(57)【要約】  本発明は新規な眼球画像撮影装置を提供するものである。この眼球画像撮影装置は、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールと、生成した画像の瞳孔領域（３０２）の少なくとも一部分が、生成した画像内で予め定めた許容領域（３１２）内にあるか否かを判定し、判定を示す出力信号を生成するように構成された判定モジュールと、を備え、瞳孔領域（３０２）は眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である。【選択図】  図９
2019536500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールと、
前記生成した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が、前記生成した画像内で予め定めた許容領域内にあるか否かを判定し、前記判定を示す出力信号を生成するように構成された判定モジュールであって、前記瞳孔領域が、前記眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定モジュールと
を備える、眼球画像撮影装置。
【請求項２】
被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールと、
前記生成した画像の予め定めた許容領域に対して前記生成した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、前記判定を示す出力信号を生成するように構成された判定モジュールであって、前記瞳孔領域が、前記眼の前記瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定モジュールと
を備える、眼球画像撮影装置。
【請求項３】
前記眼球画像生成モジュールが、
前記被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールと、
前記撮影された画像から撮影画像瞳孔領域以外の不要領域を除去することによって判定用画像を生成するように構成された判定用画像生成モジュールであって、前記撮影画像瞳孔領域が、前記撮影された画像における前記瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定用画像生成モジュールと
を備え、
前記判定モジュールが、前記判定用画像に基づいて前記判定を行うように構成されている、請求項１又は２に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項４】
前記眼球画像生成モジュールが、
前記被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールと、
前記撮影された画像を二値化することによって二値画像を生成するように構成された二値画像生成モジュールと、
前記二値画像から二値画像瞳孔領域以外の不要領域を除去することによって判定用画像を生成するように構成された判定用画像生成モジュールであって、前記二値画像瞳孔領域が、前記二値画像における前記瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定用画像生成モジュールと
を備え、
前記判定モジュールが、前記判定用画像に基づいて前記判定を行うように構成されている、請求項１又は２に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項５】
前記被検眼の眼底を照明するように構成された照明モジュールを更に備え、
前記眼球画像生成モジュールが、前記被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールを備え、
前記照明モジュールの視野が、前記眼球画像撮影モジュールの視野と予め定めた関係を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項６】
前記判定モジュールによって生成された前記出力信号に基づいて前記照明モジュールを制御するように構成された制御装置を更に備える、請求項５に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項７】
前記判定モジュールが、前記照明モジュールが前記眼底を照明している間に前記判定を繰り返し行うように構成され、前記眼球画像撮影装置が、前記判定モジュールによって行われた前記判定の結果を記憶するように構成された記憶モジュールを更に備える、請求項５又は６に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項８】
前記照明モジュールが、前記被検眼に向けて出射された光のうち、前記被検眼の眼底からの反射光と、前記反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、前記被検眼の眼底の断層画像を取得するように構成された断層画像取得モジュールを備える、請求項５〜７のいずれか一項に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項９】
前記被検眼に向けて出射された光のうち、前記被検眼の眼底からの反射光と、前記反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、前記被検眼の眼底の断層画像を取得するように構成された断層画像取得モジュールと、
前記判定モジュールによって行われた前記判定に基づいて、前記断層画像取得モジュールによる前記断層画像の取得を制御するように構成された制御モジュールと
を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項１０】
前記眼球画像生成モジュールが、
眼底撮影用の光を照射するように構成された第１の光源と、
第１の方向に光を走査すると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に光を超広角に走査するように構成された第１の走査光学系と、
前記第１の走査光学系によって前記第１の光源から照射された光で前記被検眼を走査した際に、前記被検眼の眼底からの光を受光するように構成された第１の受光部と
を備え、
前記断層画像取得モジュールが、
断層画像生成用の光を照射するように構成された第２の光源と、
前記第１の方向に光を走査すると共に、前記第２の方向に光を超広角に走査するように構成された第２の走査光学系と、
前記第２の走査光学系によって前記第２の光源から照射された光のうち、前記被検眼の眼底からの反射光と、前記反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、を受光するように構成された第２の受光部と、
前記第２の受光部により受光した前記反射光及び前記参照光に基づいて、前記断層画像を生成するように構成された生成モジュールと
を備える、請求項９に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項１１】
前記被検眼の視線を固定するための固視標を表示するように構成された固視標表示モジュールと、
前記判定モジュールによって生成された前記出力信号に基づいて、前記表示された固視標の少なくとも１つの特性を制御するように構成された固視標表示制御装置と
を更に備える、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項１２】
ディスプレイと、
前記判定モジュールによって生成された前記出力信号に基づいて、前記ディスプレイの表示内容を設定するように構成された表示制御部と
を更に備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の眼球画像撮影装置。
【請求項１３】
被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を取得するステップと、
前記取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が、前記取得した画像内で予め定めた許容領域内にあるか否かを判定するステップであって、前記瞳孔領域が、前記眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、ステップと、
前記判定を示す出力信号を生成するステップと
を含む、眼球画像処理方法。
【請求項１４】
被検眼からの反射光に基づく前記眼の画像を取得するステップと、
