JP2008264048A - Fundus examination apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fundus examination apparatus easily and highly precisely measuring the thickness of the optic nerve fiber layer. <P>SOLUTION: A Stokes vector computing section 53 finds Stokes vector based on a signal acquired by a fundus examination section 60. A phase difference distribution computing section 54 finds a phase difference distribution of a fundus reflection light by a specific area (Henle's outer fiber layer) of the fundus based on the Stokes vector. An anterior segment slow phase axis computing section 55 and an anterior segment phase difference computing section 56 find anterior segment components (a slow phase axis of the anterior segment and a phase difference caused by the anterior segment) based on the phase difference distribution. An NFL (Nerve Fiber Layer) component extraction section 57 extracts the NFL component from the polarization state of the fundus reflection light based on the anterior segment component. The NFL thickness computing section 58 computes the thickness of the stratum opticum based on the NFL component. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、被検眼の眼底を検査するための眼底検査装置に関し、特に、眼底の層組織の厚さを計測する技術に関するものである。   The present invention relates to a fundus inspection apparatus for inspecting the fundus of a subject's eye, and more particularly to a technique for measuring the thickness of the layer tissue of the fundus.

眼底には、網膜、脈絡膜、強膜等の層組織が存在する。更に、網膜は、視神経線維層、視細胞層、網膜色素上皮層等の層組織を含んで形成されている。なお、視神経線維層は、網膜神経線維層、神経線維層、視神経線維束などとも呼ばれる。   Layered tissues such as the retina, choroid and sclera are present on the fundus. Furthermore, the retina is formed including layer tissues such as an optic nerve fiber layer, a photoreceptor cell layer, and a retinal pigment epithelium layer. The optic nerve fiber layer is also called a retinal nerve fiber layer, a nerve fiber layer, an optic nerve fiber bundle, or the like.

これらの層組織の厚さ情報は、眼科分野における重要な診断材料である。たとえば、緑内障の眼においては、眼圧の増大に伴い視神経乳頭が圧迫され、その周囲の視神経線維層が薄くなることが知られている。この知識を利用し、視神経乳頭の周囲における視神経線維層の厚さ情報は、緑内障の診断材料として用いられている。   Information on the thickness of these layer tissues is an important diagnostic material in the ophthalmic field. For example, in glaucoma eyes, it is known that the optic nerve head is compressed as the intraocular pressure increases, and the surrounding optic nerve fiber layer becomes thinner. Using this knowledge, thickness information of the optic nerve fiber layer around the optic disc is used as a diagnostic material for glaucoma.

眼底の層組織(特に視神経線維層)の厚さを計測する手法には、偏光を利用する手法や、OCT(Optical Coherence Tomography)を利用する手法などがある。前者の手法は、たとえば特許文献1に開示されている。また、後者の手法は、たとえば特許文献2に開示されている。   Methods for measuring the thickness of the layer tissue of the fundus (particularly the optic nerve fiber layer) include a method using polarized light and a method using OCT (Optical Coherence Tomography). The former method is disclosed in Patent Document 1, for example. The latter technique is disclosed in, for example, Patent Document 2.

眼底の層組織の厚さ計測は上記のように有用であるが、特許文献1、2に記載の装置は一般に高価であるため、これを導入できない医療機関も多数有ると思われる。このような事情に対応し、より安価に提供可能な装置が特許文献3に提案されている。   Although measurement of the thickness of the layer tissue of the fundus is useful as described above, the devices described in Patent Documents 1 and 2 are generally expensive, so it seems that there are many medical institutions that cannot introduce this. In response to such circumstances, Patent Document 3 proposes an apparatus that can be provided at a lower cost.

特許文献3の眼底検査装置は、円偏光の照明光を眼底に照射し、その眼底反射光の偏光特性を解析してストークスベクトル(ストークスパラメータ)を取得することにより、視神経線維層の厚さを求めるものである。この眼底検査装置は、通常の眼底カメラと類似の構成を有しており、特許文献1、2の装置と比較して少なくとも価格面において優位性を持つ。   The fundus examination apparatus of Patent Document 3 irradiates the fundus with circularly polarized illumination light, analyzes the polarization characteristics of the fundus reflection light, and obtains the Stokes vector (Stokes parameter), thereby reducing the thickness of the optic nerve fiber layer. It is what you want. This fundus inspection apparatus has a configuration similar to that of a normal fundus camera, and has an advantage at least in price compared with the apparatuses of Patent Documents 1 and 2.

この眼底検査装置は、眼底カメラとコンピュータを含んで構成される。図6及び図7は、眼底カメラの光学系の構成を表している。眼底カメラは、照明光学系120と受光光学系121を有する。照明光学系120には、キセノンランプ122とハロゲンランプ123が設けられている。キセノンランプ122とハロゲンランプ123は、それぞれ、ハーフミラー124に対して共役な位置に配置されている。   This fundus examination apparatus includes a fundus camera and a computer. 6 and 7 show the configuration of the optical system of the fundus camera. The fundus camera has an illumination optical system 120 and a light receiving optical system 121. The illumination optical system 120 is provided with a xenon lamp 122 and a halogen lamp 123. The xenon lamp 122 and the halogen lamp 123 are each arranged at a conjugate position with respect to the half mirror 124.

キセノンランプ122から出力された照明光は、コンデンサレンズ125によりリング状絞りXの近傍にリレーされる。同様に、ハロゲンランプ123から出力された照明光は、コンデンサレンズ126によりリング状絞りXの近傍にリレーされる。   The illumination light output from the xenon lamp 122 is relayed to the vicinity of the ring-shaped aperture X by the condenser lens 125. Similarly, the illumination light output from the halogen lamp 123 is relayed to the vicinity of the ring-shaped aperture X by the condenser lens 126.

リング状の絞りXを通過した照明光は、リレーレンズ127、全反射ミラー128A、リレーレンズ128、穴空きミラー129、対物レンズ130を経由して被検眼Eに入射し、眼底Efを照明する。   The illumination light that has passed through the ring-shaped stop X enters the eye E via the relay lens 127, the total reflection mirror 128A, the relay lens 128, the perforated mirror 129, and the objective lens 130, and illuminates the fundus oculi Ef.

リレーレンズ128と穴空きミラー129との間の光路中には、偏光ユニット137が挿入される。偏光ユニット137は、照明光の偏光特性を変換する。偏光ユニット137は、グリーンフィルター(又は干渉フィルター)138、直線偏光特性を有する偏光フィルター139、及び、1/4波長板140を含んで構成される。このような構成により、偏光ユニット137は、照明光を円偏光に変換するように作用する。偏光ユニット137は、眼底Efを観察するときには光路から退避される。   A polarization unit 137 is inserted in the optical path between the relay lens 128 and the perforated mirror 129. The polarization unit 137 converts the polarization characteristics of the illumination light. The polarization unit 137 includes a green filter (or interference filter) 138, a polarization filter 139 having linear polarization characteristics, and a quarter wavelength plate 140. With such a configuration, the polarization unit 137 acts to convert the illumination light into circularly polarized light. The polarization unit 137 is retracted from the optical path when observing the fundus oculi Ef.

受光光学系121は、照明光の眼底反射光PをCCDカメラ135や写真フィルム136に導く。受光光学系121は、対物レンズ130、穴空きミラー129、合焦レンズ132、リレーレンズ133、クイックリターンミラー134、CCDカメラ135、写真フィルム136を有する。CCDカメラ135は、撮像面135aに投影された像を撮影する。なお、CCDカメラ135に代えて、同様のCMOSカメラを用いることができる。写真フィルム136と撮像面135aは、それぞれクイックリターンミラー134に対して共役な位置に配置される。   The light receiving optical system 121 guides the fundus reflection light P of the illumination light to the CCD camera 135 and the photographic film 136. The light receiving optical system 121 includes an objective lens 130, a perforated mirror 129, a focusing lens 132, a relay lens 133, a quick return mirror 134, a CCD camera 135, and a photographic film 136. The CCD camera 135 takes an image projected on the imaging surface 135a. Note that a similar CMOS camera can be used instead of the CCD camera 135. The photographic film 136 and the imaging surface 135a are respectively arranged at conjugate positions with respect to the quick return mirror 134.

クイックリターンミラー134は、光路に対して挿入/退避される。それにより、眼底反射光Pの受光媒体が写真フィルム136とCCDカメラ135とに切り替えられる。   The quick return mirror 134 is inserted / retracted with respect to the optical path. Thereby, the light receiving medium of the fundus reflection light P is switched between the photographic film 136 and the CCD camera 135.

CCDカメラ135の撮像面135aには、図7に示すように、多数の受光素子Gij(i=1、2、...、m;j=1、2、...、n)が二次元的に配設されている。受光素子Gijは、互いに直交する二方向(横方向及び縦方向)に沿ってマトリクス状に配列されている。   On the imaging surface 135a of the CCD camera 135, as shown in FIG. 7, a number of light receiving elements Gij (i = 1, 2,..., M; j = 1, 2,..., N) are two-dimensional. Are arranged. The light receiving elements Gij are arranged in a matrix along two directions (horizontal direction and vertical direction) orthogonal to each other.

撮像面135aには、偏光板143の一面が接触配置されている。更に、偏光板143の他面には、位相板アレイ142の一面が接触配置されている。   One surface of the polarizing plate 143 is disposed in contact with the imaging surface 135a. Further, one surface of the phase plate array 142 is disposed in contact with the other surface of the polarizing plate 143.

