JP2008272489A - 眼底カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造可能であり、高画質に眼底を撮像できる眼底カメラを提供すること。
【解決手段】眼球（１１）を観察するための眼底カメラを提供する。この眼底カメラは、眼底（１２）の撮像領域を照射する照射装置（１）と、結像装置（１０）により、上記眼底の撮像領域が結像可能な画像撮像装置（１４）と、を有し、照射焦点と画像撮像焦点とは、共焦点配置され、上記照射装置（１）は、上記眼底（１２）の撮像領域上に周期的な光のパターンを照射し、１周期よりも短い分だけ、上記光のパターンをシフトするためのシフト手段（２１）と、上記画像撮像装置（１４）により撮像され、互いにシフトされた上記光のパターンが照射された少なくとも３つの画像を、１つの画像に統合する評価装置（２２）と、を更に有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、眼科医院等で患者の眼底を撮像するために用いられる眼底カメラに関する。

眼底を撮像するためには、基本的に２つの異なる方法が用いられる。
従来の方法によれば、眼底を、光源から発せされる照射光によりくまなく照射し、そこで反射又は放出された光が、中間結像した後、センサで結像する。しかし、その際、照射及び測定が眼球の瞳孔を通して行われるので、反射が発生して結像エラーが生じるという問題が発生する。

このような眼底カメラは、励起焦点（照射焦点）と検出器焦点（画像撮像焦点）とが焦点を共有するように（共焦点配置されるように）、光源及び検出器を配置することにより、飛躍的に改善された。これにより、焦点面から生じていない光学情報を十分に抑制することが可能であり、画像の画質を明らかに向上させることができる。しかし、このような成果も、細部においては満足のいくものではない。

従って、眼底を広範囲に照射するのではなく、集中した光線によりサンプリングし、反射光をセンサによって検出するというサンプリングシーケンスを割り当てるような更なる別の方法が開発された。ここで使用される眼底結像のための装置は、走査レーザー検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope）又は網膜スキャナー（Retinal Scanner）と呼ばれている。

欧州特許第０９７２２２０号明細書

しかし、この方法によれば、この方法のために必要な装置構成が比較的費用が掛かって高価であり、さらに、眼底のポイント毎にサンプリングを行うため、眼底の所定の領域を撮像するには時間がかかる。それにより、特に眼球運動によって撮像結果に誤差が生じてしまう。このような問題に対処するために様々な提案がなされたが、システム自体にかかるコストが更に増加してしまう。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、低コストで製造可能であり、高画質に眼底を撮像することが可能な、新規かつ改良された眼底カメラを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、眼球（１１）を観察するための眼底カメラであって、眼底（１２）の撮像領域を照射する照射装置（１）と、結像装置（１０）により、上記眼底の撮像領域が結像可能な画像撮像装置（１４）と、を有し、照射焦点と画像撮像焦点とは、共焦点配置され、上記照射装置（１）は、上記眼底（１２）の撮像領域上に周期的な光のパターンを照射し、１周期よりも短い分だけ、上記光のパターンをシフトするためのシフト手段（２１）と、上記画像撮像装置（１４）により撮像され、互いにシフトされた上記光のパターンが照射された少なくとも３つの画像を、１つの画像に統合する評価装置（２２）と、を更に有することを特徴とする、眼球（１１）を観察するための眼底カメラが提供される。

また、上記シフト手段（２１）は、０．５秒より短い時間で上記光のパターンをシフトさせてもよい。

また、上記シフト手段（２１）は、０．１秒より短い時間で上記光のパターンをシフトさせてもよい。

また、上記シフト手段（２１）は、アクチュエータであってもよい。

また、上記シフト手段（２１）は、上記眼底（１２）であってもよい。

また、移動装置（Bewegungsreinrichtung）により移動可能な固定目標（１５）を更に有し、上記固定目標により、上記眼底（１２）の動きを制御してもよい。

また、上記固定目標（１５）の移動装置は、上記評価装置（２２）と接続されていてもよい。

また、位置変更可能なように配置され、光度（Lichtintensitaet）が正弦波変調された（sinusfoermig moduliert）光のパターンを上記眼底（１２）上に生成するマスク（３）を更に有し、上記マスク（３）は、１方向における周期性（Periodizitaet）を有してもよい。