前記取得した画像の予め定めた許容領域に対して前記取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定するステップであって、前記瞳孔領域が、前記眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、ステップと、
前記判定を示す出力信号を生成するステップと
を含む、眼球画像処理方法。
【請求項１５】
プロセッサによって実行されたときに、請求項１３又は１４に記載の方法を前記プロセッサに行わせるコンピュータプログラム命令を記憶した非一時的な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、眼球画像撮影装置、眼球画像処理方法、及び眼球画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下では、説明の便宜上、光学コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）を「ＯＣＴ」と称し、走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）を「ＳＬＯ」と称する。
【０００３】
特許文献１には、ＯＣＴを用いて画像を生成するＯＣＴユニットを備えた眼底観察装置が開示されている。特許文献１に記載のＯＣＴユニットでは、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）により検出された画像信号に基づいて、被検眼の眼底の膜厚方向の画像である断層画像が生成される。
【０００４】
特許文献１の眼底観察装置には、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が内蔵されており、ＬＣＤは、ＯＣＴユニットによって眼底の撮像が行われる際に被検眼の視線を特定の向きに固定させるための固視標を表示する。ＬＣＤからの光は、レンズ及びミラーを含む光学系を経由して被検眼に入射され、これにより、被検眼の眼底に固視標が投影される。
【０００５】
また、特許文献２には、ＳＬＯ及びＯＣＴを組み合わせたシステムが開示されている。また、特許文献２には、被検眼の前眼部に斜め方向から可視光を照射して、前眼部からの反射光に基づいて、ＯＣＴにおける撮影の位置合わせを行うことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本特許第４９７１８７２号公報
【特許文献２】日本国内段階公開第２０１５−５３４４８２号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、特許文献２記載の技術では、被検眼の前眼部からの反射光に基づいて撮影の位置合わせを行うため、眼球画像の撮影を行う場合に精度良く位置合わせを行うことができない場合がある。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る眼球画像撮影装置は、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールと、生成した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が、生成した画像内で予め定めた許容領域内にあるか否かを判定し、判定を示す出力信号を生成するように構成された判定モジュールであって、瞳孔領域が、眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定モジュールと、を備える。
【０００９】
本発明の第２の態様に係る眼球画像撮影装置は、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールと、生成した画像の予め定めた許容領域に対して生成した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、判定を示す出力信号を生成するように構成された判定モジュールであって、瞳孔領域が、眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定モジュールと、を備える。
【００１０】
第１又は第２の態様に係る眼球画像撮影装置の一実施形態において、眼球画像生成モジュールは、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールと、撮影された画像から撮影画像瞳孔領域以外の不要領域を除去することによって判定用画像を生成するように構成された判定用画像生成モジュールであって、撮影画像瞳孔領域が、撮影された画像における瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定用画像生成モジュールと、を備えてもよい。この場合、判定モジュールは、判定用画像に基づいて判定を行うように構成されてもよい。
【００１１】
第１又は第２の態様に係る眼球画像撮影装置の一実施形態において、眼球画像生成モジュールは、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールと、撮影された画像を二値化することによって二値画像を生成するように構成された二値画像生成モジュールと、二値画像から二値画像瞳孔領域以外の不要領域を除去することによって判定用画像を生成するように構成された判定用画像生成モジュールであって、二値画像瞳孔領域が、二値画像における瞳孔の少なくとも一部分の画像である、判定用画像生成モジュールと、を備えてもよい。この場合、判定モジュールは、判定用画像に基づいて判定を行うように構成されてもよい。
【００１２】
上記記載の眼球画像撮影装置のいずれかは、被検眼の眼底を照明するように構成された照明モジュールを更に備えてもよく、眼球画像生成モジュールは、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールを備え、照明モジュールの視野は、眼球画像撮影モジュールの視野と予め定めた関係を有する。この場合、眼球画像撮影装置は、判定モジュールによって生成された出力信号に基づいて照明モジュールを制御するように構成された制御装置を更に備えてもよい。更に、判定モジュールは、照明モジュールが眼底を照明している間に判定を繰り返し行うように構成されてもよく、眼球画像撮影装置が、判定モジュールによって行われた判定の結果を記憶するように構成された記憶モジュールを更に備えてもよい。また更に、照明モジュールは、被検眼に向けて出射された光のうち、被検眼の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、被検眼の眼底の断層画像を取得するように構成された断層画像取得モジュールを備えてもよい。
【００１３】
第１若しくは第２の態様、又は上記記載のその実施形態のいずれかに係る眼球画像撮影装置は、被検眼に向けて出射された光のうち、被検眼の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、被検眼の眼底の断層画像を取得するように構成された断層画像取得モジュールと、判定モジュールによって行われた判定に基づいて、断層画像取得モジュールによる断層画像の取得を制御するように構成された制御モジュールと、を更に備えてもよい。この場合、眼球画像生成モジュールは、眼底撮影用の光を照射するように構成された第１の光源と、第１の方向に光を走査すると共に、第１の方向と交差する第２の方向に光を超広角に走査するように構成された第１の走査光学系と、第１の走査光学系によって第１の光源から照射された光で被検眼を走査した際に、被検眼の眼底からの光を受光するように構成された第１の受光部と、を備えてもよく、断層画像取得モジュールは、断層画像生成用の光を照射するように構成された第２の光源と、第１の方向に光を走査すると共に、第２の方向に光を超広角に走査するように構成された第２の走査光学系と、第２の走査光学系によって第２の光源から照射された光のうち、被検眼の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、を受光するように構成された第２の受光部と、第２の受光部により受光した反射光及び参照光に基づいて断層画像を生成するように構成された生成モジュールと、を含む。
【００１４】
上記記載の眼球画像撮影装置のいずれかは、被検眼の視線を固定するための固視標を表示するように構成された固視標表示モジュールと、判定モジュールによって生成された出力信号に基づいて、表示された固視標の少なくとも１つの特性を制御するように構成された固視標表示制御装置と、を更に備えてもよい。
【００１５】
上記記載の眼球画像撮影装置のいずれかは、ディスプレイと、判定モジュールによって生成された出力信号に基づいて、ディスプレイの表示内容を設定するように構成された表示制御部と、を更に備えてもよい。
