JP2017127459A - Fundus imaging apparatus - Google Patents

Fundus imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2017127459A
JP2017127459A JP2016008524A JP2016008524A JP2017127459A JP 2017127459 A JP2017127459 A JP 2017127459A JP 2016008524 A JP2016008524 A JP 2016008524A JP 2016008524 A JP2016008524 A JP 2016008524A JP 2017127459 A JP2017127459 A JP 2017127459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
fundus
confocal image
detection system
image detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016008524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
渉 山口
Wataru Yamaguchi
渉 山口
智朗 川上
Tomoaki Kawakami
智朗 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016008524A priority Critical patent/JP2017127459A/en
Publication of JP2017127459A publication Critical patent/JP2017127459A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fundus imaging apparatus capable of imaging ocular fundus with high resolution by a confocal image detection system and a non-confocal image detection system.SOLUTION: A fundus imaging apparatus includes a light source, an illumination optical system for scanning the light from the light source on an eye to be examined, a confocal image detection system and a non-confocal image detection system for taking a confocal image and a non-confocal image of ocular fundus respectively based on the light from the ocular fundus, a light receiving optical system including an optical path in common with the illumination optical system for guiding the light from the ocular fundus to the confocal image detection system and the non-confocal image detection system, a polarization beam splitter disposed in the common optical path for transmitting a light of a linear polarization component in a first polarization direction of the light from the light source, and reflecting a light of a linear polarization component in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction, a λ/4 plate disposed between the polarization beam splitter and the eye to be examined in the common optical path, and a polarization element disposed in an optical path of the non-confocal image detection system for transmitting a light of a linear polarization component orthogonal to a light of a linear polarization component guided by the λ/4 plate from the polarization beam splitter.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、眼底撮像装置に関する。   The present invention relates to a fundus imaging apparatus.

被検査物(例えば、眼の網膜を始めとする眼底の生体組織)の画像取得を非侵襲で行う眼底撮像装置の一つとして、2次元画像を取得可能なSLO(Scanning Laser Ophthalmoscope:走査レーザー検眼鏡)が知られている。SLOは、偏向器を用いて光を網膜上で走査させ、反射又は散乱された光を検出して、2次元画像を形成する。また、SLOに関し、画像取得に際して、補償光学(AO:Adaptive Optics)の技術を用いて眼球内で乱れた波面を検出し、これを相殺する波面収差補正器を用いる装置も提案されている。   SLO (Scanning Laser Ophthalmoscope) that can acquire a two-dimensional image as one of fundus imaging devices that non-invasively acquire an image of an object to be inspected (for example, a living tissue of the fundus including the retina of the eye) Glasses) are known. The SLO scans light on the retina using a deflector, detects reflected or scattered light, and forms a two-dimensional image. In addition, regarding SLO, an apparatus using a wavefront aberration corrector that detects a wavefront disturbed in an eyeball using an adaptive optics (AO: Adaptive Optics) technique and cancels the wavefront has been proposed.

眼底撮像装置においては、眼底からの微弱な光を精度良く検出するために、以下に記載の方法が提案されている。非特許文献1には、共焦点像検出系と、共焦点像検出系に比べて被写界深度の深い非共焦点像検出系を用いて、眼底からの微弱な光を検出する方法について記載されている。具体的には、共焦点像検出系を用いて眼底からの光を検出して共焦点画像を生成すると同時に、非共焦点像検出系を用いて眼底からの光を分割して検出し、それらの強度の差分から差分画像(非共焦点画像)を生成する。これにより、眼底からの微弱な光から共焦点画像と非共焦点画像に関する差分画像とをそれぞれ取得することで、眼底の画像情報を高解像度で取得できるとしている。   In the fundus imaging apparatus, the following method has been proposed in order to accurately detect weak light from the fundus. Non-Patent Document 1 describes a method for detecting weak light from the fundus using a confocal image detection system and a non-confocal image detection system having a deep depth of field compared to the confocal image detection system. Has been. Specifically, a confocal image detection system is used to detect light from the fundus and generate a confocal image, while a non-confocal image detection system is used to divide and detect light from the fundus. A difference image (non-confocal image) is generated from the difference in intensity. As a result, the fundus image information can be acquired with high resolution by acquiring the confocal image and the difference image related to the non-confocal image from the weak light from the fundus.

ここで、眼底からの光を検出する際には、光学部材の各面や眼からの不要な反射光又は散乱光が受光素子の検出面に到達すると、光の検出精度が低下して画像の解像度が低下するという問題がある。そこで、これら不要光の検出に伴う問題を解決するために、撮像に用いる光の偏光特性を利用して不要光を低減する方法がこれまでに提案されている。   Here, when detecting light from the fundus, if unnecessary reflected light or scattered light from each surface of the optical member or the eye reaches the detection surface of the light receiving element, the light detection accuracy decreases and the image There is a problem that the resolution is lowered. Therefore, in order to solve the problems associated with the detection of unnecessary light, methods for reducing unnecessary light using the polarization characteristics of light used for imaging have been proposed.

特許文献1には、偏光ビームスプリッタとλ/4板を備えた共焦点像検出系を用いて、眼の光学特性を測定する装置について記載されている。特許文献1では、偏光ビームスプリッタとλ/4板を用いて、眼底表面からの反射光と、眼底表面から微小量だけ内部側の位置で散乱・反射された不要な光を分離する。これにより、不要な光を遮断して、眼底表面からの反射光のみを光電検出器で検出することで、高精度に眼光学特性を測定できるとしている。   Patent Document 1 describes an apparatus for measuring optical characteristics of an eye using a confocal image detection system including a polarizing beam splitter and a λ / 4 plate. In Patent Document 1, a polarization beam splitter and a λ / 4 plate are used to separate reflected light from the fundus surface and unnecessary light scattered and reflected at a position on the inner side by a minute amount from the fundus surface. Thereby, unnecessary light is blocked and only the reflected light from the fundus surface is detected by the photoelectric detector, so that the eye optical characteristics can be measured with high accuracy.

しかし、偏光ビームスプリッタとλ/4板を用いて不要光を遮断する方法においては、偏光ビームスプリッタの消光比の特性上、強度の小さな不要光が受光素子で検出される場合がある。このため、非共焦点像検出系においては、分割して検出した光の強度の差分値から生成される差分画像に、不要光に起因した誤差が生じて、検出精度が低下するという問題が発生する。   However, in the method of blocking unnecessary light using a polarizing beam splitter and a λ / 4 plate, unnecessary light with low intensity may be detected by the light receiving element due to the characteristics of the extinction ratio of the polarizing beam splitter. For this reason, in the non-confocal image detection system, there is a problem that an error caused by unnecessary light occurs in the difference image generated from the difference value of the intensity of the light detected by dividing, and the detection accuracy is lowered. To do.

また、偏光ビームスプリッタの代わりに偏光板を用いて、偏光板とλ/4板で不要光を遮断する場合には、不要光とともに眼底からの光の強度も低下する。ここで、共焦点像検出系においては、眼底からの光の検出強度が低下すると、光源や補償光学系、受光素子等で生じる誤差の影響により、検出される信号のS/N比が低下して検出精度が低下するという問題が生じる。   In addition, when a polarizing plate is used in place of the polarizing beam splitter and unnecessary light is blocked by the polarizing plate and the λ / 4 plate, the intensity of light from the fundus is reduced along with the unnecessary light. Here, in the confocal image detection system, when the detection intensity of light from the fundus decreases, the S / N ratio of the detected signal decreases due to the influence of errors generated in the light source, the compensation optical system, the light receiving element, and the like. As a result, the detection accuracy decreases.

特許第4618592号Japanese Patent No. 4618592

In Vivo Imaging of Human Cone Photoreceptor Inner Segments(Invest Opthalmol Vis Sci.2014:55:4244−4251.DOI:10.1167/iovs.14−14542)In Vivo Imaging of Human Cone Photoceptor Inner Segments (Invest Optalmol Vis Sci. 2014: 55: 4244-4251.DOI: 10.1167 / iovs.14-14542)

本発明は、上記事情を鑑み、共焦点像検出系と非共焦点像検出系により眼底を高解像度で撮像可能な眼底撮像装置を提供する。   In view of the above circumstances, the present invention provides a fundus imaging apparatus capable of imaging the fundus with high resolution using a confocal image detection system and a non-confocal image detection system.

本発明の一実施態様による眼底撮像装置は、光源と、被検眼に対して前記光源からの光を照射して走査する照明光学系と、前記被検眼の眼底からの光に基づいて、該被検眼の眼底の共焦点像を撮像する共焦点像検出系と、前記眼底からの光に基づいて、前記眼底の非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系と、前記照明光学系との共通光路を含み、前記眼底からの光を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系に導く受光光学系と、前記照明光学系及び前記受光光学系の前記共通光路内に配置され、前記光源からの光のうち、第1の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第1の偏光方向と直交する第2の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタと、前記共通光路内において、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間に配置されたλ/4板と、前記非共焦点像検出系の光路内に配置され、前記偏光ビームスプリッタから前記λ/4板に導かれる前記第1又は第2の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光素子とを備える。   A fundus imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source, an illumination optical system that scans the eye to be examined by irradiating light from the light source, and light from the fundus of the eye to be examined. A confocal image detection system that captures a confocal image of the fundus of the optometry, a non-confocal image detection system that captures a non-confocal image of the fundus based on light from the fundus, and the illumination optical system A light receiving optical system that includes a common optical path and guides light from the fundus to the confocal image detection system and the non-confocal image detection system, and is disposed in the common optical path of the illumination optical system and the light receiving optical system, A polarization beam splitter that transmits light of a linearly polarized light component in a first polarization direction out of light from the light source and reflects light of a linearly polarized light component in a second polarization direction orthogonal to the first polarization direction; , In the common optical path, the polarizing beam splitter and the A λ / 4 plate disposed between the optometry and the first or second polarization direction disposed in the optical path of the non-confocal image detection system and guided from the polarization beam splitter to the λ / 4 plate. A polarizing element that transmits light of a linearly polarized light component orthogonal to the light of the linearly polarized light component.

本発明によれば、共焦点像検出系と非共焦点像検出系を用いて被検者の眼底を高解像度で撮像する眼底撮像装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fundus imaging apparatus that images the fundus of a subject with high resolution using a confocal image detection system and a non-confocal image detection system.

本発明の第1実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。1 shows a schematic configuration of a fundus imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 眼底撮像装置における検出精度の低下について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fall of the detection accuracy in a fundus imaging device. 本発明の第2実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。3 shows a schematic configuration of a fundus imaging apparatus according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る偏光板と光の角度の関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the polarizing plate which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and the angle of light. 本発明の第3実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。4 shows a schematic configuration of a fundus imaging apparatus according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る偏光板と光の角度の関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the polarizing plate which concerns on 3rd Embodiment of this invention, and the angle of light.

以下に、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用い、重複する説明は省略する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。なお、以下に記載される共焦点像とは、光源と被検物とミラー部材の三つが共役な位置に配置される共焦点光学系の構成において、ミラー部材に結像する光を検出器で検出した場合に取得される像を意味する。また、非共焦点像とは、上記の構成において、ミラー部材に結像しない光を検出器で検出した場合に取得される像を意味する。   Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals are used in the drawings to denote the same or functionally similar elements, and redundant description is omitted. However, dimensions, materials, shapes, relative positions of components, and the like described in the following embodiments are arbitrary and can be changed according to the configuration of the apparatus to which the present invention is applied or various conditions. In addition, the confocal image described below is a confocal optical system configuration in which three of a light source, a test object, and a mirror member are arranged at conjugate positions. It means an image acquired when it is detected. In addition, the non-confocal image means an image obtained when the detector detects light that does not form an image on the mirror member in the above configuration.

[第1実施形態]
第1実施形態による撮像装置の概略的な構成について、図1(A)を参照して説明する。図1(A)は、第1実施形態による、補償光学系が設けられた眼底撮像装置100の概略的な構成を示す。また、図1(A)には、被検眼20の眼底20rを撮像する際の光線が示される。なお、後述のように、波面センサ等は被検眼瞳20pに対し共役な位置に配置されるが、図1(A)に示される当該光線は、当該波面センサ等と被検眼瞳20pとが共役な位置に配置されることを示す光線とは異なる点に留意されたい。
[First Embodiment]
A schematic configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a schematic configuration of a fundus imaging apparatus 100 provided with an adaptive optics system according to the first embodiment. FIG. 1A shows light rays when imaging the fundus 20r of the eye 20 to be examined. As will be described later, the wavefront sensor or the like is disposed at a position conjugate with the eye pupil 20p, but the light shown in FIG. 1A is conjugated with the wavefront sensor or the like and the eye pupil 20p. Note that this is different from the rays that indicate that they are placed at different positions.

眼底撮像装置100には、大別して、光源10、波面補正系116と走査系117を含む照明光学系110、波面検出系120、受光光学系130、共焦点像検出系140、非共焦点像検出系150、制御部160及び表示部170が設けられている。   The fundus imaging apparatus 100 is roughly divided into a light source 10, an illumination optical system 110 including a wavefront correction system 116 and a scanning system 117, a wavefront detection system 120, a light receiving optical system 130, a confocal image detection system 140, and a non-confocal image detection. A system 150, a control unit 160, and a display unit 170 are provided.

光源10から出射された光は、照明光学系110に含まれる波面補正系116と走査系117を通過して、被検物である被検眼20に照射される。そして、被検眼20の眼底20rで反射又は散乱された光は、照明光学系110との共通光路を含む受光光学系130に入射し、走査系117と波面補正系116を再度通過する。その後、当該戻り光の一部は、照明光学系110と受光光学系130との共通光路に設けられたビームスプリッタ14で反射され、波面検出系120で検出される。一方、当該戻り光の他の部分は、ビームスプリッタ14を透過し、照明光学系110と受光光学系130との共通光路に設けられた偏光ビームスプリッタ13で反射され、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150に到達する。   The light emitted from the light source 10 passes through the wavefront correction system 116 and the scanning system 117 included in the illumination optical system 110 and is irradiated to the eye 20 to be examined. The light reflected or scattered by the fundus 20r of the eye 20 to be examined enters the light receiving optical system 130 including a common optical path with the illumination optical system 110, and passes through the scanning system 117 and the wavefront correction system 116 again. Thereafter, a part of the return light is reflected by the beam splitter 14 provided in the common optical path of the illumination optical system 110 and the light receiving optical system 130 and detected by the wavefront detection system 120. On the other hand, the other part of the return light passes through the beam splitter 14 and is reflected by the polarization beam splitter 13 provided in the common optical path of the illumination optical system 110 and the light receiving optical system 130, and the confocal image detection system 140. The non-confocal image detection system 150 is reached.