また、上記画像撮像装置（１４）は、少なくとも１メガピクセルの解像度を有してもよい。

また、光学要素（４、６、８、１０、１３）が、独自に干渉反射を抑制するように、配置されているか、又は、光路に設けられていてもよい。

また、照射光路に配置された偏光板（４）と、撮像光路（Aufnahmestrahlengang）に配置された偏光板（１３）と、を更に有してもよい。

また、上記照射光路及び上記撮像光路に配置された偏光分割器(polarisierender
Strahlteiler)（５）を更に有してもよい。

また、結像光学要素（６、８、１０）が、光路に対して偏心して配置されたていてもよい。

また、結像光学要素（６、８、１０）が、光路に対して傾斜して配置されていてもよい。

また、位置変更可能なレンズ（６）が、上記眼底（１２）の立体的な（raeumlich）撮像（Aufnahme）を可能にするために、照射光路及び撮像光路に配置されていてもよい。

また、上記評価装置（２２）は、追跡装置（Nachfuehreinrichtung）を含み、上記追跡装置では、異なるレンズ焦点ごとに生成された画像が、解析され、場合によっては互いにずらされており、画像情報のずれが眼球運動に基づいて修正可能であってもよい。

また、調整装置が設けられており、上記位置変更可能なレンズ（６）が、調整光路の外部に存在してもよい。

また、上記調整装置の固定目標（１５）は、空間的に伸張されていてもよい。

また、上記照射装置（１）は、カラー選択された画像を作成するために、異なる波長の光を選択的に照射してもよい。

また、カラーフィルタが、上記照射装置（１）に装入可能であってもよい。

また、上記画像撮像装置（１４）は、カラーセンサを有してもよい。

また、上記眼底カメラを正しい位置に合わせるために、アイリスカメラ（１７、１９、２０）を更に有してもよい。

以上説明したように本発明によれば、低コストで製造可能であり、高画質に眼底を撮像できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の一実施形態の概要について説明する。
本発明の一実施形態によれば、眼底の像を平面結像する眼底カメラは、パターン化された照射機能を備える。この眼底カメラは、パターン化された照射機能を利用して、眼底上に、周期的な光度パターン、すなわち、明暗の遷移の反復的な連なり（シリーズ）を生成する。この光度パターンは、照射装置の焦点面（Fokalebene、焦点レベル）に対応する画像撮像装置の焦点面において、鮮明な画像を生成する。この光パターンにより、照射装置の焦点面に存在する精密な眼底の構造は、画像上では、照射パターンに対応した画像信号の変調が施される（例えば正弦波変調や方形波変調など）。他の深部レベル（他の眼球における深さ）に存在する眼底の構造は、画像上では、非常に小さな画像信号の変調が行われる。よって、完全に変調された照射装置の焦点レベルの画像には、実際の画像上でも、焦点レベルから生じていない、弱く変調された画像信号が重なっている。

この画像を処理して、照射パターンがなく、焦点レベルから生じていない画像信号を消去した画像に変換するために、焦点を維持したまま少なくとも２つの更なる別の平面画像が生成される。ここで、少なくとも２つの更なる別の平面画像では、周期的な光パターンが、先に撮像された画像に対して１周期よりも短い分だけシフトされているように、パターン化された照射は変更される。なお、ここで周期とは、光のパターンの周期であり、このシフト量は、その１周期分の長さよりも短い長さに設定される。

その際、本発明の一実施形態において、一回のシフト（移動、位置変位）は、それぞれ等距離であり、移動経路は、ｎ個の部分画像を撮像する場合、厳密に照射パターンの１周期のｎ分の１に相当する。シフトされたパターンにより生成されるこの少なくとも３つの画像を互いに調整することにより、画像から干渉信号の全てが除去される。その結果、本発明の一実施形態に係る眼底カメラは、最終的に、従来では網膜スキャナーにより獲得可能であったようなフルフラットで、極めて鮮明で、解像度の高い眼底の平面の画像を生成することができる。