位相板アレイ142は、眼底反射光Pの位相状態を変化させる。位相板アレイ142は、図7に示すように、縦横に二次元的に(マトリクス状に)配設された複数の微小な位相板144を有している。複数の位相板144は、縦横それぞれ2つずつ配列された合計4つのグループ(たとえば位相板144a〜144d)を単位として機能する。位相板アレイ142は、このように4つの位相板144からなる位相板群U1が縦横に配列されたものと考えることができる。   The phase plate array 142 changes the phase state of the fundus reflection light P. As shown in FIG. 7, the phase plate array 142 has a plurality of minute phase plates 144 arranged two-dimensionally (in a matrix) vertically and horizontally. The plurality of phase plates 144 function in units of a total of four groups (for example, phase plates 144a to 144d) that are arranged two each in the vertical and horizontal directions. It can be considered that the phase plate array 142 is such that the phase plate group U1 including the four phase plates 144 is arranged vertically and horizontally.

位相板群U1の位相板144a〜144dは、進相軸の角度が互いに異なっている。なお、角度は、反時計回り方向を正方向とする。   The phase plates 144a to 144d of the phase plate group U1 have different fast axis angles. Note that the counterclockwise direction is the positive direction.

偏光板143は、偏光軸AR1を有する。偏光板143は、偏光軸AR1の方向に振動する偏光成分のみを透過させる。   The polarizing plate 143 has a polarization axis AR1. The polarizing plate 143 transmits only the polarization component that vibrates in the direction of the polarization axis AR1.

CCDカメラ135の受光素子Gijは、縦横それぞれ2つずつ配列された合計4つのグループ(たとえば受光素子Ga〜Gd)を単位として機能する。撮像面135aは、このように4つの受光素子Gijからなる受光素子群U2が縦横に配設されたものと考えることができる。   The light receiving elements Gij of the CCD camera 135 function in units of a total of four groups (for example, the light receiving elements Ga to Gd) arranged two by two in the vertical and horizontal directions. It can be considered that the light receiving element group U2 including the four light receiving elements Gij is arranged vertically and horizontally on the imaging surface 135a.

受光素子群U2の受光素子Ga〜Gdは、図7に示すように、対応する位置の位相板群U1の位相板144a〜144dを通過した光をそれぞれ受光する。すなわち、眼底反射光Pは、各位相板144a〜144dにより位相状態が変化され、偏光板143により偏光方向が揃えられて各受光素子Gijにより受光される。   As shown in FIG. 7, the light receiving elements Ga to Gd of the light receiving element group U2 respectively receive the light that has passed through the phase plates 144a to 144d of the phase plate group U1 at the corresponding positions. That is, the fundus reflection light P is phase-changed by the phase plates 144a to 144d, the polarization direction is aligned by the polarizing plate 143, and received by the light receiving elements Gij.

CCDカメラ135は、各受光素子Gijによる受光結果に基づく信号をコンピュータに入力する。コンピュータは、この信号を解析し、眼底反射光Pに基づくストークスベクトルを求め、眼底Efの視神経線維層の厚さを算出する。   The CCD camera 135 inputs a signal based on the light reception result by each light receiving element Gij to the computer. The computer analyzes this signal, obtains a Stokes vector based on the fundus reflection light P, and calculates the thickness of the optic nerve fiber layer of the fundus oculi Ef.

特表平8−508903号公報Japanese National Patent Publication No. 8-508903 特表2004−502483号公報JP-T-2004-502484 特開2006−204517号公報JP 2006-204517 A

ところで、生体被検眼の眼底の層組織の厚さを計測するには、角膜側から眼底に向かって照明光を投射する必要がある。すなわち、照明光は、角膜や水晶体を通過して眼底で反射され、再び水晶体や角膜を通過して被検眼から射出する。したがって、眼底反射光には、層組織の厚さ計測に必要な情報とともに、角膜等の光学特性の影響が含まれている。この角膜等の影響は、層組織の厚さ計測の確度を劣化させる原因の一つとなっている。   By the way, in order to measure the thickness of the layer tissue of the fundus of the living subject eye, it is necessary to project illumination light from the cornea side toward the fundus. That is, the illumination light passes through the cornea and the crystalline lens, is reflected by the fundus, and again passes through the crystalline lens and the cornea and is emitted from the eye to be examined. Therefore, the fundus reflection light includes information necessary for measuring the thickness of the layered tissue and the influence of optical characteristics such as the cornea. The influence of the cornea or the like is one of the causes for degrading the accuracy of the thickness measurement of the layer structure.

特許文献2や特許文献3の技術では、角膜等の影響を除去することは困難である。一方、特許文献1の装置には、角膜等の影響を相殺するための構成が設けられている。しかし、そのための検出を行う光学系が別途に必要であり、更にその検出結果に基づくフィードバック制御を実行する必要がある。そのため、特許文献1の装置を実現するには、複雑な構成が要求される。また、特許文献1の装置では、上記検出を有効に行うための準備(装置の設定)を精緻に行う必要もある。   With the techniques of Patent Document 2 and Patent Document 3, it is difficult to remove the influence of the cornea and the like. On the other hand, the apparatus of Patent Document 1 is provided with a configuration for offsetting the influence of the cornea and the like. However, an optical system that performs detection for that purpose is separately required, and further, feedback control based on the detection result needs to be executed. Therefore, in order to realize the device of Patent Document 1, a complicated configuration is required. Moreover, in the apparatus of patent document 1, it is necessary to perform the preparation (setting of an apparatus) for performing the said detection effectively precisely.

この発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、その目的は、視神経線維層の厚さを容易にかつ高確度で計測できる眼底検査装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fundus examination apparatus that can easily and highly accurately measure the thickness of the optic nerve fiber layer.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、被検眼に円偏光の照明光を投射する照明光学系と、前記被検眼による前記照明光の眼底反射光を受光する受光光学系と、前記受光された眼底反射光の偏光状態に基づいて前記眼底の視神経乳頭領域の視神経線維層の厚さを演算する演算手段とを有する眼底検査装置であって、前記演算手段は、前記眼底の特定領域による照明光の眼底反射光の偏光状態に基づいて前記被検眼の前眼部の偏光特性を演算し、該演算された前眼部の偏光特性と前記視神経乳頭領域による照明光の眼底反射光の偏光状態とに基づいて前記視神経線維層の厚さを演算する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an illumination optical system that projects circularly polarized illumination light onto an eye to be examined, and a light receiving optical system that receives fundus reflected light of the illumination light from the eye to be examined. And a fundus examination device that calculates the thickness of the optic nerve fiber layer in the optic nerve head region of the fundus based on the polarization state of the received fundus reflected light, the computing unit comprising the fundus The polarization characteristics of the anterior segment of the eye to be examined are calculated based on the polarization state of the fundus reflection light of the illumination light from the specific region, and the calculated polarization properties of the anterior segment and the fundus of the illumination light from the optic disc region The thickness of the optic nerve fiber layer is calculated based on the polarization state of the reflected light.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の眼底検査装置であって、前記演算手段は、前記演算された前眼部の偏光特性に基づいて前記視神経乳頭領域による照明光の眼底反射光の偏光状態に含まれる前記前眼部に起因する成分を特定し、前記特定された成分に基づいて前記視神経線維層に起因する成分を該眼底反射光の偏光状態から抽出し、前記抽出された成分に基づいて前記視神経線維層の厚さを演算する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the fundus examination apparatus according to claim 1, wherein the calculation means is configured to calculate illumination light from the optic nerve head region based on the calculated polarization characteristic of the anterior segment. Identifying a component caused by the anterior ocular segment included in the polarization state of fundus reflected light, extracting a component caused by the optic nerve fiber layer from the polarization state of the fundus reflected light based on the identified component, The thickness of the optic nerve fiber layer is calculated based on the extracted component.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の眼底検査装置であって、前記受光光学系は、進相軸方向が互いに異なる4つの位相板からなる複数の位相板群が二次元的に配列された位相板アレイと、前記位相板アレイを透過した眼底反射光の特定方向の偏光成分を透過させる偏光板と、前記位相板アレイの各位相板群の4つの位相板に対応する位置に4つの受光素子からなる受光素子群が設けられ、前記偏光板を透過した偏光成分の強度を検出する受光手段とを含み、前記演算手段は、前記位相板アレイの各位相板群の各位相板を透過した前記特定領域による眼底反射光の強度に基づいて当該位相板群を透過した該眼底反射光のストークスベクトルを演算し、該演算されたストークスベクトルに基づいて前記特定領域による眼底反射光の位相差分布を演算し、該演算された位相差分布に基づいて前記前眼部の偏光特性を演算する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the fundus examination apparatus according to claim 1, wherein the light receiving optical system includes two phase plate groups each including four phase plates having different fast axis directions. Corresponding to four phase plates of each phase plate group of the phase plate array, phase plate array arranged in dimension, polarizing plate that transmits the polarization component of the fundus reflection light transmitted through the phase plate array in a specific direction A light-receiving element group including four light-receiving elements at a position where the light-receiving element is detected, and a light-receiving unit that detects the intensity of the polarization component transmitted through the polarizing plate. A Stokes vector of the fundus reflected light transmitted through the phase plate group is calculated based on the intensity of the fundus reflected light from the specific region transmitted through each phase plate, and the fundus according to the specific region is calculated based on the calculated Stokes vector Reflected light Calculating a phase difference distribution, it calculates the polarization characteristics of the anterior segment based on the computed phase difference distribution, characterized in that.

また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の眼底検査装置であって、前記演算手段は、前記演算された位相差分布に基づき、前記前眼部の偏光特性として、前記前眼部の遅相軸方向と前記前眼部に起因する位相差とを演算する、ことを特徴とする。   Further, the invention according to claim 4 is the fundus examination apparatus according to claim 3, wherein the calculation means is configured to calculate the polarization characteristics of the anterior eye part based on the calculated phase difference distribution. The slow axis direction of the eye part and the phase difference caused by the anterior eye part are calculated.