【００１６】
本発明の第３の態様に係る眼球画像処理方法は、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を取得するステップと、取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が、取得した画像内で予め定めた許容領域内にあるか否かを判定するステップであって、瞳孔領域が、眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、ステップと、判定を示す出力信号を生成するステップと、を含む。
【００１７】
本発明の第４の態様に係る眼球画像処理方法は、被検眼からの反射光に基づく眼の画像を取得するステップと、取得した画像の予め定めた許容領域に対して取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定するステップであって、瞳孔領域が、眼の瞳孔の少なくとも一部分の画像である、ステップと、判定を示す出力信号を生成するステップと、を含む。
【００１８】
本発明の第５の態様に係る非一時的な記憶媒体は、プロセッサによって実行されたときに、上記記載の方法のうち少なくとも１つをプロセッサに行わせるコンピュータプログラム命令を記憶している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】眼球画像撮影装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】眼球画像撮影装置の撮像系の各光源から照射された光を被検眼に導く光学系の構成の一例を示す概略斜視図である。
【図３】眼球画像撮影装置に含まれる主制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】眼底画像撮影処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】ＲＧ−ＳＬＯ画像の一例を示す図である。
【図６】瞳孔位置判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】二値化画像の一例を示す図である。
【図８】判定用画像の一例を示す図である。
【図９】判定用画像における判定領域の一例を示す図である。
【図１０】判定用画像における判定領域の一例を示す図である。
【図１１】判定用画像における判定領域の一例を示す図である。
【図１２】瞳孔位置判定処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】判定モジュールによって行われる眼球画像処理方法を要約したフローチャートである。
【図１４】判定モジュールによって行われる代替の眼球画像処理方法を要約したフローチャートである。
【図１５Ａ】図１の走査光学系に対応する図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの走査光学系の第１の変形例を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ａの走査光学系の第２の変形例を示す図である。
【図１６】眼球画像撮影プログラムが記憶された記憶媒体から眼球画像撮影プログラムが眼球画像撮影装置にインストールされる態様の一例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、眼球画像の撮影の位置合わせを精度良く行うことが可能な眼球画像撮影装置及び眼球画像撮影方法について説明する。
【００２１】
より詳細には、被検眼の眼底からの反射光に基づく眼底画像を撮影する眼底画像撮影モジュールと、眼底画像撮影モジュールによって撮影された眼底画像に基づいて、被検眼の瞳孔の位置が予め定めた許容範囲内か否かを判定する判定モジュールと、を含む眼球画像撮影装置について説明する。
【００２２】
判定モジュールは、眼底画像を二値化することにより二値画像を生成する二値画像生成モジュールと、二値画像から瞳孔以外の不要領域を除去した判定用画像を生成する判定用画像生成モジュールとを含んでもよく、判定用画像に基づいて、被検眼の瞳孔の位置が予め定めた許容範囲内か否かが判定される。
【００２３】
判定モジュールは、判定用画像の予め定めた判定領域に対して瞳孔の領域が占める割合が予め定めた閾値以上の場合に、被検眼の瞳孔の位置が許容範囲内であると判定してもよい。
【００２４】
眼球画像撮影装置は、被検眼に向けて出射された光のうち、被検眼の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、被検眼の眼底の断層画像を取得する断層画像取得モジュールと、判定モジュールによる判定結果に基づいて、断層画像取得モジュールによる断層画像の取得を制御する制御モジュールと、を更に備えてもよい。
【００２５】
眼底画像撮影モジュールは、眼底撮影用の光を照射する第１の光源と、第１の方向に光を走査すると共に、第１の方向と交差する第２の方向に光を超広角に走査する第１の走査光学系と、第１の走査光学系によって第１の光源から照射された光で被検眼を走査した際に、被検眼の眼底からの光を受光する第１の受光部と、を備え、断層画像取得モジュールは、断層画像生成用の光を照射する第２の光源と、第１の方向に光を走査すると共に、第２の方向に光を超広角に走査する第２の走査光学系と、第２の走査光学系によって第２の光源から照射された光のうち、被検眼の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、を受光する第２の受光部と、第２の受光部により受光した反射光及び参照光に基づいて断層画像を生成する生成モジュールと、を備えてもよい。
【００２６】
本明細書に記載される眼底観察方法は、被検眼の眼底からの反射光に基づく眼底画像を撮影する眼底画像撮影ステップと、眼底画像撮影ステップにより撮影された眼底画像に基づいて、被検眼の瞳孔の位置が予め定めた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、を含む。
【００２７】
本明細書に記載される眼底観察プログラムは、コンピュータに、被検眼の眼底からの反射光に基づく眼底画像を撮影する眼底画像撮影ステップと、眼底画像撮影ステップにより撮影された眼底画像に基づいて、被検眼の瞳孔の位置が予め定めた許容範囲内か否かを判定する判定ステップと、を含む処理を実行させる。
【００２８】
本発明の１つの例示的実施形態によれば、眼底画像の撮影の位置合わせを精度良く行うことができる、という有利な効果が得られる。
【００２９】
以下、添付図面に従って本発明に係る例示的実施形態について説明する。
【００３０】
なお、例示的実施形態において、「垂直」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの垂直を指し、「平行」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの平行を指す。また、例示的実施形態において、「正対」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの正対を指す。また、例示的実施形態において、「同一」とは、許容される範囲内の誤差を含めた意味合いでの同一を指す。
【００３１】
例示的実施形態では、説明の便宜上、スーパールミネッセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）を「ＳＬＤ」と称する。例示的実施形態では、説明の便宜上、インタフェース（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を「Ｉ／Ｆ」と称する。例示的実施形態では、赤（Ｒｅｄ）を「Ｒ」と称し、緑（Ｇｒｅｅｎ）を「Ｇ」と称する。
【００３２】
一例として図１に示すように、眼球画像撮影装置１０（眼底観察装置として使用され得る）は、装置本体１２及び制御装置１３を含む。
【００３３】
装置本体１２は、被検眼３８からの反射光に基づく眼３８の画像を生成するように動作可能な眼球画像生成モジュールを備える。眼球画像生成モジュールは、眼３８からの反射光に基づく眼３８の画像を撮影するように構成された眼球画像撮影モジュールを備え、眼球画像撮影モジュールは、本実施形態のように、ＳＬＯユニット３２を備え得る。
【００３４】