波面補正系116は、波面検出系120で検出された光に含まれる波面収差の情報に基づき、被検眼20からの戻り光の収差を補正する。共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150は当該収差が補正された光を検出する。制御部160は、共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150で取得した情報に基づいて、眼底20rの画像を生成する。なお、眼底撮像装置100においては、被検眼20の眼底20rからの光を共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150に導く受光光学系130が照明光学系110との共通光路を含む構成である。これに対し、受光光学系130が照明光学系110との共通光路のみから構成されてもよい。   The wavefront correction system 116 corrects the aberration of the return light from the eye 20 based on the information on the wavefront aberration included in the light detected by the wavefront detection system 120. The confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 detect light whose aberration has been corrected. The control unit 160 generates an image of the fundus oculi 20r based on information acquired by the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. In the fundus imaging apparatus 100, the light receiving optical system 130 that guides the light from the fundus 20r of the eye 20 to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 includes a common optical path with the illumination optical system 110. It is a configuration. On the other hand, the light receiving optical system 130 may be configured only by a common optical path with the illumination optical system 110.

本実施形態による眼底撮像装置100では、非共焦点像検出系150の光路内に、偏光板60が設けられている。そして、偏光板60は、透過させる光の直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ13で透過されてλ/4板19に導かれる第1の偏光方向の直線偏光成分と直交するように配置される。これにより、共焦点像検出系140で検出される光の強度の低下に伴う誤差の発生を抑えつつ、非共焦点像検出系150で不要光を遮断して検出することで、被検眼の眼底20rの画像を高解像度で取得することができる。この理由については、図2(A)及び(B)を用いて後で詳しく説明する。   In the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment, a polarizing plate 60 is provided in the optical path of the non-confocal image detection system 150. The polarizing plate 60 is arranged so that the linearly polarized light component of the transmitted light is orthogonal to the linearly polarized light component in the first polarization direction that is transmitted by the polarizing beam splitter 13 and guided to the λ / 4 plate 19. As a result, the non-confocal image detection system 150 detects and blocks unnecessary light while suppressing the occurrence of errors due to a decrease in the intensity of light detected by the confocal image detection system 140. A 20r image can be acquired with high resolution. The reason for this will be described later in detail with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B).

以下、図1(A)乃至(C)を用いて、本実施形態による眼底撮像装置100の構成について詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

光源10は、眼底撮像装置100に含まれる、眼底20rを高解像度に撮像するAO−SLO用の光源であり、中心波長が800nm〜850nmで、半値幅が50nm程度の光を発するSLD(Superluminescent iode)光源である。AO−SLO用の光源としては、通常のLED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)を用いても良い。また、波長帯域の広いSLD光源を用いることにより、画像上にノイズとして現れるスペックルの影響を低減することができる。   The light source 10 is a light source for AO-SLO, which is included in the fundus imaging apparatus 100, and images the fundus 20r with high resolution. The light source 10 emits light having a center wavelength of 800 nm to 850 nm and a half width of about 50 nm. ) Light source. As a light source for AO-SLO, a normal LED (Light Emitting Diode) or LD (Laser Diode) may be used. Further, by using an SLD light source having a wide wavelength band, it is possible to reduce the influence of speckle that appears as noise on an image.

照明光学系110には、コリメータレンズ12、偏光ビームスプリッタ13、ビームスプリッタ14、レンズ15、波面補正系116、走査系117、レンズ18、λ/4板19及びλ/4板駆動部91が設けられている。   The illumination optical system 110 includes a collimator lens 12, a polarizing beam splitter 13, a beam splitter 14, a lens 15, a wavefront correction system 116, a scanning system 117, a lens 18, a λ / 4 plate 19, and a λ / 4 plate driving unit 91. It has been.

光源10からファイバー11で導光された光は、照明光学系110に入射し、コリメータレンズ12により平行光となった後に、偏光ビームスプリッタ13に入射する。   The light guided from the light source 10 by the fiber 11 enters the illumination optical system 110, becomes parallel light by the collimator lens 12, and then enters the polarization beam splitter 13.

偏光ビームスプリッタ13は、コリメータレンズ12を通って入射した光のうち、Y軸方向に振動する直線偏光の光(P偏光)を透過させる。例えば、偏光ビームスプリッタ13として、P偏光を透過させて、X軸方向に振動する直線偏光の光(S偏光)を反射させる特性を有し、P偏光とS偏光の偏光消光比がTp:Ts>100:1の特性のものを使用することができる。また、偏光特性に起因した誤差を低減する場合には、P偏光とS偏光の偏光消光比がTp:Ts>1000:1の特性のものを使用しても良い。本実施形態では、偏光ビームスプリッタ13で透過される第1の偏光方向の直線偏光(P偏光)成分が、眼底20rに導かれる構成例について説明する。これに対し、S偏光を透過させ、P偏光を反射させる特性を有する偏光ビームスプリッタを用いることもできる。   The polarization beam splitter 13 transmits linearly polarized light (P-polarized light) that vibrates in the Y-axis direction out of light incident through the collimator lens 12. For example, the polarization beam splitter 13 has a characteristic of transmitting P-polarized light and reflecting linearly-polarized light (S-polarized light) oscillating in the X-axis direction, and the polarization extinction ratio of P-polarized light and S-polarized light is Tp: Ts. Those with characteristics> 100: 1 can be used. In order to reduce the error due to the polarization characteristic, a characteristic having a polarization extinction ratio of P polarization and S polarization of Tp: Ts> 1000: 1 may be used. In the present embodiment, a configuration example in which the linearly polarized light (P-polarized light) component in the first polarization direction transmitted through the polarization beam splitter 13 is guided to the fundus 20r will be described. On the other hand, it is also possible to use a polarization beam splitter having the characteristics of transmitting S-polarized light and reflecting P-polarized light.

偏光ビームスプリッタ13を透過した光は、ビームスプリッタ14に入射する。ビームスプリッタ14は、所定の透過率に従って、入射した光を透過させる。ビームスプリッタ14を透過した光は、レンズ15を介して波面補正系116に導かれる。なお、ビームスプリッタ14の透過率は、任意であってよいが、眼底20rからの光に対する波面検出系120での検出光の光量比を考慮して設定されることができる。例えば、眼底20rからの光の10%を波面検出系120に導くように、ビームスプリッタ14の透過率を設定しても良い。   The light transmitted through the polarizing beam splitter 13 enters the beam splitter 14. The beam splitter 14 transmits incident light according to a predetermined transmittance. The light transmitted through the beam splitter 14 is guided to the wavefront correction system 116 via the lens 15. The transmittance of the beam splitter 14 may be arbitrary, but can be set in consideration of the light amount ratio of the detection light in the wavefront detection system 120 to the light from the fundus 20r. For example, the transmittance of the beam splitter 14 may be set so that 10% of the light from the fundus 20r is guided to the wavefront detection system 120.

波面補正系116には、レンズ16a,16b及び波面補正デバイス66が設けられている。各光学部材の配置については、レンズ16aの後側(像側(紙面左側))焦点位置がレンズ15の前側(物体側(紙面右側))焦点位置と、レンズ16aの前側焦点位置がレンズ16bの後側焦点位置と、略一致するようにそれぞれ配置される。また、波面補正デバイス66は、レンズ16aの前側焦点位置及びレンズ16bの後側焦点位置に相当する位置に配置される。波面補正デバイス66は、被検眼瞳20pと共役な位置に配置されることにより、後述の波面検出系120で取得した波面収差の情報に基づき、被検眼20で生じる波面収差の補正を行う。なお、本実施形態においては、被検眼20で生じる収差を検出する波面検出系120と、その情報に基づいて補正する波面補正系116を併せて、補償光学系と呼ぶ。   The wavefront correction system 116 includes lenses 16 a and 16 b and a wavefront correction device 66. Regarding the arrangement of each optical member, the rear side (image side (left side of the paper)) focal position of the lens 16a is the front focal point (object side (right side of the paper)) of the lens 15, and the front focal position of the lens 16a is that of the lens 16b. They are arranged so as to substantially coincide with the rear focal position. The wavefront correction device 66 is disposed at a position corresponding to the front focal position of the lens 16a and the rear focal position of the lens 16b. The wavefront correction device 66 is arranged at a position conjugate with the eye pupil 20p to correct the wavefront aberration generated in the eye 20 based on information on the wavefront aberration acquired by the wavefront detection system 120 described later. In the present embodiment, the wavefront detection system 120 that detects the aberration generated in the eye 20 and the wavefront correction system 116 that corrects based on the information are collectively referred to as an adaptive optical system.

波面補正デバイス66の具体例としては、LCOS−SLM(Liquid Crystal On Silicon−Spatial Light Modulator)及びDM(Defomable Mirror)が挙げられる。DMは、偏光に依存することなく収差を補正可能であるため、一つのDMで収差補正が可能である。これに対して、LCOSは、液晶分子の複屈折を利用し、光の位相を制御して波面を補正するという原理上、全ての波面を補正するためには各々直角に配置された二つのLCOS−SLMを使用する必要がある。このため、例えば、波面補正デバイス66としてLCOS−SLMを用いる場合には、二回結像の波面補正系116を構成し、被検眼瞳20pと共役な位置に、それぞれ二つのLCOS−SLMを配置することが好ましい。   Specific examples of the wavefront correction device 66 include LCOS-SLM (Liquid Crystal On Silicon-Spatial Light Modulator) and DM (Deformable Mirror). Since DM can correct aberrations without depending on polarization, aberration correction can be performed with one DM. On the other hand, LCOS uses the birefringence of liquid crystal molecules to control the wavefront by controlling the phase of light, and in order to correct all wavefronts, two LCOSs arranged at right angles are used. -SLM must be used. For this reason, for example, when an LCOS-SLM is used as the wavefront correction device 66, the wavefront correction system 116 that forms a double image is formed, and two LCOS-SLMs are arranged at positions conjugate to the eye pupil 20p. It is preferable to do.

ビームスプリッタ14を透過し波面補正系116に入射した光は、波面補正系116を通過して走査系117に入射する。   The light that has passed through the beam splitter 14 and entered the wavefront correction system 116 passes through the wavefront correction system 116 and enters the scanning system 117.

走査系117には、レンズ17a,17b及び走査部77が設けられている。各光学部材の配置については、レンズ17aの後側焦点位置がレンズ16bの前側焦点位置と、レンズ17aの前側焦点位置がレンズ17bの後側焦点位置と、略一致するように配置される。また、走査部77は、レンズ17aの前側焦点位置及びレンズ17bの後側焦点位置に相当する位置に配置される。   The scanning system 117 is provided with lenses 17 a and 17 b and a scanning unit 77. The optical members are arranged so that the rear focal position of the lens 17a substantially coincides with the front focal position of the lens 16b and the front focal position of the lens 17a substantially coincides with the rear focal position of the lens 17b. The scanning unit 77 is disposed at a position corresponding to the front focal position of the lens 17a and the rear focal position of the lens 17b.

走査部77にはガルバノスキャナや共振スキャナ、ポリゴンミラー等が用いられる。走査部77は、被検眼瞳20pと共役な位置に配置され、制御部160の制御によってある一定の角度範囲で回転される。これにより、走査系117は、入射する光源10からの光を眼底20rに導いて照射し、眼底20r上の所望の範囲内で走査する。例えば、二回結像の走査系117において、走査部77として、副走査を担う走査手段と、副走査に比べて高速な主走査を担う高速走査手段とを配置して組み合わせることで、眼底20r上に照射される光を二次元に走査することができる。走査系117による走査範囲の具体例として、眼底20rにおいて0.3mm×0.3mmの微小領域や、微小領域に比べて広い1.0mm×1.0mmの領域、又は0.3mm×1.0mmのような長方形の領域を走査させても良い。   For the scanning unit 77, a galvano scanner, a resonant scanner, a polygon mirror, or the like is used. The scanning unit 77 is disposed at a position conjugate with the eye to be examined 20p, and is rotated within a certain angle range under the control of the control unit 160. Thereby, the scanning system 117 guides and irradiates the light from the incident light source 10 to the fundus 20r, and scans within a desired range on the fundus 20r. For example, in the scanning system 117 that forms a double image, the scanning unit 77 includes a scanning unit that performs sub-scanning and a high-speed scanning unit that performs high-speed main scanning compared to the sub-scanning, thereby combining the fundus 20r. The light irradiated thereon can be scanned two-dimensionally. As a specific example of the scanning range by the scanning system 117, a 0.3 mm × 0.3 mm micro area on the fundus 20r, a 1.0 mm × 1.0 mm area wider than the micro area, or 0.3 mm × 1.0 mm. A rectangular region such as

また、走査系117には、レンズ17bの位置を光軸方向(Z方向)に移動させ、フォーカス調整させる駆動機構78が設けられている。駆動機構78は、共焦点像検出系140や非共焦点像検出系150、波面検出系120の検出結果に基づき、被検眼20の視度に応じてレンズ17bのフォーカス調整を行うように制御部160によって制御される。具体的には、駆動機構78は、検出された被検眼20の画像におけるデフォーカス(ボケ)や波面センサで検出されたデフォーカス成分の収差に基づいて、レンズ17bのフォーカス位置を調整する。これにより、共焦点像検出系140の受光素子43、非共焦点像検出系150の受光素子55a,55b及び眼底20rを共役関係とすることができる。制御部160は、これらの受光素子43,55a,55bで取得した情報に基づいて被検眼20の眼底20rの画像を生成する。なお、共焦点像検出系140の受光素子43及び非共焦点像検出系150の受光素子55a,55bは、眼底20rからの戻り光の強度を検出できればよく、必ずしも眼底20rと共役である必要はない。なお、走査部77及び駆動機構78は、制御部160とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。   Further, the scanning system 117 is provided with a drive mechanism 78 that moves the position of the lens 17b in the optical axis direction (Z direction) to adjust the focus. The drive mechanism 78 controls the focus of the lens 17b according to the diopter of the eye 20 based on the detection results of the confocal image detection system 140, the non-confocal image detection system 150, and the wavefront detection system 120. 160. Specifically, the drive mechanism 78 adjusts the focus position of the lens 17b based on the defocus (blur) in the detected image of the eye 20 and the aberration of the defocus component detected by the wavefront sensor. Thereby, the light receiving element 43 of the confocal image detection system 140, the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150, and the fundus 20r can be in a conjugate relationship. The control unit 160 generates an image of the fundus 20r of the subject eye 20 based on the information acquired by the light receiving elements 43, 55a, and 55b. The light receiving element 43 of the confocal image detection system 140 and the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150 are only required to detect the intensity of the return light from the fundus 20r, and need not necessarily be conjugate with the fundus 20r. Absent. The scanning unit 77 and the driving mechanism 78 may be connected to a control unit separate from the control unit 160 and controlled by the control unit.