また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の眼底検査装置であって、前記演算手段は、前記位相差分布に基づいて前記特定領域による眼底反射光の位相差の最大値及び最小値を求め、前記最大値及び前記最小値に基づいて前記前眼部に起因する位相差を演算する、ことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the fundus examination apparatus according to claim 4, wherein the calculation means calculates the maximum value of the phase difference of the fundus reflected light by the specific region based on the phase difference distribution, and A minimum value is obtained, and a phase difference caused by the anterior segment is calculated based on the maximum value and the minimum value.

また、請求項6に記載の発明は、請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の眼底検査装置であって、前記特定領域は、前記眼底の中心窩を含み、前記位相差分布は、前記眼底の中心窩を略中心とする円周上における位相差の分布である、ことを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the fundus examination apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the specific region includes a fovea of the fundus and the phase difference distribution. Is a distribution of phase differences on a circumference centered about the fovea of the fundus.

また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の眼底検査装置であって、前記特定領域は、前記眼底の中心窩の周辺領域に位置するヘンレ線維層である、ことを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the fundus examination apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the specific region is located in a peripheral region of the central fovea of the fundus. It is a fibrous layer.

この発明の眼底検査装置によれば、眼底の特定領域による反射光の偏光状態に基づいて前眼部の偏光特性を演算し、この前眼部の偏光特性と視神経乳頭領域による反射光の偏光状態とに基づいて視神経線維層の厚さを演算するように構成されているので、前眼部の影響を除去して高確度で視神経線維層の厚さを計測することができる。   According to the fundus examination apparatus of the present invention, the polarization characteristic of the anterior segment is calculated based on the polarization state of the reflected light from the specific region of the fundus, and the polarization property of the anterior segment and the polarization state of the reflected light by the optic disc region Thus, the thickness of the optic nerve fiber layer can be measured with high accuracy by removing the influence of the anterior segment.

また、この発明の眼底検査装置は、演算処理によって前眼部の影響を除去するようになっているので、従来のような複雑な構成は不要であり、精緻な設定を行う必要もない。よって、視神経線維層の高確度の厚さ計測を容易に行うことが可能である。   Further, since the fundus examination apparatus of the present invention is designed to remove the influence of the anterior segment by means of arithmetic processing, it does not require a complicated configuration as in the prior art and does not require precise settings. Therefore, it is possible to easily measure the thickness of the optic nerve fiber layer with high accuracy.

この発明に係る眼底検査装置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。   An example of an embodiment of a fundus examination apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

この実施形態の眼底検査装置は、上記特許文献3と同様の方式で眼底の視神経線維層の厚さを計測する装置である。更に、この眼底検査装置は、眼底の特定領域による眼底反射光に基づいて角膜等の前眼部の偏光特性による影響を求め、この影響を考慮して視神経線維層の厚さを求めるものである。   The fundus examination apparatus of this embodiment is an apparatus that measures the thickness of the optic nerve fiber layer of the fundus in the same manner as in Patent Document 3. Further, this fundus examination apparatus obtains the influence of the polarization characteristics of the anterior segment such as the cornea based on the fundus reflected light from the specific region of the fundus, and obtains the thickness of the optic nerve fiber layer in consideration of this influence. .

ここで、前眼部とは、眼底の前方(角膜側)に存在する被検眼の部位を意味する。したがって、角膜や水晶体のように、照明光ないしその眼底反射光の光路上に存在する部位は前眼部に含まれる。なお、この実施形態では、特に角膜の影響について説明する。   Here, the anterior ocular segment means a region of the eye to be examined that exists in front of the fundus (corneal side). Therefore, a part existing on the optical path of illumination light or its fundus reflection light, such as the cornea and the crystalline lens, is included in the anterior eye part. In this embodiment, the influence of the cornea will be described in particular.

また、偏光特性とは、物体(物質)が有する特性であり、その物体を透過する光の偏光状態に影響を与える特性を意味する。角膜や眼底の層などの物体は、複屈折性を有している。複屈折は、その物体に入射した光を、互いに直交する振動方向を持つ二つの光に分離する性質である。分離後の二つの光は位相差を有する。相対的に位相が進む方向は進相軸と呼ばれ、位相が遅れる方向は遅相軸と呼ばれる。   The polarization characteristic is a characteristic of an object (substance) and means a characteristic that affects the polarization state of light transmitted through the object. Objects such as the cornea and the fundus layer are birefringent. Birefringence is a property of separating light incident on the object into two light beams having vibration directions orthogonal to each other. The two separated lights have a phase difference. The direction in which the phase advances relatively is called the fast axis, and the direction in which the phase is delayed is called the slow axis.

以下、この実施形態における視神経線維装置の厚さの計測原理を説明し、その後に、この計測原理を利用した眼底検査装置について説明する。   Hereinafter, the measurement principle of the thickness of the optic nerve fiber device in this embodiment will be described, and then the fundus examination apparatus using this measurement principle will be described.

[計測原理]
この実施形態では、円偏光の照明光を被検眼に投射する。この照明光は、前述のように、前眼部を通過し、眼底に到達して反射される。この眼底反射光は、再び前眼部を経由して被検眼から射出する。眼底反射光は楕円偏光を有する。これは、角膜や視神経線維層等の複屈折によるものである。また、眼底反射光には散乱成分も含まれている。これは、視神経線維層より深部の層による散乱に起因する。なお、散乱成分は一般に微小であるので、この実施形態では無視する。
[Measurement principle]
In this embodiment, circularly polarized illumination light is projected onto the eye to be examined. As described above, the illumination light passes through the anterior segment, reaches the fundus and is reflected. This fundus reflection light is emitted from the eye to be examined again via the anterior eye portion. The fundus reflection light has elliptically polarized light. This is due to birefringence of the cornea, optic nerve fiber layer, and the like. In addition, the fundus reflection light includes a scattering component. This is due to scattering by layers deeper than the optic nerve fiber layer. In addition, since a scattering component is generally very small, it is ignored in this embodiment.

光の偏光状態は、ストークス(Stokes)ベクトルにより表される。ストークスベクトルは、光の偏光状態を4つの成分で表現する。ストークスベクトルをS=(s、s、s、sとすると(Tはベクトルの転置)、sは平均強度、sはx軸、y軸方向の直線偏光成分、sは45度、135度方向の直線偏光成分、sは円偏光成分を表す。散乱成分が存在するときには、s>(s +s +s 1/2となる。なお、x軸とy軸は、それぞれ光の進行方向(z軸)に直交する座標軸である。xyz座標系は、三次元の直交座標系を定義する。 The polarization state of light is represented by a Stokes vector. The Stokes vector expresses the polarization state of light with four components. If the Stokes vector is S = (s 0 , s 1 , s 2 , s 3 ) T (T is the transpose of the vector), s 0 is the average intensity, s 1 is the linearly polarized component in the x-axis and y-axis directions, s 2 represents a 45-degree and 135-degree linear polarization component, and s 3 represents a circular polarization component. When a scattering component is present, s 0 > (s 1 2 + s 2 2 + s 3 2 ) 1/2 . The x-axis and the y-axis are coordinate axes orthogonal to the light traveling direction (z-axis). The xyz coordinate system defines a three-dimensional orthogonal coordinate system.

図4に示す状況を考える。xyz座標系は上記の直交座標系である。複屈折物質Oは、(z方向に)厚さdを有し、進相軸Fと遅相軸Sを有する。進相軸F方向の屈折率をn1とし、遅相軸S方向の屈折率をn2とする。また、x軸に対する進相軸Fの角度をθとする。x軸とy軸は直交し、進相軸と遅相軸とは直交しているので、角度θは、複屈折物質の遅相軸とy軸とが成す角度でもある。なお、角度は、z方向に向かって反時計回り方向を正方向とする。   Consider the situation shown in FIG. The xyz coordinate system is the orthogonal coordinate system described above. The birefringent material O has a thickness d (in the z direction) and has a fast axis F and a slow axis S. The refractive index in the fast axis F direction is n1, and the refractive index in the slow axis S direction is n2. In addition, the angle of the fast axis F with respect to the x axis is θ. Since the x axis and the y axis are orthogonal to each other, and the fast axis and the slow axis are orthogonal to each other, the angle θ is also an angle formed by the slow axis and the y axis of the birefringent material. Note that the angle is positive in the counterclockwise direction toward the z direction.

複屈折物質Oに入射した光のストークスベクトルは、式(1)に示すように、ミューラー(Mueller)行列Tθα−θにしたがって変化する。 The Stokes vector of the light incident on the birefringent material O changes according to the Mueller matrix T θ C α T −θ , as shown in Equation (1).

Figure 2008264048
Figure 2008264048

右辺の(s、s、s、sは、複屈折物質Oに入射する光のストークスベクトルであり、左辺の(s′、s′、s′、s′)は、複屈折物質Oを通過した光のストークスベクトルである。 (S 0 , s 1 , s 2 , s 3 ) T on the right side is a Stokes vector of light incident on the birefringent material O, and (s 0 ′, s 1 ′, s 2 ′, s 3 ′) on the left side. T is a Stokes vector of light that has passed through the birefringent material O.