装置本体は、本実施形態のように、被検眼３８の眼底を（例えば、網膜の治療に適した波長の光で）照明するように構成された照明モジュールを更に備えてもよく、照明モジュールの視野は、眼球画像撮影モジュールの視野と予め定めた関係を有する。照明モジュールは、被検眼３８の眼底を照明するだけでなく、眼底の照明された部分を撮像するようにも機能することができる。照明モジュールは、本実施形態のように、ＯＣＴユニット３４を備えた断層画像取得モジュールを備えることができ、断層画像取得モジュールは、被検眼３８に向けて出射された光のうち、被検眼３８の眼底からの反射光と、反射光の光路と異なる光路を通った参照光と、の干渉を用いて、被検眼３８の眼底の断層画像を取得するように構成される。断層画像取得モジュールの更なる詳細は以下で提供される。
【００３５】
図１に示すように、装置本体１２は、ＳＬＯユニット３２、ＯＣＴユニット３４、及び共通光学系３６を含む。
【００３６】
眼球画像撮影装置１０は、したがって、ＳＬＯによる撮像を行う機能であるＳＬＯ撮像系機能と、ＯＣＴによる撮像を行う機能であるＯＣＴ撮像系機能とを有する。ＳＬＯ撮像系（上述の眼球画像生成モジュールの一例である）の機能は、制御装置１３、ＳＬＯユニット３２、及び共通光学系３６によって実現される。ＯＣＴ撮像系（上述の照明モジュールの一例である）の機能は、制御装置１３、ＯＣＴユニット３４、及び共通光学系３６によって実現される。
【００３７】
眼球画像撮影装置１０は、ＳＬＯ撮影系機能を働かせる動作モードであるＳＬＯモードと、ＯＣＴ撮像系機能を働かせる動作モードであるＯＣＴモードとを有する。ＳＬＯモード及びＯＣＴモードは、ユーザの指示、又はシーケンス制御によって選択的に設定される。
【００３８】
ＳＬＯユニット３２は、被検眼３８の眼底の表面の二次元画像を生成するために用いられる、射出部４０、ビームスプリッタ４２、ポリゴンミラー４４、光検出器４６、及びモータ４８を含む。
【００３９】
以下では、説明の便宜上、被検眼３８の眼底を単に「眼底」とも称する。以下では、説明の便宜上、例えば眼球画像撮影装置１０が水平面に設置された場合、水平面（図示省略）に対して実質的に垂直な方向を「Ｙ方向」と称する。例えば、以下では、説明の便宜上、例えば眼球画像撮影装置１０が水平面に設置された場合の水平面に対して実質的に平行で、且つ、眼球画像撮影装置１０の接眼レンズ（図示省略）に対して前眼部が正対した状態で配置された被検眼３８の奥行き方向である方向を「Ｚ方向」と称する。以下では、説明の便宜上、Ｙ方向及びＺ方向の双方に対して実質的に垂直な方向を「Ｘ方向」と称する。
【００４０】
射出部４０は、光源４０Ａ及びバンドパスフィルタ４０Ｂを含む。光源４０Ａは、ＳＬＯによる撮影用の光源であり、約４００ナノメートル〜約１１００ナノメートルの範囲内の波長の光を射出する。光源４０Ａから射出された光はバンドパスフィルタ４０Ｂを透過することで、特定の波長を有する光のみがビームスプリッタ４２に射出される。
【００４１】
この第１の例示的実施形態では、射出部４０から射出される光は、可視光であるＲＧ光と、近赤外領域の波長の光である近赤外光とに大別される。
【００４２】
この第１の例示的実施形態では、光源４０Ａから発せられる光の波長が変更され、且つ、光源４０Ａから発せられた光に対してバンドパスフィルタ４０Ｂを作用させることで、射出部４０からＲＧ光及び近赤外光が選択的に射出される。
【００４３】
なお、以下では、説明の便宜上、射出部４０から射出される光としてのＲＧ光と近赤外光とを区別して説明する必要がない場合、単に「ＳＬＯ光」と称する。
【００４４】
ビームスプリッタ４２は、ＳＬＯ光を透過させることでＳＬＯ光をポリゴンミラー４４に導き、第１の眼底反射光を光検出器４６に導く。なお、ここで、第１の眼底反射光とは、ＳＬＯ光に起因する眼底反射光を指す。眼底反射光とは、眼底で反射して共通光学系３６に入射した光を指す。
【００４５】
ポリゴンミラー４４は、ビームスプリッタ４２からのＳＬＯ光を共通光学系３６に送り出す。そして、一例として図２に示すように、ポリゴンミラー４４は、モータ４８の駆動力を受けて矢印Ａ方向に回転することでＳＬＯ光をＹ方向に走査する。
【００４６】
光検出器４６は、フォトディテクタ４６Ａ及び光学フィルタ４６Ｂを含む。光学フィルタ４６Ｂは、フォトディテクタ４６Ａの受光面４６Ａ１とビームスプリッタ４２の反射面４２Ａとの間で受光面４６Ａ１を覆う位置に配置される。近赤外光による第１の眼底反射光とＲＧ光による第１の眼底反射光とを選択的に受光面４６Ａ１に入射させる。
【００４７】
フォトディテクタ４６Ａは、光学フィルタ４６Ｂを介して入射された第１の眼底反射光に基づく画像信号であるＳＬＯ画像信号を生成し、生成したＳＬＯ画像信号を出力する。
【００４８】
ＯＣＴユニット３４は、眼底の断層画像を生成するために用いられ、ＳＬＤ５０、光カプラ５２、参照光光学系５４、分光器５６、ラインセンサ５８、Ｖ−ガルバノミラー６０、及びモータ６２を含む。
【００４９】
ＳＬＤ５０は、低コヒーレンス光を射出する。低コヒーレンス光とは、例えば、射出部４０から射出される近赤外光よりも長い波長の近赤外領域の光を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する光を指す。
【００５０】
ＳＬＤ５０から射出された低コヒーレンス光は、第１の光ファイバ（図示省略）を経由して光カプラ５２に取り込まれ、参照光と信号光とに分割される。参照光は、第２の光ファイバ（図示省略）を経由して参照光光学系５４に導かれ、信号光は、第３の光ファイバ（図示省略）を経由してＶ−ガルバノミラー６０に導かれる。
【００５１】
参照光光学系５４は、眼３８と光カプラ５２との間の光路長に一致する光学遅延線である。
【００５２】
参照ミラーは、参照光を反射することで同一の光路を経由させて光カプラ５２に戻す。参照ミラーは、参照光の光軸方向に移動可能な可動式ミラーであり、参照ミラーの位置を光軸上で移動させることで参照光の光路長が調節される。
【００５３】
Ｖ−ガルバノミラー６０は、信号光を共通光学系３６に送り出す。そして、一例として図２に示すように、Ｖ−ガルバノミラー６０は、モータ６２の駆動力を受けて矢印Ｂ方向に回転振動することで信号光をＹ方向に走査する。
【００５４】
また、Ｖ−ガルバノミラー６０は、第２の眼底反射光を第４の光ファイバを介して光カプラ５２に導く。なお、ここで、第２の眼底反射光とは、信号光に起因する眼底反射光を指す。
【００５５】
光カプラ５２によって導かれた第２の眼底反射光と参照光光学系から光カプラ５２に導かれた参照光は、光カプラ５２で重畳され、干渉が起こる。干渉が起こることで得られた干渉光は、分光器５６により分光され、分光された干渉光は、ラインセンサ５８に導かれる。
【００５６】
ラインセンサ５８は、入射された干渉光に基づく画像信号であるＯＣＴ画像信号を生成し、生成したＯＣＴ画像信号を出力する。
【００５７】
共通光学系３６は、ダイクロイックミラー６４、楕円状の凹面反射面を有するスリットミラー６６、Ｈ−ガルバノミラー６８、楕円面鏡７０、及びモータ７２を含む。
【００５８】
ダイクロイックミラー６４は、ＳＬＯユニット３２のポリゴンミラー４４からのＳＬＯ光を透過させることで、ＳＬＯ光をスリットミラー６６に導き、ＯＣＴユニット３４のＶ−ガルバノミラー６０からの信号光を反射することで、信号光をスリットミラー６６に導く。
【００５９】
なお、以下では、説明の便宜上、信号光及びＳＬＯ光を区別して説明する必要がない場合、「照射光」と称する。
【００６０】
スリットミラー６６は、入射された照射光をＨ−ガルバノミラー６８に向けて反射する。Ｈ−ガルバノミラー６８は、スリットミラー６６からの照射光を反射して楕円面鏡７０の鏡面７０Ａに送り出す。そして、図２の例に示すように、Ｈ−ガルバノミラー６８は、モータ４８の駆動力を受けて矢印Ｃ方向に回転振動することで照射光をＸ方向に走査する。
【００６１】
楕円面鏡７０は、鏡面７０Ａに入射された照射光を反射することで照射光を眼底に導く。楕円面鏡７０は、鏡面７０Ａで反射された照射光に基づく焦点が被検眼３８に位置するように配置されている。楕円面鏡７０によって眼底に導かれた照射光は、眼底で反射する。そして、眼底反射光は、共通光学系３６において、照射光と同一の光路を辿ってダイクロイックミラー６４に導かれる。ダイクロイックミラー６４は、第１の眼底反射光をＳＬＯユニット３２に導き、第２の眼底反射光をＯＣＴユニット３４に導く。なお、２つの楕円面による眼底撮像光学系の基本構成については、国際出願ＰＣＴ／ＧＢ９４／０２４６５（ＷＯ９５／１３０１２）及び国際出願ＰＣＴ／ＧＢ２００７／００２２０８（ＷＯ２００８／００９８７７）に記載されている構成と同様であり、各文献の開示は全体が参照により本明細書に取り込まれる。更に、本明細書の実施形態は、構造面及び動作面の双方において、例えば、米国特許第７，９５９，２９０号、米国特許出願公開第２０１５／０２１６４０８号、米国特許出願公開第２０１４／０３２７８８２号、米国特許出願公開第２０１３／０１３５５８３号、及び米国特許出願公開第２０１３／０３３５７０３号に開示されている、技術的に関連するシステム及び方法論と組み合わせることが可能であり、各文献の開示は全体が参照により本明細書に取り込まれる。