レンズ18は、後側焦点位置がレンズ17bの前側焦点位置と、レンズ18の前側焦点位置が被検眼瞳20pと、略一致するように配置される。これにより、眼底撮像装置100は、波面補正デバイス66、走査部77及び被検眼瞳20pが共役な位置関係となるように構成される。   The lens 18 is disposed such that the rear focal position substantially coincides with the front focal position of the lens 17b and the front focal position of the lens 18 substantially coincides with the eye pupil 20p to be examined. Thereby, the fundus imaging apparatus 100 is configured such that the wavefront correction device 66, the scanning unit 77, and the eye pupil 20p to be examined have a conjugate positional relationship.

λ/4板19は、レンズ18と被検眼20との間に配置される。λ/4板19は、偏光ビームスプリッタ13を透過したY軸方向に振動する直線偏光(P偏光)の光を、円偏光に変換する。円偏光に変換された光は、被検眼20に照射される。そして、被検眼20に照射された光は、被検眼20の眼底20rで反射及び散乱され、戻り光として受光光学系130に入射する。   The λ / 4 plate 19 is disposed between the lens 18 and the eye 20 to be examined. The λ / 4 plate 19 converts linearly polarized light (P-polarized light) that has passed through the polarization beam splitter 13 and vibrates in the Y-axis direction into circularly polarized light. The light converted into circularly polarized light is irradiated to the eye 20 to be examined. The light irradiated to the eye 20 is reflected and scattered by the fundus 20r of the eye 20 and enters the light receiving optical system 130 as return light.

受光光学系130には、照明光学系110との共通光路として、λ/4板19、レンズ18、走査系117、波面補正系116、レンズ15、ビームスプリッタ14及び偏光ビームスプリッタ13が含まれる。また、受光光学系130には、偏光ビームスプリッタ13によって反射された光を共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150に導くために、ミラー31及びレンズ32が設けられている。なお、受光光学系130には、λ/4板19が接続されるλ/4板駆動部91も含まれる。受光光学系130に入射する戻り光は、再びλ/4板19を通過する。   The light receiving optical system 130 includes a λ / 4 plate 19, a lens 18, a scanning system 117, a wavefront correction system 116, a lens 15, a beam splitter 14, and a polarizing beam splitter 13 as a common optical path with the illumination optical system 110. The light receiving optical system 130 is provided with a mirror 31 and a lens 32 in order to guide the light reflected by the polarization beam splitter 13 to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. The light receiving optical system 130 also includes a λ / 4 plate driving unit 91 to which the λ / 4 plate 19 is connected. The return light incident on the light receiving optical system 130 passes through the λ / 4 plate 19 again.

λ/4板19を通過した戻り光は、X軸方向に振動する直線偏光(S偏光)に変換されて、走査系117と波面補正系116を再度通過する。このため、本実施形態による眼底撮像装置100では、偏光ビームスプリッタ13から被検眼20に向かう往路と、被検眼20から偏光ビームスプリッタ13に向かう復路で、光の偏光特性が異なる。   The return light that has passed through the λ / 4 plate 19 is converted into linearly polarized light (S-polarized light) that vibrates in the X-axis direction, and passes again through the scanning system 117 and the wavefront correction system 116. For this reason, in the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment, the polarization characteristics of light are different between the forward path from the polarization beam splitter 13 to the eye 20 and the return path from the eye 20 to the polarization beam splitter 13.

なお、被検眼20の特性により、被検眼20に入射する光が眼底20rにおいて円偏光となっていない場合がある。この場合、被検眼20からの戻り光がλ/4板19を透過する際に、適切にS偏光に変換されず、戻り光の偏光特性に乱れが発生する可能性がある。これに対し、λ/4板19は、光軸を中心としてλ/4板19を回転させるλ/4板駆動部91に接続されており、λ/4板駆動部91により偏光特性の乱れを防止することができる。λ/4板駆動部91は、光軸を中心として回転する方向にλ/4板19の向きを回転させて微調整し、λ/4板19を通る光の偏光特性を調整するように、制御部160によって制御される。そのため、眼底撮像装置100では、λ/4板駆動部91を用いてλ/4板19の向き(位置)を調整することで、被検眼20に入射する光を眼底20rにおいて円偏光とすることができる。なお、本実施形態では、λ/4板駆動部91は制御部160に接続されているが、λ/4板駆動部91は制御部160とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。   Depending on the characteristics of the eye 20 to be examined, the light incident on the eye 20 to be examined may not be circularly polarized in the fundus 20r. In this case, when the return light from the eye 20 is transmitted through the λ / 4 plate 19, it is not appropriately converted to S-polarized light, and there is a possibility that the polarization characteristics of the return light are disturbed. On the other hand, the λ / 4 plate 19 is connected to a λ / 4 plate driving unit 91 that rotates the λ / 4 plate 19 about the optical axis, and the λ / 4 plate driving unit 91 causes the polarization characteristics to be disturbed. Can be prevented. The λ / 4 plate driving unit 91 performs fine adjustment by rotating the direction of the λ / 4 plate 19 in the direction of rotation about the optical axis, and adjusts the polarization characteristics of light passing through the λ / 4 plate 19. It is controlled by the control unit 160. Therefore, in the fundus imaging apparatus 100, by adjusting the direction (position) of the λ / 4 plate 19 using the λ / 4 plate driving unit 91, the light incident on the eye 20 to be examined is circularly polarized in the fundus 20r. Can do. In this embodiment, the λ / 4 plate driving unit 91 is connected to the control unit 160. However, the λ / 4 plate driving unit 91 is connected to a control unit separate from the control unit 160, and is controlled by the control unit. It may be controlled.

λ/4板19は、被検眼瞳20pと共役な位置の近傍で、かつ照明光学系110において被検眼20から最も近い位置に配置することができる。仮に、被検眼瞳20pと共役な位置でない場合には、λ/4板19に対して戻り光が斜めに入射することにより位相ずれが生じ、偏光特性に乱れが発生する可能性がある。また、被検眼20から離れた位置にλ/4板19が配置される場合には、λ/4板19と被検眼20との間に配置された光学部材で反射された不要光も、λ/4板19を介してS偏光となる。これにより、当該不要光も偏光ビームスプリッタ13で反射され、受光素子43,55a,55bで検出されるため、不要光に起因したノイズの発生により検出精度が低下する可能性がある。   The λ / 4 plate 19 can be arranged in the vicinity of a position conjugate with the eye pupil 20p to be examined and in the position closest to the eye 20 in the illumination optical system 110. If the position is not conjugate with the eye pupil 20p to be examined, there is a possibility that a phase shift occurs due to the return light incident obliquely on the λ / 4 plate 19 and the polarization characteristics are disturbed. When the λ / 4 plate 19 is disposed at a position away from the eye 20 to be examined, unnecessary light reflected by the optical member disposed between the λ / 4 plate 19 and the eye 20 to be examined is also λ. / 4 It becomes S polarized light through the plate 19. Accordingly, the unnecessary light is also reflected by the polarization beam splitter 13 and detected by the light receiving elements 43, 55a, and 55b. Therefore, detection accuracy may be reduced due to generation of noise caused by the unnecessary light.

λ/4板19、走査系117及び波面補正系116を通過した戻り光は、レンズ15を介してビームスプリッタ14に入射し、当該戻り光の一部がビームスプリッタ14によって反射され波面検出系120に導かれる。   The return light that has passed through the λ / 4 plate 19, the scanning system 117, and the wavefront correction system 116 enters the beam splitter 14 through the lens 15, and a part of the return light is reflected by the beam splitter 14 and the wavefront detection system 120. Led to.

波面検出系120には、ミラー21、レンズ22a,22b、絞り23、偏光板24及び波面センサ25が設けられる。各光学部材は、絞り23が眼底20rと、波面センサ25が被検眼瞳20pと、それぞれ共役な位置関係となるように配置される。   The wavefront detection system 120 includes a mirror 21, lenses 22a and 22b, a diaphragm 23, a polarizing plate 24, and a wavefront sensor 25. Each optical member is disposed such that the diaphragm 23 has a conjugate positional relationship with the fundus 20r and the wavefront sensor 25 has a conjugate positional relationship with the eye pupil 20p.

絞り23は、眼底の画像を取得するためには不要である、被検眼20の角膜等からの反射光を遮光する。偏光板24は、被検眼20からのS偏光の光を透過し、それ以外の不要光を遮断する。波面センサ25は、マイクロレンズアレイとその焦点面に置かれたCCD等の撮像素子を含む。波面センサ25としては、例えば、ハルトマンシャックセンサを適用可能である。   The diaphragm 23 shields reflected light from the cornea and the like of the eye 20 to be examined, which is not necessary for acquiring a fundus image. The polarizing plate 24 transmits S-polarized light from the eye 20 and blocks other unnecessary light. The wavefront sensor 25 includes a microlens array and an image sensor such as a CCD placed on the focal plane thereof. As the wavefront sensor 25, for example, a Hartmann Shack sensor is applicable.

ビームスプリッタ14で反射されて波面検出系120に入射した戻り光は、ミラー21で反射されて、レンズ22a、絞り23、レンズ22b及び偏光板24を通り、波面センサ25に入射する。波面センサ25は、入射した戻り光を検出し、戻り光に含まれる被検眼20の波面収差の情報を取得する。補償光学系は、波面センサ25で取得した波面収差の情報に基づいて、波面補正デバイス66を駆動し被検眼20で生じる波面収差の補正を行う。なお、補償光学系では、不図示の制御部によって、波面センサ25で取得した波面収差の情報に基づいて波面補正デバイス66を制御しても良いし、制御部160によって同様に波面補正デバイス66を制御しても良い。   The return light reflected by the beam splitter 14 and incident on the wavefront detection system 120 is reflected by the mirror 21, passes through the lens 22 a, the diaphragm 23, the lens 22 b, and the polarizing plate 24 and enters the wavefront sensor 25. The wavefront sensor 25 detects the incident return light and acquires information on the wavefront aberration of the eye 20 included in the return light. The adaptive optics system drives the wavefront correction device 66 based on the wavefront aberration information acquired by the wavefront sensor 25 and corrects the wavefront aberration generated in the eye 20 to be examined. In the adaptive optical system, the wavefront correction device 66 may be controlled by a control unit (not shown) based on the information on the wavefront aberration acquired by the wavefront sensor 25, or the wavefront correction device 66 may be similarly controlled by the control unit 160. You may control.

ビームスプリッタ14を透過した戻り光は、偏光ビームスプリッタ13で反射され、受光光学系130のミラー31及びレンズ32を介して、共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150に導かれる。   The return light transmitted through the beam splitter 14 is reflected by the polarization beam splitter 13 and guided to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 through the mirror 31 and the lens 32 of the light receiving optical system 130.

共焦点像検出系140には、ミラー部材41、レンズ42及び受光素子43が設けられる。偏光ビームスプリッタ13とミラー31で反射された戻り光は、レンズ32を介してミラー部材41に入射する。ミラー部材41に入射する光の一部はレンズ32によってミラー部材41の反射面上に集光され、ミラー部材41で反射された光は受光素子43によって受光され、検出される。なお、本実施形態による眼底撮像装置100では、ミラー部材41は、共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150における共通の光学要素として設けられている。   The confocal image detection system 140 is provided with a mirror member 41, a lens 42, and a light receiving element 43. The return light reflected by the polarization beam splitter 13 and the mirror 31 enters the mirror member 41 via the lens 32. Part of the light incident on the mirror member 41 is collected on the reflection surface of the mirror member 41 by the lens 32, and the light reflected by the mirror member 41 is received and detected by the light receiving element 43. In the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment, the mirror member 41 is provided as a common optical element in the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150.

受光素子43は、検出した光に基づいて共焦点信号を生成し、共焦点信号を制御部160に送る。当該眼底20rからの光を受光素子43で検出して共焦点信号を生成する動作を、走査系117による二次元走査の範囲について行う。これにより、共焦点像検出系140は、眼底20rの共焦点像の撮像を行う。制御部160は、共焦点信号から受光素子43によって検出された光の強度分布を取得し、強度分布に基づいて眼底20rの共焦点画像を生成する。受光素子43には、フォトマルチプライヤチューブ(PMT)、アバランシェフォトダイオード(APD)及びフォトダイオード(PD)等を使用できる。   The light receiving element 43 generates a confocal signal based on the detected light and sends the confocal signal to the control unit 160. The operation of detecting the light from the fundus 20r by the light receiving element 43 and generating a confocal signal is performed for the range of two-dimensional scanning by the scanning system 117. Thereby, the confocal image detection system 140 captures a confocal image of the fundus 20r. The control unit 160 acquires the intensity distribution of the light detected by the light receiving element 43 from the confocal signal, and generates a confocal image of the fundus 20r based on the intensity distribution. As the light receiving element 43, a photomultiplier tube (PMT), an avalanche photodiode (APD), a photodiode (PD), or the like can be used.