また、行列Tθ、Cαは、それぞれ、式(2)に示す行列である。角度θは、複屈折物質Oの進相軸Fとx軸とが成す角度である。 In addition, the matrices T θ and C α are matrices shown in Expression (2), respectively. The angle θ is an angle formed by the fast axis F of the birefringent material O and the x axis.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

ここで、Γは、式(3)に示すように、複屈折物質Oの厚さdと、進相軸Fの屈折率n及び遅相軸Sの屈折率nの差(n−n)と、光の波長λとによって決まる位相差である。 Here, Γ is the difference between the thickness d of the birefringent material O and the refractive index n 1 of the fast axis F and the refractive index n 2 of the slow axis S (n 1 − n 2 ) and the phase difference determined by the wavelength of light λ.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

式(1)に示すミューラー行列をTθα−θ=Mとおくとともに、角膜によるミューラー行列をM、視神経線維層のミューラー行列をMとおく。更に、位相を保持しつつ光を反射する鏡を網膜に配置したモデルを考慮する。このとき、右円偏光の光が入射されたと仮定すると、式(1)を次の式(4)のように変形できる(Knighton RW、Huang RN、Greenfield DS:Analytical Model of Scanning Laser Polarimetry for Retinal Nerve Fiver Layer Assessment:Investigative Ophthalmology & Visual Science、February Vol.43、No.2 383−392(2002)。 Mueller matrix shown in Equation (1) with putting the T θ C α T -θ = M , the Mueller matrix by corneal M c, the Mueller matrix of the nerve fiber layer is denoted by M r. Further, consider a model in which a mirror that reflects light while maintaining phase is arranged on the retina. At this time, assuming that right circularly polarized light is incident, the equation (1) can be transformed into the following equation (4) (Knightton RW, Huang RN, Greenfield DS: Analytical Model of Scanning Laser Polarization for Reetry Fiber Layer Assessment: Investigative Ophthalmology & Visual Science, February Vol. 43, No. 2 383-392 (2002).

Figure 2008264048
Figure 2008264048

ここで、網膜では、偏光状態を維持したままで光が反射すると仮定している。式(4)の右辺の行列の積を次の式(5)のように表す。   Here, it is assumed that light is reflected in the retina while maintaining the polarization state. The product of the matrix on the right side of Equation (4) is expressed as in Equation (5) below.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

式(4)の左辺のストークスベクトルを取得すると、そのs′の値から、角膜と視神経線維層を一つの複屈折物質をみなしたときの、厚さdに対応する位相差Γを演算できる。この位相差Γは、次の式(6)のように表される。 When the Stokes vector on the left side of Expression (4) is acquired, the phase difference Γ corresponding to the thickness d when the cornea and the optic nerve fiber layer are regarded as one birefringent substance can be calculated from the value of s 3 ′. . This phase difference Γ is expressed as the following equation (6).

Figure 2008264048
Figure 2008264048

角膜の影響が小さいと仮定できれば式(6)の位相差Γで十分だが、この実施形態では、この角膜の影響を除去することにより確度の向上を図る。   If it can be assumed that the influence of the cornea is small, the phase difference Γ in the equation (6) is sufficient, but in this embodiment, the accuracy is improved by removing the influence of the cornea.

また、角度θは次の式(7)により演算できる。   Further, the angle θ can be calculated by the following equation (7).

Figure 2008264048
Figure 2008264048

次に、角膜の影響の除去について説明する。式(5)の行列Mから式(6)の位相差Γを演算して画像化すると、眼底の黄斑部領域に特徴的なパターンが得られる。これは、黄斑部のヘンレ線維層(Henle’s outer fiber layer)の複屈折と角膜の複屈折によるものである。ヘンレ線維層は、中心窩(黄斑部内に位置する)を中心として放射状に線維が走行した組織である。 Next, removal of the influence of the cornea will be described. When the phase difference Γ in equation (6) is calculated from the matrix M t in equation (5) and imaged, a characteristic pattern is obtained in the macular region of the fundus. This is due to birefringence of the Henle's outer fiber layer and the birefringence of the cornea. The Henle fiber layer is a tissue in which fibers run radially around the fovea (located in the macula).

図5は、角膜Cと ヘレン線維層Hの状態を表している。角膜Cは、進相軸Fcと遅相軸Scを有する。ヘレン線維層Sは、中心窩を中心として放射状に配列された複数の遅相軸Sh1、Sh2、Sh3、・・・・を有している。中心窩を中心とする任意の半径の円Q上において、 ヘレン線維層Hの厚さはほぼ一定である。すなわち、 ヘレン線維層Hは、中心窩からの距離に応じてほぼ同心円状に厚さが変化する組織である。   FIG. 5 shows the state of the cornea C and the Helen fiber layer H. The cornea C has a fast axis Fc and a slow axis Sc. The Helen fiber layer S has a plurality of slow axes Sh1, Sh2, Sh3,... Radially arranged around the fovea. On the circle Q having an arbitrary radius centered on the fovea, the thickness of the Helen fiber layer H is substantially constant. That is, the Helen fiber layer H is a tissue whose thickness changes substantially concentrically according to the distance from the fovea.

図5からも分かるように、角膜Cの遅相軸Scとヘンレ線維層の遅相軸Shi(i=1、2、・・・のうちの一つ)とが一致する方向では、双方による位相の遅れが加算され、位相の遅れが大きくなる。一方、これに直交する方向では、位相の遅れと位相の進みが打ち消しあって位相差が小さくなる。   As can be seen from FIG. 5, in the direction in which the slow axis Sc of the cornea C and the slow axis Shi (one of i = 1, 2,...) Of the Henle fiber layer coincide, Are added to increase the phase delay. On the other hand, in the direction orthogonal to this, the phase lag and the phase advance cancel each other, and the phase difference becomes small.

そこで、たとえば位相差Γの画像に基づいて、位相の遅れが大きい方向を特定することにより、角膜Cの遅相軸Scを求めることができる。   Therefore, the slow axis Sc of the cornea C can be obtained by specifying the direction in which the phase delay is large based on the image of the phase difference Γ, for example.

また、たとえば円Q上における位相差Γの最大値Γmaxと最小値Γminとを求めて次の式(8)に代入することにより、角膜Cによる位相差Γを取得できる。 Further, for example, by obtaining the maximum value Γ max and the minimum value Γ min of the phase difference Γ on the circle Q and substituting them into the following equation (8), the phase difference Γ c due to the cornea C can be obtained.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

なお、式(8)の「±」は、ヘンレ線維層による位相の変化が角膜による位相の変化よりも大きい場合には「−」が選択され、その逆の場合には「+」が選択される。いずれかの場合を仮定することにより、角膜Cのミューラー行列Mを一意的に決定できる。 In the expression (8), “±” is selected when the phase change due to the Henle fiber layer is larger than the phase change due to the cornea, and “+” is selected in the opposite case. The By assuming either case, it is uniquely determine the Mueller matrix M c of the cornea C.

決定された角膜Cのミューラー行列Mの逆行列を式(5)の両辺に左右方向から掛けることにより、次の式(9)が得られる。 By multiplying an inverse matrix of the Mueller matrix M c of the determined cornea C from the horizontal direction to both sides of the equation (5), the following equation (9) is obtained.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

行列Mは眼底反射光の検出結果から取得でき、また角膜Cのミューラー行列Mは上記演算で決定されるので、式(9)により、視神経線維層のミューラー行列Mを演算でき、視神経線維層による位相差Γと、視神経線維層の進相軸や遅相軸の角度(x軸やy軸に対する角度)θを求めることができる。 Matrix M t can be obtained from the detection result of the fundus reflection light, and since the Mueller matrix M c of the cornea C is determined by the calculation by the equation (9), can be calculated the Mueller matrix M r of the optic nerve fiber layer, optic nerve The phase difference Γ r due to the fiber layer and the angle of the fast axis and slow axis of the optic nerve fiber layer (angle with respect to the x axis and y axis) θ r can be obtained.

なお、以上に説明した手法で解析的に演算を行ってもよいし、シミュレーションの手法(最適化処理)を用いて演算を行ってもよい。後者の例としては、式(5)に角膜のミューラー行列Mの値を代入し、視神経線維層のミューラー行列Mの位相差Γの値と角度θの値を変化させて、式(5)を満足する最適なΓ、θの値を探索する手法がある。 The calculation may be performed analytically by the method described above, or may be performed using a simulation method (optimization process). Examples of the latter substitutes the value of the Mueller matrix M c of the cornea in the formula (5), by changing the values of the angle theta r of the phase difference gamma r of the Mueller matrix M r of the optic nerve fiber layer, wherein There is a method for searching for optimum values of Γ r and θ r that satisfy (5).

[構成]
この実施形態の眼底検査装置は、以上に説明した計測原理を利用して視神経線維層の厚さを求める。図1〜図3は、この実施形態に係る眼底検査装置の構成の一例を表している。
[Constitution]
The fundus examination apparatus of this embodiment obtains the thickness of the optic nerve fiber layer using the measurement principle described above. 1 to 3 show an example of the configuration of the fundus examination apparatus according to this embodiment.

この眼底検査装置1は、たとえば特許文献3の眼底検査装置と同様に、眼底カメラとコンピュータを含んで構成される。このコンピュータは、たとえば汎用のコンピュータであり、マイクロプロセッサ、RAM、ROM、ハードディスクドライブ、表示デバイス、操作デバイス、通信インターフェイス等を有する。   The fundus examination apparatus 1 includes a fundus camera and a computer, for example, as in the fundus examination apparatus of Patent Document 3. This computer is a general-purpose computer, for example, and includes a microprocessor, RAM, ROM, hard disk drive, display device, operation device, communication interface, and the like.

眼底検査装置1は、図1に示すように、制御部10、記憶部20、表示部30、操作部40、情報処理部50及び眼底検査部60を備える。   As shown in FIG. 1, the fundus examination apparatus 1 includes a control unit 10, a storage unit 20, a display unit 30, an operation unit 40, an information processing unit 50, and a fundus examination unit 60.

