230は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Ef又は前眼部Eaの3次元画像の画像データを形成する。なお、3次元画像の画像データとは、3次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。3次元画像の画像データとしては、3次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部230は、このボリュームデータに対してレンダリング処理(ボリュームレンダリングやMIP(Maximum Intensity Projection:最大値投影)など)を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な3次元画像の画像データを形成する。表示部240A等の表示デバイスには、この擬似的な3次元画像が表示される。
【0161】
また、3次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数のスキャンラインに沿って得られた複数の断層像を、スキャンラインの位置関係に基づいて3次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の2次元座標系により定義されていた複数の断層像を、1つの3次元座標系により表現する(つまり1つの3次元空間に埋め込む)ことにより得られる画像データである。
【0162】
いくつかの実施形態では、データ処理部230は、Aスキャン画像をBスキャン方向に配列することによりBスキャン画像を生成する。いくつかの実施形態では、データ処理部230は、取得された3次元データセット(ボリュームデータ、スタックデータ等)に各種のレンダリングを施すことで、任意断面におけるBモード画像(Bスキャン画像)(縦断面像、軸方向断面像)、任意断面におけるCモード画像(Cスキャン画像)(横断面像、水平断面像)、プロジェクション画像、シャドウグラムなどを形成することができる。Bスキャン画像やCスキャン画像のような任意断面の画像は、指定された断面上の画素(ピクセル、ボクセル)を3次元データセットから選択することにより形成される。プロジェクション画像は、3次元データセットを所定方向(z方向、深さ方向、軸方向)に投影することによって形成される。シャドウグラムは、3次元データセットの一部(たとえば特定層に相当する部分データ)を所定方向に投影することによって形成される。積分する層方向の深さ範囲を変更することで、互いに異なる2以上のシャドウグラムを形成することが可能である。Cスキャン画像、プロジェクション画像、シャドウグラムのような、被検眼の正面側を視点とする画像を正面画像(en-face画像)と呼ぶ。
【0163】
データ処理部230は、OCTにより時系列に収集されたデータ(例えば、Bスキャン画像データ)に基づいて、網膜血管や脈絡膜血管が強調されたBスキャン画像や正面画像(血管強調画像、アンギオグラム)を構築することができる。例えば、被検眼Eの略同一部位を反復的にスキャンすることにより、時系列のOCTデータを収集することができる。
【0164】
いくつかの実施形態では、データ処理部230は、略同一部位に対するBスキャンにより得られた時系列のBスキャン画像を比較し、信号強度の変化部分の画素値を変化分に対応した画素値に変換することにより当該変化部分が強調された強調画像を構築する。更に、データ処理部230は、構築された複数の強調画像から所望の部位における所定の厚さ分の情報を抽出してen-face画像として構築することでOCTアンギオグラムを形成する。
【0165】
データ処理部230は、解析部231と、モンタージュ撮影処理部231Cと、レジストレーション処理部231Dとを含む。
【0166】
〈解析部231〉
解析部231は、特徴部位特定部231Aと、3次元位置算出部231Bと、モンタージュ撮影処理部231Cと、レジストレーション処理部231Dとを含む。
【0167】
解析部231は、被検眼Eの画像を解析して当該画像に描出された特徴部位を特定することが可能である。例えば、解析部231は、前眼部カメラ5A、5Bの位置と特定された特徴部位の位置とに基づいて被検眼Eの3次元位置を求める。主制御部211は、求められた3次元位置に基づいて被検眼Eに対して光学系を相対移動させることにより、被検眼Eに対する光学系の位置合わせを行う。
【0168】
〈特徴部位特定部231A〉
特徴部位特定部231Aは、前眼部カメラ5A及び5Bにより得られた各撮影画像を解析することで、前眼部Eaの特徴部位に相当する当該撮影画像中の位置(特徴位置と呼ぶ)を特定する。特徴部位としては、例えば被検眼Eの瞳孔領域、被検眼Eの瞳孔中心位置、瞳孔重心位置、角膜中心位置、角膜頂点位置、被検眼中心位置、又は虹彩が用いられる。以下、被検眼Eの瞳孔中心位置を特定する処理の具体例を説明する。
【0169】
まず、特徴部位特定部231Aは、撮影画像の画素値(輝度値など)の分布に基づいて、被検眼Eの瞳孔に相当する画像領域(瞳孔領域)を特定する。一般に瞳孔は他の部位よりも低い輝度で描画されるので、低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定することができる。このとき、瞳孔の形状を考慮して瞳孔領域を特定するようにしてもよい。つまり、略円形かつ低輝度の画像領域を探索することによって瞳孔領域を特定するように構成することができる。
【0170】
次に、特徴部位特定部231Aは、特定された瞳孔領域の中心位置を特定する。上記のように瞳孔は略円形であるので、瞳孔領域の輪郭を特定し、この輪郭(の近似円または近似楕円)の中心位置を特定し、これを瞳孔中心位置とすることができる。また、瞳孔領域の重心を求め、この重心位置を瞳孔重心位置として特定してもよい。
【0171】
なお、他の特徴部位に対応する特徴位置を特定する場合であっても、上記と同様に撮影画像の画素値の分布に基づいて当該特徴位置を特定することが可能である。