【００６２】
なお、眼球画像撮影装置１０では、一例として図１に示すように、眼底での照射光の照射領域は第１の照射領域αと第２の照射領域βとに大別される。第１の照射領域αとは、例えば、被検眼３８の中心ＯからＺ方向側の４５度の角度範囲、換言すると、被検眼３８の中心Ｏを基準点として眼底の中心から眼底の周辺方向にかけて４５度の角度で広がった領域を指す。第２の照射領域βとは、例えば、被検眼３８の中心ＯからＺ方向側の４５度を超え且つ２００度以下の角度範囲、換言すると、被検眼３８の中心Ｏで、眼底の中心から眼底の周辺方向にかけて４５度を超え且つ２００度以下の角度範囲に広がった領域を指す。
【００６３】
制御装置１３は、装置本体１２と各種情報の授受を行うことで装置本体１２の動作を制御する。また、制御装置１３は、フォトディテクタ４６Ａから得られたＳＬＯ画像信号に基づいて眼底の表面の態様を示す二次元画像を生成する。制御装置１３は、眼球画像生成モジュールの一部として、撮影された眼球画像に本明細書の下記に説明される画像処理動作を行って、下記で説明する判定モジュールによって処理するための被検眼３８の画像を生成することもできる。また、制御装置１３は、ラインセンサ５８から得られたＯＣＴ画像信号に基づいて眼底の断層画像を生成する。
【００６４】
なお、この第１の例示的実施形態では、ＳＬＯユニット３２を用いて得られる二次元画像が、ＲＧ光に基づく有彩色の画像と近赤外光に基づく無彩色の画像とに大別される。また、ＯＣＴユニット３４を用いて得られる断層画像は、無彩色の画像である。ＳＬＯユニット３２を用いて得られる二次元画像及びＯＣＴユニット３４を用いて得られる断層画像は共に、静止画像として表示され、ライブビュー画像としても表示される。
【００６５】
制御装置１３は、主制御部１４、ＯＣＴ画像生成部１６、ＳＬＯ画像生成部１８、受付Ｉ／Ｆ２０、受付デバイス２２、表示制御部２４、ディスプレイ２６、通信Ｉ／Ｆ２８、及びバスライン３０を含む。
【００６６】
主制御部１４、ＯＣＴ画像生成部１６、ＳＬＯ画像生成部１８、受付Ｉ／Ｆ２０、表示制御部２４、及び通信Ｉ／Ｆ２８は、バスライン３０によって互いと接続されている。したがって、主制御部１４は、ＯＣＴ画像生成部１６、ＳＬＯ画像生成部１８、受付Ｉ／Ｆ２０、表示制御部２４、及び通信Ｉ／Ｆ２８との間で各種情報の授受を行うことができる。
【００６７】
主制御部１４は、モータ４８，６２，７２の各々に対応する各モータ駆動回路（図示省略）を通信Ｉ／Ｆ２８を介して制御することで、モータ４８，６２，７２の駆動を制御する。
【００６８】
また、主制御部１４は、光源４０Ａに対応する光源駆動回路（図示省略）を通信Ｉ／Ｆ２８を介して制御することで、光源４０Ａの点灯及び消灯の切り替え、光量の調節、及び光源４０Ａから発せられる光の波長の変更等を行う。
【００６９】
また、主制御部１４は、ＳＬＤ５０に対応するＳＬＤ駆動回路（図示省略）を通信Ｉ／Ｆ２８を介して制御することで、ＳＬＤ５０の点灯及び消灯の切り替え、光量の調節、及びＳＬＤ５０から発せられる光の波長の変更等を行う。
【００７０】
更に、主制御部１４は、バンドパスフィルタ４０Ｂの動作、光学フィルタ４６Ｂの動作、及び参照光光学系５４の参照ミラーの動作を通信Ｉ／Ｆ２８を介して制御する。
【００７１】
受付デバイス２２は、キーボード、マウス、及びタッチパネル等を有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。
【００７２】
受付デバイス２２は、受付Ｉ／Ｆ２０に接続されており、受け付けた指示の内容を示す指示内容信号を受付Ｉ／Ｆ２０に出力する。主制御部１４は、受付Ｉ／Ｆ２０から入力された指示内容信号に応じた処理を実行する。
【００７３】
ディスプレイ２６は、例えば、ＬＣＤやＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。ディスプレイ２６は、表示制御部２４に接続されている。表示制御部２４は、主制御部１４の制御下で、ディスプレイ２６を制御することにより、ＳＬＯユニット３２を用いて得られる二次元画像及びＯＣＴユニット３４を用いて得られる断層画像を静止画像やライブビュー画像としてディスプレイ２６に表示する。また、表示制御部２４は、主制御部１４の制御下で、ディスプレイ２６を制御することにより、メニュー画面等の各種画面も表示する。
【００７４】
通信Ｉ／Ｆ２８は、装置本体１２の電気系と接続されており、主制御部１４の制御下で動作し、主制御部１４と装置本体１２との間での各種情報の送受信を司る。
【００７５】
ＳＬＯ画像生成部１８は、ＳＬＯユニット３２のフォトディテクタ４６ＡからのＳＬＯ画像信号を通信Ｉ／Ｆ２８を介して取得し、取得したＳＬＯ画像信号に基づく二次元画像を生成する処理を行う専用回路である。
【００７６】
ＳＬＯ画像生成部１８は、生成した二次元画像を、例えば、典型的には数十フレーム／秒等の特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部２４に出力する。表示制御部２４は、ＳＬＯ画像生成部１８から入力された二次元画像を、主制御部１４の指示に従って、ライブ画像としてディスプレイ２６に表示する。また、表示制御部２４は、ＳＬＯ画像生成部１８から入力された二次元画像を、主制御部１４の指示に従って、静止画像としてディスプレイ２６に表示する。
【００７７】
ＯＣＴ画像生成部１６は、ＯＣＴユニット３４のラインセンサ５８からのＯＣＴ画像信号を通信Ｉ／Ｆ２８を介して取得し、取得したＯＣＴ画像信号に基づく断層画像を生成する処理を行う専用回路である。
【００７８】
ＯＣＴ画像生成部１６は、生成した断層画像を、例えば、典型的には数十フレーム／秒等の特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部２４に出力する。表示制御部２４は、ＯＣＴ画像生成部１６から入力された断層画像を、主制御部１４の指示に従って、ライブビュー画像としてディスプレイ２６に表示する。また、表示制御部２４は、ＯＣＴ画像生成部１６から入力された断層画像を、主制御部１４の指示に従って、静止画像としてディスプレイ２６に表示する。
【００７９】
なお、この第１の例示的実施形態では、ＯＣＴ画像生成部１６及びＳＬＯ画像生成部１８の各々が、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現される場合を例示しているが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、ＯＣＴ画像生成部１６及びＳＬＯ画像生成部１８の各々は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含むコンピュータによって実現されてもよいし、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）によって実現されてもよい。また、ＯＣＴ画像生成部１６及びＳＬＯ画像生成部１８の各々は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はハードウェア構成及びソフトウェア構成の組み合わせによって実現されてもよい。
【００８０】
一例として図３に示すように、主制御部１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８を含む。ＣＰＵ７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８は、バスライン３０によって互いと接続されている。
【００８１】
ＣＰＵ７４は、眼球画像撮影装置１０の全体を制御する。一次記憶部７６は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部７６は、本明細書の下記で説明する判定モジュールによって行われた判定を記憶することができる。一次記憶部７６の一例としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が挙げられる。二次記憶部７８は、眼球画像撮影装置１０の基本的な動作を制御するプログラムや各種パラメータ等を記憶する不揮発性のメモリである。二次記憶部７８の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等が挙げられる。
【００８２】
二次記憶部７８は、後述の眼底画像撮影処理（眼球画像処理方法を含む）を実現するために実行される眼底画像撮影プログラム８０を記憶している。
【００８３】