〔眼底検査部〕
眼底検査部60は、上記眼底カメラを含んで構成される。眼底検査部60は、従来と同様の光学系を備える(図6、図7を参照)。この光学系は、被検眼に円偏光の照明光を投射する照明光学系と、被検眼の眼底による照明光の反射光を受光する受光光学系を含んでいる。なお、[計測原理]の説明にあったように、照明光は右円偏光とするが、左円偏光の照明光を用いる構成も適用できる。
[Fundamental examination part]
The fundus examination unit 60 includes the fundus camera. The fundus examination unit 60 includes an optical system similar to the conventional one (see FIGS. 6 and 7). This optical system includes an illumination optical system that projects circularly polarized illumination light onto the eye to be examined and a light receiving optical system that receives reflected light of the illumination light from the fundus of the eye to be examined. As described in [Measurement Principle], the illumination light is right circularly polarized light, but a configuration using left circularly polarized illumination light is also applicable.

眼底検査部60を構成する眼底カメラは、無散瞳タイプでも散瞳タイプでもよい。この眼底カメラは、照明光の眼底反射光を受光する受光手段としてCCDカメラを備える。CCDカメラは、各受光素子による受光結果に基づく信号をコンピュータに入力する。なお、受光手段はCMOSカメラ等でもよい。なお、受光手段としては、受光素子が二次元的に配列された二次元光センサアレイを用いることが望ましい。   The fundus camera constituting the fundus examination unit 60 may be a non-mydriatic type or a mydriatic type. This fundus camera includes a CCD camera as a light receiving means for receiving fundus reflected light of illumination light. The CCD camera inputs a signal based on the light reception result by each light receiving element to the computer. The light receiving means may be a CMOS camera or the like. As the light receiving means, it is desirable to use a two-dimensional photosensor array in which light receiving elements are two-dimensionally arranged.

また、CCDカメラの前側には、従来と同様に、位相板アレイと偏光板が設けられている。位相板アレイは、進相軸の角度が互いに異なる4つの位相板からなる位相板群が縦横に配列されたものである。偏光板は、偏光軸の方向に振動する偏光成分のみを透過させる偏光フィルターである。   In addition, a phase plate array and a polarizing plate are provided on the front side of the CCD camera as in the conventional case. In the phase plate array, a phase plate group composed of four phase plates having different fast axis angles is arranged vertically and horizontally. The polarizing plate is a polarizing filter that transmits only the polarization component that vibrates in the direction of the polarization axis.

図3には、位相板アレイの一つの位相板群70と、偏光板(の一部)80と、CCDカメラの一つの受光素子群90が示されている。位相板群70には、4つの位相板71、72、73、74により構成される。受光素子群90は、4つの受光素子91、92、93、94により構成される。符号Pは、照明光の眼底反射光である。受光素子91、92、93、94は、それぞれ、対応する位置の位相板71、72、73、74を通過した眼底反射光Pを受光する。受光素子91、92、93、94は、それぞれ、受光した眼底反射光Pの強度I、I、I、Iを表す信号を出力する。 FIG. 3 shows one phase plate group 70 of the phase plate array, a polarizing plate (a part thereof) 80, and one light receiving element group 90 of the CCD camera. The phase plate group 70 includes four phase plates 71, 72, 73 and 74. The light receiving element group 90 includes four light receiving elements 91, 92, 93 and 94. Reference sign P is fundus reflection light of illumination light. The light receiving elements 91, 92, 93, 94 receive the fundus reflection light P that has passed through the phase plates 71, 72, 73, 74 at the corresponding positions, respectively. The light receiving elements 91, 92, 93, and 94 output signals representing the intensities I 1 , I 2 , I 3 , and I 4 of the received fundus reflected light P, respectively.

〔制御部〕
制御部10は、眼底検査装置1の各部を制御する。また、制御部10は、眼底検査部60から入力される信号を受信する。また、制御部10は、各種の画像や情報を表示部30に表示させる。また、制御部10は、操作部40を用いて操作がなされたときに、その操作内容に応じた処理を眼底検査装置1に実行させる。また、制御部10は、記憶部20に記憶された情報を読み出す処理や、記憶部20に情報を記憶させる処理を行う。制御部10は、コンピュータ10のマイクロプロセッサや通信インターフェイスを含んで構成される。
(Control part)
The control unit 10 controls each unit of the fundus examination apparatus 1. In addition, the control unit 10 receives a signal input from the fundus examination unit 60. Further, the control unit 10 causes the display unit 30 to display various images and information. In addition, when an operation is performed using the operation unit 40, the control unit 10 causes the fundus examination apparatus 1 to execute a process corresponding to the operation content. In addition, the control unit 10 performs a process of reading information stored in the storage unit 20 and a process of storing information in the storage unit 20. The control unit 10 includes a microprocessor of the computer 10 and a communication interface.

〔記憶部〕
記憶部20は、眼底検査装置1を制御するためのコンピュータプログラムや、各種の情報を記憶する。記憶部20は、ハードディスクドライブを含んで構成される。なお、RAMやROMを含んでいてもよい。
[Storage section]
The storage unit 20 stores a computer program for controlling the fundus examination apparatus 1 and various types of information. The storage unit 20 includes a hard disk drive. Note that a RAM or a ROM may be included.

〔表示部〕
表示部30は、制御部10により制御されて情報を表示する表示デバイスである。表示部30は、たとえば液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや、CRTディスプレイなどにより構成される。
[Display section]
The display unit 30 is a display device that displays information under the control of the control unit 10. The display unit 30 is configured by, for example, a flat panel display such as a liquid crystal display, a CRT display, or the like.

〔操作部〕
操作部40は、眼底検査装置1を操作するときや、眼底検査装置1に情報を入力するときなどにオペレータにより操作される。操作部40は、オペレータによる操作に応じた信号を制御部10に入力する。制御部10は、この信号に基づいて眼底検査装置1を動作させる。操作部40は、たとえばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック、専用のコントロールパネルなどを含んで構成される。
[Operation section]
The operation unit 40 is operated by an operator when operating the fundus examination apparatus 1 or inputting information into the fundus examination apparatus 1. The operation unit 40 inputs a signal corresponding to the operation by the operator to the control unit 10. The control unit 10 operates the fundus examination apparatus 1 based on this signal. The operation unit 40 includes, for example, a keyboard, a mouse, a trackball, a joystick, a dedicated control panel, and the like.

なお、表示部30と操作部40は、それぞれ個別のデバイスから構成されている必要はない。たとえば、タッチパネル式の液晶ディスプレイのように、表示デバイスと操作デバイスとを一体化した装置を用いることも適宜に可能である。   The display unit 30 and the operation unit 40 do not need to be configured from individual devices. For example, an apparatus in which a display device and an operation device are integrated, such as a touch panel type liquid crystal display, can be used as appropriate.

〔情報処理部〕
情報処理部50は、眼底検査部60により取得された情報に対して各種の処理を施す。情報処理部50は、マイクロプロセッサを含んで構成される。情報処理部50は、この発明の「演算手段」の一例である。情報処理部50には、前眼部情報演算部51と層厚演算部52が設けられている。
[Information Processing Department]
The information processing unit 50 performs various processes on the information acquired by the fundus examination unit 60. The information processing unit 50 includes a microprocessor. The information processing unit 50 is an example of the “calculation unit” in the present invention. The information processing unit 50 is provided with an anterior segment information calculation unit 51 and a layer thickness calculation unit 52.

(前眼部情報演算部)
前眼部情報演算部51は、眼底の特定領域による照明光の反射光の偏光状態に基づいて、前眼部の偏光特性を演算する。この演算処理を行うために、前眼部情報演算部51は、ストークスベクトル演算部53、位相差分布演算部54、前眼部遅相軸演算部55及び前眼部位相差演算部56を含んで構成される。
(Anterior segment information calculation unit)
The anterior segment information calculation unit 51 calculates the polarization characteristics of the anterior segment based on the polarization state of the reflected light of the illumination light from the specific region of the fundus. In order to perform this calculation process, the anterior segment information calculation unit 51 includes a Stokes vector calculation unit 53, a phase difference distribution calculation unit 54, an anterior segment slow axis calculation unit 55, and an anterior segment phase difference calculation unit 56. Consists of.

なお、眼底の特定領域は、複屈折性を有しかつ進相軸や遅相軸の方向が既知である組織を含むことが望ましい。この実施形態では、特定の領域として、ヘンレ線維層を含む眼底の領域を適用する。   Note that the specific region of the fundus preferably includes a tissue having birefringence and a known fast axis direction and slow axis direction. In this embodiment, the fundus region including the Henle fiber layer is applied as the specific region.

(ストークスベクトル演算部)
ストークスベクトル演算部53は、眼底検査部60のCCDカメラから出力された信号に基づいてストークスベクトルを求める。この処理の具体例を以下に説明する。
(Stokes vector calculation unit)
The Stokes vector calculation unit 53 obtains a Stokes vector based on a signal output from the CCD camera of the fundus examination unit 60. A specific example of this process will be described below.

位相板群70の各位相板71、72、73、74による位相差をΔとする。位相板71、72、73、74の進相軸のx軸に対する角度をそれぞれφ1、φ2、φ3、φ4とする。眼底反射光PのストークスベクトルをS=(s、s、s、sとする。受光素子群90の4つの受光素子91、92、93、94により検出される眼底反射光Pの強度をI=(I、I、I、Iとする。このとき、次の式(10)が成り立つ。 A phase difference between the phase plates 71, 72, 73, 74 of the phase plate group 70 is represented by Δ. The angles of the fast axes of the phase plates 71, 72, 73, and 74 with respect to the x axis are φ1, φ2, φ3, and φ4, respectively. The Stokes vector of the fundus reflection light P is S = (s 0 , s 1 , s 2 , s 3 ) T. The intensity of the fundus reflection light P detected by the four light receiving elements 91, 92, 93, 94 of the light receiving element group 90 is I = (I 1 , I 2 , I 3 , I 4 ) T. At this time, the following equation (10) holds.