【0172】
特徴部位特定部231Aは、前眼部カメラ5A及び5Bにより逐次に得られた撮影画像に対し特徴部位に相当する特徴位置を逐次に特定することが可能である。また、特徴部位特定部231Aは、前眼部カメラ5A及び5Bにより逐次に得られた撮影画像に対し1以上の任意の数のフレームおきに特徴位置を特定してもよい。
【0173】
特徴部位特定部231Aは、蒸気のように特定された特徴部位を、モンタージュ撮影範囲を特定するための特徴領域として特定することが可能である。
【0174】
〈3次元位置算出部231B〉
3次元位置算出部231Bは、前眼部カメラ5A及び5Bの位置と、特徴部位特定部231Aにより特定された特徴部位に相当する特徴位置とに基づいて特徴部位の3次元位置を被検眼Eの3次元位置として特定する。3次元位置算出部231Bは、特開2013-248376号公報に開示されているように、2つの前眼部カメラ5A及び5Bの位置(既知である)と、2つの撮影画像において特徴部位に相当する位置とに対して、公知の三角法を適用することにより被検眼Eの3次元位置を算出する。3次元位置算出部231Bにより求められた3次元位置は、主制御部211に送られる。主制御部211は、当該3次元位置に基づいて、光学系の光軸のx方向及びy方向の位置が3次元位置のx方向及びy方向の位置と一致し、かつ、z方向の距離が所定の作動距離になるようにxyz移動機構150を制御する。
【0175】
〈モンタージュ撮影処理部231C〉
モンタージュ撮影処理部231Cは、自動又は手動で設定されたモンタージュ撮影範囲のサイズとOCT撮影領域(又は撮影光学系30を用いた眼底撮影領域)のサイズとに基づいて、2以上のOCT撮影位置を特定する。モンタージュ撮影処理部231Cは、各OCT画像の周辺領域が、隣接するOCT画像の周辺領域とオーバーラップするように、2以上のOCT撮影位置を特定する。いくつかの実施形態では、OCT撮影領域のサイズは、あらかじめ決められたサイズである。いくつかの実施形態では、モンタージュ撮影範囲を設定するときに特定された特徴領域のサイズに基づいて決められたサイズである。
【0176】
モンタージュ撮影処理部231Cの機能は、制御部210(主制御部211)により実現するように構成されてもよい。
【0177】
〈レジストレーション処理部231D〉
レジストレーション処理部231Dは、2つの画像に対してレジストレーション処理を実行する。
【0178】
例えば、レジストレーション処理部231Dは、2つの画像のそれぞれに対して2以上の特徴点を抽出し、抽出された特徴点の位置が一致するように2つの画像の位置合わせを行う。例えば、特徴点は、血管、血管の分岐、病変部である。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、アフィン変換、ヘルマート変換、又は自由変形を行う。
【0179】
例えば、レジストレーション処理部231Dは、2つの画像のそれぞれに対して1以上の特徴部位を抽出し、抽出された1以上の特徴部位に対し、最小二乗法(Least Squares Matching:LSM)により両画像の濃淡の差の二乗和が最小になるように2つの画像の位置合わせを行う。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、アフィン変換、ヘルマート変換、又は自由変形を行う。
【0180】
例えば、レジストレーション処理部231Dは、2つの画像のそれぞれを2以上の部分画像に分割し、部分画像単位で上記の特徴点又は特徴部位に基づく位置合わせを行う。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、部分画像ごとにアフィン変換、ヘルマート変換、又は自由変形を行う。
【0181】
例えば、レジストレーション処理部231Dは、2つの画像の相関度を求め、相関度が閾値以上になるように2つの画像の位置合わせを行う。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、アフィン変換、ヘルマート変換、又は自由変形を行う。
【0182】
例えば、レジストレーション処理部231Dは、2つの画像のそれぞれを2以上の部分画像に分割し、2つの画像の相関度を部分画像毎に求め、相関度が閾値以上になる部分画像が最大になるように2つの画像の位置合わせを行う。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、アフィン変換、ヘルマート変換、又は自由変形を行う。
【0183】
レジストレーション処理部231Dは、2つのOCT画像に対して上記のレジストレーション処理を行う。OCT画像の例として、プロジェクション画像(ライブプロジェクション画像)、シャドウグラム、Cスキャン画像、en-face画像、OCTアンギオグラムなどがある。
【0184】
いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、眼底画像とOCT画像とに対して上記のレジストレーション処理を実行する。眼底画像の例として、イメージセンサ35により得られた眼底の観察画像、イメージセンサ38により得られた眼底の撮影画像、事前に取得された眼底画像がある。観察画像又は撮影画像は、近赤外画像、カラー画像であってよい。
【0185】
このようなレジストレーション処理部231Dは、スキャンエリア特定部2311Dと、オーバーラップ判定部2312Dとを含む。
【0186】
〈スキャンエリア特定部2311D〉
スキャンエリア特定部2311Dは、被検眼Eにおける固視位置から眼底画像上でのOCTスキャンエリア(OCT画像の位置)を特定する。
【0187】