この個々の画像を修正された全体画像へと加工するための方法は、例えば、上記特許文献１に開示されている。この方法によれば、少なくとも３枚の画像を２つずつの像のペアとし、各ペア中の像の間の差の平方の和の平方根を計算することにより、全体画像を得ることができる。例えば３枚の画像を撮像し、各画像をＩ１、Ｉ２、Ｉ３とし全体画像をＩとした場合、全体画像は、Ｉ＝（（Ｉ１−Ｉ２）２＋（Ｉ１−Ｉ３）２＋（Ｉ２−Ｉ３）２）１／２により計算される。詳しくは、上記特許文献１を参照されたい。実施形態に基づく拡張により、基本的に低コストで製造可能であり、迅速及び効果的に機能する従来の眼底カメラの設計を維持したまま、眼底の平面サンプリング（Flaechenabtastung）のために、より高価かつ費用のかかる網膜スキャナーのレンズで可能であるような画像品質を獲得することができる。

そのためには、照射ユニットの変更と、複数の画像の撮像及び評価（処理）とが必要である。周期的な照射パターンを生成するための照射ユニットの変更は、様々な照射装置や照射方法によって実現可能である。照射装置の一例としては、例えば、前面に格子（グリッド）が配置されている平面光源が利用可能である。他にも照射装置として、例えば、容易に表示系において照射パターンを直接的に生成可能なＬＣＤアレイ又は有機ＥＬディスプレイ等のライトバルブ（Lichtventil）も利用可能である。さらに、他の例としては、コヒーレント光の干渉を利用して周期的なストライプパターンを生成することが可能な干渉計（Interferometer）も照射装置として利用可能である。周期的なストライプパターンは、パターン化された照射として、網膜に結像される。

眼底カメラを具体的に実現するための本実施形態の本質的な態様は、眼球は撮像中にも動くことが可能であるという事実に取り組んでいる。従って、パターン化された照射装置は、約０．５秒より短い極めて短い時間内でパターンをシフト可能なように構成されている。これにより、１つの画像に統合される少なくとも３つの個別画像を、１秒以内に撮像できることが保障される。シフト時間（一回のシフトに要する時間）を０．１秒より短くすることが更に望ましい。この場合、３つの統合される画像を撮像するのに必要な時間は、０．２秒よりも短い。従って、撮像中の眼球の動きによって撮像結果に誤りが生じることがほぼ解消される。３つの統合される画像を、極めて迅速に連続して撮像することにより、上記特許文献１で提案されているようなアルゴリズムを眼底カメラにおいて実現することが可能である。

本発明の一実施形態では、マスク、格子、又はフィルタを照射光路に配置することにより、周期的な光パターンを眼底上に照射することが可能である。このパターン要素は、アクチュエータ（シフト手段の一例）により、撮像の合間に、光路（Strahlengang）の中でずらされる。アクチュエータとしては、例えば、圧電アクチュエータ（Piezoaktor）、磁歪アクチュエータ（Magnetostriktiver Aktor）を使用することが望ましい。この種のアクチュエータは、コストが安価で信頼性が高い。また、光源自体が周期的なパターンを有し、光源全体をアクチュエータによって移動させることも、想定可能である。この種のアクチュエータは、一般的に、必要とされる迅速なパターンのシフトに欠かせない前提条件を満たす。

なお他の実施形態として、上記の実施形態では問題として認識された眼球運動を利用することも可能である。眼球が動くということは、その眼球が動いている間、照射パターンは、いずれにせよ眼底上を移動するということを意味する。従って、眼底の動きを正確に制御したり、少なくとも追跡可能である場合、又は、画像を評価するためのアルゴリズムが、任意に動きによっても作動することが可能である場合には、照射パターンを動かさないことも可能である。眼底カメラでは静的な照射パターンを照射したとしても、照射の移動は、対象物の動きにより、つまり、ここでは眼球運動を最大限に利用することにより、パターン化された照射を利用する利点の全てを達成可能である。このユニークな利点は、眼底カメラにおいてパターン化された照明を使用することにより、初めて生まれる。特に、眼球運動は、非常に速いので、この変形において、特に迅速な複数画像の連続撮像が可能である。よって、極めて迅速で連続した画像の評価が可能になる。換言すればこの場合、シフト手段は、眼底であるとも言える。

