眼科撮影装置
【課題】 容易にコラージュ画像の取得を行うことができる。
【解決手段】 第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、所定部位上における撮影位置を変更するため、第１光源から発せられた照明光を偏向させる光偏向手段と、光偏向手段の駆動を制御して第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、動画データを取得する際の所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、を備える。
【解決手段】 第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、所定部位上における撮影位置を変更するため、第１光源から発せられた照明光を偏向させる光偏向手段と、光偏向手段の駆動を制御して第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、動画データを取得する際の所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者眼の観察及び撮影を行う眼科撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検者眼に対して２次元的にレーザ光を走査し、その反射光を受光して、患者眼の眼底を細胞レベルの高倍率で撮影することができる眼科撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、被検者眼の眼底画像を撮影するための撮影ユニットと、撮影ユニットで撮影された眼底画像よりも高倍率な眼底画像を得るための高倍率撮影ユニットとを備え、高倍率撮影ユニットには被検者眼の収差を取り除くための波面補償部を設ける。これにより、高倍率撮影ユニットで撮影された高倍率の眼底画像から収差が好適に取り除かれて、細胞レベルでの眼底観察が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０‐２５９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置によって撮影される高倍率の撮影画像は眼底の局所的な部位を撮影しているため、診断や検査等に必要な情報を得ようとする場合には眼底のある程度の広い範囲を撮影した画像が必要となる。被検者眼の局所的な部位を撮影した画像を接合させることによって、広い範囲を撮影した画像（コラージュ画像）を取得する。コラージュ画像の取得に必要とされる複数の局所的な部位の撮影画像を取得するために、検者は、撮影位置を変更させながら、各撮影位置において、撮影スイッチを操作し、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく。
【０００５】
しかしながら、撮影位置毎に、撮影スイッチを操作することによって、１枚ずつ局所的な部位の撮影画像を取得していく必要があったため、検者にとって、手間であった。また、コラージュ画像を取得するまでに、時間がかかった。さらに、コラージュ画像を取得する際に、撮影位置を変更させて撮影する間、連続して動画を記憶させることを試みたが、膨大な記憶部の容量を必要とし、現実的では無いことがわかった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、被検者眼の前眼部や眼底等における局所的な部位を撮影する眼科撮影装置において、容易にコラージュ画像の取得を行うことのできる眼科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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１） 第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、前記所定部位上における撮影位置を変更するため、前記第１光源から発せられた前記照明光を偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段の駆動を制御して前記第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において前記第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて前記第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、前記動画データを取得する際の前記所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、前記動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
（２） 記憶部に記憶された各撮影位置での静止画データを画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像を取得する画像処理手段と、を備える（１）の眼科撮影装置。
（３） 前記第１撮影光学系は、被検眼眼底からの反射光を受光して眼底像を撮像する眼底撮像光学系であって、前記眼底撮像光学系の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、被検眼眼底に向けて測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を備え、前記制御手段は、前記波面収差検出光学系により検出される検出結果に基づいて、前記波面補償デバイスの波面を制御する（１）〜（２）のいずれかの眼科撮影装置。
（４） 前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部に記憶されるように設定されている（１）〜（３）の眼科撮影装置。
（５） 前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定されている（１）〜（３）のいずれかの眼科撮影装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記問題点を鑑み、容易にコラージュ画像の取得を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態においては、眼科撮影装置の一例として被検者眼の眼底像を撮影するための眼底撮像光学系を備えた装置を挙げて説明する。図１は、本実施形態の眼底撮影装置の外観図を示しており、本装置は、基台５１０と、顔支持ユニット６００と、撮影部５００を備える。顔支持ユニット６００は、基台５１０に取り付けられている。撮影部５００には、後述する光学系が収納されており、基台５１０の上に設けられている。顔支持ユニット６００には、顎台６１０が設けられている。顎台６１０は、図示無き顎台駆動手段の操作により、顔指示ユニット６００の基部に対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。
【００１１】
図２は、本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した模式図である。本実施形態の眼底撮影装置は、大別して、眼底撮像光学系（眼底撮影光学系）１００と、波面収差検出光学系（以下、収差検出光学系と記載する。）１１０と、収差補償ユニット１０，７２と、第２撮影ユニット２００と、トラッキング用ユニット（位置検出部）３００、前眼部観察ユニット７００を備える。
【００１２】
眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅの眼底からの反射光を受光して被検眼の眼底像を撮像する。収差検出光学系１１０は、波面センサ７３を有し、被検眼眼底に測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサ７３にて指標パターン像として受光する。収差補償ユニット１０，７２は、被検眼の収差を補正するために眼底撮像光学系１００に配置される。第２撮影ユニット２００は、眼底撮像光学系１００で得られる眼底画像（以下、第１撮影画像と記す）の撮影位置を指定するための眼底の観察画像（以下、第２撮影画像と記す）を得る。
【００１３】
ここで、眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅの眼底を高解像度（高分解能）・高倍率で撮影する。また、収差補償ユニットは、被検眼の低次収差（視度：例えば、球面度数）を補正するための視度補正部１０と、被検眼の高次収差を補正するための高次収差補償部（波面補償デバイス）７２と、に大別される。
【００１４】
眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅに照明光（照明光束）を照射し眼底を２次元的に照明する第１照明光学系１００ａと、眼底に照射された照明光の反射光（反射光束）を受光して第１撮影画像を得るための第１撮影光学系１００ｂと、収差補償部７２と、を備える。眼底撮像光学系１００は、例えば、共焦点光学系を用いた走査型レーザ検眼鏡の構成とされる。
【００１５】
第１照明光学系１００ａは、光源１、走査部１５を有する。光源１は、被検眼に視認されにくい近赤外域の照明光が用いられ、眼底を照明するための照明光を出射する。本実施形態では光源１は、波長８４０ｎｍのＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源が用いられる。なお、光源としては、収束性の高い特性を持つスポット光を出射するものであればよく、例えば、半導体レーザ等であってもよい。走査部１５は、照明光（スポット光）を眼底上で水平方向（Ｘ方向）に走査する。
【００１６】
はじめに、第１照明光学系１００ａを説明する。第１照明光学系１００ａは、光源１から眼底に到るまでの光路において、レンズ２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４、凹面ミラー６、凹面ミラー７、平面ミラー８、波面補償デバイス７２、凹面ミラー１１、凹面ミラー１２、走査部１５、凹面ミラー１６、凹面ミラー１７を備える。そして、さらに、平面ミラー２１、レンズ２２、平面ミラー２３、視度補正部１０、平面ミラー２５、凹面ミラー２６、偏向部４００、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー３１、平面ミラー３２、平面ミラー３３、凹面ミラー３５が配置される。視度補正部１０は、平面ミラーとレンズからなる。偏向部４００は、光源１から出射された照明光を眼底上で垂直方向（Ｙ方向）に走査する。さらに、偏向部４００は、２次元状に走査される照明光の走査位置を補正する。ダイクロイックミラー９０は、第２撮影ユニット２００等の光路を第１照明光学系１００ａと略同軸にする。
【００１７】
光源１から出射された照明光は、レンズ２により平行光とされた後、ＰＢＳ４を介する。照明光は、本実施形態においては、ＰＢＳ４によりＳ偏光成分のみの光束とされる。ＰＢＳ４を経た照明光は、ビームスプリッタ（ＢＳ）７１を介し、凹面ミラー６、凹面ミラー７及び平面ミラー８にて反射され、波面補償デバイス７２に入射する。波面補償デバイス７２にて反射した照明光は、ＢＳ７５を介し、凹面ミラー１１、凹面ミラー１２にて反射され、走査部１５に向かう。
【００１８】
走査部１５は、ここでは、眼底でＸ方向に照明光を走査する。本実施形態では、照明光を眼底にて水平方向（Ｘ方向）に偏向させ走査するための偏向部材となるレゾナントミラーと、ミラーを駆動する駆動部を備える。走査部１５を経た照明光は、凹面ミラー１６、凹面ミラー１７、平面ミラー２１で反射され、レンズ２２にて集光される。そして、照明光は、平面ミラー２３にて反射される。照明光は、視度補正部１０を介して、平面ミラー２５、凹面ミラー２６、にて反射され、偏向部４００に向かう。なお、視度補正部１０は、駆動部１０ａを有し、平面ミラー及びレンズが図示する矢印方向に移動することにより、光路長を変えることができ、視度補正の役目を果たしている。なお、視度補正部１０は、駆動部と、駆動部の駆動によって光軸方向に移動可能なプリズムからなる構成であってもよい。
【００１９】
偏向部４００は、所定部位上における撮影位置を変更するため、光源１から発せられた照明光を偏向させる。すなわち、偏向部４００は、眼底でＸＹ方向に照明光を走査する。本実施形態では、Ｘ走査用のガルバノミラーと、Ｙ走査用のガルバノミラーからなる２枚のガルバノミラーにより構成されている。さらに、偏向部４００は、走査部１５を経た照明光をＸ方向及びＹ方向に対して所定量だけさらに偏向させる役目を持っている。偏向部４００を経た照明光は、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー３１、平面ミラー３２、平面ミラー３３、及び凹面ミラー３５にて反射され、被検眼Ｅの眼底に集光し、走査部１５及び偏向部４００によって眼底上を２次元的に走査することとなる。