受光光学系130及び共焦点像検出系140では、ミラー部材41の反射面と眼底20rが共役となるように各光学部材が配置される。すなわち、レンズ32は、前側焦点位置がレンズ15の後側焦点位置と、後側焦点位置がミラー部材41の反射面と略一致するように配置される。   In the light receiving optical system 130 and the confocal image detection system 140, the optical members are arranged so that the reflection surface of the mirror member 41 and the fundus 20r are conjugate. That is, the lens 32 is arranged such that the front focal position is substantially the same as the rear focal position of the lens 15 and the rear focal position is substantially coincident with the reflecting surface of the mirror member 41.

図1(B)は、図1(A)に示す眼底撮像装置100のミラー部材41の近傍を拡大して示し、図1(C)はXY平面におけるミラー部材41の概略的な構成を示す。ミラー部材41には、透過部41a,41b、反射部41c及び遮光部41dが設けられる。ミラー部材41に入射する戻り光のうち、反射部41cで反射された光はレンズ42を介して受光素子43に、透過部41a,41bを透過した光は非共焦点像検出系150に、それぞれ導かれる。   FIG. 1B shows an enlarged view of the vicinity of the mirror member 41 of the fundus imaging apparatus 100 shown in FIG. 1A, and FIG. 1C shows a schematic configuration of the mirror member 41 in the XY plane. The mirror member 41 is provided with transmission parts 41a and 41b, a reflection part 41c, and a light shielding part 41d. Of the return light incident on the mirror member 41, the light reflected by the reflecting portion 41c passes through the lens 42 to the light receiving element 43, and the light that passes through the transmitting portions 41a and 41b passes to the non-confocal image detection system 150, respectively. Led.

反射部41c及び透過部41a,41bの外径は、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150で求められる解像度に応じて、それぞれ設定されることができる。例えば、反射部41c及び透過部41a,41bの外径をそれぞれ、1〜2ADD(Airy Disk Diameter)及び10〜30ADD程度に設定しても良い。なお、ADDとは光のエアリーディスク径を意味し、エアリーディスク径をD、波長をλ、レンズ32を透過する光の開口数をNAとすると、エアリーディスク径Dは以下の式(1)から算出される。
D=1.22λ/NA ・・・式(1)
The outer diameters of the reflection unit 41c and the transmission units 41a and 41b can be set according to the resolutions required by the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150, respectively. For example, the outer diameters of the reflection part 41c and the transmission parts 41a and 41b may be set to about 1 to 2 ADD (Air Disk Diameter) and about 10 to 30 ADD, respectively. Note that ADD means the Airy disk diameter of light, where the Airy disk diameter is D, the wavelength is λ, and the numerical aperture of the light transmitted through the lens 32 is NA, the Airy disk diameter D is obtained from the following equation (1). Calculated.
D = 1.22λ / NA Formula (1)

非共焦点像検出系150には、ミラー部材41、レンズ51、偏光板60、偏光板調整部63、分岐プリズム53、レンズ54a,54b及び受光素子55a、55bが設けられる。非共焦点像検出系150では、例えば、各光学部材が、分岐プリズム53と受光素子55a,55bがそれぞれミラー部材41と共役関係となるように配置されることができる。   The non-confocal image detection system 150 includes a mirror member 41, a lens 51, a polarizing plate 60, a polarizing plate adjustment unit 63, a branching prism 53, lenses 54a and 54b, and light receiving elements 55a and 55b. In the non-confocal image detection system 150, for example, each optical member can be arranged such that the branching prism 53 and the light receiving elements 55a and 55b are conjugated with the mirror member 41, respectively.

ミラー部材41を透過した光は、レンズ51と偏光板60を介して、分岐プリズム53上に集光される。そして、ミラー部材41の透過部41aを透過した光は、分岐プリズム53で反射された後に、レンズ54aを介して受光素子55aで受光され、検出される。また、透過部41bを透過した光は、分岐プリズム53で反射された後に、レンズ54bを介して受光素子55bで受光され、検出される。これにより、非共焦点像検出系150では、共焦点像検出系140で検出される光以外の、眼底20rからの散乱光や反射光(戻り光)が、分岐プリズム53で分割された後に各受光素子55a,55bにより検出される。   The light transmitted through the mirror member 41 is condensed on the branching prism 53 via the lens 51 and the polarizing plate 60. The light transmitted through the transmission part 41a of the mirror member 41 is reflected by the branching prism 53, and then received and detected by the light receiving element 55a through the lens 54a. The light transmitted through the transmission part 41b is reflected by the branching prism 53 and then received and detected by the light receiving element 55b via the lens 54b. Thereby, in the non-confocal image detection system 150, each of the scattered light and reflected light (return light) from the fundus 20r other than the light detected by the confocal image detection system 140 is divided by the branching prism 53 and thereafter It is detected by the light receiving elements 55a and 55b.

受光素子55a,55bはそれぞれ、検出した光に基づいて非共焦点信号を生成し、非共焦点信号を制御部160に送る。当該眼底20rからの光を受光素子55a,55bで検出して非共焦点信号を生成する動作を、走査系117による二次元走査の範囲について行う。これにより、非共焦点像検出系150は、眼底20rの非共焦点像を撮像する。制御部160は、非共焦点信号から受光素子55a,55bによって検出されたそれぞれ光の強度分布を取得し、取得した強度分布の差分値に基づいて眼底20rの差分画像(非共焦点画像)を生成する。受光素子55a,55bには、受光素子43と同様に、フォトマルチプライヤチューブ(PMT)、アバランシェフォトダイオード(APD)、フォトダイオード(PD)等を使用できる。   Each of the light receiving elements 55 a and 55 b generates a non-confocal signal based on the detected light, and sends the non-confocal signal to the control unit 160. An operation of detecting light from the fundus 20r by the light receiving elements 55a and 55b and generating a non-confocal signal is performed for a range of two-dimensional scanning by the scanning system 117. Thereby, the non-confocal image detection system 150 captures a non-confocal image of the fundus 20r. The control unit 160 acquires the intensity distribution of each of the lights detected by the light receiving elements 55a and 55b from the non-confocal signal, and generates a difference image (non-confocal image) of the fundus 20r based on the acquired difference value of the intensity distribution. Generate. For the light receiving elements 55a and 55b, a photomultiplier tube (PMT), an avalanche photodiode (APD), a photodiode (PD), or the like can be used as in the light receiving element 43.

偏光板60は、S偏光を透過させるように配置される。これにより、非共焦点像検出系150では、偏光ビームスプリッタ13で反射された後にミラー部材41を透過した光のうち、不要光であるP偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板60で遮断され、S偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板60を透過する。このため、受光素子55a,55bはS偏光の直性偏光成分を有する光のみを検出する。   The polarizing plate 60 is disposed so as to transmit S-polarized light. As a result, in the non-confocal image detection system 150, light having a P-polarized linearly polarized light component that is unnecessary light out of the light that has been reflected by the polarization beam splitter 13 and then transmitted through the mirror member 41 is blocked by the polarizing plate 60. In addition, only light having a linearly polarized component of S-polarized light is transmitted through the polarizing plate 60. For this reason, the light receiving elements 55a and 55b detect only light having a direct polarization component of S polarization.

偏光板調整部63(調整部)は、戻り光の光軸(=Z軸方向)を中心として偏光板60を回転する方向に角度(向き)を調整可能な回転駆動機構を有する。偏光板調整部63は、制御部160に接続されており、制御部160の制御により、光軸を中心として偏光板60を回転調整することができる。なお、偏光板調整部63は、偏光板60の回転を制御する制御部160とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。   The polarizing plate adjustment unit 63 (adjustment unit) has a rotation drive mechanism capable of adjusting the angle (orientation) in the direction in which the polarizing plate 60 is rotated around the optical axis (= Z-axis direction) of the return light. The polarizing plate adjustment unit 63 is connected to the control unit 160, and can rotate and adjust the polarizing plate 60 about the optical axis under the control of the control unit 160. The polarizing plate adjustment unit 63 may be connected to a control unit separate from the control unit 160 that controls the rotation of the polarizing plate 60 and may be controlled by the control unit.

制御部160は、共焦点像検出系140の受光素子43及び非共焦点像検出系150の受光素子55a,55bに接続されており、これらからの信号に基づいて、共焦点画像及び非共焦点画像(差分画像)を生成する。また、制御部160は、表示部170に接続されており、生成した画像や被検眼20に関する情報などを表示部170に表示させることができる。さらに、制御部160は上述のように、走査部77、駆動機構78、λ/4板駆動部91及び偏光板調整部63等にも接続され、これらを制御することができる。   The control unit 160 is connected to the light receiving element 43 of the confocal image detection system 140 and the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150, and based on signals from these, the confocal image and the non-confocal image are detected. An image (difference image) is generated. The control unit 160 is connected to the display unit 170, and can display the generated image, information about the eye 20 to be examined, and the like on the display unit 170. Further, as described above, the control unit 160 is also connected to the scanning unit 77, the driving mechanism 78, the λ / 4 plate driving unit 91, the polarizing plate adjustment unit 63, and the like, and can control them.

なお、制御部160は、MPUやCPU、メモリ等を用いて眼底撮像装置100の内部に構成した演算器としても良いし、眼底撮像装置100とは別に汎用のコンピュータを用いた演算装置としても良い。また、表示部170は眼底撮像装置100の内部又は外部に設けられた任意のディスプレイ装置であって良い。なお、制御部160は、任意のインターフェース部材に接続されて、撮像した画像を外部に送信したり、接続される外部記憶装置に記憶させたりしても良い。また、制御部160は、当該任意のインターフェース部材を介した操作に基づいて、眼底の撮像範囲等を設定してもよい。   The control unit 160 may be an arithmetic unit configured inside the fundus imaging apparatus 100 using an MPU, CPU, memory, or the like, or may be an arithmetic apparatus using a general-purpose computer separately from the fundus imaging apparatus 100. . The display unit 170 may be an arbitrary display device provided inside or outside the fundus imaging apparatus 100. Note that the control unit 160 may be connected to an arbitrary interface member and transmit the captured image to the outside, or may be stored in a connected external storage device. Further, the control unit 160 may set an imaging range of the fundus based on an operation through the arbitrary interface member.

制御部160は、ミラー部材41において分割された透過部41a,41bを透過した光の強度の差分に基づいて差分画像を生成する。例えば、生成する差分画像の各画素について、受光素子55a,55bで検出された光の強度をそれぞれIa,Ibとし、差分画像の信号強度をIabとした場合に、差分画像の信号強度Iabは以下の式(2)から算出される。
Iab=(Ia−Ib)/(Ia+Ib) ・・・式(2)
The control unit 160 generates a difference image based on the difference in the intensity of light transmitted through the transmission units 41 a and 41 b divided in the mirror member 41. For example, for each pixel of the generated difference image, when the light intensities detected by the light receiving elements 55a and 55b are Ia and Ib and the signal intensity of the difference image is Iab, the signal intensity Iab of the difference image is Is calculated from the equation (2).
Iab = (Ia−Ib) / (Ia + Ib) (2)

なお、撮像に際しては、共焦点像検出系140と、共焦点像検出系140に比べて被写界深度が深い非共焦点像検出系150を用いて、眼底20rからの光をそれぞれ略同時に検出することができる。例えば、制御部160により、共焦点像検出系140の受光素子43と非共焦点像検出系150の受光素子55a,55bをそれぞれ制御して、眼底20rからの光を略同時に検出するように動作させることができる。これにより、走査系117によって二次元走査を行うことで、共焦点画像と差分画像(非共焦点画像)を略同時に取得することができる。   In imaging, the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 having a deeper depth of field than the confocal image detection system 140 are used to detect light from the fundus 20r substantially simultaneously. can do. For example, the control unit 160 controls the light receiving element 43 of the confocal image detection system 140 and the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150 so as to detect light from the fundus 20r substantially simultaneously. Can be made. Thereby, by performing two-dimensional scanning by the scanning system 117, a confocal image and a difference image (non-confocal image) can be acquired substantially simultaneously.

次に、図1乃至2(B)を参照して、眼底撮像装置100における光学部材の各面や眼からの不要光の影響について説明する。以下、図1に示す眼底撮像装置100において、偏光板60が設けられていない場合について述べる。   Next, the influence of unnecessary light from each surface of the optical member and the eye in the fundus imaging apparatus 100 will be described with reference to FIGS. Hereinafter, the case where the polarizing plate 60 is not provided in the fundus imaging apparatus 100 illustrated in FIG. 1 will be described.

照明光学系110における光学部材の各面からの反射光は、P偏光が支配的である。さらに、被検眼20で反射及び散乱された光(戻り光)においてもS偏光以外の光が含まれる可能性がある。偏光ビームスプリッタ13においては、消光比の特性上、S偏光に比べて低い反射率で、これらのP偏光の一部が反射され、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150に導かれてしまう。このとき、眼底20rからの光は強度が非常に弱いため、相対的に不要光の影響を無視することができない。   P-polarized light is dominant in the reflected light from each surface of the optical member in the illumination optical system 110. Furthermore, light (returned light) reflected and scattered by the eye 20 may include light other than S-polarized light. In the polarization beam splitter 13, a part of these P-polarized light is reflected at a lower reflectance than S-polarized light due to the extinction ratio characteristic, and is guided to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. It will be scratched. At this time, since the intensity of the light from the fundus 20r is very weak, the influence of unnecessary light cannot be ignored relatively.

また、不要光については、共焦点像検出系140に比べて、非共焦点像検出系150の方が影響を受けやすいという特徴がある。   In addition, unnecessary light has a feature that the non-confocal image detection system 150 is more susceptible to influence than the confocal image detection system 140.