ＣＰＵ７４は、二次記憶部７８から眼底画像撮影プログラム８０を読み出して眼底画像撮影プログラム８０を一次記憶部７６に展開し、眼底画像撮影プログラム８０を実行することで、本開示の技術に係る判定モジュールとして動作する。
【００８４】
次に、ＣＰＵ７４により実行される眼底画像撮影処理について図４に示すフローチャートを参照して説明する。図４に示す処理は、オペレータが受付デバイス２２を操作して撮影処理の開始を指示する場合に実行される。
【００８５】
以下では、光源４０ＡからＲＧ光を出射させてＳＬＯユニット３２の制御下で被検眼３８の眼底を撮影し、ＳＬＯ画像生成部１８によって生成された二次元画像を「ＲＧ−ＳＬＯ画像」と称する。また、光源４０Ａから近赤外光を出射させてＳＬＯユニット３２の制御下で被検眼３８の眼底を撮影し、ＳＬＯ画像生成部１８によって生成された二次元画像を「ＩＲ−ＳＬＯ画像」と称する。また、ＳＬＤ５０から低コヒーレンス光を出射させてＯＣＴユニット３４の制御下で被検眼３８の眼底を撮影し、ＯＣＴ画像生成部１６によって生成された断層画像を「ＯＣＴ画像」と称する。
【００８６】
ステップ１０２では、オペレータがＯＣＴ画像の撮影希望範囲を指定するための第１の眼底画像として、ＲＧ−ＳＬＯ画像を撮影する。より一般的には、第１の眼底画像は、オペレータが照明モジュールによって照明すべき照明希望領域を指定するために使用することができる。なお、本例示的実施形態ではＲＧ−ＳＬＯ画像を撮影する場合について説明するが、ＩＲ−ＳＬＯ画像を撮影してもよい。
【００８７】
まず、被検眼の視線を特定の向きに固定させるための固視標を表示するためのＬＣＤ等の固視標ディスプレイ（図示省略）に固視標を表示させる。この固視標を患者が注視することによって被検眼３８の視線が特定の向きに固定される。
【００８８】
そして、ＳＬＯユニット３２の光源４０ＡからＲＧ光を出射させ、ＳＬＯユニット３２を制御することにより被検眼３８の眼底画像を撮影し、ＳＬＯ画像生成部１８からＲＧ−ＳＬＯ画像を取得する。取得したＲＧ−ＳＬＯ画像は静止画像としてディスプレイ２６に表示される。
【００８９】
ここで、オペレータは、ディスプレイ２６に表示されたＲＧ−ＳＬＯ画像の静止画像を参照し、被検眼３８の位置が撮影に適した位置となっているか否かを目視で判定する。そして、被検眼３８の位置が撮影に適した位置となっていない場合には、患者に対して固視標を注視するよう促し、再度ＲＧ−ＳＬＯ画像の撮影を指示する。これを被検眼３８の位置が撮影に適した位置となるまで繰り返す。ここで、患者は一旦装置から離れて待機する。
【００９０】
ステップ１０４では、ＯＣＴ画像の撮影希望範囲を指定する。オペレータは、ディスプレイ２６に表示されたＲＧ−ＳＬＯ画像の静止画像を参照し、受付デバイス２２を操作してＯＣＴ画像の撮影希望範囲を指定する。例えば図５に示すように、ディスプレイ２６に表示されたＲＧ−ＳＬＯ画像４００を参照し、撮影希望範囲４０２を指定する。図５の例では、撮影希望範囲のＹ方向の長さを矢印で指定した場合を示した。この場合、撮影希望範囲４０２で示される領域のＯＣＴ画像を撮影することとなる。
【００９１】
そして、撮影希望範囲の指定が終了した場合、オペレータは、患者に再び固視標を注視するよう促す。これにより、患者は再び固視標を注視する。
【００９２】
ステップ１０５では、図６に示す瞳孔位置判定処理を実行する。超広角領域においてＯＣＴ画像の撮影を行う場合、すなわちＯＣＴ画像の撮影対象領域が被検眼３８の周辺部の場合、ＯＣＴ画像の撮影用にＳＬＤ５０から出射された光の光軸が被検眼３８の瞳孔から外れやすく、ケラレによってＯＣＴ画像の品質が悪化しやすい。
【００９３】
そこで、瞳孔位置判定処理では、被検眼３８の瞳孔の位置が予め定めた許容範囲内か否かを判定モジュールにより判定する。
【００９４】
まず、ステップ２０２では、眼球画像撮影モジュールによるＩＲ−ＳＬＯ画像の撮影を開始させる。すなわち、光源４０Ａから近赤外光を出射させると共に、図４のステップ１０４で指定された撮影希望範囲を走査するようにＳＬＯユニット３２を制御し、狭域のＩＲ−ＳＬＯ画像を撮影する。なお、ＩＲ−ＳＬＯ画像の撮影は、図４の処理が終了するまで連続して実行される。また、本例示的実施形態ではＩＲ−ＳＬＯ画像を撮影する場合について説明するが、ＲＧ−ＳＬＯ画像（又は他の種類の画像）を撮影してもよい。
【００９５】
ステップ２０４では、ＳＬＯ画像生成部１８により生成された狭域のＩＲ−ＳＬＯ画像を取得する。
【００９６】
ステップ２０６では、眼球画像生成モジュールの一部を構成する二値画像生成モジュールにより取得したＩＲ−ＳＬＯ画像に対して二値化処理を任意選択で実行し、ＩＲ−ＳＬＯ画像を二値化した二値化画像を生成する。すなわち、例えばＩＲ−ＳＬＯ画像の各画素の画素値が予め定めた二値化閾値以上であれば白画素、二値化閾値未満であれば黒画素とする。図７には、二値画像生成モジュールによって生成された二値化画像の一例を示した。
【００９７】
図７に示す二値化画像３００のうち白領域は被検眼３８に向けて出射したＩＲ−ＳＬＯ撮影用の光の反射光が検出された領域であり、そのうち白領域３０２は被検眼の瞳孔の領域を表す。また、白領域３０４は、瞳孔以外の領域であり、例えば睫毛や瞼の領域である。なお、白領域３０２と白領域３０４とがつながってしまう場合もある。また、黒領域３０６は、被検眼３８に向けて出射したＩＲ−ＳＬＯ撮影用の光の反射光が検出されなかった領域である。図７に示すように、瞳孔の領域を表す白領域３０２内に、例えば血管等の黒領域３０８が現れる場合がある。
【００９８】
このように、瞳孔の領域だけでなく、睫毛や瞼の領域も同じ白領域で表される場合があるが、瞳孔の位置が許容範囲内であるか否かを判定する際には、睫毛や瞼の白領域３０４は不要な領域である。また、瞳孔の領域を表す白領域３０２内に現れた血管等の黒領域３０８も、瞳孔の位置が許容範囲内であるか否かを判定する際には不要な領域となる。
【００９９】
そこで、ステップ２０８では、これも眼球画像生成モジュールの一部を構成し得る判定用画像生成モジュールが、任意選択で、ステップ２０６で生成した二値化画像３００から（又は二値化が行われない場合は撮影画像から）瞳孔以外の不要領域を除去することにより、判定用画像を生成する。すなわち、判定用画像生成モジュールは、二値画像瞳孔領域以外の不要領域を二値化画像３００から除去することによって判定用画像を生成し、二値画像瞳孔領域は、二値化画像３００における瞳孔の少なくとも一部分の画像である。具体的には、例えば二値化画像３００に対して公知のモルフォロジー演算処理を実行することにより、二値化画像３００から、不要領域である白領域３０４及び黒領域３０８を除去する。
【０１００】
ここで、モルフォロジー演算処理とは、処理対象の画像に対して収縮処理及び膨張処理を繰り返すことで画像の特徴部分（本例示的実施形態では瞳孔）を残し、その他の不要な領域を除去する処理である。このようなモルフォロジー演算処理を二値化画像３００に対して実行することにより、図８に示すように、不要領域が除去された判定用画像３１０が生成される。
【０１０１】
なお、本例示的実施形態では、不要領域をモルフォロジー演算処理によって除去する場合について説明したが、不要領域を除去する処理はモルフォロジー演算処理に限らない。例えば、公知の特徴抽出処理、パターンマッチング処理等を用いて不要領域を除去してもよい。
【０１０２】
ステップ２１０では、判定モジュールが、判定用画像３１０の瞳孔領域の少なくとも一部分が、判定用画像３１０内で許容領域内にあるか否かを判定する（瞳孔領域は、被検眼３８の瞳孔の少なくとも一部分の画像である）。このように、ステップ２０８で生成した判定用画像３１０に基づいて、瞳孔の位置が許容範囲内か否かを判定する。
【０１０３】
判定モジュールは、代替として、判定用画像３１０の予め定めた許容領域に対して判定用画像３１０の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定してもよい。換言すると、判定用画像３１０の予め定めた判定領域に対して瞳孔の領域が占める割合が予め定めた閾値以上であるか否かを判定することができる。判定領域は、本例示的実施形態では、例えば図９に示すように、判定用画像３１０の幅方向（Ｘ方向）に沿ったライン３１２とする。そして、ライン３１２の総画素数に対して、ライン３１２上における白画素（瞳孔を表す画素）の画素数が占める割合が閾値以上であるか否かを判定する。ここで、閾値は、白画素の数が閾値以上の場合は、その後撮影されるＯＣＴ画像の品質が許容範囲内となる値に設定される。
【０１０４】
そして、ライン３１２の総画素数に対して、ライン３１２上における白画素の画素数が占める割合が閾値以上の場合は本ルーチンを終了し、閾値未満の場合はステップ２１２へ移行する。
【０１０５】