【００２０】
また、ダイクロイックミラー９０は、後述する第２撮影ユニット２００、トラッキング用ユニット３００、及び前眼部観察ユニット７００からの光束を透過させ、光源１及び後述する光源７６からの光束を反射させる特性を持つ。なお、光源１及び光源７６の出射端と被検眼Ｅの眼底とは共役とされている。このようにして、照明光を眼底に２次元的に照射する第１照明光学系１００ａが形成される。
【００２１】
トラッキング用ユニット３００は、撮影される被検眼Ｅの固視微動等による位置ずれの経時変化を検出し、移動位置情報を得る。トラッキング用ユニット３００では、トラッキング開始時に得られた受光結果を基準情報として制御部８０に送っておき、その後、１走査毎に得られる受光結果（受光情報）を逐次、制御部８０に送信する。制御部８０は基準情報に対してその後に得られた受光情報を比較し、基準情報と同じ受光情報が得られるように、移動位置情報を演算により求める。制御部８０は求めた移動位置情報に基づいて偏向部４００を駆動させる。このようなトラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００の駆動が行われるため、モニタ７０に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。また、ダイクロイックミラー９１は、第２撮影ユニット２００からの光束を透過させ、トラッキング用ユニット３００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００２２】
前眼部観察ユニット７００は、被検眼前眼部を可視光にて照明し、前眼部正面像を撮像する。また、ダイクロイックミラー９５は、第２撮影ユニット２００及びトラッキング用ユニット３００からの光束を透過させ、前眼部観察ユニット７００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００２３】
次に、第１撮影光学系１００ｂを説明する。第１撮影光学系１００は、第１照明光学系１００ａにて説明したダイクロイックミラー９０からＢＳ７１までの光路を共通とし、さらに平面ミラー５１、ＰＢＳ５２、レンズ５３、ピンホール板５４、レンズ５５、受光素子５６を含む。なお、本実施形態では、受光素子５６はＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）が用いられている。ピンホール板５４は、眼底と共役な位置に置かれる。
【００２４】
光源１から出射された照明光における眼底からの反射光は、前述した第１照明光学系１００ａを逆に辿り、ＢＳ７１、平面ミラー５１で反射され、ＰＢＳ５２にてＳ偏光の光だけ透過される。この透過光は、レンズ５３を介してピンホール板５４のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ５５を経て受光素子５６に受光される。なお、照明光の一部は角膜上で反射されるが、ピンホール板５４により大部分が除去され、角膜反射の画像への悪影響が低減される。このため、受光素子５６は、角膜反射の影響を抑えて、眼底からの反射光を受光できる。
【００２５】
このようにして、第１撮影光学系１００ｂが形成される。第１撮影光学系１００ｂで受光された処理された画像が第１撮影画像（第１眼底画像）となる。１フレームの第１撮影画像は、走査部１５の主走査と、偏向部４００に設けられたＹ走査用のガルバノミラーの副走査によって形成される。なお、第１撮影ユニット１００で取得する眼底画像（眼底像）の画角が所定の角度となるように走査部１５及び偏向部４００におけるミラーの振れ角（揺動角度）を定める。ここでは、眼底の所定の範囲を高倍率で観察、撮影する（ここでは、細胞レベルでの観察等をする）ために、画角を１度〜５度程度とする。本実施形態では、１．５度とする。被検眼の視度等にもよるが、第１撮影画像の撮影範囲は、５００μｍ角程度とされる。
【００２６】
さらに、偏向部４００に設けられたＸ走査用のガルバノミラーとＹ走査用のガルバノミラーの反射角度が第１眼底眼底像の撮像画角より大きく移動されることによって、眼底上における第１撮影画像の撮像位置が変更される。
【００２７】
次に、第２撮影ユニット２００を説明する。第２撮影ユニットは、第１撮影ユニットの画角よりも広画角の眼底画像（第２撮影画像）を取得するためのユニットであり、取得される第２撮影画像（第２眼底画像）は、前述した狭画角の第１撮影画像を得るための位置指定、及び位置確認用の画像として用いられる。このような第２撮影画像を取得するための第２撮影ユニット２００は、被検眼Ｅの眼底画像を観察用として広画角（例えば２０度〜６０度程度）でリアルタイムに取得できればよい。したがって第２撮影ユニット２００は、既存の眼底カメラの観察・撮影光学系や走査型レーザー検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope：ＳＬＯ）の光学系、及び制御系を用いることができる。
【００２８】
次に、収差検出光学系１１０について説明する。前述のように、収差検出光学系１１０は、一部の光学素子を第１照明光学系１００ａの光路上に持ち、第１照明光学系１００ａと光路を一部共用している。収差検出光学系１１０は、光源７６、レンズ７７、ＰＢＳ７８、ＢＳ７５、ＢＳ７１、ダイクロイックミラー８６、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２、波面センサ７３を含む。そして、収差検出光学系１１０は、第１照明光学系１００ａの光路上に置かれるＢＳ７１から凹面ミラー３５までの光学部材を共用することにより構成されている。なお、波面センサ７３は、例えば、多数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイを透過した光束を受光させるための二次元撮像素子７３ａ（２次元受光素子）からなる。また、収差検出用光源（第３光源）である光源７６は、光源１と異なる赤外域の光を発する光源とされる。本実施形態では光源７６は波長７８０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードを用いている。
【００２９】
光源７６から出射したレーザ光は、レンズ７７により平行光束とされ、ＰＢＳ７８により光源１からの照明光と直交する偏光方向（Ｐ偏光）とされ、ＢＳ７５により第１照明光学系の光路に導かれる。なお、光源７６の出射端はこの眼底共役位置と共役な関係とされる。ＰＢＳ７８は、光源７６から出射された光を所定の偏光方向とする役割を持ち、波面補償部が備える第１偏光手段の役割を持つ。
【００３０】
ＢＳ７５により反射したレーザ光は、第１照明光学系１００ａの光路を経て被検眼Ｅの眼底に集光される。眼底で反射されたレーザ光は、第１照明光学系１００ａの各光学部材を経て波面補償デバイス７２にて反射し、ＢＳ７１により第１照明光学系１００ａの光路から外れ、ダイクロイックミラー８６によって反射され、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２を経て波面センサ７３へと導かれる。
【００３１】
ＰＢＳ８５は、波面補償部に備えられた第２偏光手段であり、光源７６から眼Ｅに照射された光の偏光方向（Ｐ偏光光）を遮断し、この偏光方向に直交する偏光方向（Ｓ偏光光）を透過し、波面センサ７３へと導光する役割を持つ。なお、ダイクロイックミラー８６は、光源１の波長の光（８４０ｎｍ）を透過し、収差検出用の光源７６の波長の光（７８０ｎｍ）を反射する特性とされる。従って、波面センサ７３では、照射したレーザ光の眼底での散乱光のうちＳ偏光成分を持つ光が検出される。このようにして、角膜や光学素子で反射される光が波面センサ７３に検出されることを抑制している。また、走査部１５、波面補償デバイス７２の反射面、及び波面センサ７３のマイクロレンズアレイは、被検眼の瞳と略共役とされる。また、波面センサ７３の受光面は被検眼Ｅの眼底と略共役とされる。波面センサ７３には、低次収差及び高次収差を含む波面収差が検出できる素子、例えば、ハルトマンシャック検出器や光強度の変化を検出する波面曲率センサ等を用いる。
【００３２】
また、波面補償デバイス７２は、例えば、液晶空間光変調器とし、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いるものとしている。そして、波面補償デバイス７２は、眼底撮像光学系１００の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する。なお、波面補償デバイス７２は、光源１からの照明光（Ｓ偏光光）、照明光の眼底での反射光（Ｓ偏光光）、波面収差検出用光の反射光（Ｓ偏光成分）等の所定の直線偏光（Ｓ偏光）に対して収差を補償することが可能な向きに配置される。これにより、波面補償デバイス７２は、入射する光のＳ偏光成分を変調できる。また、波面補償デバイス７２は、その液晶層内の液晶分子の配列方向が入射する反射光の偏光面と略平行であり、さらに、液晶分子が液晶層への印加電圧の変化に応じて回転する所定の面が、波面補償デバイス７２に対する眼底からの反射光の入射光軸及び反射光軸と、波面補償デバイス７２が持つミラー層の法線と、を含む平面に対して略平行になるように、配置されている。
【００３３】
なお、本実施例においては、波面補償デバイス７２は、液晶変調素子とし、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いるものとしているが、これに限るものではない。反射型の波面補償デバイスであればよい。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一形態であるデフォーマブルミラーを用いてもよい。また、反射型の波面補償デバイスではなく、眼底からの反射光を透過させて波面収差を補償するような透過型の波面補償デバイスを用いることもできる。
【００３４】
なお、以上の説明では、収差検出用光源として、第１光源とは異なる波長の照明光を出射する光源を用いたが、第１光源を収差検出用光源として用いてもよい。
【００３５】
なお、以上説明した本実施形態では、波面センサ及び波面補償デバイスを被検眼の瞳共役としたが、被検眼の前眼部の所定部位と略共役な位置であればよく、例えば、角膜共役であってもよい。
【００３６】
次に、眼底撮影装置の制御系を説明する。図３は、本実施形態の眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。装置全体の制御を行う制御部８０には、光源１、駆動機構５０５、走査部１５、受光素子５６、波面補償デバイス７２、波面センサ７３、光源７６、第２撮影ユニット２００、トラッキング用ユニット３００、偏向部４００、前眼部観察ユニット７００、駆動部１０ａ、が接続される。また、記憶部８１、コントロール部９２、画像処理部９３、モニタ７０、が接続される。
【００３７】
画像処理部９３は受光素子５６、第２撮影ユニット２００にて受光した信号に基づきモニタ７０に画角の異なる被検眼眼底の画像、つまり、第１撮影画像及び第２撮影画像を形成する。また、画像処理部９３は、観察画像となる第２撮影画像上で第１撮影画像の撮影位置に対応する位置を示すマーク８１０（図４（ａ）参照）を表示させる。なお、表示されるマーク８１０は、その内側領域が第１撮影画像の撮影範囲とされる形状で形成されている。本実施形態では撮影領域を示す所定の大きさを有した矩形状をマーク８１０の形状として表示している。更に、画像処理部９３は、眼底上の異なる位置で撮影された複数の第１撮影画像同士を張り合わせる画像処理を行い、広画角のコラージュ画像を構築する役目を果たす。
【００３８】
記憶部８１には種々の設定情報が予め記憶されている。例えば、本実施形態では撮影条件として、第１撮影画像を個々に撮影して表示する通常モードと、連続して撮影された複数の第１撮影画像を張り合わせて同時に確認できるようにした（高倍率の眼底画像を繋ぎ合わせて一枚の広い範囲の撮影画像（コラージュ画像）として確認できる）コラージュモード（手動コラージュモード、自動コラージュモード）とが選択可能に用意されている。また、記憶部８１には、撮影された第１撮影画像と第２撮影画像（静止画）が記憶される。なお、第１撮影画像は撮影位置情報と関連付けて記憶される。このように、第１撮影画像が撮影位置情報と共に保存されることで、モニタ７０上での複数の第１撮影画像の表示位置が好適に特定される。又は、モニタ７０に表示された第２撮影画像上における第１撮影画像の撮影位置に第１撮影画像が好適に張り合わせられるようになる等、複数の第１撮影画像同士の関連付けが好適に行われるようになる。