具体的には、スキャンエリア特定部2311Dは、図9に示す撮影位置テーブル情報を参照して、内部固視又は外部固視の固視位置から撮影位置情報を特定し、撮影位置情報から眼底Efにおける撮影エリアを特定する。例えば、撮影エリアは、眼底Efにおける上側エリア、下側エリア、耳側エリア、又は鼻側エリアである。スキャンエリア特定部2311Dは、特定された撮影エリアにおける特徴点を抽出する。例えば、特徴点は、血管、血管の分岐、又は病変部である。いくつかの実施形態では、撮影エリアにおける特徴点の抽出は、特徴部位特定部231Aにより行われる。
【0188】
次に、スキャンエリア特定部2311D(又は解析部231)は、被検眼EのOCTデータ(例えば、ライブOCT画像)から作成されたプロジェクション画像から特徴点を抽出する。スキャンエリア特定部2311Dは、撮影エリアにおいて抽出された特徴点とプロジェクション画像において抽出された特徴点とが一致するように、眼底画像において撮影エリアに対応するOCTスキャンエリアを特定する。
【0189】
〈オーバーラップ判定部2312D〉
オーバーラップ判定部2312Dは、モンタージュ撮影により取得された2つの画像の周辺領域がオーバーラップしているか否かを判定する。
【0190】
判定対象の2つの画像は時間を空けて取得されるため、その間に眼球運動による位置ずれが生ずる可能性がある。そこで、実施形態に係るオーバーラップ判定部2312Dは、2つの画像の周辺領域が重なっているか否かだけではなく、2つの画像が互いに適正(良好)な画質であるか否かを判定することができる。例えば、オーバーラップ判定部2312Dは、2つの画像におけるオーバーラップ領域の有無を判定し、オーバーラップ領域があると判定されたとき、更に、2つの画像のオーバーラップ領域における相関度を算出する。オーバーラップ領域における相関度が閾値以上であると判定されたとき、オーバーラップ判定部2312Dは、モンタージュ撮影により取得された2つの画像が重なり、且つ、2つの画像が互いに適正な画質であると判定する。
【0191】
オーバーラップ判定部2312Dが判定処理を行う画像の周辺領域のサイズは、あらかじめ決められたサイズであってもよいし、2つの画像がオーバーラップする領域を特定し、特定された領域のサイズを採用してもよい。
【0192】
〈ユーザーインターフェイス240〉
ユーザーインターフェイス240は表示部240Aと操作部240Bとを含む。表示部240Aは表示装置3を含む。操作部240Bは各種の操作デバイスや入力デバイスを含む。
【0193】
ユーザーインターフェイス240は、例えばタッチパネルのような表示機能と操作機能とが一体となったデバイスを含んでいてもよい。他の実施形態において、ユーザーインターフェイスの少なくとも一部が眼科装置に含まれていなくてよい。例えば、表示デバイスは、眼科装置に接続された外部装置であってよい。
【0194】
〈通信部250〉
通信部250は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部250は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置の例として、サーバ装置、OCT装置、走査型レーザー検眼鏡、スリットランプ検眼鏡、眼科測定装置、眼科治療装置などがある。眼科測定装置の例として、眼屈折検査装置、眼圧計、スペキュラーマイクロスコープ、ウェーブフロントアナライザ、視野計、マイクロペリメータなどがある。眼科治療装置の例として、レーザー治療装置、手術装置、手術用顕微鏡などがある。また、外部装置は、記録媒体から情報を読み取る装置(リーダ)や、記録媒体に情報を書き込む装置(ライタ)などでもよい。更に、外部装置は、病院情報システム(HIS)サーバ、DICOM(Digital Imaging and COmmunication in Medicine)サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなどでもよい。
【0195】
OCTユニット100から対物レンズ22までの光学系は、実施形態に係る「OCT光学系」の一例である。スイング機構151又はチルト機構152は、実施形態に係る「角度変更機構」の一例である。LCD39から対物レンズ22までの光学系、又は外部固視ユニット23は、実施形態に係る「固視系」の一例である。LCD39から対物レンズ22までの光学系は、実施形態に係る「内部固視系」の一例である。外部固視ユニット23は、実施形態に係る「外部固視系」の一例である。チルト機構は、実施形態に係る「第1角度変更機構」の一例である。スイング機構は、実施形態に係る「第2角度変更機構」の一例である。
【0196】
〈動作〉
眼科装置1の動作例について説明する。
【0197】
図14図17に、実施形態に係る眼科装置1の動作例を示す。図14は、眼科装置1の第1動作例のフロー図を表す。図15は、図14のステップS9の動作例のフロー図を表す。図16及び図17は、眼科装置1の第2動作例のフロー図を表す。
【0198】
記憶部212には、図14図17に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部211は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図14図17に示す処理を実行する。
【0199】
まず、眼科装置1の第1動作例について説明する。第1動作例では、眼底画像(例えば、広角眼底画像)において指定されたOCT撮影位置から固視位置を決定し、決定された固視位置に対して内部固視又は外部固視を提示した状態でOCT計測を行う(図14図15)。
【0200】
(S1:アライメント)
まず、主制御部211は、アライメントを実行する。
【0201】
例えば、主制御部211は、前眼部カメラ5A及び5Bを制御して、実質的に同時に被検眼Eの前眼部Eaを撮影する。特徴部位特定部231Aは、主制御部211からの制御を受け、前眼部カメラ5A及び5Bにより実質的に同時に取得された一対の前眼部画像を解析して特徴部位として被検眼Eの瞳孔中心位置を特定する。3次元位置算出部231Bは、被検眼Eの3次元位置を求める。この処理は、例えば、特開2013-248376号公報に記載のように、一対の前眼部カメラ5A及び5Bと被検眼Eとの位置関係に基づく三角法を利用した演算処理を含む。