例えば、ミラー部材41において、反射部41cの面積が非常に小さい構成の場合には、共焦点像検出系140に入射する不要光の強度は低減し、不要光が眼底20rからの光の検出精度に与える影響は小さくなる傾向にある。   For example, in the mirror member 41, when the area of the reflection part 41c is very small, the intensity of unnecessary light incident on the confocal image detection system 140 is reduced, and the detection accuracy of unnecessary light from the fundus 20r is reduced. The effect on the environment tends to be small.

一方で、非共焦点像検出系150においては、反射部41cに比べて透過部41a,41bの面積が大きいため、不要光がレンズ51,54a,54bを介して受光素子55a,55bに到達しやすい。ここで、例えば、透過部41a及び41bの外径は10〜30ADD、反射部41cの外径は1〜2ADD程度である。   On the other hand, in the non-confocal image detection system 150, since the areas of the transmission parts 41a and 41b are larger than those of the reflection part 41c, unnecessary light reaches the light receiving elements 55a and 55b via the lenses 51, 54a and 54b. Cheap. Here, for example, the outer diameters of the transmission parts 41a and 41b are about 10 to 30ADD, and the outer diameter of the reflection part 41c is about 1 to 2ADD.

さらに、非共焦点像検出系150を用いた差分画像の生成では、分割された透過部41a,41bを透過して検出された光の強度の差分値から差分画像を生成する。そのため、例えば、分割された透過部41a,41bの一方に偏って不要光が入射する場合には、検出した光の強度分布の差分を取ることで、差分画像における不要光の影響を低減することは困難である。   Further, in the generation of the difference image using the non-confocal image detection system 150, the difference image is generated from the difference value of the intensity of the light detected through the divided transmission parts 41a and 41b. Therefore, for example, when unnecessary light is incident on one of the divided transmission parts 41a and 41b, the influence of unnecessary light on the difference image is reduced by taking a difference in the intensity distribution of the detected light. It is difficult.

このため、非共焦点像検出系150は、共焦点像検出系140に比べて、不要光に起因したノイズの影響を受けやすく、誤差の発生により検出精度の低下が起こりやすい。   For this reason, the non-confocal image detection system 150 is more susceptible to noise caused by unnecessary light than the confocal image detection system 140, and the detection accuracy is likely to decrease due to the occurrence of an error.

ここで、図2(A)及び(B)を参照して、偏光板が用いられない場合及び偏光板が偏光ビームスプリッタ13とミラー31との間に設けられている場合について説明する。図2(A)は、図1(A)に示す眼底撮像装置100に比べて、偏光板が設けられていない眼底撮像装置200を示す。また、図2(B)は、図1(A)に示す眼底撮像装置100に比べて、偏光板360の配置が異なり、偏光板360が偏光ビームスプリッタ13とミラー31との間に設けられている眼底撮像装置300を示す。なお、図2(A)及び(B)に示す眼底撮像装置200,300において、眼底撮像装置100と同じ構成要素に関しては同一の参照符号を用い、説明を省略する。   Here, a case where a polarizing plate is not used and a case where the polarizing plate is provided between the polarizing beam splitter 13 and the mirror 31 will be described with reference to FIGS. FIG. 2A illustrates a fundus imaging apparatus 200 in which a polarizing plate is not provided as compared with the fundus imaging apparatus 100 illustrated in FIG. 2B is different from the fundus imaging apparatus 100 shown in FIG. 1A in the arrangement of the polarizing plate 360, and the polarizing plate 360 is provided between the polarizing beam splitter 13 and the mirror 31. The fundus imaging apparatus 300 is shown. Note that in the fundus imaging apparatuses 200 and 300 shown in FIGS. 2A and 2B, the same components as those in the fundus imaging apparatus 100 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図2(A)に示す眼底撮像装置200は偏光板が配置されない構成であるため、不要光であるP偏光を含む光が、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150でそれぞれ検出される。このとき、共焦点像検出系140で検出される光においては、眼底20rからの光の強度が不要光に比べて大きいため、不要光に起因する検出精度の低下は限定的であり、問題にはならない程度となる。一方で、非共焦点像検出系150においては、不要光が含まれる眼底20rからの光を透過部41a,41bを用いて分割する。そして、分割された光の強度の差分値から差分画像が生成されるため、受光素子55a,55bで検出する光に不要光に起因したノイズが含まれて、検出精度が低下する可能性がある。   Since the fundus imaging apparatus 200 illustrated in FIG. 2A has a configuration in which a polarizing plate is not disposed, light including P-polarized light that is unnecessary light is detected by the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150, respectively. Is done. At this time, in the light detected by the confocal image detection system 140, the intensity of the light from the fundus 20r is larger than that of unnecessary light, so that a decrease in detection accuracy due to unnecessary light is limited, which is problematic. It will not be. On the other hand, in the non-confocal image detection system 150, the light from the fundus 20r including unnecessary light is divided using the transmission parts 41a and 41b. Since the difference image is generated from the difference value of the intensity of the divided light, the light detected by the light receiving elements 55a and 55b includes noise due to unnecessary light, and the detection accuracy may be reduced. .

これに対し、図2(B)に示す眼底撮像装置300においては、偏光ビームスプリッタ13とミラー31の間に、偏光板360が配置される。偏光板360は、透過される直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ13で透過されたP偏光の直線偏光成分と直交するように配置される。すなわち、偏光板360は、偏光ビームスプリッタ13で反射されたS偏光の光を透過させ、不要光であるP偏光の光を遮断するように配置される。このとき、非共焦点像検出系150では、偏光板360により不要光が遮断されるため、不要光に起因したノイズは十分に小さく、眼底20rからの光を精度良く検出することができる。すなわち、非共焦点像検出系150においては、差分画像を生成する原理上、眼底20rからの光の強度の低下は問題にはならず、不要光の遮断により精度良く光を検出することができる。   In contrast, in the fundus imaging apparatus 300 shown in FIG. 2B, a polarizing plate 360 is disposed between the polarizing beam splitter 13 and the mirror 31. The polarizing plate 360 is disposed so that the linearly polarized light component transmitted is orthogonal to the linearly polarized light component of P-polarized light transmitted by the polarizing beam splitter 13. That is, the polarizing plate 360 is disposed so as to transmit the S-polarized light reflected by the polarizing beam splitter 13 and block the P-polarized light that is unnecessary light. At this time, in the non-confocal image detection system 150, since unnecessary light is blocked by the polarizing plate 360, noise caused by unnecessary light is sufficiently small, and light from the fundus 20r can be detected with high accuracy. That is, in the non-confocal image detection system 150, a decrease in the intensity of light from the fundus 20r is not a problem on the principle of generating a difference image, and light can be detected with high accuracy by blocking unnecessary light. .

一方、共焦点像検出系140では、偏光板360によって不要光とともに眼底20rからの光の強度も低下するため、眼底20rからの光に対する光源や補償光学系、受光素子で生じる電気的なノイズ等の影響が相対的に大きくなる。これにより、共焦点像検出系140では、検出される信号のS/N比が低下し、検出精度が低下する可能性がある。   On the other hand, in the confocal image detection system 140, the intensity of light from the fundus 20r as well as unnecessary light is reduced by the polarizing plate 360. Therefore, the light source, the compensation optical system for the light from the fundus 20r, electrical noise generated in the light receiving element, etc. The effect of is relatively large. As a result, in the confocal image detection system 140, the S / N ratio of the detected signal is lowered, and the detection accuracy may be lowered.

以上のように、図2(A)及び(B)に示す眼底撮像装置200,300においては、眼底撮像装置100に比べて、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150の両方で被検眼20の眼底20rを高解像度で撮像できないという問題がある。   As described above, in the fundus imaging apparatuses 200 and 300 shown in FIGS. 2A and 2B, compared to the fundus imaging apparatus 100, both the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 are used. There is a problem that the fundus 20r of the eye 20 to be examined cannot be imaged with high resolution.

続いて、本実施形態による眼底撮像装置100における偏光板60の位置調整について説明する。   Subsequently, position adjustment of the polarizing plate 60 in the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment will be described.

本実施形態においては、偏光板60は非共焦点像検出系150の光路内に配置される。また、偏光板60は、偏光板60を透過する光の直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ13で透過されてλ/4板19に導かれるP偏光の直線偏光成分と直交するように配置される。これにより、非共焦点像検出系150では、偏光ビームスプリッタ13で反射された後にミラー部材41を透過した光のうち、不要光であるP偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板60で遮断され、S偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板60を透過する。このため、受光素子55a,55bはS偏光の直性偏光成分を有する光のみを検出する。   In the present embodiment, the polarizing plate 60 is disposed in the optical path of the non-confocal image detection system 150. The polarizing plate 60 is arranged so that the linearly polarized light component transmitted through the polarizing plate 60 is orthogonal to the linearly polarized light component of P-polarized light transmitted through the polarizing beam splitter 13 and guided to the λ / 4 plate 19. . As a result, in the non-confocal image detection system 150, light having a P-polarized linearly polarized light component that is unnecessary light out of the light that has been reflected by the polarization beam splitter 13 and then transmitted through the mirror member 41 is blocked by the polarizing plate 60. In addition, only light having a linearly polarized component of S-polarized light is transmitted through the polarizing plate 60. For this reason, the light receiving elements 55a and 55b detect only light having a direct polarization component of S polarization.

また、共焦点像検出系140では、戻り光の光路内に偏光板60が配置されていないため、偏光ビームスプリッタ13で反射された後にミラー部材41で反射された光は、光の強度が低下することなく、受光素子43で検出される。   Further, in the confocal image detection system 140, since the polarizing plate 60 is not disposed in the optical path of the return light, the intensity of the light reflected by the mirror member 41 after being reflected by the polarization beam splitter 13 is reduced. Without being detected by the light receiving element 43.

従って、本実施形態の眼底撮像装置100においては、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150の両方で眼底を高解像度で撮像することができる。また、上述のように、制御部160により、共焦点像検出系140の受光素子43と非共焦点像検出系150の受光素子55a,55bをそれぞれ制御して、眼底20rからの光を略同時に検出するように動作させることができる。この場合、眼底撮像装置100は共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150の両方で略同時に眼底を高解像度で撮像することができる。   Therefore, in the fundus imaging apparatus 100 of the present embodiment, the fundus can be imaged with high resolution by both the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. Further, as described above, the control unit 160 controls the light receiving element 43 of the confocal image detection system 140 and the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150, respectively, so that light from the fundus 20r is substantially simultaneously. Can be operated to detect. In this case, the fundus imaging apparatus 100 can image the fundus with high resolution substantially simultaneously by both the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150.

上記のように、本実施形態による眼底撮像装置100は、光源10と、被検眼20に対して光源10からの光を照射して走査する照明光学系110とを備える。また、眼底撮像装置100は、被検眼20の眼底20rからの光に基づいて、眼底20rの共焦点像を撮像する共焦点像検出系140と、眼底20rからの光に基づいて、眼底20rの非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系150とを備える。さらに、眼底撮像装置100は、照明光学系110との共通光路を含み、眼底20rからの光を共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150に導く受光光学系130を備える。また、眼底撮像装置100は、前述の共通光路内に配置され、光源10からの光のうち、第1の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第1の偏光方向と直交する第2の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタ13を備える。さらに、眼底撮像装置100は、前述の共通光路内において、偏光ビームスプリッタ13と被検眼20の間に配置されたλ/4板19を備える。またさらに、眼底撮像装置100は、非共焦点像検出系150の光路内に配置され、偏光ビームスプリッタ13からλ/4板19に導かれる第1又は第2の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光板60(偏光素子)を備える。   As described above, the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes the light source 10 and the illumination optical system 110 that scans the subject eye 20 by irradiating light from the light source 10. In addition, the fundus imaging apparatus 100 includes a confocal image detection system 140 that captures a confocal image of the fundus 20r based on the light from the fundus 20r of the eye 20 to be examined, and the fundus 20r based on the light from the fundus 20r. A non-confocal image detection system 150 that captures a non-confocal image. Further, the fundus imaging apparatus 100 includes a light receiving optical system 130 that includes a common optical path with the illumination optical system 110 and guides light from the fundus 20r to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. Further, the fundus imaging apparatus 100 is disposed in the above-described common optical path, transmits light of a linearly polarized component of the first polarization direction out of the light from the light source 10, and is orthogonal to the first polarization direction. A polarization beam splitter 13 is provided that reflects light of a linearly polarized light component having two polarization directions. Furthermore, the fundus imaging apparatus 100 includes a λ / 4 plate 19 disposed between the polarization beam splitter 13 and the eye 20 to be examined in the above-described common optical path. Still further, the fundus imaging apparatus 100 is disposed in the optical path of the non-confocal image detection system 150, and is a linearly polarized light component of the first or second polarization direction guided from the polarization beam splitter 13 to the λ / 4 plate 19. A polarizing plate 60 (polarizing element) that transmits light of a linearly polarized light component orthogonal to is provided.

これにより、共焦点像検出系140における光量低下を回避しつつ、非共焦点像検出系150における不要光の検出を低減することができる。従って、本実施形態によれば、共焦点像検出系140と非共焦点像検出系150の両方で被検者の眼底20rを高解像度で撮像可能な眼底撮像装置を提供することができる。   Accordingly, it is possible to reduce the detection of unnecessary light in the non-confocal image detection system 150 while avoiding a decrease in the amount of light in the confocal image detection system 140. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a fundus imaging apparatus capable of imaging the fundus 20r of the subject with high resolution using both the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150.