【００３９】
なお、コラージュモードでは、制御部８０は、偏向部４００の駆動を制御して第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において、眼底撮像光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて第１撮影画像の動画データを取得してモニタ７０に出力する。そして、それと共に、動画データを取得する際の所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、動画データから静止画データを抽出して記憶部８１に記憶させる。すなわち、コラージュモードでは、第１撮影画像の記憶を開始させるためのトリガ信号の出力タイミングは、第１撮影画像の動画像を取得する際のフレームレートより遅い時間間隔にて出力されるように設定されている（図６（ｂ）参照）。
【００４０】
本実施形態では、動画データから静止画データを抽出する際の時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部８１に記憶されるように設定されている。例えば、ある撮影位置において、所定のフレームレートにて、複数の第１撮影画像が取得されると、取得された複数の第１撮影画像の中で、第１撮影画像の取得枚数よりも少ない枚数の第１撮影画像が記憶される。同様にして、他の撮影位置において、複数の第１撮影画像が取得され、第１撮影画像の取得枚数よりも少ない枚数の第１撮影画像が記憶される。このようにして、コラージュ画像を形成するための各撮影位置での撮影画像が取得されると、記憶部８１に記憶された各撮影位置での静止画データ（第１撮影画像）を画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像が取得される。（詳しくは後述する）。
【００４１】
モニタ７０には、例えば、外部のパ−ソナルコンピューターのモニタや装置に備えられているモニタが考えられる。モニタ７０には、観察画像としての第２撮影画像が動画表示される（図４の７０ａ参照）。また、モニタ７０には、観察画像とは別に記憶部８１に記憶された第２撮影画像の静止画が表示される（図４の７０ｂ参照）。さらに、モニタ７０には、前述の所定のフレームレートに合わせて（例えば、１０〜１００Ｈｚ程度）で更新される第１撮影画像の動画が表示される（図４の７０ｃ参照）。なお、モニタ７０表示される画像が上記に限定されない。前眼部画像等を表示するようにしてもよい。もちろん、上記の７０ａ、７０ｂ、７０ｃの画像をすべて表示しないようにしてもよい。また、検者が表示画像を任意に設定できる構成としてもよい。
【００４２】
コントロール部９２は、モニタ７０に表示される観察画像としての第２撮影画像上に形成されるマーク８１０の表示位置を移動させることで、コラージュ画像として眼底撮像光学系１００で撮影される眼底の撮影領域を設定する第１撮影位置設定手段として用いられる他、眼科撮影装置で撮影を行うための各種条件設定を行う入力手段として用いられる。
【００４３】
なお、波面補償デバイス７２を制御する場合、波面センサ７３で検出された波面収差に基づいて、波面補償デバイス７２が制御され、光源７６の反射光のＳ偏光成分と共に、光源１から出射される照明光とその反射光の高次収差が取り除かれる。このようにして、光源１から出射された照明光とその反射光が持つ収差が取り除かれる。言い換えると、被検眼Ｅの高次収差が取り除かれた（波面補償された）高解像度の第１撮影画像が得られることとなる。この場合、視度補正部１０によって低次収差が補正される。
【００４４】
図４は本実施形態のモニタ７０の表示画面の例である。モニタ７０には３つの表示欄７０ａと７０ｂと７０ｃが設けられており、左側の表示欄７０ａには、観察画像である第２撮影画像８２０、コラージュ画像の撮影位置を示すマーク８１０、第１撮影画像の現在の撮影位置を示すマーク８３０が表示される。一方、中央の表示欄７０ｂには、予め記憶部８１に記憶された第２撮影画像８２０ａ（静止画）が表示される。また、第２撮影画像８２０ａと共に、第２撮影画像８２０ａ上に複数の第１撮影画像８３０ａの複合によって形成されたコラージュ画像８１０ａが縮小画像として重畳（スーパーインポーズ）されて表示されるようになっている。右側の表示欄７０ｃには、マーク８３０で選択されている第１撮影画像の観察画像（リアルタイムで撮影されている動画）が表示されるようになっている。マーク８３０は、第１撮影画像の撮影位置に対応しており、第１撮影画像の撮影位置が変更されるとともに、移動される。なお、表示欄７０ｃには、本来の大きさのコラージュ画像８１０ａが表示されるようにしてもよい。
【００４５】
第２撮影画像８２０ａ上に重畳されるコラージュ画像８１０ａの表示位置は、上述した撮影位置情報に基づき決定される。なお、本実施形態では、コラージュモードで中央の表示欄７０ｂに表示される第２撮影画像８２０ａは、最初に撮影された静止画が継続して表示されるものとしているが、これに限るものではなく、第２撮影画像８２０ａの観察画像（動画）が表示されるようにしても良い。この場合、制御部８０は撮影位置情報に基づき、第２撮影画像（動画）に対するコラージュ画像８１０ａの位置を演算で求めるようにする。
【００４６】
以上のような構成を備える眼科撮影装置の制御動作を説明する。ここでは、第２撮影画像の撮影を行うと共に、眼底上の異なる局所領域（撮影箇所）を撮影して、狭画角の撮影画像（細胞レベルの高倍率で撮影された眼底画像）である第１撮影画像を得る。そして、眼底撮像光学系１００で撮影される眼底の局所的な撮影位置を順次変更し、各撮影位置での第１撮影画像を得る。そして、画像処理で複数の第１撮影画像を張り合わせることで、高倍率の眼底画像を広画角で確認出来るようにする（コラージュモード（手動コラージュモード）。
【００４７】
図５は、コラージュモードにおけるコラージュ画像を取得するまでの流れを説明するフローチャートである。コラージュモードでは、まず、図無き固視標呈示光学系の固視標を点灯させて被検眼Ｅを固視させた状態で、検者はジョイスティック等の操作部（図示を省略する）を操作して、装置と眼Ｅとのアライメントを行う。このとき、コントロール部９２の操作によって視度補正部１０が駆動されて、被検眼Ｅの視度補正が行われる。アライメントでは、図４に示すように、第２撮影ユニット２００による第２撮影画像８２０の動画がモニタ７０の表示欄７０ａに表示されており、検者はモニタ７０の観察画面枠に表示される観察画像（第２撮影画像８２０）を見ながら、アライメントを完了させる。アライメント完了後、検者はコントロール部９２を用いてトラッキング用ユニット３００を動作させる。
【００４８】
トラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００の駆動が行われるため、モニタ７０に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。なお、トラッキング用ユニット３００による被検者眼の固視微動による位置ずれの検出結果に基づき、画像処理部９３の表示制御で、コラージュ画像の撮影位置を定めるマーク８１０の表示位置が若干補正されても良い。
【００４９】
次に、検者は表示欄７０ａに表示される第２撮影画像８２０と、マーク８１０で指定された眼底領域上のコラージュ画像の取得を行う。制御部８０は、マーク８１０で指定された領域におけるコラージュ画像を取得するために、複数の撮影位置にて第１撮影画像８３０ａを取得し、それらの画像を画像処理によって複合し、コラージュ画像を８１０ａ取得する。
【００５０】
例えば、検者は、設定部としてのコントロール部９２の操作で、表示欄７０ａに表示されたマーク８１０を第２撮影画像８２０上で移動させて、コラージュ画像を取得したい位置（撮影部位の範囲）に合わせる。なお、マーク８１０は、例えば、マウスでマーク８１０をドラッグして移動させる他、タッチパネルの操作でマーク８１０の位置を直接指定しても良い。
【００５１】
そして、コントロール部８２の操作で撮影信号を入力させる。制御部８０は、撮影信号に基づき、マーク８１０で指定された眼底上の走査範囲での撮影が行われるように、走査部１５及び偏向部４００の駆動制御をする。
【００５２】
例えば、制御部８０は、前述の眼底上の走査範囲を形成する各撮影位置での画像を得るため、偏向部４００に設けられたＸ走査用とＹ走査用のガルバノミラーを制御して撮影位置を変更する。なお、撮影位置を変更する際の偏向部４００に設けられたガルバノミラーの駆動速度を、一枚の画像を取得する時間より高速化させれば、各撮影位置から次の撮影位置への変更時において、第１撮影画像は取得されない。
【００５３】
制御部８０は、各撮影位置において、走査部１５のレゾナントスキャナと、偏向部４００に設けられたＹ走査用のガルバノミラーとを所定のフレームレートにて制御して、第１撮影画像を動画取得する。このとき、制御部８０は、波面補償デバイス７２の駆動を前述の所定のフレームレートで制御し、波面センサ７３で得られる光学的な分布（受光信号）の検出結果に基づいて波面補償デバイス７２の波面を動的に制御することで、眼Ｅの波面収差を補正する。また、制御部８０は、取得された第１撮影画像と撮影位置情報（マーク８１０の位置情報）とを関連付けて記憶部８１に第１撮影画像の静止画を記憶させる。
【００５４】
その後、記憶部８１に記憶された各撮影位置での第１撮影画像の静止画は、コラージュ画像の作成に用いられる。コラージュ画像を取得するために、記憶部８１に複数の第１撮影画像を記憶させる必要があるが、コラージュ画像を取得する際に、所定のフレームレートにて取得されている全ての第１撮影画像を記憶させる場合には、膨大な記憶部８１の容量を必要とする。このため、記億部の許容容量をすぐに超えてしまい、画像が保存できなくなることがある。また、コラージュ画像が取得できなくなることがある。
【００５５】
このため、第１撮影画像を動画にて取得する動画フレームレート（前述の所定のフレームレート）を遅くする手法が考えられる。しかしながら、この手法の場合、一枚の第１撮影画像を取得する時間が長くなるため、眼の固視微動等の影響により、動画及び静止画にて取得される画像の質が低下する。また、モニタ７０に表示される観察画像の更新間隔が遅くなり、検者は、細胞画像の時間的な変化や撮影中の異常等を視認しづらくなる。また、画像を圧縮させる手法のみでは、記憶部の使用容量を十分に抑えることは困難である。
【００５６】
このため、これらのような課題を解決し、記憶部の容量が少なくても好適に容易にコラージュ画像の取得を行う必要がある。本実施形態においては、記憶部８１への記憶を行う間隔を制御することによって、記憶部８１へ画像データを効率よく記憶させ、記億部８１の使用容量を少なくする。
【００５７】
以下、記憶部８１への記憶を行う際の制御について説明する。図６は、第１撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを示すタイミングチャートである。図６（ａ）は、従来のように、撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを同期させた場合のチャートを示す。図６（ｂ）は、撮影画像の取得タイミングに対して第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を遅い時間間隔で出力した場合のチャートを示す。
【００５８】
ガルバノミラーの駆動位置を示す図において、ガルバノミラーの駆動開始位置より駆動が開始され駆動停止位置までガルバノミラーが駆動されると、ガルバノミラーの駆動が停止される。そして、ガルバノミラーを駆動開始位置より駆動停止位置まで駆動させることによって１フレームの第１撮影画像が取得される。
【００５９】
図６（ａ）においては、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングは、画像取得開始に対応するガルバノの駆動が開始されるに合わせて逐次出力される。そして、ガルバノミラーの駆動とともに１フレームの第１撮影画像が逐次記億部８１に記憶される。このようにして、１フレームの第１撮影画像を取得する度に、逐次、第１撮影画像を記億部８１に記憶させるため、記億部８１の容量が多く必要となる。
【００６０】
図６（ｂ）においては、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングは、ガルバノミラーの駆動によって画像が取得される際の周期の５周期（フレーム）に１度だけ出力される。すなわち、第１撮影画像は、５フレーム取得される毎に１フレームだけ記億部８１に記憶される。このため、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングを、画像を取得するレートより遅い間隔に設定することによって、記憶部８１に記憶される画像が少なくなり、記憶部８１に使用容量を少なくすることができる。
