JP6039314B2 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents
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Description
さらに、装置を長期に渡り使用している場合には光源からの光量、光路上の微細なゴミ、レンズのコーティングの変化などで透過光量が変化する場合があり、装置を長期に渡って使用する場合にもこの参照光量調整が必要となる場合がある。ここで、参照光を調整する理由としては、干渉強度は参照光と測定光強度の両方で変更できるが、測定光強度を変化させることは被検物への照射光量を変化させることであり、照射光量に対して安全上も画質上も規制がある場合に参照光量を調整することで干渉強度を調整する。
光源と、
前記光源からの光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
前記測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記参照光とを合波した合波光を検出する検出手段と、を有し、前記検出された合波光に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する撮像装置であって、
前記参照光の光路に配置され、前記参照光の参照光量を変更する参照光量変更手段と、
前記断層画像の画質と所定の画質評価範囲とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記参照光量が所定の範囲内となり且つ前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内となるように前記参照光量変更手段を制御することにより前記参照光量を高くする制御手段と、
を有することを特徴とする。
本実施例における眼底検査装置(本発明における撮像装置の一例)は、検査ごとに参照光量を制御することで、検査ごとの画質が向上される。
本実施例における眼底検査装置の概略構成について図2(a)を用いて説明する。
図2(a)は、眼底検査装置の側面図であり、200は眼底検査装置、900は前眼画像および眼底の2次元像および断層画像を撮像するための測定光学系である光学ヘッド、950は光学ヘッドを図中xyz方向に不図示のモータを用いて移動可能とした移動部であるステージ部である。951は後述の分光器を内蔵するベース部である。
本実施例の測定光学系および分光器の構成について図2(b)を用いて説明する。
まず、光学ヘッド900部の内部について説明する。被検眼107に対向して対物レンズ135−1が設置され、その光軸上で第1ダイクロイックミラー132−1および第2ダイクロイックミラー132−2によってOCT光学系の光路351、眼底観察と固視灯用の光路352および前眼観察用の光路353とに波長帯域ごとに分岐される。
101は光源、132−4はミラー、116は不図示のモータに接続され、回転することによって透過する光量を変化させる濃度フィルター、131は前述した光カプラー、131−1〜4は光カプラーに接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバー、135−7はレンズ、180は分光器である。
測定光は前述のOCT光学系光路を通じ、観察対象である被検眼107の眼底に照射され、網膜による反射や散乱により同じ光路を通じて光カプラー131に到達する。これら光路は、被検査物に測定光を照射して該被検査物からの反射光(戻り光)を得る測定光路の一例として機能する。
光ファイバー131−4から出射された干渉光はレンズ135−8を介して平行光となった後、回折格子181で分光され、レンズ135−9によってラインセンサ182に結像される。
以上の構成によって、被検査物の断層画像を得る断層画像取得部の一例が構成される。
以上に述べた濃度フィルター116およびこれを回転軸116a回りに回転させる機構によって、参照光路に配置され、参照光の参照光量を変更する参照光量変更手段の一例が構成される。
眼底検査装置200を用いた断層画像の撮像方法について説明する。眼底検査装置200はXYスキャナ134を制御することで、被検眼107の眼底における所望部位の断層画像を撮像することができる。
複数のBスキャン画像、あるいは複数のBスキャン画像から構築した3次元断層画像をモニタ928に表示することで検者が被検眼の診断に用いることができる。
図1に示す撮像のフローチャートをステップ順に説明する。
ステップ1001で撮像を開始する。パソコン925により撮像用プログラムが実行されてモニタ928に撮像用画面を起動する。自動でステップ1002に移行する。
ステップ1004はラインセンサ182から信号を取得する。測定光路に配置され、測定光の光量を変更する測定光量変更手段の一例である開閉可能なシャッター117は閉状態であり、測定光は対物レンズ135−1から披検眼107へ照射していない。そのため、ラインセンサ182から得られる信号は参照光の信号である。自動でステップ1005に移動する。
即ち、上記した比較手段による参照光量と所定の範囲との比較結果に応じて、制御手段の一例であるパソコン925は、参照光量変更手段によって上記の参照光量の確認動作を繰り返し、最終的にはステップ1009に移行する。
ステップ1010で断層像を取得する。自動でステップ1011に移行して検査を終了する。
以上説明したように、本実施例においては、参照光量を検査ごとに調整することで画質を最適の状態にすることが、時間的な負担無くできる。
1)ファイバー端とレンズの距離を変化させるためにファイバー、もしくはレンズを光軸方向に移動可能としたモータと送りねじの組み合わせた機構
2)ファイバー端を傾ける、もしくは光軸に垂直な方向に移動させて戻り光量を変化させるためのアクチュエータ
3)開口数を変化できる絞り
4)透過型の液晶フィルター
5)2つの回転偏光板の組み合わせ、
などが挙げられる。
本実施例の眼底検査装置は、患者選択時の他、検査開始から一定時間のタイマーを設けて、あらかじめ決められた時間間隔ごとに(所定の時間間隔で)、参照光量の変更のタイミングを制御する。
本実施例の眼底検査装置は、断層画像の画質を評価して、その結果に応じて参照光量を適宜変更する。これにより、被検者の眼の状態に関わらず良好な画質の断層像が取得できる。
実施例1とは撮像フローが異なるため、その部分の説明を行い、他は省略する。
ステップ2002は、検者は患者選択あるいは患者情報入力を行う。検者によって撮像画面を選択してステップ2003に移行する。
ステップ2004はラインセンサ182から信号を取得する。自動でステップ2005に移動する。
上記の参照光量確認動作を繰り返し、最終的にはステップ2009に移行する。
ステップ2010で断層像のプレビュー画面を表示する。このプレビューに基づいて検者はフォーカス、ミラー位置などを調整する。自動でステップ2011に移行する。
以上が本実施例の眼底検査装置における撮像のフローである。
Qインデックス:OCT画像評価指標の一つであり、画像のヒストグラム中の診断に有効な画素の割合を示すものである。このQインデックスを算出し、目標値あるいは他のアライメント位置での値と比較するプログラムが本実施例における画像比較手段である。このプログラムは前述の撮像用プログラムに一体化されており、装置制御部であるパソコン925で実行される。
[文献名]British Journal of Ophthalmology 2006;90:P186-190“ A new quality assessment parameter for optical coherence tomography”
・SNR:従来よく用いられてきた指標であり、画像の輝度値の最大値と背景ノイズの輝度値の比を示す。