また、眼底撮像装置100では、λ/4板19が、被検眼瞳20pと共役な位置に配置される。これにより、被検眼20からの光がλ/4板19に対して斜めに入射することによって、λ/4板19を通過して共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150に導かれ、光の偏光特性に乱れが発生することを防止できる。さらに、λ/4板19は、偏光ビームスプリッタ13と被検眼20の間で、共通光路において被検眼20から最も近い位置、すなわち、被検眼20に対して共通光路における他の光学部材よりも近い位置に配置される。このため、λ/4板19と被検眼20との間に配置された光学部材で反射された不要光に起因したノイズの発生により検出精度が低下することを防止することができる。   Further, in the fundus imaging apparatus 100, the λ / 4 plate 19 is disposed at a position conjugate with the eye pupil 20p to be examined. As a result, the light from the eye 20 is incident on the λ / 4 plate 19 at an angle, thereby passing through the λ / 4 plate 19 and being guided to the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150. In other words, it is possible to prevent the light polarization characteristics from being disturbed. Further, the λ / 4 plate 19 is between the polarizing beam splitter 13 and the eye 20 to be examined, the closest position from the eye 20 to be examined in the common optical path, that is, closer to the subject eye 20 than other optical members in the common optical path. Placed in position. For this reason, it is possible to prevent the detection accuracy from being lowered due to the generation of noise caused by unnecessary light reflected by the optical member disposed between the λ / 4 plate 19 and the eye 20 to be examined.

なお、本実施形態では、光源10から発せられ、偏光ビームスプリッタ13を透過した光がλ/4板19に導かれ、眼底20rからの光が偏光ビームスプリッタ13で反射されるように眼底撮像装置100を構成した。しかしながら、眼底撮像装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、光源10から発せられ、偏光ビームスプリッタ13で反射された光がλ/4板19に導かれ、眼底20rからの光が偏光ビームスプリッタ13を透過するように撮像装置を構成しても良い。この場合、偏光板60は、偏光板60を透過する直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ13で反射されてλ/4板19に導かれるS偏光の直線偏光成分と直交するように、非共焦点像検出系150の光路内に配置される。従って、偏光ビームスプリッタ13を透過した後にミラー部材41を透過した光のうち、不要光であるS偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板60で遮断され、P偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板60を透過し、受光素子55a,55bで検出される。なお、偏光ビームスプリッタ13で反射されてλ/4板19に導かれる光をP偏光とし、偏光板60を透過する光をS偏光としても良い。   In this embodiment, the fundus imaging apparatus is configured such that the light emitted from the light source 10 and transmitted through the polarization beam splitter 13 is guided to the λ / 4 plate 19 and the light from the fundus 20r is reflected by the polarization beam splitter 13. 100 was constructed. However, the configuration of the fundus imaging apparatus is not limited to this. For example, the imaging device may be configured such that light emitted from the light source 10 and reflected by the polarization beam splitter 13 is guided to the λ / 4 plate 19 and light from the fundus 20r passes through the polarization beam splitter 13. . In this case, the polarizing plate 60 is non-confocal so that the linearly polarized light component transmitted through the polarizing plate 60 is orthogonal to the linearly polarized light component of S-polarized light reflected by the polarizing beam splitter 13 and guided to the λ / 4 plate 19. It is disposed in the optical path of the image detection system 150. Accordingly, the light having the S-polarized linearly polarized light component that is unnecessary light out of the light transmitted through the polarizing beam splitter 13 and then the mirror member 41 is blocked by the polarizing plate 60, and the light having the P-polarized linearly polarized light component. Only passes through the polarizing plate 60 and is detected by the light receiving elements 55a and 55b. The light reflected by the polarization beam splitter 13 and guided to the λ / 4 plate 19 may be P-polarized light, and the light transmitted through the polarizing plate 60 may be S-polarized light.

また、本実施形態による眼底撮像装置100は、被検眼20の眼底20rからの光の光軸を中心として偏光板60を回転する方向に位置を調整する偏光板調整部63をさらに備える。偏光板調整部63は、光軸(=Z軸方向)を中心として偏光板60を回転調整可能な回転駆動機構を有し、光軸を中心として回転する方向に偏光板60を角度調整することができる。これにより、偏光板60を透過する光の直線偏光成分を調整することができる。   The fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment further includes a polarizing plate adjustment unit 63 that adjusts the position in the direction in which the polarizing plate 60 rotates around the optical axis of the light from the fundus 20r of the eye 20 to be examined. The polarizing plate adjustment unit 63 has a rotation drive mechanism capable of rotating and adjusting the polarizing plate 60 about the optical axis (= Z-axis direction), and adjusts the angle of the polarizing plate 60 in the direction of rotation about the optical axis. Can do. Thereby, the linearly polarized light component of the light transmitted through the polarizing plate 60 can be adjusted.

これに関し、制御部160は、非共焦点像検出系150で検出される光の強度、あるいは差分画像における画素を形成する信号のコントラスト等に基づき、偏光板調整部63を制御して偏光板60の向き(位置)を調整することができる。具体的な調整方法としては、例えば、偏光板60を回転させ、差分画像に現れる不要光の強度を最小にする方法や、差分画像における眼底20rの信号コントラストを最大にする方法、差分画像上の眼底20rからの信号強度を最大にする方法等が挙げられる。これにより、偏光板60を透過した直後の光において、例えば、S偏光とP偏光の強度IsとIpの比をIs:Ip>10000:1とすることで、非共焦点像検出系150により眼底20rからの光を高精度に検出することができる。   In this regard, the control unit 160 controls the polarizing plate adjustment unit 63 based on the intensity of light detected by the non-confocal image detection system 150 or the contrast of the signals forming the pixels in the difference image, and the polarizing plate 60. The direction (position) of can be adjusted. Specific adjustment methods include, for example, a method of rotating the polarizing plate 60 to minimize the intensity of unnecessary light appearing in the difference image, a method of maximizing the signal contrast of the fundus 20r in the difference image, For example, a method of maximizing the signal intensity from the fundus 20r. Thereby, in the light immediately after passing through the polarizing plate 60, for example, the ratio of the intensity Is and Ip of S-polarized light and P-polarized light is set to Is: Ip> 10000: 1, so that the fundus oculi is detected by the non-confocal image detection system 150. The light from 20r can be detected with high accuracy.

さらに、本実施形態による眼底撮像装置100は、被検眼20の眼底20rを同時に撮像するように共焦点像検出系140及び非共焦点像検出系150を制御する制御部160を備える。これにより、走査系117による二次元走査を行うことで、共焦点画像と差分画像(非共焦点画像)を略同時に取得することができる。   Furthermore, the fundus imaging apparatus 100 according to the present embodiment includes a control unit 160 that controls the confocal image detection system 140 and the non-confocal image detection system 150 so as to simultaneously image the fundus 20r of the eye 20 to be examined. Thereby, by performing two-dimensional scanning by the scanning system 117, a confocal image and a difference image (non-confocal image) can be acquired substantially simultaneously.

また、眼底撮像装置100は、眼底20rからの光に含まれる被検眼20の収差を補正する補償光学系をさらに備える。このため、眼底撮像装置100では、眼底20rからの光に対する被検眼20の収差による影響を相殺し、より精度よく眼底20rを撮像することができる。   In addition, the fundus imaging apparatus 100 further includes an adaptive optical system that corrects the aberration of the eye 20 included in the light from the fundus 20r. Therefore, the fundus imaging apparatus 100 can offset the influence of the aberration of the eye 20 to be examined with respect to the light from the fundus 20r, and can image the fundus 20r with higher accuracy.

上記においては、図1に示す本実施形態に係る非共焦点像検出系150に関して、分岐プリズム53を用いて被検眼20からの戻り光を、X軸方向において線対称な領域に二分割する構成について説明した。しかしながら、非共焦点像検出系150において光を分割する方向や数は、図1に示す眼底撮像装置100における分割方向及び数に限られない。非共焦点像検出系150において光を分割する方向や数については、ミラー部材、分岐プリズム、レンズ及び受光素子が対応するように構成及び配置されていれば、任意の方向や2以上の任意の数としても良い。例えば、ミラー部材41及び分岐プリズム53は、Y軸方向において線対称な領域に被検眼20からの戻り光を二分割する構成でも良い。また、ミラー部材の透過部が光軸を中心に四等分されたミラー部材を用いて、四分割された光を対応する受光素子を用いて検出する構成でも良い。   In the above, with respect to the non-confocal image detection system 150 according to the present embodiment shown in FIG. 1, a configuration in which the return light from the eye 20 is divided into two parts that are line-symmetric in the X-axis direction using the branching prism 53. Explained. However, the direction and number in which light is divided in the non-confocal image detection system 150 are not limited to the division direction and number in the fundus imaging apparatus 100 shown in FIG. With respect to the direction and number of light to be split in the non-confocal image detection system 150, any direction or two or more arbitrary directions can be used as long as the mirror member, the branching prism, the lens, and the light receiving element correspond to each other. It is good as a number. For example, the mirror member 41 and the branching prism 53 may be configured to divide the return light from the eye 20 into two regions that are line-symmetric in the Y-axis direction. In addition, a configuration may be used in which a transmission member of the mirror member uses a mirror member that is divided into four equal parts around the optical axis, and detects the light divided into four using a corresponding light receiving element.

さらに、眼底撮像装置は、ミラー部材41で透過された光を共焦点像検出系140で、反射された光を非共焦点像検出系150で、それぞれ検出する構成としても構わない。   Further, the fundus imaging apparatus may be configured to detect the light transmitted through the mirror member 41 with the confocal image detection system 140 and the reflected light with the non-confocal image detection system 150, respectively.

本実施形態では、戻り光の所定の偏光成分の光を遮断する偏光素子として偏光板60を用いた。しかしながら、被検眼20からの戻り光について偏光素子を用いて偏光分離する構成や手段は本実施形態に限らない。偏光素子としては、偏光板以外に、プリズムやブリュースター角を利用した反射鏡を用いても構わない。また、例えば、偏光板60の代わりに、一部をワイヤーグリッド偏光子としたミラー部材を偏光素子として用い、ワイヤーグリッド偏光子を介した光を非共焦点像検出系で検出する構成としても良い。   In the present embodiment, the polarizing plate 60 is used as a polarizing element that blocks light of a predetermined polarization component of return light. However, the configuration and means for polarizing and separating the return light from the eye 20 to be examined using a polarizing element are not limited to this embodiment. As the polarizing element, in addition to the polarizing plate, a reflecting mirror using a prism or a Brewster angle may be used. Further, for example, instead of the polarizing plate 60, a mirror member having a part of a wire grid polarizer may be used as a polarizing element, and light passing through the wire grid polarizer may be detected by a non-confocal image detection system. .

さらに、本実施形態では、ミラー部材41を透過した光の光路を分岐するための分岐部材として、分岐プリズム53を用いた。しかしながら、このような分岐部材は分岐プリズム53に限られず、例えば、ミラーを用いて、ミラー部材41を透過した光の一部を反射させ、残りを透過させて、それぞれを受光素子55a,55bで検出しても良い。   Furthermore, in this embodiment, the branching prism 53 is used as a branching member for branching the optical path of the light transmitted through the mirror member 41. However, such a branching member is not limited to the branching prism 53. For example, using a mirror, a part of the light transmitted through the mirror member 41 is reflected and the rest is transmitted, and the light receiving elements 55a and 55b are used. It may be detected.

本実施形態では、レンズを用いた眼底撮像装置の構成について説明したが、眼底撮像装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、少なくとも一部のレンズの代わりにミラーを配置する構成とすることで、レンズの各面で発生する不要な反射光や散乱光による影響を低減することができる。また、上述のように、共焦点像検出系140の受光素子43及び非共焦点像検出系150の受光素子55a,55bは、眼底20rからの戻り光の強度を検出できればよく、必ずしも眼底20rと共役である必要はない。そのため、これらの受光素子43,55a,55bの前にレンズを配置しない構成としても良い。   In the present embodiment, the configuration of the fundus imaging apparatus using a lens has been described, but the configuration of the fundus imaging apparatus is not limited to this. For example, by adopting a configuration in which a mirror is arranged instead of at least a part of the lens, it is possible to reduce the influence of unnecessary reflected light and scattered light generated on each surface of the lens. Further, as described above, the light receiving element 43 of the confocal image detection system 140 and the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 150 are only required to detect the intensity of the return light from the fundus 20r. It need not be conjugate. Therefore, a configuration in which no lens is disposed in front of these light receiving elements 43, 55a, and 55b may be employed.

[第2実施形態]
図3乃至4(B)を参照して、別の構成例である第2実施形態による眼底撮像装置101について説明する。図3は、第2実施形態による眼底撮像装置101の構成を概略的に示す。本実施形態による眼底撮像装置101においては、共焦点像検出系141及び非共焦点像検出系151の構成が第1実施形態による眼底撮像装置101の構成要素と相違する。そのため、以下において、第1実施形態による眼底撮像装置100との相違点を中心に本実施形態による眼底撮像装置101の説明を行い、他の部分については眼底撮像装置100と同様の構成であるため、同じ参照符号を用い、説明を省略する。
[Second Embodiment]
With reference to FIG. 3 thru | or 4 (B), the fundus imaging apparatus 101 by 2nd Embodiment which is another structural example is demonstrated. FIG. 3 schematically shows the configuration of the fundus imaging apparatus 101 according to the second embodiment. In the fundus imaging apparatus 101 according to the present embodiment, the configurations of the confocal image detection system 141 and the non-confocal image detection system 151 are different from the components of the fundus imaging apparatus 101 according to the first embodiment. Therefore, in the following, the fundus imaging apparatus 101 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment, and the rest of the configuration is the same as that of the fundus imaging apparatus 100. The same reference numerals are used and description thereof is omitted.

本実施形態の眼底撮像装置101においては、第1実施形態の眼底撮像装置100に比べて、共焦点像検出系141に焦点距離の長いレンズ33が配置され、開口数の小さな戻り光が偏光板61に入射する構成を有する。   In the fundus imaging apparatus 101 of the present embodiment, a lens 33 having a long focal length is disposed in the confocal image detection system 141 as compared to the fundus imaging apparatus 100 of the first embodiment, and return light having a small numerical aperture is a polarizing plate. 61 is incident.