【００６１】
以下、記憶部８１の使用容量を少なくする制御について、より具体的に説明する。例えば、本実施形態において、第１撮影画像の取得は、所定のフレームレート（本実施例では、１０Ｈｚ）にて行われる。また、本実施形態では、コラージュ画像を取得するための撮影範囲のサイズは、所定のサイズ（本実施例では、第１撮影画像を５×５フレーム並べて複合させた範囲）で設定されているものとする。すなわち、眼底上の撮影する走査範囲を示すマーク８１０は、予め、所定サイズで設定されている。なお、５×５フレームとは、コラージュ画像が第１撮影画像を縦に５枚、横に５枚ずつ並べて、複合したものを示している。
【００６２】
図７は、コラージュ画像撮影時の動作を説明する図である。コラージュ画像を取得するために、５×５フレームの第１撮影画像の取得について説明する。なお、本実施形態においては、各撮影位置にて１ｓ毎に撮影を行った場合を例として説明する。
【００６３】
コラージュモードにおいて、検者によって、第２撮影画像上で、コラージュ画像の撮影位置が選択され、コントロール部８２の操作で撮影信号が入力されると、制御部８０は、コラージュ画像の取得を開始する。図７に示されるように、制御部８０は、コラージュ画像９００を取得するために、第５×５フレームの各撮影位置における第１撮影画像の取得を開始する。
【００６４】
初めに、制御部８０は、第１の撮影位置９１０ａ（例えば、全５×５フレームを撮影するために設定された各撮影位置の内、左上隅の第１撮影画像を取得するための撮影位置）における第１撮影画像９２０ａの取得を行い、その撮影位置情報とともに記億部８１に記憶させる。第１の撮影位置９１０ａにおいて、第１撮影画像９２０ａの取得を１ｓ間行った後、制御部８０は、偏向部４００を駆動させることによって、第２の撮影位置９１０ｂ（例えば、第１撮影位置の隣の撮影位置）へ撮影位置を変更させる。制御部８０は、第２の撮影位置９１０ｂにおいて、第１撮影画像９２０ｂの取得を１ｓ間行い、画像をその撮影位置情報とともに記憶させる。第２の撮影位置９１０ｂにおける第１撮影画像９２０ｂの取得完了後、次の撮影位置へと変更を行い、変更後、第１撮影画像の取得を行い、その撮影位置情報とともに記憶させる。このような制御動作を繰り返し行い、コラージュ画像９００を取得するための、５×５フレームの第１撮影画像をその撮影位置情報とともに記憶部８１に蓄積させていく。
【００６５】
ここで、第１撮影画像を記憶させるタイミングによる記憶部８１の使用容量の変化について、具体的に説明する。なお、本実施形態においては、第１撮影画像１フレームあたりの画素は、５１２×５１２ピクセルとする。このとき、第１撮影画像１フレームあたりの画像データ容量は、約２．６ＭＢとなる。
【００６６】
例えば、本実施形態において、各撮影位置にて１ｓの間取得を行い、取得した第１撮影画像を全て記憶させていく場合、１つの撮影位置おいて、１０フレームの第１撮影画像が記憶される。そして、各撮影位置にて、１０フレームの第１撮影画像をそれぞれ取得し、記憶した場合に、約２６ＭＢのデータ容量となる。さらに、コラージュ画像取得のために、５×５フレームの第１撮影画像を記憶させた場合には、約６５０ＭＢのデータ容量となる。このため、複数回のコラージュ画像の取得を行った場合に、記憶部８１の許容の容量を超えてしまい、多くのコラージュ画像を取得することができなくなる。
【００６７】
一方、本実施形態において、所定の間隔（例えば、０．５ｓ）にて、画像記憶を開始させるトリガ信号を出力する場合、１ｓ間に２回の第１撮影画像の記憶が行われる。すなわち、一つの撮影位置において、１ｓ間に取得される全１０フレームの内、２フレームの第１撮影画像が記億部８１に記憶される。そして、各撮影位置にて、２フレームの第１撮影画像をそれぞれ取得し、記憶した場合に、データ容量は、約５．２ＭＢの容量となる。さらに、コラージュ画像取得のために、５×５フレームの第１撮影画像を記憶させた場合には、データ容量は、約１３０ＭＢの容量となる。このため、記億部８１の使用容量が、全ての画像を記憶させる場合の使用容量よりも少なくすむため、記憶部８１の容量が少なくても効率よく、より多くのコラージュ画像の取得を行うことのできる。
【００６８】
なお、上記記載においては、５×５フレームにてコラージュ画像を形成するような構成としたがこれに限定されない。例えば、１０×１０フレーム、６×６フレーム、５×６フレーム等でもかまわない。もちろん、検者が任意に設定できるようにしてもよい。
【００６９】
以上のようにして、制御部８０は、指定された眼底上の走査範囲に対応する各第１撮影画像が記憶部８１に記憶されると、それらの撮影位置情報を用いて各第１撮影画像を画像処理によって複合し、コラージュ画像を取得する。より、具体的には、例えば、制御部８０は、各撮影位置において記憶された第１撮影画像とともに記億部８１に記憶されている撮影位置情報に基づいて、第１撮影画像間の複合処理を行っていく。
【００７０】
なお、本実施形態においては、同一の撮影位置において、複数フレームの（２フレーム）の第１撮影画像が取得されている。このため、コラージュ画像の取得を行う際に用いる第１撮影画像として、２フレームの第１撮影画像から１フレームを選択するか又は２フレームの画像を平均化して用いる等の処理が考えられる。１フレームを選択する場合には、例えば、周辺の第１撮影画像との相関値によって選択をする方法や画像の輝度値を検出し、輝度値によって画像の選択をする方法が考えられる。
【００７１】
制御部８０は、コラージュ画像を取得するとともに、第２撮影ユニット２００によって、第２撮影画像の静止画を得て、記憶部８１に記憶させる処理を行う。一方、画像処理部９３は、記憶部８１に記憶された第２撮影画像８２０ａの表示制御を行うと共に、表示された第２撮影画像８２０ａ上に、高倍率の撮影画像であるコラージュを重畳させる処理を行う。もちろん、取得したコラージュ画像を第２撮影画像に重畳することなく、表示するようにしてもよい。
【００７２】
以上のように、本発明によれば、検者は、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく際に、各撮影位置にて、撮影スイッチを操作して、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく必要がなくなる。このため、検者は、時間をかけることなく、容易にコラージュ画像を取得することができる。さらに、コラージュ画像の取得の際に、記憶部８１の使用容量を少なくすることによって、効率よく多くの画像を記憶することができる。また、画像を記憶させる際の圧縮等の処理が必要となくなるため、コラージュ画像を取得するまでの時間が短縮できる。また、コラージュ画像の取得中においても、第１撮影画像の観察画像が素早く更新されるため、撮影中の異常や細胞画像の時間的変化を正確に確認することができる。これらのことから、本発明を用いることによって、効率よく容易にコラージュ画像を取得することができる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、各撮影位置にて第１撮影画像を取得する際の撮影位置の移動において、高速で移動させることによって、撮影位置の移動中は、第１撮影画像の取得が行われない構成としたがこれに限定されない。例えば、撮影位置の移動が高速でない場合には、移動中に第１撮影画像が取得される場合があるが、移動中には、第１撮影画像の取得を停止させるようにすればよい。
【００７４】
なお、本実施形態は、第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１の撮影画像を細胞レベルで得る第１撮像光学系として、被検者眼の眼底像を撮影するための眼底撮像光学系について説明したがこれに限定されない。例えば、被検者眼の角膜の角膜内皮細胞を確認できるような高倍率の撮影を行うための光学系を備える角膜内皮用顕微鏡において、本発明の構成を適用することができる。また、被検者眼の前眼部撮影において、高倍率の撮影画像として角膜内皮細胞の撮影を行う場合にも、本発明の構成が適用されることで、前眼部の観察が好適に行われるようになる。
【００７５】
なお、本実施形態において、画像を記憶させるトリガ信号を出力するタイミングを第１撮影画像の取得よりも遅くし、所定の時間間隔にて記憶をさせていく構成としたがこれに限定されない。前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定してもよい。この場合、トリガ信号を出力するタイミングが撮影位置の移動のタイミングに合わせされる。例えば、撮影位置の移動が開始され、移動終了後に、トリガ信号を出力し、第１撮影画像を取得していく構成が挙げられる。この場合、各撮影位置において、１フレームの第１撮影画像が記憶されることになるため、記憶部８１の使用容量がより少なくてすむ。
【００７６】
なお、以上の説明においては、眼底撮像光学系１００として、被検眼眼底と略共役な位置に配置された共焦点開口を介して被検眼眼底で反射した光束を受光して被検眼眼底の共焦点正面画像を撮影する共焦点光学系（ＳＬＯ光学系）を用いるものとしたが、これに限るものではない（例えば、特表２００１−５０７２５８号公報参照）。
【００７７】
例えば、被検眼眼底で反射した光束を二次元撮像素子により受光して被検眼の眼底正面画像を撮影する眼底カメラ光学系であってもよい。また、被検眼眼底で反射した光束と参照光による干渉光を受光して被検眼の断層画像を撮影する光断層干渉光学系（ＯＣＴ光学系）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態の眼底撮影装置の外観図を示した図である。
【図２】本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した模式図である。
【図３】本実施形態の眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。
【図４】本実施形態のモニタの表示画面の例である
【図５】コラージュモードにおけるコラージュ画像を取得するまでの流れを説明するフローチャートである。
【図６】第１撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】コラージュ画像撮影時の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光源
１０ 視度補正部
１５ 走査部
５６ 受光素子
７２ 波面補償デバイス
７３ 波面センサ
７６ 光源
７０ モニタ
８０ 制御部
８１ 記憶部
１００ 眼底撮像光学系
１１０ 波面収差検出光学系
２００ 第２撮影ユニット
３００ トラッキング用ユニット
４００ 偏向部
７００ 前眼部観察ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者眼の観察及び撮影を行う眼科撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被検者眼に対して２次元的にレーザ光を走査し、その反射光を受光して、患者眼の眼底を細胞レベルの高倍率で撮影することができる眼科撮影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、被検者眼の眼底画像を撮影するための撮影ユニットと、撮影ユニットで撮影された眼底画像よりも高倍率な眼底画像を得るための高倍率撮影ユニットとを備え、高倍率撮影ユニットには被検者眼の収差を取り除くための波面補償部を設ける。これにより、高倍率撮影ユニットで撮影された高倍率の眼底画像から収差が好適に取り除かれて、細胞レベルでの眼底観察が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０‐２５９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置によって撮影される高倍率の撮影画像は眼底の局所的な部位を撮影しているため、診断や検査等に必要な情報を得ようとする場合には眼底のある程度の広い範囲を撮影した画像が必要となる。被検者眼の局所的な部位を撮影した画像を接合させることによって、広い範囲を撮影した画像（コラージュ画像）を取得する。コラージュ画像の取得に必要とされる複数の局所的な部位の撮影画像を取得するために、検者は、撮影位置を変更させながら、各撮影位置において、撮影スイッチを操作し、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく。
【０００５】