Figure 2008264048
Figure 2008264048

ストークスベクトル演算部53は、眼底検査部60のCCDカメラにより得られた眼底反射光Pの強度I、I、I、Iを式(10)の左辺に代入し、右辺の行列の逆行列を左側から作用させることにより、眼底反射光PのストークスベクトルS=(s、s、s、sを求める。 The Stokes vector calculation unit 53 substitutes the intensities I 1 , I 2 , I 3 , and I 4 of the fundus reflected light P obtained by the CCD camera of the fundus examination unit 60 into the left side of the equation (10), and calculates the right side matrix By applying the inverse matrix from the left side, the Stokes vector S = (s 0 , s 1 , s 2 , s 3 ) T of the fundus reflected light P is obtained.

ストークスベクトルは、各受光素子群毎に演算される。各受光素子群に対応するストークスベクトルには、CCDカメラの撮像面における当該受光素子群の位置情報(座標情報)が付与される。   The Stokes vector is calculated for each light receiving element group. The Stokes vector corresponding to each light receiving element group is given positional information (coordinate information) of the light receiving element group on the imaging surface of the CCD camera.

なお、位相板群70と受光素子群90との位置ズレを考慮し、式(10)の右辺の行列を予め求めておくことが望ましい。この行列は、たとえば、既知の偏光状態の光を入射させ、その受光結果に基づいて各行列成分を算出することで得られる。   Note that it is desirable to obtain the matrix on the right side of Equation (10) in advance in consideration of the positional deviation between the phase plate group 70 and the light receiving element group 90. This matrix is obtained, for example, by making light of a known polarization state incident and calculating each matrix component based on the light reception result.

(位相差分布演算部)
位相差分布演算部54は、ストークスベクトル演算部53により演算されたストークスベクトルS=(s、s、s、sに基づいて、眼底の特定領域による眼底反射光の位相差分布を求める。
(Phase difference distribution calculation unit)
The phase difference distribution calculation unit 54 is based on the Stokes vector S = (s 0 , s 1 , s 2 , s 3 ) T calculated by the Stokes vector calculation unit 53, and the phase difference of the fundus reflection light by the specific region of the fundus Find the distribution.

そのために、位相差分布演算部54は、まず、ストークスベクトル演算部53により得られた複数(受光素子群の個数)のストークスベクトルに基づいて、前述した位相差Γの画像を形成する。   For this purpose, the phase difference distribution calculation unit 54 first forms an image of the above-described phase difference Γ based on a plurality of (the number of light receiving element groups) Stokes vectors obtained by the Stokes vector calculation unit 53.

次に、位相差分布演算部54は、この位相差Γの画像中における、眼底の特定領域に対応する画像領域を特定する。その特定手法は、オペレータによる指定を受けて行うものであってもよいし、位相差分布演算部54が自動的に行うものであってもよい。   Next, the phase difference distribution calculation unit 54 specifies an image region corresponding to the specific region of the fundus in the image of the phase difference Γ. The identification method may be performed in response to designation by the operator, or may be automatically performed by the phase difference distribution calculation unit 54.

前者の特定手法の例を説明する。制御部10は、位相差Γの画像を表示部30に表示させる。オペレータは、この画像を観察して、前述の特徴的なパターンを探す。この特徴的なパターンは、黄斑部領域のヘンレ線維層と角膜に起因するものである。オペレータは、操作部40を操作して、この特徴的なパターンの画像領域を指定する。この指定操作は、たとえばマウスのドラッグ操作により行うことができる。位相差分布演算部54は、眼底の特定領域に対応する画像領域として、オペレータが指定した画像領域を採用する。   An example of the former specific method will be described. The control unit 10 causes the display unit 30 to display an image of the phase difference Γ. The operator looks at this image and searches for the aforementioned characteristic pattern. This characteristic pattern is attributed to the Henle fiber layer and cornea in the macular region. The operator operates the operation unit 40 to designate the image area of this characteristic pattern. This designation operation can be performed by, for example, a mouse drag operation. The phase difference distribution calculation unit 54 employs an image region designated by the operator as an image region corresponding to a specific region of the fundus.

後者の特定手法を説明する。記憶部20には、上記の特徴的なパターンのテンプレート画像が予め記憶されている。位相差分布演算部54は、このテンプレート画像を用いたマッチング処理を実行して、このテンプレート画像との相関が大きい画像領域を位相差Γの画像中から特定する。特定された画像領域を、眼底の特定領域に対応する画像領域として採用する。なお、後者の特定手法においては、テンプレート画像を用いる手法だけでなく、所定パターンの画像領域を特定するための任意の画像処理技術を適用できる。   The latter specific method will be described. The storage unit 20 stores a template image of the above characteristic pattern in advance. The phase difference distribution calculation unit 54 executes matching processing using the template image, and specifies an image region having a large correlation with the template image from the image of the phase difference Γ. The specified image area is adopted as an image area corresponding to the specific area of the fundus. In the latter specifying method, not only a method using a template image but also any image processing technique for specifying an image area of a predetermined pattern can be applied.

なお、この実施形態では、眼底の特定領域としてヘンレ線維層を採用している。ヘンレ線維層は、前述のように、中心窩を中心として放射状に遅相軸が配置されており、更に、中心窩を中心とする円上における厚さがほぼ一定である。したがって、この場合には、眼底の特定領域に対応する画像領域として、中心窩を中心とする円上における位相差分布を求めれば十分である。   In this embodiment, a Henle fiber layer is employed as a specific region of the fundus. As described above, the henle fiber layer has the slow axis radially arranged around the fovea, and the thickness on the circle centered on the fovea is substantially constant. Therefore, in this case, it is sufficient to obtain a phase difference distribution on a circle centering on the fovea as an image region corresponding to a specific region of the fundus.

そのために、位相差分布演算部54は、たとえば、位相差Γの画像における中心窩の位置を特定し、この特定位置を中心とする円上における位相差分布を取得する。この場合においても、中心窩の位置は、オペレータが指定するようにしてもよいし、画像処理により自動検出するようにしてもよい。   For this purpose, the phase difference distribution calculation unit 54 specifies, for example, the position of the fovea in the image of the phase difference Γ, and acquires the phase difference distribution on a circle centered on this specific position. Also in this case, the position of the fovea may be designated by the operator or may be automatically detected by image processing.

また、中心窩の位置の特定を省き、直接に円の位置を特定するようにしてもよい。この場合にも、オペレータが円の位置を位相差Γの画像上に指定してもよいし、画像処理により円の位置を自動的に特定してもよい。   Alternatively, the position of the fovea may be omitted and the position of the circle may be directly specified. Also in this case, the operator may specify the position of the circle on the image of the phase difference Γ, or the position of the circle may be automatically specified by image processing.

このようにして位相差Γの画像から得られた画像領域は、眼底の特定領域による眼底反射光の位相差分布を表す画像である。位相差Γの画像から得られる画像領域は、前述のように、二次元の画像領域(位相差の二次元的な分布)であってもよいし、一次元の画像領域(位相差の一次元的な分布;たとえば円など)であってもよい。   Thus, the image area obtained from the image of the phase difference Γ is an image representing the phase difference distribution of the fundus reflection light by the specific area of the fundus. As described above, the image area obtained from the image of the phase difference Γ may be a two-dimensional image area (two-dimensional distribution of phase differences), or a one-dimensional image area (one-dimensional phase difference). Distribution, such as a circle).

(前眼部遅相軸演算部)
前眼部遅相軸演算部55は、位相差分布演算部54により取得された眼底の特定領域における位相差分布に基づいて、前眼部の遅相軸(の方向)を求める。
(Anterior segment slow axis calculation unit)
The anterior ocular segment slow axis calculator 55 obtains the slow axis (direction) of the anterior ocular segment based on the phase difference distribution in the specific region of the fundus acquired by the phase difference distribution calculator 54.

眼底の特定領域としてヘンレ線維層を適用する場合、前述のように、角膜Cの遅相軸Scとヘンレ線維層の遅相軸Shiとが一致する方向では位相の遅れが加算され、位相の遅れが大きくなる。   When the Henry fiber layer is applied as a specific region of the fundus, as described above, the phase delay is added in the direction in which the slow axis Sc of the cornea C and the slow axis Shi of the Henry fiber layer coincide with each other, and the phase delay is added. Becomes larger.

これを利用し、前眼部遅相軸演算部55は、位相差分布演算部54により得られたヘンレ線維層に対応する画像領域に基づいて、位相の遅れが大きい方向(たとえば位相の遅れが最大となる方向)を特定し、この特定方向を角膜Cの遅相軸Scの方向として採用する。   By utilizing this, the anterior segment slow axis calculation unit 55 is based on the image region corresponding to the Henry's fiber layer obtained by the phase difference distribution calculation unit 54 in a direction in which the phase delay is large (for example, the phase delay is The maximum direction) is specified, and this specific direction is adopted as the direction of the slow axis Sc of the cornea C.

このとき、中心窩を中心とする円上の位相差分布について、位相差が最大となる方向を求めて角膜の遅相軸とすることができる。また、2次元的な位相差分布を解析し、中心窩を中心とする所定半径の円上において位相差が最大の方向を求め、これを角膜の遅相軸とすることもできる。   At this time, with respect to the phase difference distribution on the circle centering on the fovea, the direction in which the phase difference becomes maximum can be obtained and used as the slow axis of the cornea. It is also possible to analyze a two-dimensional phase difference distribution, find a direction having the maximum phase difference on a circle with a predetermined radius centered on the fovea, and use this as the slow axis of the cornea.