ステップ２１２では、判定モジュールが、判定を示す出力信号を生成する。主制御部１４は、判定モジュールが生成した出力信号に基づいて表示制御部２４を制御して、ディスプレイ２６に表示される表示内容、例えば、ＯＣＴ画像の撮影が正常に行えない旨を示す警告メッセージを設定することができる。これにより、オペレータは、患者に対して固視標を注視するよう指示する。そして、ステップ２１０の判定が肯定判定となるまで上記の処理が繰り返される。
【０１０６】
なお、図９では、ライン３１２が判定用画像３１０の幅方向に沿ったラインとしているが、図１０に示したように、判定用画像３１０の幅方向に対して傾斜したライン３１２としてもよい。また、判定領域を図１１に示すように矩形領域３１４としてもよい。また、矩形に限らず任意の多角形の領域としてもよい。
【０１０７】
図４に戻ってステップ１０６では、ＯＣＴ画像の撮影範囲を、ステップ１０４で指定した撮影希望範囲と一致させるための自動アライメント処理を実行する。
【０１０８】
具体的には、ＳＬＯ画像生成部１８により生成された狭域のＩＲ−ＳＬＯ画像を取得し、取得した狭域のＩＲ−ＳＬＯ画像と、ステップ１０２で撮影された広域のＲＧ−ＳＬＯ画像と、に基づいて、狭域のＩＲ−ＳＬＯ画像と、ステップ１０４で指定された撮影希望範囲と、の位置ずれを算出する。そして、算出した位置ずれに基づいて、ＯＣＴ画像の撮影における走査範囲を設定する。
【０１０９】
ステップ１０８では、ＯＣＴ画像の撮影におけるオートフォーカス処理及びオートリファレンス処理を実行する。
【０１１０】
まず、ＯＣＴ画像の撮影を開始する。すなわち、ＳＬＤ５０から低コヒーレンス光を出射させると共に、ステップ１０６で設定された走査範囲を走査するようにＯＣＴユニット３４を制御し、ＯＣＴ画像を撮影する。なお、ＯＣＴ画像の撮影は、本ルーチンが終了するまで連続して実行される。
【０１１１】
そして、撮影したＯＣＴ画像のピントが合うように、すなわちＺ方向の位置ずれが補正されるようにＯＣＴユニット３４を制御する（オートフォーカス処理）。
【０１１２】
また、撮影したＯＣＴ画像の奥行き方向（Ｚ方向）が所定レンジ内に入るようにＯＣＴユニット３４を制御する（オートリファレンス処理）。
【０１１３】
ステップ１１０では、撮影したＯＣＴ画像を二次記憶部７８に記憶すると共に、ディスプレイ２６に表示させる。
【０１１４】
ところで、患者が固視標を注視している場合でも、固視微動によって眼球が微妙に動いてしまう。
【０１１５】
そこで、ステップ１１０の処理と並行して、固視微動による位置ずれを補正するためのアイトラッキング処理を実行する。
【０１１６】
アイトラッキング処理では、連続して撮影されたＩＲ−ＳＬＯ画像のうち、例えばステップ１０８でＯＣＴ画像の撮影を開始した直後のＩＲ−ＳＬＯ画像を参照用ＩＲ−ＳＬＯ画像として設定する。そして、その後に撮影されたＩＲ−ＳＬＯ画像をトラッキング用ＩＲ−ＳＬＯ画像として、参照用ＩＲ−ＳＬＯ画像との位置ずれを算出し、算出した位置ずれが補正されるようにＯＣＴユニット３４を制御する。この処理をトラッキング用ＩＲ−ＳＬＯ画像を取得する毎に実行する。
【０１１７】
これにより、ステップ１１０では、固視微動による眼球の動きに追尾してＯＣＴ画像が撮影される。
【０１１８】
また、ステップ１１０の処理及びアイトラッキング処理と並行して、図１２に示す瞳孔位置判定処理を実行する。
【０１１９】
図１２に示すステップ５０４〜５１０は、図６に示すステップ２０４〜５１０の処理と同一なので、説明は省略する。
【０１２０】
ステップ５１２では、ステップ２０８の判定結果を示す判定情報として、ステップ５０４でＩＲ−ＳＬＯ画像を取得したタイミングと同じタイミングでステップ１１０において撮影されたＯＣＴ画像を使用可とする情報を二次記憶部７８に記憶させる。
【０１２１】
ステップ５１４では、ステップ２０８の判定結果を示す判定情報として、ステップ５０４でＩＲ−ＳＬＯ画像を取得したタイミングと同じタイミングでステップ１１０において撮影されたＯＣＴ画像を使用不可とする情報を二次記憶部７８に記憶させる。
【０１２２】
図４のステップ１１０では、図１２の瞳孔位置判定処理によって二次記憶部７８に記憶された判定情報を参照し、使用不可とされたＯＣＴ画像を二次記憶部７８から削除し、使用不可とする。
【０１２３】
そして、ＯＣＴ画像の撮影を終了すべきタイミングとなった場合は、ＩＲ−ＳＬＯ画像の撮影及びＯＣＴ画像の撮影を停止させ、本ルーチンを終了する。
【０１２４】
このように、本例示的実施形態では、被検眼の前眼部ではなく、後眼部からの反射光に基づくＩＲ−ＳＬＯ画像を用いて瞳孔の位置が許容範囲内か否かを判定するので、瞳孔の位置合わせを精度良く行うことができる。また、瞳孔の位置が許容範囲外の場合におけるＯＣＴ画像を使用不可とするので、精度の悪いＯＣＴ画像を使用して断層画像が生成されてしまうのを防ぐことができる。
【０１２５】
判定モジュールによって行われる眼球画像処理方法を図１３のフローチャートに要約している。処理６０２で、判定モジュールは、被検眼３８からの反射光に基づく眼３８の画像を取得する。処理Ｓ６０４で、判定モジュールは、取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が、取得した画像内で予め定めた許容領域内にあるか否かを判定し、瞳孔領域は眼３８の瞳孔の少なくとも一部分の画像である。処理Ｓ６０６で、判定モジュールは、判定を示す出力信号を生成する。
【０１２６】
判定モジュールによって行われる代替の眼球画像処理方法を図１４のフローチャートに要約している。処理７０２で、判定モジュールは、被検眼３８からの反射光に基づく眼の画像を取得する。処理Ｓ７０４で、判定モジュールは、取得した画像の予め定めた許容領域に対して取得した画像の瞳孔領域の少なくとも一部分が占める割合が、予め定めた閾値以上であるか否かを判定し、瞳孔領域は眼３８の瞳孔の少なくとも一部分の画像である。処理７０６で、判定モジュールは、判定を示す出力信号を生成する。
【０１２７】
上記の実施形態の変形例では、主制御部１４は、瞳孔アライメントの度合いについてのフィードバックを被検者に提供することによって被検者が適切な瞳孔アライメントを維持するのを支援するために、行われた判定を示す判定モジュールからの出力信号に基づいて、表示される固視標の少なくとも１つの特性（例えば、固視標の少なくとも一部分の色や、固視標の少なくとも一部分の点滅等）を制御する固視標表示制御装置として機能することができる。
【０１２８】
なお、本例示的実施形態では、瞳孔位置判定処理において、ＩＲ−ＳＬＯ画像から二値化画像を生成する際の二値化閾値を１つとした場合について説明したが、例えばＩＲ−ＳＬＯ画像を明度に応じて複数の領域に分け、この複数の領域毎に二値化閾値を適切に設定するようにしてもよい。
【０１２９】
ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像装置を更に設け、その撮像装置により撮影された画像を上記のＲＧ−ＳＬＯ画像に代えてもよい。また、ＳＬＯユニット３２に代えて撮像装置を設け、撮像装置により撮影された画像を上記のＲＧ−ＳＬＯ画像及びＩＲ−ＳＬＯ画像に代えてもよい。
【０１３０】
また、ステップ１０２で撮影したＲＧ−ＳＬＯ画像に対して瞳孔位置判定処理を適用してもよい。すなわち、ステップ１０２でＲＧ−ＳＬＯ画像を撮影した後、撮影したＲＧ−ＳＬＯ画像に対して、図６に示す瞳孔位置判定処理のステップ２０４〜２１２の処理を実行することができる。以て、ステップ１０４において瞳孔の位置が許容範囲外のＲＧ−ＳＬＯ画像が用いられてしまうのを防ぐことができる。
【０１３１】
上記各実施形態では、スリットミラー６６及び楕円面鏡７０による一対の凹面鏡を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スリットミラー６６に代えて、傾斜球面鏡、非球面鏡、一対のパラボラ鏡、一対の放物面鏡、若しくはレンズ系、又はこれらを適宜に組み合わせた光学系を適用してもよい。
【０１３２】
上記で説明した例示的実施形態では、Ｙ方向の走査を行うポリゴンミラー４４及びＹ方向の走査を行うＶ−ガルバノミラー６０を、ダイクロイックミラー６４の光入射側に配置する例について説明したが、ダイクロイックミラー６４を光軸方向にスリットミラーの焦点から離れた位置に配置し、Ｙ方向の走査を行うポリゴンミラー４４又はＶ−ガルバノミラー６０をスリットミラーの焦点位置に配置してもよい。この場合、ポリゴンミラー４４又はＶ−ガルバノミラー６０は、ＳＬＯ画像取得時及びＯＣＴ画像取得時に共通に使用される走査光学系として機能する。
【０１３３】
また、ダイクロイックミラー６４により、ＳＬＯ用の光及びＯＣＴ用の光が通過する共通の光軸を生成する例について説明したが、ダイクロイックミラー６４に代えて偏光ビームスプリッタ等のビームスプリッタ、又はハーフミラー等の光学部材を用いてもよい。
【０１３４】