【0202】
主制御部211は、光学系(例えば眼底カメラユニット2)と被検眼Eとが所定の位置関係となるように、3次元位置算出部231Bにより求められた被検眼Eの3次元位置に基づきxyz移動機構150を制御する。ここで、所定の位置関係は、光学系を用いて被検眼Eの撮影や検査を実行可能な位置関係である。典型例として、3次元位置算出部231Bにより被検眼Eの3次元位置(x座標、y座標、z座標)が得られた場合、対物レンズ22の光軸のx座標及びy座標が被検眼Eのx座標及びy座標にそれぞれ一致し、且つ、対物レンズ22(前側レンズ面)のz座標と被検眼E(角膜表面)のz座標との差が所定距離(ワーキングディスタンス)に等しくなる位置が、光学系の移動先として設定される。
【0203】
(S2:オートフォーカス)
続いて、主制御部211は、オートフォーカスを開始する。
【0204】
例えば、主制御部211は、フォーカス光学系60を制御して被検眼Eにスプリット指標を投影させる。解析部231は、主制御部211からの制御を受け、スプリット指標が投影されている眼底Efの観察画像を解析することにより、一対のスプリット指標像を抽出し、一対のスプリット指標の相対的なずれを算出する。主制御部211は、算出されたずれ(ずれ方向、ずれ量)に基づいて合焦駆動部31Aや合焦駆動部43Aを制御する。
【0205】
(S3:OCT撮影位置を設定)
次に、主制御部211は、眼底Efの赤外画像(又は動画像)、又は事前に取得された眼底Efのカラーの眼底画像などの眼底画像に対してOCT撮影位置を設定する。
【0206】
例えば、主制御部211は、眼底画像を見ながらユーザーが操作部240Bを操作することにより指定された撮影位置をOCT撮影位置として設定する。例えば、主制御部211は、解析部231に眼底画像を解析させて特徴部位又は注目部位を特定させ、特定された特徴部位又は注目部位に相当する眼底画像における位置をOCT撮影位置として設定する。
【0207】
(S4:光学系を移動)
次に、主制御部211は、ステップS3において設定されたOCT撮影位置に対応した眼底Ef上の固視位置に固視光束が投射されるように固視制御を行う。外部固視を用いる場合、主制御部211は、外部固視ユニット23、スイング機構151及びチルト機構152を制御して、被検眼Eの向きを変更することなく、被検眼Eの視軸の向きと光学系の光軸(測定光軸、対物光軸)の向きとのなす角を変更する。
【0208】
例えば、主制御部211は、図9の撮影位置テーブル情報を参照して、ステップS3において設定されたOCT撮影位置に対応する撮影位置情報から固視位置情報を特定する。次に、主制御部211は、図10の固視制御情報を参照して、内部固視制御情報及び外部固視制御情報を参照する。外部固視制御情報から被検眼Eに外部固視を提示する場合、主制御部211は、外部固視制御情報に基づいて外部固視ユニット23、スイング機構151及びチルト機構152の少なくとも一方を制御して固視光束の出射位置を制御する。
【0209】
いくつかの実施形態では、主制御部211は、表示部240Aに所定の案内情報を表示させて、外部固視ユニット23、スイング機構151及びチルト機構152の少なくとも一方を手動で移動するようにユーザーを促す。例えば、主制御部211は、外部固視ユニット23、スイング機構151及びチルト機構152のそれぞれに設けられたセンサーからの検出結果を取得する。主制御部211は、取得された検出結果から外部固視ユニット23、スイング機構151及びチルト機構152のそれぞれが所望の状態にセットされたか否かを確認しつつ。所定の状態にセットされるまでユーザーに案内を促すことを継続することが望ましい。
【0210】
(S5:固視標を提示)
続いて、主制御部211は、被検眼Eに内部固視又は外部固視を提示させる。
【0211】
具体的には、主制御部211は、内部固視制御情報又は外部固視制御情報に基づいて、上記のように被検眼Eに対して内部固視又は外部固視を提示させる。内部固視を被検眼Eに提示する場合、主制御部211は、内部固視制御情報に基づいてLCD39を制御し、内部固視制御情報に基づいて指定されたLCD39の表示位置から固視光束を出射させる。外部固視を被検眼Eに提示する場合、主制御部211は、外部固視制御情報に基づいて外部固視ユニット23を制御し、外部固視制御情報に基づいて指定された固視光源から固視光束を出射させる。
【0212】
(S6:撮影位置を調整)
続いて、主制御部211は、撮影位置の調整を行う。
【0213】
眼球運動や被検眼Eの固視が困難な場合に起因して、所望の撮影位置がずれてしまう場合がある。そこで、主制御部211は、操作部240Bに対するユーザーの操作内容に基づいて撮影位置を調整する。例えば、ユーザーは、ライブOCT画像(プロジェクション画像、又はen-face画像)を参照しつつ、操作部240Bに対して操作を行って撮影位置の変更を指示する。撮影位置の調整の例として、xyz移動機構150による被検眼Eに対する光学系の移動、固視光束の出射位置の変更(内部固視と外部固視との切り換えを含む)、光スキャナ42に対するオフセット電圧の印加、測定光LSと参照光LRとの光路長差の変更などがある。
【0214】
いくつかの実施形態では、ステップS6の処理はスキップされる。
【0215】
(S7:OCT撮影)
次に、主制御部211は、OCTユニット100などを制御して、ステップS5までに決定されたOCT撮影位置又はステップS6において調整されたOCT撮影位置に対してOCT撮影を実行させる。主制御部211は、画像形成部220を制御してOCT撮影により得られたOCTデータに基づいてOCT画像を形成させ、データ処理部230を制御してプロジェクション画像又はen-face画像を形成させる。
【0216】
(S8:眼底撮影)
続いて、主制御部211は、眼底カメラユニット2を制御して、眼底Efに対する撮影を実行させる。これにより、眼底Efの眼底画像(例えば、カラー眼底画像)が取得される。