(前眼部位相差演算部)
前眼部位相差演算部56は、位相差分布演算部54により取得された眼底の特定領域における位相差分布に基づいて、前眼部に起因する位相差を求める。
(Anterior phase difference calculation unit)
The anterior segment phase difference calculation unit 56 obtains a phase difference caused by the anterior segment based on the phase difference distribution in the specific region of the fundus acquired by the phase difference distribution calculation unit 54.

前眼部位相差演算部56は、たとえば、この位相差分布における最大値Γmaxと最小値Γminを求める。そして、最大値Γmaxと最小値Γminを式(8)に代入することにより、角膜による位相差Γを算出する。 The anterior segment phase difference calculation unit 56 obtains, for example, a maximum value Γ max and a minimum value Γ min in the phase difference distribution. Then, the phase difference Γ c due to the cornea is calculated by substituting the maximum value Γ max and the minimum value Γ min into the equation (8).

なお、式(8)においては、ヘンレ線維層による位相変化と角膜による位相変化の大小関係に応じて「+」と「−」のいずれかが適用される。前眼部位相差演算部56は、たとえば一般的な臨床データや当該被検眼に対する検査結果などに基づいて、「+」と「−」を選択的に適用する。この選択は、オペレータが行ってもよいし、自動的に行ってもよい。   In Expression (8), either “+” or “−” is applied depending on the magnitude relationship between the phase change caused by the Henle fiber layer and the phase change caused by the cornea. The anterior segment phase difference calculation unit 56 selectively applies “+” and “−” based on, for example, general clinical data or a test result on the eye to be examined. This selection may be made by the operator or automatically.

また、「+」と「−」の双方の場合について角膜による位相差を算出してもよい。その場合、層厚演算部52により双方の場合について層の厚さを演算して適当な値が選択されることになる。   Further, the phase difference due to the cornea may be calculated in both cases of “+” and “−”. In that case, an appropriate value is selected by calculating the layer thickness in both cases by the layer thickness calculator 52.

前眼部情報演算部51は、以上のようにして、前眼部の偏光特性として、角膜の遅相軸と、角膜による位相差とを求める。それにより、式(2)に示すように、角膜のミューラー行列Mが得られる。 As described above, the anterior segment information calculation unit 51 obtains the slow axis of the cornea and the phase difference due to the cornea as the polarization characteristics of the anterior segment. As a result, a corneal Mueller matrix Mc is obtained as shown in Equation (2).

式(4)から分かるように、角膜のミューラー行列Mは、視神経線維層による眼底反射光の偏光状態に対応するミューラー行列M=Mに含まれる角膜に起因する成分である。このようにして、視神経乳頭領域による眼底反射光の偏光状態(M)に含まれる角膜に起因する成分(M)が特定される。このように特定される成分を前眼部成分と呼ぶことにする。なお、視神経乳頭領域とは、視神経乳頭の少なくとも一部を含む領域であり、たとえば視神経乳頭のディスク領域やカップ領域やこれらを含む領域などがある。 As can be seen from the equation (4), the corneal Mueller matrix M c is derived from the cornea included in the Mueller matrix M c M r M r M c = M t corresponding to the polarization state of the fundus reflected light by the optic nerve fiber layer. It is an ingredient. In this way, the component (M c ) due to the cornea included in the polarization state (M t ) of the fundus reflected light by the optic nerve head region is specified. The component specified in this way will be referred to as an anterior segment component. The optic disc region is a region including at least a part of the optic disc, and includes, for example, a disc region and a cup region of the optic disc and a region including them.

(層厚演算部)
層厚演算部52は、前眼部情報演算部51により取得された前眼部の偏光特性と、眼底の視神経乳頭領域による眼底反射光の偏光状態とに基づいて、視神経線維層の厚さを演算する。そのために、層厚演算部52には、NFL成分抽出部57とNFL厚演算部58が設けられている。なお、NFLとは、(Optic)Nerve Fiver Layer、すなわち視神経線維層の略である。
(Layer thickness calculator)
The layer thickness calculation unit 52 determines the thickness of the optic nerve fiber layer based on the polarization characteristics of the anterior segment acquired by the anterior segment information calculation unit 51 and the polarization state of the fundus reflected light from the optic disc region of the fundus. Calculate. For this purpose, the layer thickness calculation unit 52 is provided with an NFL component extraction unit 57 and an NFL thickness calculation unit 58. NFL is an abbreviation for (Optic) Nerve Fiber Layer, that is, an optic nerve fiber layer.

層厚演算部52は、視神経乳頭領域についてのみ視神経線維層の厚さを演算してもよいし、より広い領域について視神経線維層の厚さを演算してもよい。厚さを求める領域は、オペレータが指定してもよいし、自動的に指定するようにしてもよい。後者の場合、公知の画像処理技術を用いて視神経乳頭領域の検出を行う。   The layer thickness calculator 52 may calculate the thickness of the optic nerve fiber layer only for the optic nerve head region, or may calculate the thickness of the optic nerve fiber layer for a wider region. The area for obtaining the thickness may be designated by the operator or may be designated automatically. In the latter case, the optic disc area is detected using a known image processing technique.

(NFL成分抽出部)
NFL成分抽出部57は、前眼部情報演算部51により特定された前眼部成分に基づいて、視神経線維層に起因する成分(NFL成分)を眼底反射光の偏光状態から抽出する。
(NFL component extraction unit)
The NFL component extraction unit 57 extracts a component (NFL component) caused by the optic nerve fiber layer from the polarization state of the fundus reflection light based on the anterior segment component specified by the anterior segment information calculation unit 51.

そのためにまず、NFL成分抽出部57は、ストークスベクトル演算部53により演算されたストークスベクトルを式(4)の右辺に代入して、角膜と視神経線維層の双方の影響を表すミューラー行列M=Mを求める。 For this purpose, first, the NFL component extraction unit 57 substitutes the Stokes vector calculated by the Stokes vector calculation unit 53 into the right side of the equation (4) to express the Mueller matrix M c M representing the influence of both the cornea and the optic nerve fiber layer. determine the r M r M c = M t .

角膜のミューラー行列Mは、前述のように前眼部情報演算部51により取得されている。NFL成分抽出部57は、角膜のミューラー行列Mの逆行列M −1を演算し、この逆行列M −1とミューラー行列Mを式(9)に代入して行列Mを求め、更に視神経線維層のミューラー行列Mを求める。 The corneal Mueller matrix Mc is acquired by the anterior segment information calculation unit 51 as described above. The NFL component extraction unit 57 calculates an inverse matrix M c −1 of the corneal Mueller matrix M c , and substitutes the inverse matrix M c −1 and the Mueller matrix M t into Equation (9) to obtain the matrix M r M r. Further, the Mueller matrix M r of the optic nerve fiber layer is obtained.

それにより、視神経線維層による位相差Γと、視神経線維層の進相軸や遅相軸の角度θが得られる。NFL成分抽出部57は、前述のシミュレーションの手法により位相差Γと角度θを求めてもよい。 Thereby, the phase difference Γ r due to the optic nerve fiber layer and the angle θ r of the fast axis and slow axis of the optic nerve fiber layer are obtained. The NFL component extraction unit 57 may obtain the phase difference Γ r and the angle θ r by the above-described simulation method.

ミューラー行列M(位相差Γ、角度θ)は、NFL成分に相当する。NFL成分は、上記のように角膜の複屈折に起因する前眼部成分を取り除いて得られるもので、視神経線維層の複屈折に起因する成分である。 The Mueller matrix M r (phase difference Γ r , angle θ r ) corresponds to the NFL component. The NFL component is obtained by removing the anterior ocular segment component resulting from the corneal birefringence as described above, and is a component resulting from the birefringence of the optic nerve fiber layer.

(NFL厚演算部)
NFL厚演算部58は、NFL成分抽出部57により抽出されたNFL成分に基づいて、視神経線維層の厚さを演算する。
(NFL thickness calculator)
The NFL thickness calculator 58 calculates the thickness of the optic nerve fiber layer based on the NFL component extracted by the NFL component extractor 57.

NFL厚演算部58は、従来と同様に、NFL成分に基づいて楕円偏光の扁平度合いを求め、この扁平度合いに基づいて視神経線維層の厚さを演算する。なお、扁平度合いの指標としては、たとえば扁平率や離心率を用いることができる。   The NFL thickness calculator 58 obtains the flatness of elliptically polarized light based on the NFL component, and calculates the thickness of the optic nerve fiber layer based on the flatness, as in the conventional case. In addition, as an index of the degree of flatness, for example, a flatness ratio or an eccentricity ratio can be used.

制御部10は、NFL厚演算部58により取得された視神経線維層の厚さを表示部30に表示させる。その表示態様としては、たとえば、オペレータが操作部40で指定した位置の厚さを数値で表示させてもよいし、厚さの分布を表す画像を表示させてもよい。後者の画像としては、たとえば、視神経線維層の厚さを色分けしたものや、等高線のように同じ厚さの部分を線で結んだものなどを用いることができる。   The control unit 10 causes the display unit 30 to display the thickness of the optic nerve fiber layer acquired by the NFL thickness calculation unit 58. As the display mode, for example, the thickness at the position designated by the operator using the operation unit 40 may be displayed as a numerical value, or an image representing the thickness distribution may be displayed. As the latter image, for example, an image obtained by color-coding the thickness of the optic nerve fiber layer or an image obtained by connecting portions having the same thickness as lines such as contour lines can be used.