眼球運動を制御する場合、例えば、移動装置により、眼底カメラに使用する固定目標を移動させる。すると、固定目標が移動することにより、眼球が固定目標を追従しながら具体的に設定された経路の分だけ移動する。よって、照射パターンを眼底上でずらすことができる。その結果、眼球運動を制御することが可能となる。この方法により眼底に対してシフトされる照射パターンのシフト量は、照射パターンを移動させる場合と同様に、固定目標のずれ量から求めることができるため、画像の評価の際に容易に考慮することが可能である。従って、固定目標がどの程度ずらされたのかについて、画像の評価を行う処理部に伝達される。この際、固定目標の移動は、ディスプレイ又はＬＥＤアレイ等の目標を映し出すライトバルブの表示が変更されることによって、仮想的に行われてもよい。

また、更なる別の実施形態として、任意の眼球運動を許容し、その任意の眼球運動を記録してたり、撮像された画像データから識別することも可能である。この場合、眼球の移動ベクトルを検出するために、例えば、端部検出方法（Kantendetektionsverfahren）又は他の公知の画像処理アルゴリズムを使用することが可能である。この実施形態では、眼底カメラに対する変更として、静的なパターン化された照射が必要である。さらに、撮像された一連の画像を、眼球のずれを考慮した上で処理することが可能な評価ユニットが必要である。

本発明の一実施形態の説明に戻る。
本実施形態では、画像撮像装置は、少なくとも１メガピクセルの解像度を有する。このように高い解像度を有することにより、診断のために十分な高解像度を有する画像を撮像することが可能である。同時に、診断などで見渡すために十分な大きさの眼底の画像領域を、１つの画像で捉えられることが保障される。このような高い解像度により、パターン化された照射の使用により達成される細部の正確さ（精密さ）及び画像鮮明度を実現可能であることが、保障される。

また、本発明の一実施形態では、干渉光により画像の質を著しく損なう可能性がある照射光の反射を抑制する要素又は要素の構成が設けられている。一般に、上記特許文献１に開示されている方法では、「鮮明度レベル（つまり撮像したい深度）から生じない画像情報は、抑制されており、画像品質には作用しない」という前提に立っている。しかし、本発明の一実施形態のように、パターン化された照射が眼底カメラで使用される場合、驚くべきことに明らかになったことではあるが、この仮定を維持することは不可能である。すなわち、眼底カメラでは、眼底によって反射された、本来撮像される画像に相当する有効信号が、眼球内等の反射に因る全体信号に対して非常に弱いという問題が発生する。従って、本実施形態では、観察されるべき網膜で反射する僅かな光の信号をフィルタにかけるために更なる別の措置を採っている。従って、画質をさらに著しく改善することが可能である。

つまり、本実施形態では、光源と撮像されるべき対象物との間と、撮像されるべき対象物と画像撮像装置との間とのそれぞれに、偏光板（Polarisator）を配置する。この偏光板は、偏光方向が互いに直交している直交偏光板である。特に、ここでは、偏光度が非常に高い偏光板を使用することが望ましい。そして、本実施形態では、「網膜での反射又は後方散乱は、入射した光に対して偏光を解消（デポーラライズ）するように作用する」ということを利用する。一方、このことは、（光学システムのレンズ面又は角膜等の）複数の他の干渉反射には該当しない（つまり、偏光状態は維持される）。

そして、本実施形態では、有効光（撮像したい光）の伝達効率を高めるために、照射光路と画像撮像光路とを分割する。この分割を行うために、通常では共焦点（konfokal）眼底カメラにおいて利用される分割器（Strahlteiler）を、偏光分割器として使用する。

しかし、偏光板を利用する際の短所は、偏光板が偏光板を通過した光の大部分を吸収することにある。従って、本実施形態では、１つのレンズ、複数のレンズ、又は全レンズを、照射と撮像の際に共有される光路に対して偏心して配置するか、又は、傾斜して配置する。これにより、照射による望まれない反射を、撮像センサに到達させずに光学設計内の適切な箇所で吸収することができる。