しかしながら、撮影位置毎に、撮影スイッチを操作することによって、１枚ずつ局所的な部位の撮影画像を取得していく必要があったため、検者にとって、手間であった。また、コラージュ画像を取得するまでに、時間がかかった。さらに、コラージュ画像を取得する際に、撮影位置を変更させて撮影する間、連続して動画を記憶させることを試みたが、膨大な記憶部の容量を必要とし、現実的では無いことがわかった。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、被検者眼の前眼部や眼底等における局所的な部位を撮影する眼科撮影装置において、容易にコラージュ画像の取得を行うことのできる眼科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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００８】
（１） 第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、前記所定部位上における撮影位置を変更するため、前記第１光源から発せられた前記照明光を偏向させる光偏向手段と、前記光偏向手段の駆動を制御して前記第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において前記第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて前記第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、前記動画データを取得する際の前記所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、前記動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
（２） 記憶部に記憶された各撮影位置での静止画データを画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像を取得する画像処理手段と、を備える（１）の眼科撮影装置。
（３） 前記第１撮影光学系は、被検眼眼底からの反射光を受光して眼底像を撮像する眼底撮像光学系であって、前記眼底撮像光学系の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、被検眼眼底に向けて測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を備え、前記制御手段は、前記波面収差検出光学系により検出される検出結果に基づいて、前記波面補償デバイスの波面を制御する（１）〜（２）のいずれかの眼科撮影装置。
（４） 前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部に記憶されるように設定されている（１）〜（３）の眼科撮影装置。
（５） 前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定されている（１）〜（３）のいずれかの眼科撮影装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、上記問題点を鑑み、容易にコラージュ画像の取得を行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を説明する。なお、本実施形態においては、眼科撮影装置の一例として被検者眼の眼底像を撮影するための眼底撮像光学系を備えた装置を挙げて説明する。図１は、本実施形態の眼底撮影装置の外観図を示しており、本装置は、基台５１０と、顔支持ユニット６００と、撮影部５００を備える。顔支持ユニット６００は、基台５１０に取り付けられている。撮影部５００には、後述する光学系が収納されており、基台５１０の上に設けられている。顔支持ユニット６００には、顎台６１０が設けられている。顎台６１０は、図示無き顎台駆動手段の操作により、顔指示ユニット６００の基部に対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。
【００１１】
図２は、本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した模式図である。本実施形態の眼底撮影装置は、大別して、眼底撮像光学系（眼底撮影光学系）１００と、波面収差検出光学系（以下、収差検出光学系と記載する。）１１０と、収差補償ユニット１０，７２と、第２撮影ユニット２００と、トラッキング用ユニット（位置検出部）３００、前眼部観察ユニット７００を備える。
【００１２】
眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅの眼底からの反射光を受光して被検眼の眼底像を撮像する。収差検出光学系１１０は、波面センサ７３を有し、被検眼眼底に測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサ７３にて指標パターン像として受光する。収差補償ユニット１０，７２は、被検眼の収差を補正するために眼底撮像光学系１００に配置される。第２撮影ユニット２００は、眼底撮像光学系１００で得られる眼底画像（以下、第１撮影画像と記す）の撮影位置を指定するための眼底の観察画像（以下、第２撮影画像と記す）を得る。
【００１３】
ここで、眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅの眼底を高解像度（高分解能）・高倍率で撮影する。また、収差補償ユニットは、被検眼の低次収差（視度：例えば、球面度数）を補正するための視度補正部１０と、被検眼の高次収差を補正するための高次収差補償部（波面補償デバイス）７２と、に大別される。
【００１４】
眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅに照明光（照明光束）を照射し眼底を２次元的に照明する第１照明光学系１００ａと、眼底に照射された照明光の反射光（反射光束）を受光して第１撮影画像を得るための第１撮影光学系１００ｂと、収差補償部７２と、を備える。眼底撮像光学系１００は、例えば、共焦点光学系を用いた走査型レーザ検眼鏡の構成とされる。
【００１５】
第１照明光学系１００ａは、光源１、走査部１５を有する。光源１は、被検眼に視認されにくい近赤外域の照明光が用いられ、眼底を照明するための照明光を出射する。本実施形態では光源１は、波長８４０ｎｍのＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源が用いられる。なお、光源としては、収束性の高い特性を持つスポット光を出射するものであればよく、例えば、半導体レーザ等であってもよい。走査部１５は、照明光（スポット光）を眼底上で水平方向（Ｘ方向）に走査する。
【００１６】
はじめに、第１照明光学系１００ａを説明する。第１照明光学系１００ａは、光源１から眼底に到るまでの光路において、レンズ２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４、凹面ミラー６、凹面ミラー７、平面ミラー８、波面補償デバイス７２、凹面ミラー１１、凹面ミラー１２、走査部１５、凹面ミラー１６、凹面ミラー１７を備える。そして、さらに、平面ミラー２１、レンズ２２、平面ミラー２３、視度補正部１０、平面ミラー２５、凹面ミラー２６、偏向部４００、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー３１、平面ミラー３２、平面ミラー３３、凹面ミラー３５が配置される。視度補正部１０は、平面ミラーとレンズからなる。偏向部４００は、光源１から出射された照明光を眼底上で垂直方向（Ｙ方向）に走査する。さらに、偏向部４００は、２次元状に走査される照明光の走査位置を補正する。ダイクロイックミラー９０は、第２撮影ユニット２００等の光路を第１照明光学系１００ａと略同軸にする。
【００１７】
光源１から出射された照明光は、レンズ２により平行光とされた後、ＰＢＳ４を介する。照明光は、本実施形態においては、ＰＢＳ４によりＳ偏光成分のみの光束とされる。ＰＢＳ４を経た照明光は、ビームスプリッタ（ＢＳ）７１を介し、凹面ミラー６、凹面ミラー７及び平面ミラー８にて反射され、波面補償デバイス７２に入射する。波面補償デバイス７２にて反射した照明光は、ＢＳ７５を介し、凹面ミラー１１、凹面ミラー１２にて反射され、走査部１５に向かう。
【００１８】
走査部１５は、ここでは、眼底でＸ方向に照明光を走査する。本実施形態では、照明光を眼底にて水平方向（Ｘ方向）に偏向させ走査するための偏向部材となるレゾナントミラーと、ミラーを駆動する駆動部を備える。走査部１５を経た照明光は、凹面ミラー１６、凹面ミラー１７、平面ミラー２１で反射され、レンズ２２にて集光される。そして、照明光は、平面ミラー２３にて反射される。照明光は、視度補正部１０を介して、平面ミラー２５、凹面ミラー２６、にて反射され、偏向部４００に向かう。なお、視度補正部１０は、駆動部１０ａを有し、平面ミラー及びレンズが図示する矢印方向に移動することにより、光路長を変えることができ、視度補正の役目を果たしている。なお、視度補正部１０は、駆動部と、駆動部の駆動によって光軸方向に移動可能なプリズムからなる構成であってもよい。
【００１９】
偏向部４００は、所定部位上における撮影位置を変更するため、光源１から発せられた照明光を偏向させる。すなわち、偏向部４００は、眼底でＸＹ方向に照明光を走査する。本実施形態では、Ｘ走査用のガルバノミラーと、Ｙ走査用のガルバノミラーからなる２枚のガルバノミラーにより構成されている。さらに、偏向部４００は、走査部１５を経た照明光をＸ方向及びＹ方向に対して所定量だけさらに偏向させる役目を持っている。偏向部４００を経た照明光は、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー３１、平面ミラー３２、平面ミラー３３、及び凹面ミラー３５にて反射され、被検眼Ｅの眼底に集光し、走査部１５及び偏向部４００によって眼底上を２次元的に走査することとなる。
【００２０】
また、ダイクロイックミラー９０は、後述する第２撮影ユニット２００、トラッキング用ユニット３００、及び前眼部観察ユニット７００からの光束を透過させ、光源１及び後述する光源７６からの光束を反射させる特性を持つ。なお、光源１及び光源７６の出射端と被検眼Ｅの眼底とは共役とされている。このようにして、照明光を眼底に２次元的に照射する第１照明光学系１００ａが形成される。
【００２１】
トラッキング用ユニット３００は、撮影される被検眼Ｅの固視微動等による位置ずれの経時変化を検出し、移動位置情報を得る。トラッキング用ユニット３００では、トラッキング開始時に得られた受光結果を基準情報として制御部８０に送っておき、その後、１走査毎に得られる受光結果（受光情報）を逐次、制御部８０に送信する。制御部８０は基準情報に対してその後に得られた受光情報を比較し、基準情報と同じ受光情報が得られるように、移動位置情報を演算により求める。制御部８０は求めた移動位置情報に基づいて偏向部４００を駆動させる。このようなトラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００の駆動が行われるため、モニタ７０に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。また、ダイクロイックミラー９１は、第２撮影ユニット２００からの光束を透過させ、トラッキング用ユニット３００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００２２】
前眼部観察ユニット７００は、被検眼前眼部を可視光にて照明し、前眼部正面像を撮像する。また、ダイクロイックミラー９５は、第２撮影ユニット２００及びトラッキング用ユニット３００からの光束を透過させ、前眼部観察ユニット７００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００２３】
次に、第１撮影光学系１００ｂを説明する。第１撮影光学系１００は、第１照明光学系１００ａにて説明したダイクロイックミラー９０からＢＳ７１までの光路を共通とし、さらに平面ミラー５１、ＰＢＳ５２、レンズ５３、ピンホール板５４、レンズ５５、受光素子５６を含む。なお、本実施形態では、受光素子５６はＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）が用いられている。ピンホール板５４は、眼底と共役な位置に置かれる。
【００２４】
光源１から出射された照明光における眼底からの反射光は、前述した第１照明光学系１００ａを逆に辿り、ＢＳ７１、平面ミラー５１で反射され、ＰＢＳ５２にてＳ偏光の光だけ透過される。この透過光は、レンズ５３を介してピンホール板５４のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ５５を経て受光素子５６に受光される。なお、照明光の一部は角膜上で反射されるが、ピンホール板５４により大部分が除去され、角膜反射の画像への悪影響が低減される。このため、受光素子５６は、角膜反射の影響を抑えて、眼底からの反射光を受光できる。