【0217】
(S9:レジストレーション処理)
次に、主制御部211は、レジストレーション処理部231Dを制御することにより、ステップS7において取得されたプロジェクション画像又はen-face画像とステップS8において取得された眼底画像とのレジストレーション処理を実行させる。
【0218】
ステップS9の詳細は、後述する。
【0219】
(S10:表示)
続いて、主制御部211は、ステップS7において取得されたプロジェクション画像又はen-face画像とステップS8において取得された眼底画像との位置合わせ後の合成画像を表示部240Aに表示させる。
【0220】
以上で、眼科装置1の第1動作例は終了である(エンド)。
【0221】
図14のステップS9の処理は、図15に示すフローに従って実行される。
【0222】
(S21:固視位置から眼底上の撮影エリアを特定)
まず、スキャンエリア特定部2311Dは、上記のように、図9に示す撮影位置テーブル情報を参照して、ステップS4までの処理で決定された固視位置から撮影位置情報を特定する。スキャンエリア特定部2311Dは、特定された撮影位置情報からステップS8において取得された眼底画像における撮影エリアを特定する。
【0223】
(S22:撮影エリアの特徴点を抽出)
次に、スキャンエリア特定部2311Dは、上記のように、ステップS21において特定された撮影エリアにおける特徴点を抽出する。
【0224】
(S23:OCT画像から特徴点を抽出)
続いて、スキャンエリア特定部2311D(又は解析部231)は、上記のように、ステップS7において取得された被検眼EのOCTデータから作成されたプロジェクション画像から特徴点を抽出する。
【0225】
(S24:OCTスキャンエリアを特定)
次に、スキャンエリア特定部2311Dは、上記のように、ステップS22において抽出された眼底画像の特徴点とステップS23において抽出されたプロジェクション画像の特徴点とが一致するように、眼底画像において撮影エリアに対応するOCTスキャンエリアを特定する。
【0226】
(S25:マッチング処理)
続いて、レジストレーション処理部231Dは、ステップS24において特定されたOCTスキャンエリアに基づいて、ステップS7において取得されたOCTデータに基づくプロジェクション画像とステップS8において取得された眼底画像とに対して位置合わせ処理を実行する。いくつかの実施形態では、レジストレーション処理部231Dは、ステップS24において特定されたOCTスキャンエリアに基づいて、ステップS7において取得されたOCTデータに基づくプロジェクション画像と事前に取得された眼底画像とに対して位置合わせ処理を実行する。この場合、事前に取得された眼底画像は、図14に示すフローを実行する前に眼科装置1により取得された眼底画像、又は、眼科装置1とは別の眼科装置により事前に取得された眼底画像であってよい。
【0227】
この実施形態では、ステップS24で特定されたOCTスキャンエリア内でプロジェクション画像と眼底画像との位置合わせ(レジストレーション)を行うため、画像の探索範囲が狭くなり、処理負荷を大幅に軽減することができる。
【0228】
以上で、図14のステップS9の処理は終了である(エンド)。
【0229】
次に、眼科装置1の第2動作例について説明する。第2動作例では、眼底画像(例えば、広角眼底画像)において指定されたモンタージュ撮影範囲から複数のOCT撮影位置を特定し、特定された複数の撮影位置に対して順次にOCT撮影を行ってOCTモンタージュ画像を取得する(図16図17)。
【0230】
(S31:アライメント)
まず、主制御部211は、ステップS1と同様に、アライメントを実行する。
【0231】
(S32:オートフォーカス)
続いて、主制御部211は、ステップS2と同様に、オートフォーカスを開始する。
【0232】
(S33:モンタージュ撮影範囲を設定)
次に、主制御部211は、眼底Efの赤外画像(又は動画像)、又は事前に取得された眼底Efのカラーの眼底画像などの眼底画像に対してモンタージュ撮影範囲を設定する。
【0233】
例えば、主制御部211は、眼底画像を見ながらユーザーが操作部240Bを操作することにより指定された撮影範囲をモンタージュ撮影範囲として設定する。例えば、主制御部211は、解析部231に眼底画像を解析させて特徴部位又は注目部位を特定させ、特定された特徴部位又は注目部位を含む所定サイズの撮影範囲をモンタージュ撮影範囲として設定する。
【0234】
主制御部211は、モンタージュ撮影処理部231Cを制御することにより、ステップS33において設定されたモンタージュ撮影範囲から2以上のOCT撮影位置を特定させる。モンタージュ撮影処理部231Cは、上記のように、各OCT撮影位置に対応するOCT撮影範囲が互いに重複するように設定される。また、主制御部211又はデータ処理部230は、特定された2以上のOCT撮影位置に基づいて、撮影順序を決定する。
【0235】
(S34:光学系を移動)
次に、主制御部211は、ステップS33において決定された撮影順序に従って、ステップS4と同様に、2以上のOCT撮影位置の1つに対応した眼底Ef上の固視位置に固視光束が投射されるように固視制御を行う。
【0236】
(S35:固視標を提示)
続いて、主制御部211は、ステップS5と同様に、被検眼Eに内部固視又は外部固視を提示させる。
【0237】
(S36:OCT撮影)
次に、主制御部211は、ステップS7と同様に、OCTユニット100などを制御して、ステップS34までに決定されたOCT撮影位置に対してOCT撮影を実行させる。主制御部211は、画像形成部220を制御してOCT撮影により得られたOCTデータに基づいてOCT画像を形成させ、データ処理部230を制御してプロジェクション画像又はen-face画像を形成させる。
【0238】
いくつかの実施形態では、ステップS35とステップS36との間に、ステップS5と同様に、撮影位置の調整を行う。
【0239】
(S37:オーバーラップ?)