なお、上記で説明した各例示的実施形態では、図１に示すように、ポリゴンミラー４４及びＶ−ガルバノミラー６０を、ダイクロイックミラー６４の光入射側に配置し、ＳＬＯ及びＯＣＴのＸ方向の走査を共通に行うＨ−ガルバノミラー６８を、ダイクロイックミラー６４の光出射側に配置した例について説明した。図１５Ａには、図１に示すＳＬＯユニット３２、ＯＣＴユニット３４、及び共通光学系３６に対応する構成が示されている。図１５Ａに示すように、装置本体は、ダイクロイックミラー（Ｄｉｃｈｒｏｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）１０６４、ＳＬＯエンジン（ｅｎｇｉｎｅ）１０３２Ａ、及びＯＣＴエンジン（ｅｎｇｉｎｅ）１０３４Ａを備えている。ダイクロイックミラー１０６４とＳＬＯエンジン１０３２Ａとの間には、走査システム（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）１０４４が配置されている。また、ダイクロイックミラー１０６４とＯＣＴエンジン１０３４Ａとの間には、走査システム１０６０が配置されている。ダイクロイックミラー１０６４と被検眼１０３８との間には、走査システム１０６８が配置されている。
【０１３５】
なお、走査システム１０４４は、ポリゴンミラー４４に対応し、ＳＬＯエンジン１０３２Ａは、図１におけるＳＬＯユニット３２からポリゴンミラー４４を除いた部分である。走査システム１０６０は、Ｖ−ガルバノミラー６０に対応し、ＯＣＴエンジン１０３４Ａは、図１におけるＯＣＴユニット３４からＶ−ガルバノミラー６０を除いた部分である。走査システム１０６８は、Ｈ−ガルバノミラー６８に対応する。
【０１３６】
上記走査光学系としては、以下のように変形することができる。
【０１３７】
図１５Ｂには、走査光学系の第１の変形例が示されている。図１５Ｂに示すように、ダイクロイックミラー１０６４の一方（ＳＬＯエンジン１０３２Ａ側）の光入射側に、ＳＬＯ用の二次元走査光学系１１０４を配置し、ダイクロイックミラー１０６４の他方（ＯＣＴエンジン１０３４Ａ側）の光入射側に、ＯＣＴ用の二次元走査光学系１１０２を配置する。
【０１３８】
図１５Ｃには、走査光学系の第２の変形例が示されている。図１５Ｃに示すように、ダイクロイックミラー１０６４の光出射側に、ＳＬＯ及びＯＣＴに共通に使用される二次元走査光学系１２００を配置する。
【０１３９】
また、上記で説明したいずれの走査光学系においても、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えても同様の走査が行えることは言うまでもない。
【０１４０】
走査を中継する光学部材として楕円面鏡を使用する例について説明したが、放物面鏡等の他の凹面鏡を使用することができ、凹面鏡に代えてレンズ等の光学部材を使用することもできる。走査を中継する光学部材としては、複数の焦点を有する光学部材を使用することができる。この場合の光学部材、走査光学系、及び被検眼の位置関係は、以下の態様をとることができる。
【０１４１】
第１の態様では、１つの焦点位置ｆ１に被検眼が配置され、他の１つの焦点位置ｆ２にＳＬＯ及びＯＣＴに共通に使用される二次元走査光学系が配置される。
【０１４２】
第２の態様では、１つの焦点位置ｆ１に被検眼が配置され、他の１つの焦点位置ｆ２にＳＬＯに使用される二次元走査光学系が配置され、更に他の１つの焦点位置ｆ３にＯＣＴに使用される二次元走査光学系が配置される。
【０１４３】
第３の態様では、１つの焦点位置ｆ１に被検眼が配置され、他の１つの焦点位置ｆ２にＳＬＯ及びＯＣＴに共通に使用される第１の方向に光を走査する一次元走査光学系が配置され、更に他の１つの焦点位置ｆ３にＳＬＯに使用される第１の方向と交差する第２の方向（例えば、直交する方向）に光を走査する一次元走査光学系が配置され、更に他の１つの焦点位置ｆ３と光学的に等価な位置にＯＣＴに使用される第２の方向に光を走査する一次元走査光学系が配置される。
【０１４４】
なお、上記の各態様では、焦点位置に代えて焦点位置と光学的に等価な位置に被検眼及び走査光学系を配置してもよい。
【０１４５】
上記各例示的実施形態では、スリットミラー６６及び楕円面鏡７０による一対の凹面鏡を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スリットミラー６６に代えて、傾斜球面鏡、非球面鏡、一対のパラボラ鏡、一対の放物面鏡、若しくはレンズ系、又はこれらを適宜に組み合わせた光学系を適用してもよい。
【０１４６】
上記各例示的実施形態では眼底画像撮影プログラム８０を二次記憶部７８から読み出す場合を例示したが、眼底画像撮影プログラム８０は必ずしも最初から二次記憶部７８に記憶させておく必要はない。例えば、図１６に示すように、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ、及びＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の任意の可搬型の記憶媒体９０にまずは眼底画像撮影プログラム８０を記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体９０の眼球画像撮影プログラム８０が眼球画像撮影装置１０にインストールされ、インストールされた眼底画像撮影プログラム８０がＣＰＵ７４によって実行される。
【０１４７】
通信網（図示省略）を介して眼球画像撮影装置１０に接続される他のコンピュータ又はサーバ装置等の記憶部に眼球画像撮影プログラム８０を記憶させておき、眼球画像撮影プログラム８０が眼球画像撮影装置１０の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。この場合、ダウンロードされた眼底画像撮影プログラム８０がＣＰＵ７４によって実行される。
【０１４８】
また、上記各例示的実施形態で説明した眼底画像撮影処理はあくまでも一例である。したがって、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。また、眼底画像撮影処理に含まれる各処理は、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等のハードウェア構成のみで実現されてもよいし、コンピュータを利用したソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせで実現されてもよい。
【０１４９】
その他、上記各例示的実施形態で説明した眼球画像撮影装置１０の構成（図１参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。
【０１５０】
また、上記各例示的実施形態で説明した眼底画像撮影プログラムの処理の流れ（図４及び図６参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【０１５１】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的且つ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【符号の説明】
【０１５２】
１０  眼球画像撮影装置
１３  制御装置
１４  主制御部
１６  ＯＣＴ画像生成部
１８  ＳＬＯ画像生成部
３２  ＳＬＯユニット
３４  ＯＣＴユニット
３６  共通光学系
３８  被検眼
【図１】
2019536500.tif 000003
【図２】
2019536500.tif 000004
【図３】
2019536500.tif 000005
【図４】
2019536500.tif 000006
【図５】
2019536500.tif 000007
【図６】
2019536500.tif 000008
【図７】
2019536500.tif 000009
【図８】
2019536500.tif 000010
【図９】
2019536500.tif 000011
【図１０】
2019536500.tif 000012
【図１１】
2019536500.tif 000013
【図１２】
2019536500.tif 000014
【図１３】
2019536500.tif 000015
【図１４】
2019536500.tif 000016
【図１５Ａ】
2019536500.tif 000017
【図１５Ｂ】
2019536500.tif 000018
【図１５Ｃ】
2019536500.tif 000019
【図１６】
2019536500.tif 000020
【国際調査報告】
2019536500.tif 000021
2019536500.tif 000022
2019536500.tif 000023