[作用・効果]
以上のように構成された眼底検査装置1の作用と効果を説明する。
[Action / Effect]
The operation and effect of the fundus examination apparatus 1 configured as described above will be described.

眼底検査装置1によれば、視神経線維層の厚さを求めるときに、前眼部の偏光特性の影響を除去することができるので、視神経線維層の厚さを高い確度で計測することが可能である。   According to the fundus examination apparatus 1, when determining the thickness of the optic nerve fiber layer, it is possible to remove the influence of the polarization characteristics of the anterior segment, so that the thickness of the optic nerve fiber layer can be measured with high accuracy. It is.

また、眼底検査装置1は、従来の眼底カメラとほぼ同様の構成を有し、更に、演算処理によって前眼部の影響を除去することができるので、従来のような複雑な構成は不要であり、精緻な設定を行う必要もない。したがって、眼底検査装置1によれば、視神経線維層の厚さ計測を容易に行うことができる。   In addition, the fundus examination apparatus 1 has substantially the same configuration as a conventional fundus camera, and further, the influence of the anterior segment can be removed by arithmetic processing, so that a conventional complicated configuration is not necessary. There is no need to make precise settings. Therefore, according to the fundus examination apparatus 1, it is possible to easily measure the thickness of the optic nerve fiber layer.

[変形例]
以上に説明した実施形態は、この発明の眼底検査装置の一例に過ぎない。したがって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜に施すことが可能である。
[Modification]
The embodiment described above is merely an example of the fundus examination apparatus of the present invention. Therefore, arbitrary modifications within the scope of the present invention can be made as appropriate.

たとえば、眼底の特定領域に対する検査と、視神経乳頭領域に対する検査は、同時に行ってもよいし、別々に行ってもよい。同時に行う場合には、特定領域と視神経乳頭領域の双方を同時に照明可能な照明光を適用する。   For example, the examination for the specific area of the fundus and the examination for the optic disc area may be performed simultaneously or separately. When performing simultaneously, the illumination light which can illuminate both a specific area | region and an optic nerve head area | region simultaneously is applied.

この発明に係る眼底検査装置の実施形態の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of composition of an embodiment of a fundus examination device concerning this invention. この発明に係る眼底検査装置の実施形態の構成の一例を表す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram showing an example of composition of an embodiment of a fundus examination device concerning this invention. この発明に係る眼底検査装置の実施形態の光学系の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of the structure of the optical system of embodiment of the fundus examination apparatus concerning this invention. この発明に係る眼底検査装置の実施形態の計測原理を説明するための概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing for demonstrating the measurement principle of embodiment of the fundus inspection apparatus concerning this invention. この発明に係る眼底検査装置の実施形態の計測原理を説明するための概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing for demonstrating the measurement principle of embodiment of the fundus inspection apparatus concerning this invention. 従来の眼底検査装置における眼底カメラの光学系の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of a structure of the optical system of the fundus camera in the conventional fundus inspection apparatus. 従来の眼底検査装置における眼底カメラの光学系の構成の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of a structure of the optical system of the fundus camera in the conventional fundus inspection apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 眼底検査装置
10 制御部
50 情報処理部
51 前眼部情報演算部
52 層厚演算部
53 ストークスベクトル演算部
54 位相差分布演算部
55 前眼部遅相軸演算部
56 前眼部位相差演算部
57 NFL成分抽出部
58 NFL厚演算部
60 眼底検査部
70 位相板群
71、72、73、74 位相板
80 偏光板
90 受光素子群
91、92、93、94 受光素子
C 角膜
H ヘンレ線維層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fundus examination apparatus 10 Control part 50 Information processing part 51 Anterior eye part information calculation part 52 Layer thickness calculation part 53 Stokes vector calculation part 54 Phase difference distribution calculation part 55 Anterior eye part slow axis calculation part 56 Anterior eye part phase difference calculation Unit 57 NFL component extraction unit 58 NFL thickness calculation unit 60 fundus examination unit 70 phase plate group 71, 72, 73, 74 phase plate 80 polarizing plate 90 light receiving element group 91, 92, 93, 94 light receiving element C cornea H henile fiber layer

Claims (7)

被検眼に円偏光の照明光を投射する照明光学系と、前記被検眼による前記照明光の眼底反射光を受光する受光光学系と、前記受光された眼底反射光の偏光状態に基づいて前記眼底の視神経乳頭領域の視神経線維層の厚さを演算する演算手段とを有する眼底検査装置であって、
前記演算手段は、前記眼底の特定領域による照明光の眼底反射光の偏光状態に基づいて前記被検眼の前眼部の偏光特性を演算し、該演算された前眼部の偏光特性と前記視神経乳頭領域による照明光の眼底反射光の偏光状態とに基づいて前記視神経線維層の厚さを演算する、
ことを特徴とする眼底検査装置。
An illumination optical system that projects circularly polarized illumination light onto the eye to be examined, a light receiving optical system that receives fundus reflected light of the illumination light from the eye to be examined, and the fundus based on the polarization state of the received fundus reflected light A fundus examination apparatus having a computing means for computing the thickness of the optic nerve fiber layer in the optic nerve head region of
The calculation means calculates a polarization characteristic of the anterior ocular segment of the eye to be examined based on a polarization state of fundus reflected light of illumination light by a specific region of the fundus, and calculates the polarization characteristic of the anterior ocular segment and the optic nerve. Calculating the thickness of the optic nerve fiber layer based on the polarization state of the fundus reflection light of the illumination light by the nipple region,
A fundus examination apparatus characterized by the above.
前記演算手段は、前記演算された前眼部の偏光特性に基づいて前記視神経乳頭領域による照明光の眼底反射光の偏光状態に含まれる前記前眼部に起因する成分を特定し、前記特定された成分に基づいて前記視神経線維層に起因する成分を該眼底反射光の偏光状態から抽出し、前記抽出された成分に基づいて前記視神経線維層の厚さを演算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底検査装置。
The computing means identifies a component caused by the anterior eye part included in a polarization state of fundus reflected light of illumination light by the optic nerve head region based on the computed polarization characteristic of the anterior eye part, and is identified. Extracting the component resulting from the optic nerve fiber layer based on the obtained component from the polarization state of the fundus reflection light, and calculating the thickness of the optic nerve fiber layer based on the extracted component.
The fundus examination apparatus according to claim 1.
前記受光光学系は、進相軸方向が互いに異なる4つの位相板からなる複数の位相板群が二次元的に配列された位相板アレイと、前記位相板アレイを透過した眼底反射光の特定方向の偏光成分を透過させる偏光板と、前記位相板アレイの各位相板群の4つの位相板に対応する位置に4つの受光素子からなる受光素子群が設けられ、前記偏光板を透過した偏光成分の強度を検出する受光手段とを含み、
前記演算手段は、前記位相板アレイの各位相板群の各位相板を透過した前記特定領域による眼底反射光の強度に基づいて当該位相板群を透過した該眼底反射光のストークスベクトルを演算し、該演算されたストークスベクトルに基づいて前記特定領域による眼底反射光の位相差分布を演算し、該演算された位相差分布に基づいて前記前眼部の偏光特性を演算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底検査装置。
The light receiving optical system includes a phase plate array in which a plurality of phase plate groups each including four phase plates having different fast axis directions are arranged two-dimensionally, and a specific direction of fundus reflection light transmitted through the phase plate array A polarizing component that transmits the polarizing component, and a light receiving element group including four light receiving elements at positions corresponding to the four phase plates of each phase plate group of the phase plate array. Light receiving means for detecting the intensity of
The computing means computes a Stokes vector of the fundus reflected light that has passed through the phase plate group based on the intensity of the fundus reflected light from the specific region that has passed through the phase plate of each phase plate group of the phase plate array. Calculating the phase difference distribution of the fundus reflected light by the specific region based on the calculated Stokes vector, and calculating the polarization characteristics of the anterior segment based on the calculated phase difference distribution,
The fundus examination apparatus according to claim 1.
前記演算手段は、前記演算された位相差分布に基づき、前記前眼部の偏光特性として、前記前眼部の遅相軸方向と前記前眼部に起因する位相差とを演算する、
ことを特徴とする請求項3に記載の眼底検査装置。
The calculation means calculates, based on the calculated phase difference distribution, as a polarization characteristic of the anterior segment, a slow axis direction of the anterior segment and a phase difference caused by the anterior segment,
The fundus examination apparatus according to claim 3.
前記演算手段は、前記位相差分布に基づいて前記特定領域による眼底反射光の位相差の最大値及び最小値を求め、前記最大値及び前記最小値に基づいて前記前眼部に起因する位相差を演算する、
ことを特徴とする請求項4に記載の眼底検査装置。
The calculation means obtains a maximum value and a minimum value of a phase difference of fundus reflected light by the specific region based on the phase difference distribution, and a phase difference caused by the anterior eye portion based on the maximum value and the minimum value. ,
The fundus examination apparatus according to claim 4.
前記特定領域は、前記眼底の中心窩を含み、
前記位相差分布は、前記眼底の中心窩を略中心とする円周上における位相差の分布である、
ことを特徴とする請求項3〜請求項5のいずれか一項に記載の眼底検査装置。
The specific region includes a fovea of the fundus,
The phase difference distribution is a distribution of phase differences on a circumference that is substantially centered on the fundus fovea.
The fundus examination apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein the fundus examination apparatus is characterized.
前記特定領域は、前記眼底の中心窩の周辺領域に位置するヘンレ線維層である、
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の眼底検査装置。
The specific region is a henle fiber layer located in a peripheral region of the fundus fovea.
The fundus examination apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the fundus examination apparatus is characterized.
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