次に、主制御部211は、オーバーラップ判定部2312Dを制御して、ステップS36を繰り返し実行することで取得され、互いに隣接する2以上のプロジェクション画像(OCT画像)に対してオーバーラップするか否かを判定させる。なお、取得されたプロジェクション画像が1つである場合、ステップS37の処理はスキップされ、眼科装置1の動作はステップS39に移行する。
【0240】
例えば、オーバーラップ判定部2312Dは、上記のように、互いに隣接する2以上のプロジェクション画像のそれぞれについて、周辺領域が重なっているか否かだけではなく、互いに隣接する2つのプロジェクション画像が互いに適正な画質であるか否かを判定する。
【0241】
互いに隣接する2以上のプロジェクション画像のそれぞれについて、周辺領域が重なり、且つ、互いに隣接する2つのプロジェクション画像が互いに適正な画質であると判定されたとき(ステップS37:Y)、眼科装置1の動作はステップS39に移行する。
【0242】
互いに隣接する2以上のプロジェクション画像のそれぞれについて、周辺領域が重なっていない、又は、互いに隣接する2つのプロジェクション画像が互いに適正な画質ではないと判定されたとき(ステップS37:N)、眼科装置1の動作はステップS38に移行する。
【0243】
(S38:終了?)
次に、主制御部211は、処理を終了するか否かを判定する。例えば、主制御部211は、ステップS35の繰返し回数が所定回数以上であるとき、処理を終了すると判定する。例えば、主制御部211は、ステップS37において判定されたプロジェクション画像の画質を表す評価値が所定の閾値以下であるとき、処理を終了すると判定する。
【0244】
処理を終了すると判定されたとき(ステップS38:Y)、眼科装置1の動作は終了である(エンド)。処理を終了しないと判定されたとき(ステップS38:N)、眼科装置1の動作はステップS36に移行し、OCT撮影が再実行される。
【0245】
(S39:レジストレーション処理)
ステップS37において、互いに隣接する2以上のプロジェクション画像のそれぞれについて、周辺領域が重なり、且つ、互いに隣接する2つのプロジェクション画像が互いに適正な画質であると判定されたとき(ステップS37:Y)、主制御部211は、ステップS9と同様に、レジストレーション処理部231Dを制御して、互いに隣接する2以上のプロジェクション画像のそれぞれについてレジストレーション処理を実行させる。
【0246】
これにより、互いに隣接する2以上のプロジェクション画像の位置合わせが行われたOCTモンタージュ画像の一部が形成される。
【0247】
(S40:次?)