ここで、偏光板に対して光が斜めに入射する場合、偏光板におけるS偏光とP偏光の透過率がそれぞれ変化すること、すなわち、偏光板の透過率は光の入射角度の依存性を有することが一般的に知られている。特に、偏光板に対する光の入射角度が大きくなると、遮断すべき光の透過率が高くなることが一般的に知られている。   Here, when light is incident on the polarizing plate obliquely, the transmittance of the S-polarized light and the P-polarized light in the polarizing plate changes, that is, the transmittance of the polarizing plate has dependency on the incident angle of light. It is generally known. In particular, it is generally known that the transmittance of light to be blocked increases as the incident angle of light on the polarizing plate increases.

以下では、図4(A)及び(B)を参照して、本実施形態による眼底撮像装置101と第1実施形態による眼底撮像装置100の違いについて説明する。   Hereinafter, the difference between the fundus imaging apparatus 101 according to the present embodiment and the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図4(A)は、第1実施形態による眼底撮像装置100の非共焦点像検出系150における偏光板60と測定光70(戻り光)の関係を表す。断面P1と断面P2は、測定光70が偏光板60を透過する前後における測定光70の光軸OA方向の断面を示し、点線で描いた円形は測定光70の通過範囲を表す。また、図4(A)には、測定光70の各断面P1,P2において含まれるX軸方向に振動するS偏光の直線偏光成分及びY軸方向に振動するP偏光の直線偏光成分の一例も示される。   FIG. 4A shows the relationship between the polarizing plate 60 and the measurement light 70 (return light) in the non-confocal image detection system 150 of the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment. A cross section P1 and a cross section P2 indicate cross sections in the direction of the optical axis OA of the measurement light 70 before and after the measurement light 70 passes through the polarizing plate 60, and a circle drawn by a dotted line represents a passing range of the measurement light 70. FIG. 4A also shows an example of the linearly polarized light component of S-polarized light that vibrates in the X-axis direction and the linearly polarized light component of P-polarized light that vibrates in the Y-axis direction, which are included in the respective cross sections P1 and P2 of the measuring light 70. Indicated.

眼底撮像装置100では、レンズ51を透過した光が偏光板60を介して分岐プリズム53に集光されるため、測定光70におけるメリディオナル光線70Yp,70Ymやサジタル光線70Xp,70Xmは光軸OAに対して傾きを持つ。これにより、法線方向が光軸OAと平行となるように配置される偏光板60に対して、メリディオナル光線70Yp,70Ym及びサジタル光線70Xp,70Xmは斜めに入射する。このため、眼底撮像装置100の非共焦点像検出系150においては、特に測定光70の開口数が大きく偏光板60に対する入射角が大きい場合に、図4(A)に示すように、偏光板60を用いて不要光であるP偏光の光を精度良く遮断できない可能性がある。   In the fundus imaging apparatus 100, since the light transmitted through the lens 51 is condensed on the branching prism 53 via the polarizing plate 60, the meridional rays 70Yp and 70Ym and the sagittal rays 70Xp and 70Xm in the measurement light 70 are with respect to the optical axis OA. Have a tilt. Thereby, the meridional rays 70Yp and 70Ym and the sagittal rays 70Xp and 70Xm are obliquely incident on the polarizing plate 60 arranged so that the normal direction is parallel to the optical axis OA. For this reason, in the non-confocal image detection system 150 of the fundus imaging apparatus 100, as shown in FIG. 4A, particularly when the numerical aperture of the measurement light 70 is large and the incident angle with respect to the polarizing plate 60 is large, the polarizing plate There is a possibility that P-polarized light, which is unnecessary light, cannot be blocked with high accuracy.

これに対し、図4(B)は、眼底撮像装置101の非共焦点像検出系151における偏光板61と測定光71の関係を表す。図4(A)と同様に、断面P3と断面P4は、測定光71が偏光板61を透過する前後における測定光71の光軸OAに対する断面を示し、点線で描いた円形は測定光71の通過範囲を表す。また、図4(B)には、測定光71の各断面P3,P4において含まれるX軸方向に振動するS偏光の直線偏光成分及びY軸方向に振動するP偏光の直線偏光成分の一例も示される。   On the other hand, FIG. 4B shows the relationship between the polarizing plate 61 and the measurement light 71 in the non-confocal image detection system 151 of the fundus imaging apparatus 101. Similarly to FIG. 4A, the cross section P3 and the cross section P4 show the cross section with respect to the optical axis OA of the measurement light 71 before and after the measurement light 71 passes through the polarizing plate 61, and the circle drawn with a dotted line is the circle of the measurement light 71 Represents the passing range. FIG. 4B also shows an example of the linearly polarized light component of S-polarized light that vibrates in the X-axis direction and the linearly polarized light component of P-polarized light that vibrates in the Y-axis direction, which are included in the respective cross sections P3 and P4 of the measurement light 71. Indicated.

眼底撮像装置101では、焦点距離の長いレンズ33を透過した光が偏光板61に入射するため、眼底撮像装置100の測定光70に比べて、偏光板61に入射する光の開口数が小さい。すなわち、測定光71におけるメリディオナル光線71Yp,71Ymやサジタル光線71Xp,71Xmと光軸OAとのなす角度が小さくなる。このため、眼底撮像装置101の非共焦点像検出系151では、眼底撮像装置100の非共焦点像検出系150に比べて、偏光板61に対する測定光70の入射角が小さくなる。これにより、眼底撮像装置101では、偏光板61における不要光の透過率の増加が抑えられ、図4(B)に示すように、偏光板61によって不要光を精度良く遮断することができる。   In the fundus imaging apparatus 101, light that has passed through the lens 33 having a long focal length is incident on the polarizing plate 61. Therefore, the numerical aperture of light incident on the polarizing plate 61 is smaller than that of the measurement light 70 of the fundus imaging apparatus 100. That is, the angle formed between the meridional rays 71Yp and 71Ym and the sagittal rays 71Xp and 71Xm in the measurement light 71 and the optical axis OA is reduced. Therefore, in the non-confocal image detection system 151 of the fundus imaging apparatus 101, the incident angle of the measurement light 70 with respect to the polarizing plate 61 is smaller than that in the non-confocal image detection system 150 of the fundus imaging apparatus 100. Accordingly, in the fundus imaging apparatus 101, an increase in the transmittance of unnecessary light in the polarizing plate 61 is suppressed, and unnecessary light can be accurately blocked by the polarizing plate 61 as shown in FIG.

なお、本実施形態による眼底撮像装置101でも、不要光に対する眼底20rからの光の強度が最大となるように、偏光板61の向きを調整することで、非共焦点像検出系151により眼底20rからの光をより高精度に検出することができる。   In the fundus imaging apparatus 101 according to this embodiment, the non-confocal image detection system 151 adjusts the direction of the polarizing plate 61 so that the intensity of the light from the fundus 20r with respect to unnecessary light is maximized, so that the fundus 20r Can be detected with higher accuracy.

なお、本実施形態の非共焦点像検出系151においては、ミラー部材41と分岐プリズム53との間にレンズを配置しない構成であるため、第1実施形態に係る非共焦点像検出系150とは異なり、ミラー部材41と分岐プリズム53が共役関係ではない。このため、例えば、ミラー部材41と眼底20rが共役関係となる構成の場合、分岐プリズム53により、眼底20rとは共役ではない位置で光が分割されるため、差分画像を高精度に生成できない可能性がある。その場合、偏光板61と分岐プリズム53との間にレンズを配置して、ミラー部材41と分岐プリズム53が共役関係となるように構成しても良い。   Note that the non-confocal image detection system 151 of the present embodiment has a configuration in which no lens is disposed between the mirror member 41 and the branching prism 53, and thus the non-confocal image detection system 150 according to the first embodiment and In contrast, the mirror member 41 and the branching prism 53 are not conjugated. For this reason, for example, in the case where the mirror member 41 and the fundus 20r are in a conjugate relationship, the splitting prism 53 divides the light at a position that is not conjugate with the fundus 20r, so that a difference image cannot be generated with high accuracy. There is sex. In that case, a lens may be disposed between the polarizing plate 61 and the branching prism 53 so that the mirror member 41 and the branching prism 53 are in a conjugate relationship.

上記のように、本実施形態による眼底撮像装置101では、第1実施形態による眼底撮像装置100に比べて、共焦点像検出系141に焦点距離の長いレンズ33が配置され、開口数の小さな光が偏光板61に入射する。これにより、被検眼20の眼底20rからの測定光71は、測定光71の光軸OAと略平行に偏光板61に入射することができる。従って、本実施形態による眼底撮像装置101では、第1実施形態による眼底撮像装置100と比べて、偏光板61を透過する不要光を精度よく遮断することができ、不要光に伴う非共焦点像検出系151での検出精度の低下を抑制することができる。   As described above, in the fundus imaging apparatus 101 according to the present embodiment, the lens 33 having a long focal length is disposed in the confocal image detection system 141 as compared with the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment, and light having a small numerical aperture. Enters the polarizing plate 61. Thereby, the measurement light 71 from the fundus 20r of the eye 20 to be examined can enter the polarizing plate 61 substantially parallel to the optical axis OA of the measurement light 71. Therefore, in the fundus imaging apparatus 101 according to the present embodiment, unnecessary light transmitted through the polarizing plate 61 can be accurately blocked as compared with the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment, and a non-confocal image associated with the unnecessary light can be obtained. A decrease in detection accuracy in the detection system 151 can be suppressed.

[第3実施形態]
図5乃至図6Bを参照して、別の構成例である第3実施形態による眼底撮像装置102について説明する。図5は、第3実施形態による眼底撮像装置102の構成を概略的に示す。本実施形態による眼底撮像装置102においては、非共焦点像検出系152の構成が第1実施形態による眼底撮像装置101の構成要素と相違する。そのため、以下において、第1実施形態による眼底撮像装置100との相違点を中心に本実施形態による眼底撮像装置102の説明を行い、他の部分については眼底撮像装置100と同様の構成であるため、同じ参照符号を用い、説明を省略する。
[Third Embodiment]
With reference to FIG. 5 thru | or FIG. 6B, the fundus imaging apparatus 102 by 3rd Embodiment which is another structural example is demonstrated. FIG. 5 schematically illustrates the configuration of the fundus imaging apparatus 102 according to the third embodiment. In the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment, the configuration of the non-confocal image detection system 152 is different from the components of the fundus imaging apparatus 101 according to the first embodiment. Therefore, in the following, the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment will be described focusing on differences from the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment, and the rest of the configuration is the same as that of the fundus imaging apparatus 100. The same reference numerals are used and description thereof is omitted.

本実施形態の眼底撮像装置102は、第1実施形態による眼底撮像装置100と比べて、偏光板62に入射する光が平行光である点が異なる。本実施形態に係る非共焦点像検出系152には、レンズ52a,52b、偏光板62、分岐プリズム53、レンズ54a,54b及び受光素子55a,55bが設けられる。非共焦点像検出系152における各光学部材は、分岐プリズム53と受光素子55a,55bがそれぞれミラー部材41と共役な位置になるとともに、偏光板62が被検眼瞳20pと共役な位置になるように配置される。すなわち、レンズ52aの前側焦点位置がレンズ32の後側焦点位置と、レンズ52aの後側焦点位置がレンズ52bの前側焦点位置と、レンズ52bの後側焦点位置がレンズ54a,54bの前側焦点位置と、略一致するように配置される。そして、レンズ52aの前側焦点位置にミラー部材41、レンズ52aの後側焦点位置に偏光板62、レンズ52bの後側焦点位置に分岐プリズム53がそれぞれ配置される。   The fundus imaging apparatus 102 of the present embodiment is different from the fundus imaging apparatus 100 according to the first embodiment in that the light incident on the polarizing plate 62 is parallel light. The non-confocal image detection system 152 according to the present embodiment includes lenses 52a and 52b, a polarizing plate 62, a branching prism 53, lenses 54a and 54b, and light receiving elements 55a and 55b. Each optical member in the non-confocal image detection system 152 is such that the branching prism 53 and the light receiving elements 55a and 55b are conjugated with the mirror member 41, and the polarizing plate 62 is conjugated with the eye pupil 20p. Placed in. That is, the front focal position of the lens 52a is the rear focal position of the lens 32, the rear focal position of the lens 52a is the front focal position of the lens 52b, and the rear focal position of the lens 52b is the front focal position of the lenses 54a and 54b. Are arranged so as to substantially match. The mirror member 41 is disposed at the front focal position of the lens 52a, the polarizing plate 62 is disposed at the rear focal position of the lens 52a, and the branching prism 53 is disposed at the rear focal position of the lens 52b.

ミラー部材41を透過した測定光(戻り光)は、レンズ52aを通ることで平行光にされ、偏光板62に入射する。そのため、測定光による偏光板62に対する入射角を略0°とすることができ、入射角に応じた不要光の偏光板62における透過率の増加を抑制し、精度よく不要光を遮断することができる。なお、偏光板62を透過した測定光は、レンズ52bを介して分岐プリズム53に入射する。   The measurement light (return light) that has passed through the mirror member 41 is converted into parallel light by passing through the lens 52 a and enters the polarizing plate 62. Therefore, the incident angle of the measurement light with respect to the polarizing plate 62 can be set to approximately 0 °, and an increase in the transmittance of the unnecessary light according to the incident angle in the polarizing plate 62 can be suppressed, and unnecessary light can be blocked with high accuracy. it can. The measurement light transmitted through the polarizing plate 62 is incident on the branching prism 53 via the lens 52b.

以下では、図6(A)及び(B)を用いて、本実施形態の眼底撮像装置102と第1実施形態の眼底撮像装置100の違いについて説明する。なお、図6(A)は、図4(A)と同様の図であるため、説明を省略し、図6(B)について詳しく記載する。   Hereinafter, differences between the fundus imaging apparatus 102 of the present embodiment and the fundus imaging apparatus 100 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 (A) and (B). Note that FIG. 6A is similar to FIG. 4A, so description thereof is omitted and FIG. 6B is described in detail.