・局部的な画像コントラスト:網膜内の局部領域の平均輝度値と背景の平均輝度値から求められるコントラストである。その例を図4により説明する。図4は2202に示される断層画像のプレビュー画像を示す。A1は網膜層内で相対的に暗いONL(外顆粒層)の一部領域である。A2は背景部の一部領域である。この2つの領域の平均輝度値よりコントラストを計算する。
なお、この局部的な画像コントラスト計算にはONLなどを識別して領域を認識するセグメンテーションが必要である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
116 濃度フィルター
117 シャッター
200 眼底検査装置
900 光学ヘッド
925 パソコン
926 ハードディスク
928 モニタ
950 ステージ部
951 ベース部
351 測定光路
354 参照光路
2202 断層画像表示
Claims (15)
- 光源と、
前記光源からの光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
前記測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記参照光とを合波した合波光を検出する検出手段と、を有し、前記検出された合波光に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する撮像装置であって、
前記参照光の光路に配置され、前記参照光の参照光量を変更する参照光量変更手段と、
前記断層画像の画質と所定の画質評価範囲とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記参照光量が所定の範囲内となり且つ前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内となるように前記参照光量変更手段を制御することにより前記参照光量を高くする制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記比較手段は前記参照光量と前記所定の範囲とを比較し、
前記制御手段は、前記比較手段により前記参照光量が前記所定の範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記参照光量が前記所定の範囲内になるように、前記参照光量変更手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記比較手段は、検者が被検者を選択する、あるいは被検者の情報入力を行った後に、前記参照光量と前記所定の範囲とを比較することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記比較手段は、所定の時間間隔で、前記参照光量と前記所定の範囲とを比較することを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。
- 前記参照光量が前記所定の範囲より高い場合に、前記制御手段は前記参照光量を下げるように前記参照光量変更手段を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記測定光の光路に配置され、前記被検査物に照射される測定光の光量を変更する測定光量変更手段を有し、
前記制御手段は、前記参照光量が前記所定の範囲内であり且つ前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内である場合に、前記測定光が前記被検査物に照射されるように、前記測定光量変更手段を制御することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記測定光量変更手段は、開閉可能なシャッターであり、
前記制御手段は、前記シャッターが閉状態で前記参照光量が前記所定の範囲内である場合に、前記シャッターを開くことを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 - 前記参照光量が前記所定の範囲内で且つ前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内である場合に、前記断層画像を取得する断層画像取得手段を有することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 光源と、
前記光源からの光を測定光と参照光とに分割する光分割手段と、
前記測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記参照光とを合波した合波光を検出する検出手段と、を有し、前記検出された合波光に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する撮像装置であって、
前記参照光の光路に配置され、前記参照光の参照光量を変更する参照光量変更手段と、
前記断層画像の画質と所定の画質評価範囲とを比較する比較手段と、
前記比較手段により前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内となるように前記参照光量変更手段を制御することにより前記参照光量を高くする制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内である場合に、前記断層画像を取得する断層画像取得手段を有することを特徴とする請求項9に記載の撮像装置。
- 前記参照光量変更手段は、前記参照光の光路に所定の角度傾いて配置されていることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記参照光量変更手段は、前記参照光の偏光状態とは独立して前記参照光量を変更することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 光源からの光を測定光と参照光とに分割する工程と、
前記測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記参照光とを合波した合波光を検出する工程と、を含み、前記検出された合波光に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する撮像方法であって、
前記断層画像の画質と所定の画質評価範囲とを比較する工程と、
前記比較する工程において前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記参照光の参照光量が所定の範囲内となり且つ前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内となるように前記参照光量を高くする工程と、
を含むことを特徴とする撮像方法。 - 光源からの光を測定光と参照光とに分割する工程と、
前記測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記参照光とを合波した合波光を検出する工程と、を含み、前記検出された合波光に基づいて前記被検査物の断層画像を取得する撮像方法であって、
前記断層画像の画質と所定の画質評価範囲とを比較する工程と、
前記比較する工程において前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲外であるとの比較結果を得た場合に、前記断層画像の画質が前記所定の画質評価範囲内となるように、前記参照光の参照光量を高くする工程と、
を含むことを特徴とする撮像方法。 - 請求項13又は14に記載の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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