続いて、主制御部211は、次の撮影位置に対してOCT撮影を実行するか否かを判定する。例えば、主制御部211は、ステップS34において決定された撮影順序に従って、次の撮影位置に対してOCT撮影を実行するか否かを判定する。
【0248】
ステップS40において、次の撮影位置に対してOCT撮影を実行すると判定されたとき(ステップS40:Y)、眼科装置1の動作はステップS34に移行する。これにより、次の撮影位置に対するOCT撮影が実行される。ステップS40において、次の撮影位置に対してOCT撮影を実行しないと判定されたとき(ステップS40:N)、眼科装置1の動作はステップS41に移行する。
【0249】
(S41:眼底撮影)
ステップS40において、次の撮影位置に対してOCT撮影を実行しないと判定されたとき(ステップS40:N)、主制御部211は、ステップS8と同様に、眼底カメラユニット2を制御して、眼底Efに対する撮影を実行させる。これにより、眼底Efの眼底画像(例えば、カラー眼底画像)が取得される。
【0250】
(S42:表示)
続いて、主制御部211は、ステップS36~ステップS39を繰り返すことにより取得されたOCTモンタージュ画像を表示部240Aに表示させる。いくつかの実施形態では、ステップS41において取得された眼底画像に、ステップS36~ステップS39を繰り返すことにより形成されたOCTモンタージュ画像を重畳させて表示部240Aに表示させる。
【0251】
以上で、眼科装置1の第2動作例は終了である(エンド)。
【0252】
〈作用〉
実施形態に係る眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラムについて説明する。
【0253】
いくつかの実施形態に係る眼科装置(1)は、光学系(図1図2図5に示す光学系)と、角度変更機構(スイング機構151、チルト機構152)と、固視系(LCD39、外部固視ユニット23)と、制御部(210、主制御部211)と、画像形成部(220)と、解析部(231)とを含む。光学系は、対物レンズ(22)と、撮影光学系(30)と、OCT光学系(OCTユニット100から対物レンズ22までの光学系)とを含む。撮影光学系は、対物レンズを介して被検眼(E)からの光を受光する。OCT光学系は、撮影光学系の光路に結合され、光路を経由した測定光(LS)を対物レンズを介して被検眼に投射して測定光の戻り光と参照光(LR)との干渉光(LC)を検出する。角度変更機構は、光学系を傾けることにより光学系の光軸の向きを変更する。固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から被検眼に向けて固視光束を投射する。制御部は、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて被検眼の視軸と光軸とのなす角を変更してOCT計測位置に対応した出射位置から固視光束を投射させ、固視光束が投射されている状態でOCT光学系を制御することにより被検眼に対するOCT計測を実行させる。画像形成部は、干渉光の検出結果に基づいて被検眼のOCT画像を形成する。解析部は、出射位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0254】
このような構成によれば、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。それにより、被検者が顔の向きを変えることなく、被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測することが可能になる。
【0255】
いくつかの実施形態では、制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて固視系により固視光束を投射させる。解析部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、固視系における出射位置に基づいて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0256】
このような構成によれば、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて少なくとも固視系を制御しつつ、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することができる。それにより、モンタージュ画像のような複数のOCT画像の合成画像を取得することが可能になる。
【0257】
いくつかの実施形態では、固視系は、対物レンズの外側から、光軸に対して既知の位置関係を有する出射位置から被検眼に向けて固視光束を投射する外部固視系(外部固視ユニット23)を含む。
【0258】
このような構成によれば、外部固視系を用いて、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0259】
いくつかの実施形態では、固視系は、内部固視系(LCD39)と、外部固視系(外部固視ユニット23)とを含む。内部固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源(LCD39の画面上の表示画素)を含み、対物レンズを介して被検眼に固視光束を投射する。外部固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源(固視光源23-1~23-4)を含み、対物レンズの外側から、光軸に対して既知の位置関係を有する外部固視光源の位置から被検眼に向けて固視光束を投射する。
【0260】
このような構成によれば、内部固視系及び外部固視系を用いて、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0261】
いくつかの実施形態では、被検眼の画像における光軸に相当する位置を含む所定範囲(中心固視範囲Fc又は内部固視範囲Fi)にOCT計測位置があるとき、制御部は、内部固視系により被検眼に固視光束を投射させ、解析部は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。被検眼の画像における光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側(第1外部固視範囲Fo1~第4外部固視範囲Fo4)にOCT計測位置があるとき、制御部は、外部固視系により被検眼に固視光束を投射させ、解析部は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0262】
このような構成によれば、OCT計測位置に応じて内部固視系と外部固視系とを切り換えつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0263】
いくつかの実施形態では、制御部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて内部固視系又は外部固視系により固視光束を投射させる。解析部は、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、固視光束が投影される固視位置に基づいて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0264】
このような構成によれば、OCT計測位置に応じて内部固視系と外部固視系とを切り換えつつ、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することができる。それにより、モンタージュ画像のような複数のOCT画像の合成画像を取得することが可能になる。
【0265】
いくつかの実施形態では、外部固視系は、光学系に対して固定されている。
【0266】
このような構成によれば、外部固視系と光軸との位置関係が一定になるため、外部固視系による固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を簡素な処理で特定することができるようになる。
【0267】
いくつかの実施形態では、角度変更機構は、水平方向に対する光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構(チルト機構152)と、垂直方向に対する光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構(スイング機構151)と、を含む。
【0268】
このような構成によれば、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、チルト動作及びスイング動作により光学系の光軸の向きを変更することで、簡素な構成で、広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0269】
いくつかの実施形態は、操作部(240B)を含み、OCT計測位置は、操作部を用いた被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される。
【0270】
このような構成によれば、被検眼の画像における所望のOCT計測位置に対してOCT計測を実行して、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することが可能になる。