【００２５】
このようにして、第１撮影光学系１００ｂが形成される。第１撮影光学系１００ｂで受光された処理された画像が第１撮影画像（第１眼底画像）となる。１フレームの第１撮影画像は、走査部１５の主走査と、偏向部４００に設けられたＹ走査用のガルバノミラーの副走査によって形成される。なお、第１撮影ユニット１００で取得する眼底画像（眼底像）の画角が所定の角度となるように走査部１５及び偏向部４００におけるミラーの振れ角（揺動角度）を定める。ここでは、眼底の所定の範囲を高倍率で観察、撮影する（ここでは、細胞レベルでの観察等をする）ために、画角を１度〜５度程度とする。本実施形態では、１．５度とする。被検眼の視度等にもよるが、第１撮影画像の撮影範囲は、５００μｍ角程度とされる。
【００２６】
さらに、偏向部４００に設けられたＸ走査用のガルバノミラーとＹ走査用のガルバノミラーの反射角度が第１眼底眼底像の撮像画角より大きく移動されることによって、眼底上における第１撮影画像の撮像位置が変更される。
【００２７】
次に、第２撮影ユニット２００を説明する。第２撮影ユニットは、第１撮影ユニットの画角よりも広画角の眼底画像（第２撮影画像）を取得するためのユニットであり、取得される第２撮影画像（第２眼底画像）は、前述した狭画角の第１撮影画像を得るための位置指定、及び位置確認用の画像として用いられる。このような第２撮影画像を取得するための第２撮影ユニット２００は、被検眼Ｅの眼底画像を観察用として広画角（例えば２０度〜６０度程度）でリアルタイムに取得できればよい。したがって第２撮影ユニット２００は、既存の眼底カメラの観察・撮影光学系や走査型レーザー検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope：ＳＬＯ）の光学系、及び制御系を用いることができる。
【００２８】
次に、収差検出光学系１１０について説明する。前述のように、収差検出光学系１１０は、一部の光学素子を第１照明光学系１００ａの光路上に持ち、第１照明光学系１００ａと光路を一部共用している。収差検出光学系１１０は、光源７６、レンズ７７、ＰＢＳ７８、ＢＳ７５、ＢＳ７１、ダイクロイックミラー８６、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２、波面センサ７３を含む。そして、収差検出光学系１１０は、第１照明光学系１００ａの光路上に置かれるＢＳ７１から凹面ミラー３５までの光学部材を共用することにより構成されている。なお、波面センサ７３は、例えば、多数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイを透過した光束を受光させるための二次元撮像素子７３ａ（２次元受光素子）からなる。また、収差検出用光源（第３光源）である光源７６は、光源１と異なる赤外域の光を発する光源とされる。本実施形態では光源７６は波長７８０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードを用いている。
【００２９】
光源７６から出射したレーザ光は、レンズ７７により平行光束とされ、ＰＢＳ７８により光源１からの照明光と直交する偏光方向（Ｐ偏光）とされ、ＢＳ７５により第１照明光学系の光路に導かれる。なお、光源７６の出射端はこの眼底共役位置と共役な関係とされる。ＰＢＳ７８は、光源７６から出射された光を所定の偏光方向とする役割を持ち、波面補償部が備える第１偏光手段の役割を持つ。
【００３０】
ＢＳ７５により反射したレーザ光は、第１照明光学系１００ａの光路を経て被検眼Ｅの眼底に集光される。眼底で反射されたレーザ光は、第１照明光学系１００ａの各光学部材を経て波面補償デバイス７２にて反射し、ＢＳ７１により第１照明光学系１００ａの光路から外れ、ダイクロイックミラー８６によって反射され、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２を経て波面センサ７３へと導かれる。
【００３１】
ＰＢＳ８５は、波面補償部に備えられた第２偏光手段であり、光源７６から眼Ｅに照射された光の偏光方向（Ｐ偏光光）を遮断し、この偏光方向に直交する偏光方向（Ｓ偏光光）を透過し、波面センサ７３へと導光する役割を持つ。なお、ダイクロイックミラー８６は、光源１の波長の光（８４０ｎｍ）を透過し、収差検出用の光源７６の波長の光（７８０ｎｍ）を反射する特性とされる。従って、波面センサ７３では、照射したレーザ光の眼底での散乱光のうちＳ偏光成分を持つ光が検出される。このようにして、角膜や光学素子で反射される光が波面センサ７３に検出されることを抑制している。また、走査部１５、波面補償デバイス７２の反射面、及び波面センサ７３のマイクロレンズアレイは、被検眼の瞳と略共役とされる。また、波面センサ７３の受光面は被検眼Ｅの眼底と略共役とされる。波面センサ７３には、低次収差及び高次収差を含む波面収差が検出できる素子、例えば、ハルトマンシャック検出器や光強度の変化を検出する波面曲率センサ等を用いる。
【００３２】
また、波面補償デバイス７２は、例えば、液晶空間光変調器とし、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いるものとしている。そして、波面補償デバイス７２は、眼底撮像光学系１００の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する。なお、波面補償デバイス７２は、光源１からの照明光（Ｓ偏光光）、照明光の眼底での反射光（Ｓ偏光光）、波面収差検出用光の反射光（Ｓ偏光成分）等の所定の直線偏光（Ｓ偏光）に対して収差を補償することが可能な向きに配置される。これにより、波面補償デバイス７２は、入射する光のＳ偏光成分を変調できる。また、波面補償デバイス７２は、その液晶層内の液晶分子の配列方向が入射する反射光の偏光面と略平行であり、さらに、液晶分子が液晶層への印加電圧の変化に応じて回転する所定の面が、波面補償デバイス７２に対する眼底からの反射光の入射光軸及び反射光軸と、波面補償デバイス７２が持つミラー層の法線と、を含む平面に対して略平行になるように、配置されている。
【００３３】
なお、本実施例においては、波面補償デバイス７２は、液晶変調素子とし、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いるものとしているが、これに限るものではない。反射型の波面補償デバイスであればよい。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一形態であるデフォーマブルミラーを用いてもよい。また、反射型の波面補償デバイスではなく、眼底からの反射光を透過させて波面収差を補償するような透過型の波面補償デバイスを用いることもできる。
【００３４】
なお、以上の説明では、収差検出用光源として、第１光源とは異なる波長の照明光を出射する光源を用いたが、第１光源を収差検出用光源として用いてもよい。
【００３５】
なお、以上説明した本実施形態では、波面センサ及び波面補償デバイスを被検眼の瞳共役としたが、被検眼の前眼部の所定部位と略共役な位置であればよく、例えば、角膜共役であってもよい。
【００３６】
次に、眼底撮影装置の制御系を説明する。図３は、本実施形態の眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。装置全体の制御を行う制御部８０には、光源１、駆動機構５０５、走査部１５、受光素子５６、波面補償デバイス７２、波面センサ７３、光源７６、第２撮影ユニット２００、トラッキング用ユニット３００、偏向部４００、前眼部観察ユニット７００、駆動部１０ａ、が接続される。また、記憶部８１、コントロール部９２、画像処理部９３、モニタ７０、が接続される。
【００３７】
画像処理部９３は受光素子５６、第２撮影ユニット２００にて受光した信号に基づきモニタ７０に画角の異なる被検眼眼底の画像、つまり、第１撮影画像及び第２撮影画像を形成する。また、画像処理部９３は、観察画像となる第２撮影画像上で第１撮影画像の撮影位置に対応する位置を示すマーク８１０（図４（ａ）参照）を表示させる。なお、表示されるマーク８１０は、その内側領域が第１撮影画像の撮影範囲とされる形状で形成されている。本実施形態では撮影領域を示す所定の大きさを有した矩形状をマーク８１０の形状として表示している。更に、画像処理部９３は、眼底上の異なる位置で撮影された複数の第１撮影画像同士を張り合わせる画像処理を行い、広画角のコラージュ画像を構築する役目を果たす。
【００３８】
記憶部８１には種々の設定情報が予め記憶されている。例えば、本実施形態では撮影条件として、第１撮影画像を個々に撮影して表示する通常モードと、連続して撮影された複数の第１撮影画像を張り合わせて同時に確認できるようにした（高倍率の眼底画像を繋ぎ合わせて一枚の広い範囲の撮影画像（コラージュ画像）として確認できる）コラージュモード（手動コラージュモード、自動コラージュモード）とが選択可能に用意されている。また、記憶部８１には、撮影された第１撮影画像と第２撮影画像（静止画）が記憶される。なお、第１撮影画像は撮影位置情報と関連付けて記憶される。このように、第１撮影画像が撮影位置情報と共に保存されることで、モニタ７０上での複数の第１撮影画像の表示位置が好適に特定される。又は、モニタ７０に表示された第２撮影画像上における第１撮影画像の撮影位置に第１撮影画像が好適に張り合わせられるようになる等、複数の第１撮影画像同士の関連付けが好適に行われるようになる。
【００３９】
なお、コラージュモードでは、制御部８０は、偏向部４００の駆動を制御して第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において、眼底撮像光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて第１撮影画像の動画データを取得してモニタ７０に出力する。そして、それと共に、動画データを取得する際の所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、動画データから静止画データを抽出して記憶部８１に記憶させる。すなわち、コラージュモードでは、第１撮影画像の記憶を開始させるためのトリガ信号の出力タイミングは、第１撮影画像の動画像を取得する際のフレームレートより遅い時間間隔にて出力されるように設定されている（図６（ｂ）参照）。
【００４０】
本実施形態では、動画データから静止画データを抽出する際の時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部８１に記憶されるように設定されている。例えば、ある撮影位置において、所定のフレームレートにて、複数の第１撮影画像が取得されると、取得された複数の第１撮影画像の中で、第１撮影画像の取得枚数よりも少ない枚数の第１撮影画像が記憶される。同様にして、他の撮影位置において、複数の第１撮影画像が取得され、第１撮影画像の取得枚数よりも少ない枚数の第１撮影画像が記憶される。このようにして、コラージュ画像を形成するための各撮影位置での撮影画像が取得されると、記憶部８１に記憶された各撮影位置での静止画データ（第１撮影画像）を画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像が取得される。（詳しくは後述する）。
【００４１】
モニタ７０には、例えば、外部のパ−ソナルコンピューターのモニタや装置に備えられているモニタが考えられる。モニタ７０には、観察画像としての第２撮影画像が動画表示される（図４の７０ａ参照）。また、モニタ７０には、観察画像とは別に記憶部８１に記憶された第２撮影画像の静止画が表示される（図４の７０ｂ参照）。さらに、モニタ７０には、前述の所定のフレームレートに合わせて（例えば、１０〜１００Ｈｚ程度）で更新される第１撮影画像の動画が表示される（図４の７０ｃ参照）。なお、モニタ７０表示される画像が上記に限定されない。前眼部画像等を表示するようにしてもよい。もちろん、上記の７０ａ、７０ｂ、７０ｃの画像をすべて表示しないようにしてもよい。また、検者が表示画像を任意に設定できる構成としてもよい。
【００４２】
コントロール部９２は、モニタ７０に表示される観察画像としての第２撮影画像上に形成されるマーク８１０の表示位置を移動させることで、コラージュ画像として眼底撮像光学系１００で撮影される眼底の撮影領域を設定する第１撮影位置設定手段として用いられる他、眼科撮影装置で撮影を行うための各種条件設定を行う入力手段として用いられる。