図6(B)は、眼底撮像装置102の非共焦点像検出系152における偏光板62と測定光72の関係を表す。図6(A)と同様に、断面P5と断面P6は、測定光72が偏光板62を透過する前後における測定光72の光軸OAに対する断面を示し、点線で描いた円形は測定光72の通過範囲を表す。また、図6(B)には、測定光72の各断面P5,P6において含まれるX軸方向に振動するS偏光の直線偏光成分及びY軸方向に振動するP偏光の直線偏光成分の一例も示される。   FIG. 6B shows the relationship between the polarizing plate 62 and the measurement light 72 in the non-confocal image detection system 152 of the fundus imaging apparatus 102. Similarly to FIG. 6A, the cross section P5 and the cross section P6 show the cross section with respect to the optical axis OA of the measurement light 72 before and after the measurement light 72 passes through the polarizing plate 62, and the circle drawn with a dotted line is the circle of the measurement light 72 Represents the passing range. FIG. 6B also shows an example of the linearly polarized light component of S-polarized light that vibrates in the X-axis direction and the linearly polarized light component of P-polarized light that vibrates in the Y-axis direction, which are included in the respective cross sections P5 and P6 of the measuring light 72. Indicated.

眼底撮像装置102では、レンズ52aによって平行光とされた測定光72が偏光板62に入射するため、測定光72におけるメリディオナル光線72Yp,72Ymやサジタル光線72Xp,72Xmは光軸OAと平行となる。このため、眼底撮像装置102の非共焦点像検出系152では、眼底撮像装置100の非共焦点像検出系150に比べて、偏光板62において入射角に応じた不要光の透過率の変化が発生しない。これにより、眼底撮像装置102では、偏光板62により、図6(B)に示すように、不要光を高精度に遮断することができる。   In the fundus imaging apparatus 102, the measurement light 72 converted into parallel light by the lens 52a is incident on the polarizing plate 62. Therefore, the meridional rays 72Yp and 72Ym and the sagittal rays 72Xp and 72Xm in the measurement light 72 are parallel to the optical axis OA. For this reason, in the non-confocal image detection system 152 of the fundus imaging apparatus 102, the transmittance of the unnecessary light according to the incident angle is changed in the polarizing plate 62 as compared with the non-confocal image detection system 150 of the fundus imaging apparatus 100. Does not occur. Accordingly, in the fundus imaging apparatus 102, unnecessary light can be blocked with high accuracy by the polarizing plate 62 as shown in FIG. 6B.

また、本実施形態による眼底撮像装置102においては、上述のように非共焦点像検出系152に配置される偏光板62が、被検眼瞳20pと共役な位置になるように配置される。そのため、被検眼20からの光は、画角に依らず偏光板62の面内の略同一の部分に入射する。   In the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment, the polarizing plate 62 disposed in the non-confocal image detection system 152 as described above is disposed so as to be a conjugate position with the eye pupil 20p to be examined. Therefore, the light from the eye 20 is incident on substantially the same portion of the polarizing plate 62 regardless of the angle of view.

これに対し、偏光板62が被検眼瞳20pと共役でない位置に配置される場合には、レンズ52によって平行とされないような光軸OAから離れた被検眼20からの光は、画角に応じて偏光板62の面内の異なる位置に入射する。ここで、偏光板62の面内の各位置において、製造誤差による特性差がある場合には、偏光板62の面内の位置に応じて不要光の透過率に差が生じる。このため、偏光板62が被検眼瞳20pと共役でない位置に配置される場合には、偏光板62に入射する不要光は、画角に応じて異なる透過率で透過される。これにより、非共焦点像検出系152の受光素子55a,55bで検出されるスポット光の面内に強度ばらつきが生じる。そのため、この場合には、受光素子55a,55bによる検出精度の低下が生じることとなる。   On the other hand, when the polarizing plate 62 is arranged at a position that is not conjugate with the eye pupil 20p, the light from the eye 20 that is away from the optical axis OA that is not parallel by the lens 52 depends on the angle of view. Then, the light is incident on different positions in the plane of the polarizing plate 62. Here, when there is a characteristic difference due to a manufacturing error at each position in the plane of the polarizing plate 62, a difference occurs in the transmittance of unnecessary light according to the position in the plane of the polarizing plate 62. For this reason, when the polarizing plate 62 is disposed at a position that is not conjugate with the eye pupil 20p, unnecessary light that enters the polarizing plate 62 is transmitted with different transmittances depending on the angle of view. As a result, intensity variations occur in the plane of the spot light detected by the light receiving elements 55a and 55b of the non-confocal image detection system 152. Therefore, in this case, the detection accuracy by the light receiving elements 55a and 55b is lowered.

しかしながら、本実施形態による眼底撮像装置102においては、上述のように偏光板62が被検眼瞳20pと共役な位置に配置されているため、偏光板62への入射光は偏光板62の面内の略同一の部分に入射する。このため、上記のような不要光の透過率に差が生じることを抑制し、受光素子55a,55bによる検出精度の低下を抑制することができる。   However, in the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment, since the polarizing plate 62 is disposed at a position conjugate with the eye pupil 20p to be examined as described above, the incident light on the polarizing plate 62 is within the plane of the polarizing plate 62. It is incident on substantially the same part. For this reason, it is possible to suppress a difference in the transmittance of unnecessary light as described above, and to suppress a decrease in detection accuracy by the light receiving elements 55a and 55b.

このように、本実施形態による眼底撮像装置102は、測定光72が平行光として偏光板62に入射するように構成されている。従って、本実施形態による眼底撮像装置102では、眼底撮像装置100に比べて、偏光板62において入射角に応じた不要光の透過率の変化が発生しない。これにより、眼底撮像装置102では、偏光板62により、不要光を高精度に遮断することができ、眼底20rからの光をより高精度に検出することができる。   As described above, the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment is configured such that the measurement light 72 enters the polarizing plate 62 as parallel light. Therefore, in the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment, compared to the fundus imaging apparatus 100, the polarizing plate 62 does not change the transmittance of unnecessary light according to the incident angle. Thereby, in the fundus imaging apparatus 102, the polarizing plate 62 can block unnecessary light with high accuracy, and can detect light from the fundus 20r with higher accuracy.

また、本実施形態による眼底撮像装置102では、非共焦点像検出系152において、偏光板62が被検眼瞳20pと共役な位置に配置される。これにより、偏光板62の製造誤差に基づく偏光板62の面内における不要光の透過率の差によって、非共焦点像検出系152で検出精度が低下することを抑制できる。   In the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment, the polarizing plate 62 is disposed at a position conjugate with the eye pupil 20p in the non-confocal image detection system 152. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in detection accuracy in the non-confocal image detection system 152 due to a difference in the transmittance of unnecessary light in the plane of the polarizing plate 62 based on a manufacturing error of the polarizing plate 62.

なお、本実施形態による眼底撮像装置102でも、不要光に対する眼底20rからの光の強度が最大となるように、偏光板62の向きを調整することで、非共焦点像検出系152により眼底20rからの光をより高精度に検出することができる。   In the fundus imaging apparatus 102 according to the present embodiment as well, the non-confocal image detection system 152 adjusts the orientation of the polarizing plate 62 so that the intensity of light from the fundus 20r with respect to unnecessary light is maximized. Can be detected with higher accuracy.

以上、第1乃至第3実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施形態及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。   Although the present invention has been described with reference to the first to third embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Inventions modified within the scope not departing from the spirit of the present invention and inventions equivalent to the present invention are also included in the present invention. Moreover, each above-mentioned embodiment and modification can be combined suitably in the range which is not contrary to the meaning of this invention.

10:光源、13:偏光ビームスプリッタ、19:λ/4板、20:被検眼、20r:眼底、60:偏光板(偏光素子)、100:眼底撮像装置、110:照明光学系、130:受光光学系、140:共焦点像検出系、150:非共焦点像検出系 10: light source, 13: polarizing beam splitter, 19: λ / 4 plate, 20: eye to be examined, 20r: fundus, 60: polarizing plate (polarizing element), 100: fundus imaging device, 110: illumination optical system, 130: light reception Optical system 140: Confocal image detection system 150: Non-confocal image detection system

Claims (9)

光源と、
被検眼に対して前記光源からの光を照射して走査する照明光学系と、
前記被検眼の眼底からの光に基づいて、該眼底の共焦点像を撮像する共焦点像検出系と、
前記眼底からの光に基づいて、前記眼底の非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系と、
前記照明光学系との共通光路を含み、前記眼底からの光を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系に導く受光光学系と、
前記照明光学系及び前記受光光学系の前記共通光路内に配置され、前記光源からの光のうち、第1の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第1の偏光方向と直交する第2の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタと、
前記共通光路内において、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間に配置されたλ/4板と、
前記非共焦点像検出系の光路内に配置され、前記偏光ビームスプリッタから前記λ/4板に導かれる前記第1又は第2の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光素子と、
を備える、眼底撮像装置。
A light source;
An illumination optical system that irradiates and scans the eye to be examined with light from the light source;
A confocal image detection system that captures a confocal image of the fundus based on light from the fundus of the eye to be examined;
A non-confocal image detection system that captures a non-confocal image of the fundus based on light from the fundus;
A light receiving optical system that includes a common optical path with the illumination optical system and guides light from the fundus to the confocal image detection system and the non-confocal image detection system;
Arranged in the common optical path of the illumination optical system and the light-receiving optical system, transmits light of a linearly polarized component of the first polarization direction out of the light from the light source, and is orthogonal to the first polarization direction. A polarizing beam splitter that reflects light of a linearly polarized component in the second polarization direction;
In the common optical path, a λ / 4 plate disposed between the polarization beam splitter and the eye to be examined;
Light of a linearly polarized light component that is arranged in the optical path of the non-confocal image detection system and is orthogonal to the light of the linearly polarized light component in the first or second polarization direction guided from the polarizing beam splitter to the λ / 4 plate. A polarizing element that transmits
A fundus imaging apparatus comprising:
前記眼底からの光は、該光の光軸と略平行に前記偏光素子に入射する、請求項1に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to claim 1, wherein light from the fundus is incident on the polarizing element substantially parallel to an optical axis of the light. 前記偏光素子は、前記被検眼の瞳と共役な位置に配置される、請求項1又は2に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to claim 1, wherein the polarizing element is disposed at a position conjugate with a pupil of the eye to be examined. 前記λ/4板は、前記被検眼の瞳と共役な位置に配置される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the λ / 4 plate is disposed at a position conjugate with a pupil of the eye to be examined. 前記λ/4板は、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間で、前記被検眼に対して前記共通光路における他の光学部材よりも近い位置に配置される、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。   5. The λ / 4 plate is disposed between the polarizing beam splitter and the eye to be examined at a position closer to the eye to be examined than other optical members in the common optical path. The fundus imaging apparatus according to one item. 前記眼底からの光の光軸を中心として前記偏光素子を回転させて、前記偏光素子の向きを調整する調整部をさらに備える、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an adjustment unit that rotates the polarizing element about an optical axis of light from the fundus to adjust the direction of the polarizing element. 前記非共焦点像検出系で検出される光の強度、あるいは信号のコントラストに基づき、前記調整部を制御する制御部をさらに備える、請求項6に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to claim 6, further comprising a control unit that controls the adjustment unit based on a light intensity detected by the non-confocal image detection system or a signal contrast. 前記眼底を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系により同時に撮像するように、前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系を制御する制御部をさらに備える、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。   The apparatus further comprises a control unit that controls the confocal image detection system and the non-confocal image detection system so that the fundus is simultaneously imaged by the confocal image detection system and the non-confocal image detection system. The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 7. 前記眼底からの光に含まれる前記被検眼の収差を補正する補償光学系をさらに備える、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising an adaptive optical system that corrects an aberration of the eye to be examined included in light from the fundus.
JP2016008524A 2016-01-20 2016-01-20 Fundus imaging apparatus Pending JP2017127459A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016008524A JP2017127459A (en) 2016-01-20 2016-01-20 Fundus imaging apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016008524A JP2017127459A (en) 2016-01-20 2016-01-20 Fundus imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017127459A true JP2017127459A (en) 2017-07-27

Family

ID=59394158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016008524A Pending JP2017127459A (en) 2016-01-20 2016-01-20 Fundus imaging apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017127459A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022527421A (en) * 2018-10-23 2022-06-02 ユニバーシティ オブ ロチェスター In-vivo object identification, counting and imaging based on light backscattered from the back surface of an object
WO2023157494A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 株式会社トプコン Ophthalmological device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022527421A (en) * 2018-10-23 2022-06-02 ユニバーシティ オブ ロチェスター In-vivo object identification, counting and imaging based on light backscattered from the back surface of an object
WO2023157494A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 株式会社トプコン Ophthalmological device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8500280B2 (en) Optical imaging apparatus and method for imaging an optical image
JP5259484B2 (en) Fundus photographing device
US20090091766A1 (en) Optical coherence tomographic apparatus
US20120133888A1 (en) scanning ophthalmoscopes
JP2007313208A (en) Intraocular dimension measuring instrument
US10278577B2 (en) Focusing system and method
JP6775302B2 (en) Ophthalmologic imaging equipment
US20200297209A1 (en) Imaging apparatus and control method therefor
JP7009823B2 (en) OCT device
JP2014113326A (en) Adaptive optics apparatus and image acquisition apparatus
WO2017104162A1 (en) Ophthalmic device
JP6040562B2 (en) Attachment for fundus photography device
JP6701659B2 (en) Fundus imaging device
JP6468764B2 (en) Ophthalmic equipment
JP2017127459A (en) Fundus imaging apparatus
JP6102369B2 (en) Fundus photographing device
JP2014079464A (en) Ophthalmologic apparatus and wave front aberration correcting method for the same
US10213106B2 (en) System and method for eye tracking during retinal imaging
JP2019097944A (en) Ophthalmologic imaging apparatus
JP2020116170A (en) Ophthalmologic apparatus
WO2023157494A1 (en) Ophthalmological device
JP6350698B2 (en) Fundus photographing device
US10039448B2 (en) Ophthalmic apparatus
JP2016083318A (en) Ophthalmologic apparatus, and method to control ophthalmologic apparatus
JP2020142119A (en) Ophthalmologic photographing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20171214

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180126