更に、本発明の一実施形態に基づく設計を利用して、光学要素を、照射光路及び画像撮像光路に配置することにより、高解像度での眼底の深部スキャンを実行することが可能である。光学要素は、撮像する眼底の焦点面をずらすことが可能なように設計される。これは、移動可能なレンズによって実現可能であるが、例えば、屈折力（Brechkraft）が変更可能な光学的に動的な要素によっても実現可能である。このように焦点を空間的に移動させることにより、眼底の深部をある程度サンプリングすることが可能である。この場合、各新しい焦点位置において、少なくとも３つの画像を撮像し、後に１つの全体画像に統合することになる。

また、本実施形態では、異なる焦点レベルにおいて生成された画像について、これらの全画像上で発見される特有の特徴を調査する評価装置（Auswerteinrichtung）が、備えられている。この評価装置は、画像の空間的な対応づけ（Zuordnung）を行い、眼球運動に起因するずれを調整（補正）することが可能である。つまり、本実施形態によれば、評価装置は、個々の画像を３つずつ迅速につなぎ合わせることにより、眼球運動に起因したこの種のずれを予防することが可能である。一方、光学要素により焦点をずらすこと（移動すること）と、その焦点毎の３枚の画像の新たな撮像することとには、眼球運動に基づくずれが避けられない程度の時間がかかる。よって、これ（眼球運動によるこの種のずれ）は、異なる焦点レベルで生成された画像を接合する際に考慮され、他の方法で調整される（bereinigen）必要がある。そこで、ここでは、本実施形態に基づいて、画像処理の手段によって処理される。

本実施形態に係る眼底カメラでは、深部スキャンの前の開始ポジションにおいて、結像される照射パターンと、画像撮像装置と、調整装置の固定目標と、が互いに結合されている。すなわち、全てが同時に網膜に焦点を合わせられる。これにより、照射された網膜の領域の像が、撮像装置において鮮明に結像することが可能となるように、眼球が調整されていることが保障される。本実施形態では、位置変更可能なレンズを、光のパターンの焦点位置と撮像装置の焦点位置とを変更するように配置することにより、深部スキャンを実行するための設計が実現される。一方、光路及び調整装置の焦点は変更されないまま保持される。これにより、眼球の調整が、深部スキャンに対して作動する（arbeiten）こと（この場合、深部スキャンの間、目標の鮮明度レベルはもはや、照射の鮮明度レベル及び結像の鮮明度レベルと結合されない。）が予防される。

従来の眼底カメラでは、点状の対象物が、光軸の中心に配置されている。一方、本実施形態では、固定目標は、空間的に伸張された平面的な対象物として構成される。従って、網膜の中央領域の他に周辺の領域も観察するために、撮像の際に眼球内部の側面位置（seitliche Position）を制御する（ansteuern）ことが可能になる。このために、固定目標は、自由に制御可能（ansteuerbar）なＬＥＤ又は有機ＥＬディスプレイとして構成されていることが可能である。

また、本実施形態では、眼底カメラは、異なる色彩の画像を撮像可能に実現される。これは、様々な診断目的のために期待されていることである。これは、例えば、異なる色彩のＬＥＤアレイの場合に可能であるように、照射装置が異なる色彩の光を放出できることにより可能になる。このような照射装置は、極めて迅速に色彩を切り替え可能なので、異なる色彩の画像を３つずつ作成することも可能であるという長所を持っている。異なる色彩の３つの画像は、撮像の合間の眼球運動に基づいて損なわれることなく、互いに比較されることが可能である。さらに、白色光源を利用し、異なる色彩の画像のためにカラーフィルタを照射装置に装入することも可能である。更なる別の可能性として、目的に合うように異なる色彩で撮像を行うために、画像撮像装置のためにカラーセンサを利用することが挙げられる。これにより、本実施形態に基づく眼底カメラを用いて、蛍光画像（Fluoreszenzaufnahme）を実現することも可能である。重要なことは、常に、カラー画像が少なくとも３つずつ作成され、統合されることである。

更に、本実施形態では、患者の瞳孔（Pupille）及び虹彩（Iris）を観察するアイリスカメラが、眼底カメラの構成要素として設けられている。このアイリスカメラを用いて、眼底カメラ全体を、眼球に対して三次元的に正確な位置に配置することが可能である。眼球に対する３つの空間方向へのカメラの調整では、例えば、十字線（Fadenkreuz）を瞳孔の中心に合わせて、横方向に（transversal）に位置調整を行い、さらに望遠で（Abstandsrichtung）、虹彩又は瞳孔側面（Pupillenrand）等の画像のビントを合わせることも可能である。