【００４３】
なお、波面補償デバイス７２を制御する場合、波面センサ７３で検出された波面収差に基づいて、波面補償デバイス７２が制御され、光源７６の反射光のＳ偏光成分と共に、光源１から出射される照明光とその反射光の高次収差が取り除かれる。このようにして、光源１から出射された照明光とその反射光が持つ収差が取り除かれる。言い換えると、被検眼Ｅの高次収差が取り除かれた（波面補償された）高解像度の第１撮影画像が得られることとなる。この場合、視度補正部１０によって低次収差が補正される。
【００４４】
図４は本実施形態のモニタ７０の表示画面の例である。モニタ７０には３つの表示欄７０ａと７０ｂと７０ｃが設けられており、左側の表示欄７０ａには、観察画像である第２撮影画像８２０、コラージュ画像の撮影位置を示すマーク８１０、第１撮影画像の現在の撮影位置を示すマーク８３０が表示される。一方、中央の表示欄７０ｂには、予め記憶部８１に記憶された第２撮影画像８２０ａ（静止画）が表示される。また、第２撮影画像８２０ａと共に、第２撮影画像８２０ａ上に複数の第１撮影画像８３０ａの複合によって形成されたコラージュ画像８１０ａが縮小画像として重畳（スーパーインポーズ）されて表示されるようになっている。右側の表示欄７０ｃには、マーク８３０で選択されている第１撮影画像の観察画像（リアルタイムで撮影されている動画）が表示されるようになっている。マーク８３０は、第１撮影画像の撮影位置に対応しており、第１撮影画像の撮影位置が変更されるとともに、移動される。なお、表示欄７０ｃには、本来の大きさのコラージュ画像８１０ａが表示されるようにしてもよい。
【００４５】
第２撮影画像８２０ａ上に重畳されるコラージュ画像８１０ａの表示位置は、上述した撮影位置情報に基づき決定される。なお、本実施形態では、コラージュモードで中央の表示欄７０ｂに表示される第２撮影画像８２０ａは、最初に撮影された静止画が継続して表示されるものとしているが、これに限るものではなく、第２撮影画像８２０ａの観察画像（動画）が表示されるようにしても良い。この場合、制御部８０は撮影位置情報に基づき、第２撮影画像（動画）に対するコラージュ画像８１０ａの位置を演算で求めるようにする。
【００４６】
以上のような構成を備える眼科撮影装置の制御動作を説明する。ここでは、第２撮影画像の撮影を行うと共に、眼底上の異なる局所領域（撮影箇所）を撮影して、狭画角の撮影画像（細胞レベルの高倍率で撮影された眼底画像）である第１撮影画像を得る。そして、眼底撮像光学系１００で撮影される眼底の局所的な撮影位置を順次変更し、各撮影位置での第１撮影画像を得る。そして、画像処理で複数の第１撮影画像を張り合わせることで、高倍率の眼底画像を広画角で確認出来るようにする（コラージュモード（手動コラージュモード）。
【００４７】
図５は、コラージュモードにおけるコラージュ画像を取得するまでの流れを説明するフローチャートである。コラージュモードでは、まず、図無き固視標呈示光学系の固視標を点灯させて被検眼Ｅを固視させた状態で、検者はジョイスティック等の操作部（図示を省略する）を操作して、装置と眼Ｅとのアライメントを行う。このとき、コントロール部９２の操作によって視度補正部１０が駆動されて、被検眼Ｅの視度補正が行われる。アライメントでは、図４に示すように、第２撮影ユニット２００による第２撮影画像８２０の動画がモニタ７０の表示欄７０ａに表示されており、検者はモニタ７０の観察画面枠に表示される観察画像（第２撮影画像８２０）を見ながら、アライメントを完了させる。アライメント完了後、検者はコントロール部９２を用いてトラッキング用ユニット３００を動作させる。
【００４８】
トラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００の駆動が行われるため、モニタ７０に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。なお、トラッキング用ユニット３００による被検者眼の固視微動による位置ずれの検出結果に基づき、画像処理部９３の表示制御で、コラージュ画像の撮影位置を定めるマーク８１０の表示位置が若干補正されても良い。
【００４９】
次に、検者は表示欄７０ａに表示される第２撮影画像８２０と、マーク８１０で指定された眼底領域上のコラージュ画像の取得を行う。制御部８０は、マーク８１０で指定された領域におけるコラージュ画像を取得するために、複数の撮影位置にて第１撮影画像８３０ａを取得し、それらの画像を画像処理によって複合し、コラージュ画像を８１０ａ取得する。
【００５０】
例えば、検者は、設定部としてのコントロール部９２の操作で、表示欄７０ａに表示されたマーク８１０を第２撮影画像８２０上で移動させて、コラージュ画像を取得したい位置（撮影部位の範囲）に合わせる。なお、マーク８１０は、例えば、マウスでマーク８１０をドラッグして移動させる他、タッチパネルの操作でマーク８１０の位置を直接指定しても良い。
【００５１】
そして、コントロール部８２の操作で撮影信号を入力させる。制御部８０は、撮影信号に基づき、マーク８１０で指定された眼底上の走査範囲での撮影が行われるように、走査部１５及び偏向部４００の駆動制御をする。
【００５２】
例えば、制御部８０は、前述の眼底上の走査範囲を形成する各撮影位置での画像を得るため、偏向部４００に設けられたＸ走査用とＹ走査用のガルバノミラーを制御して撮影位置を変更する。なお、撮影位置を変更する際の偏向部４００に設けられたガルバノミラーの駆動速度を、一枚の画像を取得する時間より高速化させれば、各撮影位置から次の撮影位置への変更時において、第１撮影画像は取得されない。
【００５３】
制御部８０は、各撮影位置において、走査部１５のレゾナントスキャナと、偏向部４００に設けられたＹ走査用のガルバノミラーとを所定のフレームレートにて制御して、第１撮影画像を動画取得する。このとき、制御部８０は、波面補償デバイス７２の駆動を前述の所定のフレームレートで制御し、波面センサ７３で得られる光学的な分布（受光信号）の検出結果に基づいて波面補償デバイス７２の波面を動的に制御することで、眼Ｅの波面収差を補正する。また、制御部８０は、取得された第１撮影画像と撮影位置情報（マーク８１０の位置情報）とを関連付けて記憶部８１に第１撮影画像の静止画を記憶させる。
【００５４】
その後、記憶部８１に記憶された各撮影位置での第１撮影画像の静止画は、コラージュ画像の作成に用いられる。コラージュ画像を取得するために、記憶部８１に複数の第１撮影画像を記憶させる必要があるが、コラージュ画像を取得する際に、所定のフレームレートにて取得されている全ての第１撮影画像を記憶させる場合には、膨大な記憶部８１の容量を必要とする。このため、記億部の許容容量をすぐに超えてしまい、画像が保存できなくなることがある。また、コラージュ画像が取得できなくなることがある。
【００５５】
このため、第１撮影画像を動画にて取得する動画フレームレート（前述の所定のフレームレート）を遅くする手法が考えられる。しかしながら、この手法の場合、一枚の第１撮影画像を取得する時間が長くなるため、眼の固視微動等の影響により、動画及び静止画にて取得される画像の質が低下する。また、モニタ７０に表示される観察画像の更新間隔が遅くなり、検者は、細胞画像の時間的な変化や撮影中の異常等を視認しづらくなる。また、画像を圧縮させる手法のみでは、記憶部の使用容量を十分に抑えることは困難である。
【００５６】
このため、これらのような課題を解決し、記憶部の容量が少なくても好適に容易にコラージュ画像の取得を行う必要がある。本実施形態においては、記憶部８１への記憶を行う間隔を制御することによって、記憶部８１へ画像データを効率よく記憶させ、記億部８１の使用容量を少なくする。
【００５７】
以下、記憶部８１への記憶を行う際の制御について説明する。図６は、第１撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを示すタイミングチャートである。図６（ａ）は、従来のように、撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを同期させた場合のチャートを示す。図６（ｂ）は、撮影画像の取得タイミングに対して第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を遅い時間間隔で出力した場合のチャートを示す。
【００５８】
ガルバノミラーの駆動位置を示す図において、ガルバノミラーの駆動開始位置より駆動が開始され駆動停止位置までガルバノミラーが駆動されると、ガルバノミラーの駆動が停止される。そして、ガルバノミラーを駆動開始位置より駆動停止位置まで駆動させることによって１フレームの第１撮影画像が取得される。
【００５９】
図６（ａ）においては、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングは、画像取得開始に対応するガルバノの駆動が開始されるに合わせて逐次出力される。そして、ガルバノミラーの駆動とともに１フレームの第１撮影画像が逐次記億部８１に記憶される。このようにして、１フレームの第１撮影画像を取得する度に、逐次、第１撮影画像を記億部８１に記憶させるため、記億部８１の容量が多く必要となる。
【００６０】
図６（ｂ）においては、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングは、ガルバノミラーの駆動によって画像が取得される際の周期の５周期（フレーム）に１度だけ出力される。すなわち、第１撮影画像は、５フレーム取得される毎に１フレームだけ記億部８１に記憶される。このため、第１撮影画像の記憶を開始させるトリガ信号の出力タイミングを、画像を取得するレートより遅い間隔に設定することによって、記憶部８１に記憶される画像が少なくなり、記憶部８１に使用容量を少なくすることができる。
【００６１】
以下、記憶部８１の使用容量を少なくする制御について、より具体的に説明する。例えば、本実施形態において、第１撮影画像の取得は、所定のフレームレート（本実施例では、１０Ｈｚ）にて行われる。また、本実施形態では、コラージュ画像を取得するための撮影範囲のサイズは、所定のサイズ（本実施例では、第１撮影画像を５×５フレーム並べて複合させた範囲）で設定されているものとする。すなわち、眼底上の撮影する走査範囲を示すマーク８１０は、予め、所定サイズで設定されている。なお、５×５フレームとは、コラージュ画像が第１撮影画像を縦に５枚、横に５枚ずつ並べて、複合したものを示している。
【００６２】
図７は、コラージュ画像撮影時の動作を説明する図である。コラージュ画像を取得するために、５×５フレームの第１撮影画像の取得について説明する。なお、本実施形態においては、各撮影位置にて１ｓ毎に撮影を行った場合を例として説明する。
【００６３】
コラージュモードにおいて、検者によって、第２撮影画像上で、コラージュ画像の撮影位置が選択され、コントロール部８２の操作で撮影信号が入力されると、制御部８０は、コラージュ画像の取得を開始する。図７に示されるように、制御部８０は、コラージュ画像９００を取得するために、第５×５フレームの各撮影位置における第１撮影画像の取得を開始する。
【００６４】
初めに、制御部８０は、第１の撮影位置９１０ａ（例えば、全５×５フレームを撮影するために設定された各撮影位置の内、左上隅の第１撮影画像を取得するための撮影位置）における第１撮影画像９２０ａの取得を行い、その撮影位置情報とともに記億部８１に記憶させる。第１の撮影位置９１０ａにおいて、第１撮影画像９２０ａの取得を１ｓ間行った後、制御部８０は、偏向部４００を駆動させることによって、第２の撮影位置９１０ｂ（例えば、第１撮影位置の隣の撮影位置）へ撮影位置を変更させる。制御部８０は、第２の撮影位置９１０ｂにおいて、第１撮影画像９２０ｂの取得を１ｓ間行い、画像をその撮影位置情報とともに記憶させる。第２の撮影位置９１０ｂにおける第１撮影画像９２０ｂの取得完了後、次の撮影位置へと変更を行い、変更後、第１撮影画像の取得を行い、その撮影位置情報とともに記憶させる。このような制御動作を繰り返し行い、コラージュ画像９００を取得するための、５×５フレームの第１撮影画像をその撮影位置情報とともに記憶部８１に蓄積させていく。
【００６５】
ここで、第１撮影画像を記憶させるタイミングによる記憶部８１の使用容量の変化について、具体的に説明する。なお、本実施形態においては、第１撮影画像１フレームあたりの画素は、５１２×５１２ピクセルとする。このとき、第１撮影画像１フレームあたりの画像データ容量は、約２．６ＭＢとなる。
【００６６】
例えば、本実施形態において、各撮影位置にて１ｓの間取得を行い、取得した第１撮影画像を全て記憶させていく場合、１つの撮影位置おいて、１０フレームの第１撮影画像が記憶される。そして、各撮影位置にて、１０フレームの第１撮影画像をそれぞれ取得し、記憶した場合に、約２６ＭＢのデータ容量となる。さらに、コラージュ画像取得のために、５×５フレームの第１撮影画像を記憶させた場合には、約６５０ＭＢのデータ容量となる。このため、複数回のコラージュ画像の取得を行った場合に、記憶部８１の許容の容量を超えてしまい、多くのコラージュ画像を取得することができなくなる。