【0271】
いくつかの実施形態に係る眼科装置(1)の制御方法は、制御ステップと、画像形成ステップと、解析ステップとを含む。眼科装置(1)は、光学系(図1図2図5に示す光学系)と、角度変更機構(スイング機構151、チルト機構152)と、固視系(LCD39、外部固視ユニット23)と、を含む。光学系は、対物レンズ(22)と、撮影光学系(30)と、OCT光学系(OCTユニット100から対物レンズ22までの光学系)とを含む。撮影光学系は、対物レンズを介して被検眼(E)からの光を受光する。OCT光学系は、撮影光学系の光路に結合され、光路を経由した測定光(LS)を対物レンズを介して被検眼に投射して測定光の戻り光と参照光(LR)との干渉光(LC)を検出する。角度変更機構は、光学系を傾けることにより光学系の光軸の向きを変更する。固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な固視光束の出射位置から被検眼に向けて固視光束を投射する。制御ステップは、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて被検眼の視軸と光軸とのなす角を変更してOCT計測位置に対応した出射位置から固視光束を投射させ、固視光束が投射されている状態でOCT光学系を制御することにより被検眼に対するOCT計測を実行させる。画像形成ステップは、干渉光の検出結果に基づいて被検眼のOCT画像を形成する。解析ステップは、出射位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0272】
このような方法によれば、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。それにより、被検者が顔の向きを変えることなく、被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測することが可能になる。
【0273】
いくつかの実施形態では、制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて固視系により固視光束を投射させる。解析ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、固視系における出射位置に基づいて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0274】
このような方法によれば、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて少なくとも固視系を制御しつつ、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することができる。それにより、モンタージュ画像のような複数のOCT画像の合成画像を取得することが可能になる。
【0275】
いくつかの実施形態では、固視系は、対物レンズの外側から、光軸に対して既知の位置関係を有する出射位置から被検眼に向けて固視光束を投射する外部固視系(外部固視ユニット)を含む。
【0276】
このような方法によれば、外部固視系を用いて、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0277】
いくつかの実施形態では、固視系は、内部固視系(LCD39)と、外部固視系(外部固視ユニット23)とを含む。内部固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な内部固視光源(LCD39の画面上の表示画素)を含み、対物レンズを介して被検眼に固視光束を投射する。外部固視系は、光軸に対する相対位置を変更可能な外部固視光源(固視光源23-1~23-4)を含み、対物レンズの外側から、光軸に対して既知の位置関係を有する外部固視光源の位置から被検眼に向けて固視光束を投射する。
【0278】
このような方法によれば、内部固視系及び外部固視系を用いて、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0279】
いくつかの実施形態では、被検眼の画像における光軸に相当する位置を含む所定範囲(中心固視範囲Fc又は内部固視範囲Fi)にOCT計測位置があるとき、制御ステップは、内部固視系により被検眼に固視光束を投射させ、解析部は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。被検眼の画像における光軸に相当する位置を含む所定範囲の外側(第1外部固視範囲Fo1~第4外部固視範囲Fo4)にOCT計測位置があるとき、制御ステップは、外部固視系により被検眼に固視光束を投射させ、解析部は、固視光束が投影される固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0280】
このような方法によれば、OCT計測位置に応じて内部固視系と外部固視系とを切り換えつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0281】
いくつかの実施形態では、制御ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて内部固視系又は外部固視系により固視光束を投射させる。解析ステップは、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて、固視光束が投影される固視位置に基づいて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定する。
【0282】
このような方法によれば、OCT計測位置に応じて内部固視系と外部固視系とを切り換えつつ、2以上のOCT計測位置のそれぞれについて被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することができる。それにより、モンタージュ画像のような複数のOCT画像の合成画像を取得することが可能になる。
【0283】
いくつかの実施形態では、外部固視系は、光学系に対して固定されている。
【0284】
このような方法によれば、外部固視系と光軸との位置関係が一定になるため、外部固視系による固視位置に基づいて、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を簡素な処理で特定することができるようになる。
【0285】
いくつかの実施形態では、角度変更機構は、水平方向に対する光軸の向きのなす角を上下方向に変更する第1角度変更機構(チルト機構152)と、垂直方向に対する光軸の向きのなす角を左右方向に変更する第2角度変更機構(スイング機構151)と、を含む。
【0286】
このような方法によれば、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、チルト動作及びスイング動作により光学系の光軸の向きを変更することで、簡素な構成で、広角のOCT計測を実行することが可能になる。
【0287】
いくつかの実施形態では、OCT計測位置は、操作部を用いた被検眼の画像に対する操作内容に基づいて設定される。
【0288】
このような方法によれば、被検眼の画像における所望のOCT計測位置に対してOCT計測を実行して、被検眼の画像におけるOCT画像の位置を特定することが可能になる。
【0289】
いくつかの実施形態に係るプログラムは、コンピュータに、上記のいずれかに記載の眼科装置の制御方法の各ステップを実行させる。
【0290】
このようなプログラムによれば、被検眼の画像におけるOCT計測位置に基づいて固視系を制御しつつ、角度変更機構により光学系の光軸の向きを変更することで、被検眼に対して広角のOCT計測を実行することが可能になる。それにより、被検者が顔の向きを変えることなく、被検眼をより簡便に広角で撮影又は計測することが可能になる。
【0291】
以上に説明した実施形態はこの発明の一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内における変形(省略、置換、付加等)を任意に施すことが可能である。
【0292】
いくつかの実施形態では、眼科装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムが記憶部212に保存される。このようなプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させてもよい。記録媒体は、磁気、光、光磁気、半導体などを利用した電子媒体であってよい。典型的には、記録媒体は、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ、ソリッドステートドライブなどである。
【符号の説明】
【0293】
1 眼科装置
2 眼底カメラユニット
10 照明光学系
22 対物レンズ
23 外部固視ユニット
30 撮影光学系
39 LCD
100 OCTユニット
151 スイング機構
152 チルト機構
210 制御部
211 主制御部
220 画像形成部
230 データ処理部
231 解析部
231C モンタージュ撮影処理部
231D レジストレーション処理部
E 被検眼
Ef 眼底
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17