以下、本発明の一実施形態に係る眼底カメラについて、図１を参照しつつ、より具体的に説明する。図１は、パターン化された照射機能を備える眼底カメラの設計を示している。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る眼底カメラは、高解像度で網膜の平面画像を撮像することができる。そのために、眼底カメラは、網膜に光を照射する光源１を有している。

光源１から出射された光は、集光レンズ２及びマスク２を介して、偏光板（偏光フィルムなど）４を通過して、偏光分割器５及び結像レンズ６（照射及び結像に関わり深部スキャンのために移動可能なレンズ）と、調整光路（Akkommodationsstrahlengang）を分割する（abspalten）ための二色性［ダイクロイック］調整分割器（dichroitischer Akkommodationsstrahlteiler）７と、患者の個別の非正視（Fehlsichtigkeit）に対してカメラを調整するためのジオプターレンズ（Diopter-Linse）８と、アイリスカメラの光路のための二色性［ダイクロイック］分割器９と、対物レンズ１０とを介して、眼球１１の瞳孔を通過して、網膜１２に結像する。

この際、光源１から集光レンズ２を介して光の照射を受けたマスク３の像が、網膜１２で結像する。より厳密には、マスク３に形成された構造パターンにより、明暗パターンが生成され、その明暗パターンが網膜に結像する。そして、網膜１２により反射又は後方散乱された光は、照射光路と同一の結合光路を通過して、偏光分割器５まで返送される。そして、この光は、偏光分割器５により、撮像側の偏光板（偏光フィルム等）１３を介して、撮像センサ（Aufnahmesensor）１４へと導かれる。

一方、調整分割器７を介して、固定目標（Fixiertarget）１５によって放出され更なる別の結像レンズ１６を介して焦点を合わされた光は、光路に注入され（einkoppeln）、同様に網膜１２へと導かれる（fuehren）。従って、固定目標の像が、網膜に結像する。さらに、虹彩１８の拡散照射のために、ＬＥＤ光源１７が設けられている。ＬＥＤ光源１７から照射され虹彩１８で反射した光は、アイリスカメラの分割器９により光路から分割され、アイリスカメラ・レンズ１９を介して、アイリスカメラ・センサ２０で結像する。

光源１としては、例えばハロゲンランプを使用することができる。ハロゲンランプの光は、図示しないカラーフィルタ、又は、カラーセンサとして構成されたカラー画像（例えば単色画像）を実現するためのセンサ１４により、カラー画像を撮像するために分離可能である。同様に、光源１としては、ＬＥＤが適している。ＬＥＤは、選択した色で撮像が可能であるか、又は、カラーセンサを有する白色ＬＥＤの場合にはカラー画像が撮像可能であるように、スペクトルに関して選択されている。センサ１４としてカラーセンサを使用する場合、各カラー画像において少なくとも１メガピクセルの解像度のカラー画像を提供することを保障するために、状況によっては色彩の数に比例してセンサ１４の解像度を高める必要がある。

光源１から発せられた光は、集光レンズ２により、マスク３に対して均等に照射される。マスク３は、本実施形態では、周期的な線形格子（Liniengitter）で形成される。つまり、マスク３は、平行に形成された周期的に配置された複数のスリットを有する。また、マスク３は、圧電アクチュエータ２１に接続されている。圧電アクチュエータ２１により、線形格子は、１つの格子の間隔より短い距離だけ、シフト可能である。つまり、マスク３は、圧電アクチュエータ２１により、例えばスリットと直行する方向に、スリット間の間隔よりも短い距離で移動可能である。このようにマスク３が移動することにより、結像光路を通過して網膜１２で結像するストライプパターン（つまり、スリットのパターン）は、そのパターンの１周期より短い距離だけ、ずらされる。