【００６７】
一方、本実施形態において、所定の間隔（例えば、０．５ｓ）にて、画像記憶を開始させるトリガ信号を出力する場合、１ｓ間に２回の第１撮影画像の記憶が行われる。すなわち、一つの撮影位置において、１ｓ間に取得される全１０フレームの内、２フレームの第１撮影画像が記億部８１に記憶される。そして、各撮影位置にて、２フレームの第１撮影画像をそれぞれ取得し、記憶した場合に、データ容量は、約５．２ＭＢの容量となる。さらに、コラージュ画像取得のために、５×５フレームの第１撮影画像を記憶させた場合には、データ容量は、約１３０ＭＢの容量となる。このため、記億部８１の使用容量が、全ての画像を記憶させる場合の使用容量よりも少なくすむため、記憶部８１の容量が少なくても効率よく、より多くのコラージュ画像の取得を行うことのできる。
【００６８】
なお、上記記載においては、５×５フレームにてコラージュ画像を形成するような構成としたがこれに限定されない。例えば、１０×１０フレーム、６×６フレーム、５×６フレーム等でもかまわない。もちろん、検者が任意に設定できるようにしてもよい。
【００６９】
以上のようにして、制御部８０は、指定された眼底上の走査範囲に対応する各第１撮影画像が記憶部８１に記憶されると、それらの撮影位置情報を用いて各第１撮影画像を画像処理によって複合し、コラージュ画像を取得する。より、具体的には、例えば、制御部８０は、各撮影位置において記憶された第１撮影画像とともに記億部８１に記憶されている撮影位置情報に基づいて、第１撮影画像間の複合処理を行っていく。
【００７０】
なお、本実施形態においては、同一の撮影位置において、複数フレームの（２フレーム）の第１撮影画像が取得されている。このため、コラージュ画像の取得を行う際に用いる第１撮影画像として、２フレームの第１撮影画像から１フレームを選択するか又は２フレームの画像を平均化して用いる等の処理が考えられる。１フレームを選択する場合には、例えば、周辺の第１撮影画像との相関値によって選択をする方法や画像の輝度値を検出し、輝度値によって画像の選択をする方法が考えられる。
【００７１】
制御部８０は、コラージュ画像を取得するとともに、第２撮影ユニット２００によって、第２撮影画像の静止画を得て、記憶部８１に記憶させる処理を行う。一方、画像処理部９３は、記憶部８１に記憶された第２撮影画像８２０ａの表示制御を行うと共に、表示された第２撮影画像８２０ａ上に、高倍率の撮影画像であるコラージュを重畳させる処理を行う。もちろん、取得したコラージュ画像を第２撮影画像に重畳することなく、表示するようにしてもよい。
【００７２】
以上のように、本発明によれば、検者は、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく際に、各撮影位置にて、撮影スイッチを操作して、複数枚の局所的な部位の撮影画像を取得していく必要がなくなる。このため、検者は、時間をかけることなく、容易にコラージュ画像を取得することができる。さらに、コラージュ画像の取得の際に、記憶部８１の使用容量を少なくすることによって、効率よく多くの画像を記憶することができる。また、画像を記憶させる際の圧縮等の処理が必要となくなるため、コラージュ画像を取得するまでの時間が短縮できる。また、コラージュ画像の取得中においても、第１撮影画像の観察画像が素早く更新されるため、撮影中の異常や細胞画像の時間的変化を正確に確認することができる。これらのことから、本発明を用いることによって、効率よく容易にコラージュ画像を取得することができる。
【００７３】
なお、本実施形態においては、各撮影位置にて第１撮影画像を取得する際の撮影位置の移動において、高速で移動させることによって、撮影位置の移動中は、第１撮影画像の取得が行われない構成としたがこれに限定されない。例えば、撮影位置の移動が高速でない場合には、移動中に第１撮影画像が取得される場合があるが、移動中には、第１撮影画像の取得を停止させるようにすればよい。
【００７４】
なお、本実施形態は、第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１の撮影画像を細胞レベルで得る第１撮像光学系として、被検者眼の眼底像を撮影するための眼底撮像光学系について説明したがこれに限定されない。例えば、被検者眼の角膜の角膜内皮細胞を確認できるような高倍率の撮影を行うための光学系を備える角膜内皮用顕微鏡において、本発明の構成を適用することができる。また、被検者眼の前眼部撮影において、高倍率の撮影画像として角膜内皮細胞の撮影を行う場合にも、本発明の構成が適用されることで、前眼部の観察が好適に行われるようになる。
【００７５】
なお、本実施形態において、画像を記憶させるトリガ信号を出力するタイミングを第１撮影画像の取得よりも遅くし、所定の時間間隔にて記憶をさせていく構成としたがこれに限定されない。前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定してもよい。この場合、トリガ信号を出力するタイミングが撮影位置の移動のタイミングに合わせされる。例えば、撮影位置の移動が開始され、移動終了後に、トリガ信号を出力し、第１撮影画像を取得していく構成が挙げられる。この場合、各撮影位置において、１フレームの第１撮影画像が記憶されることになるため、記憶部８１の使用容量がより少なくてすむ。
【００７６】
なお、以上の説明においては、眼底撮像光学系１００として、被検眼眼底と略共役な位置に配置された共焦点開口を介して被検眼眼底で反射した光束を受光して被検眼眼底の共焦点正面画像を撮影する共焦点光学系（ＳＬＯ光学系）を用いるものとしたが、これに限るものではない（例えば、特表２００１−５０７２５８号公報参照）。
【００７７】
例えば、被検眼眼底で反射した光束を二次元撮像素子により受光して被検眼の眼底正面画像を撮影する眼底カメラ光学系であってもよい。また、被検眼眼底で反射した光束と参照光による干渉光を受光して被検眼の断層画像を撮影する光断層干渉光学系（ＯＣＴ光学系）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態の眼底撮影装置の外観図を示した図である。
【図２】本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した模式図である。
【図３】本実施形態の眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。
【図４】本実施形態のモニタの表示画面の例である
【図５】コラージュモードにおけるコラージュ画像を取得するまでの流れを説明するフローチャートである。
【図６】第１撮影画像の取得タイミングと第１撮影画像を記憶させるためのトリガ信号を出力するタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】コラージュ画像撮影時の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ 光源
１０ 視度補正部
１５ 走査部
５６ 受光素子
７２ 波面補償デバイス
７３ 波面センサ
７６ 光源
７０ モニタ
８０ 制御部
８１ 記憶部
１００ 眼底撮像光学系
１１０ 波面収差検出光学系
２００ 第２撮影ユニット
３００ トラッキング用ユニット
４００ 偏向部
７００ 前眼部観察ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、
前記所定部位上における撮影位置を変更するため、前記第１光源から発せられた前記照明光を偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段の駆動を制御して前記第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において前記第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて前記第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、前記動画データを取得する際の前記所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、前記動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、
を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項２】
記憶部に記憶された各撮影位置での静止画データを画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像を取得する画像処理手段と、
を備える請求項１の眼科撮影装置。
【請求項３】
前記第１撮影光学系は、被検眼眼底からの反射光を受光して眼底像を撮像する眼底撮像光学系であって、
前記眼底撮像光学系の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、
被検眼眼底に向けて測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を備え、
前記制御手段は、前記波面収差検出光学系により検出される検出結果に基づいて、前記波面補償デバイスの波面を制御する請求項１〜２のいずれかの眼科撮影装置。
【請求項４】
前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部に記憶されるように設定されている請求項１〜３の眼科撮影装置。
【請求項５】
前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定されている請求項１〜３のいずれかの眼科撮影装置。
【請求項１】
第１光源から発せられた照明光を被検眼の所定部位に対して局所的に照射し、該所定部位からの反射光を受光素子により受光することによって前記所定部位における第１撮影画像を細胞レベルで得るための第１撮影光学系と、
前記所定部位上における撮影位置を変更するため、前記第１光源から発せられた前記照明光を偏向させる光偏向手段と、
前記光偏向手段の駆動を制御して前記第１撮影画像の撮影位置を変更し、各撮影位置において前記第１撮影光学系の駆動を制御して所定のフレームレートにて前記第１撮影画像の動画データを取得してモニタに出力すると共に、前記動画データを取得する際の前記所定のフレームレートより遅い時間間隔にて、前記動画データから静止画データを抽出して記憶部に記憶させる制御手段と、
を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項２】
記憶部に記憶された各撮影位置での静止画データを画像処理により繋ぎ合わせて一枚のコラージュ画像を取得する画像処理手段と、
を備える請求項１の眼科撮影装置。
【請求項３】
前記第１撮影光学系は、被検眼眼底からの反射光を受光して眼底像を撮像する眼底撮像光学系であって、
前記眼底撮像光学系の光路中に配置され、入射光の波面を制御して被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、
被検眼眼底に向けて測定光を投光し、その眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を備え、
前記制御手段は、前記波面収差検出光学系により検出される検出結果に基づいて、前記波面補償デバイスの波面を制御する請求項１〜２のいずれかの眼科撮影装置。
【請求項４】
前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、各撮影位置において複数の第１撮影画像が記憶部に記憶されるように設定されている請求項１〜３の眼科撮影装置。
【請求項５】
前記動画データから静止画データを抽出する際の前記時間間隔は、前記第１撮影画像の撮影位置の変更に同期されるように設定されている請求項１〜３のいずれかの眼科撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７０９４１（Ｐ２０１３−７０９４１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４２３４（Ｐ２０１１−２１４２３４）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
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