一方、本実施形態に係る眼底カメラは、網膜１２の領域の複数の画像を連続して撮像する。よって、この複数の画像には、１周期より短い距離だけ互いにずらされて重なっている同一のストライプパターンが含まれる。センサ１４により撮像された画像は、コンピュータ２２に転送され、コンピュータ２２によりストライプパターンが消えた１つの網膜全体の画像へと処理される。コンピュータ２２にアクチュエータ２１が接続されているので、センサ１４で撮像される画像を、圧電アクチュエータ２１による移動に関連付けることが可能である。

マスク３を通過して入射する照射光は、偏光板４で偏光されるので、偏光された光が、網膜１２に到達する。センサ１４の前には、偏光方向が第１偏光板４の偏光方向に対して垂直な別の偏光板１３が配置されるので、この偏光された光は、センサ１４に直接的には到達できない。従って、複数の光学要素のうちの１つにおいて反射された光、又は、撮像のために極めて良好に照射される必要がある眼球で反射した光が、センサ１４に入射して、網膜の撮像画像に誤差を生じさせることを予防できる。

一方、網膜１２で受光される光自体は、網膜１２による反射又は後方散乱の際に、偏光状態が打ち消される（デポーラライズ、depolarisieren）。従って、網膜１２で反射した光の少なくとも一部は、偏光板１３を通過して、センサ１４に入射することができる。直接的に網膜１２で反射又は後方散乱されたごくわずかな有効光は、照射光及び結像光の偏光によって、構成要素のいずれかにおける反射を介して結像光路に入る干渉光のかなりの部分から、ある程度フィルタにかけられて分離される。この場合、網膜１２で反射又は後方散乱した放射光の一部は反射の際に偏光状態を打ち消されるという仮定に基づいている。

結像レンズ６は、光路に沿って位置を変更可能である。従って、照射光路及び結像光路の焦点を同様に変更することが可能である。これにより、網膜１２の深部に沿って、異なる焦点面をサンプリングし、異なる深度における平面画像を３枚ずつ生成することが可能である。従って、網膜１２の全体的な深部スキャンが可能である。結像レンズ６は、分割器７の前に配置される。よって、眼球の調整に役立つ固定目標１５からの光の光路は、分割器７を介して、照射光路及び結像光路中でピントが合わせられる。従って、レンズ６の移動（ずれ）により網膜１２の深部のサンプリングが行われる間、レンズ６の移動が固定目標１５からの調整光路に作用しない。よって、眼球の調整が変更されないことが保障される。患者の眼球の個別の非正視に対してカメラの結像を調整するために、更なる別の位置変更可能なレンズ８によりジオプター調整（Dioptrien-Einstellung）が行われる。従って、網膜１２への正常な鮮明度調整が保障されている。そのためには、例えば平面ＬＥＤとして構成されている固定目標１５に対して、眼球が良好に調整される必要がある。

患者の眼球に対して眼底カメラを配置する際に、明るく、良好に識別可能な虹彩画像を提供するために、追加的なＬＥＤ光源１７が虹彩１８の拡散照射に役立つ。虹彩１２によって反射又は後方散乱された光は、アイリスカメラの分割器９を介して光路から分割され、アイリスカメラ・レンズ１９を介して、アイリスカメラ・センサ２０で結像する。その際、アイリスカメラの鮮明度レベルは、虹彩又は特に瞳孔側面の鮮明な結像において、眼底カメラと患者の眼球との間に所望の作動間隔が達成されるように、調整されている必要がある。アイリスカメラの撮像領域で、瞳孔画像を中心に合わせ、場合によっては十字線を利用して、眼底結像のための結像光路が、患者の眼球に対して適切に、正しい位置に合わせられているように、眼底カメラが配置される。虹彩照射の波長は、一方では、眼底カメラ及び固定目標の照射のための照射スペクトルと異なるスペクトル領域にあり、他方では、可視化可能なスペクトル領域の限界にある。よって、この虹彩照射の波長は、眼球の感度を低下させるために、幻惑効果が最小となるように選択される。虹彩照射の好適なスペクトル領域は、赤外近傍である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態に係る眼底カメラについて説明するための説明図である。

符号の説明

１ 光源
２ 集光レンズ
３ マスク
４ 偏光板
５ 分割器
６ 深部スキャンのための結像レンズ
７ 調整光路のための二色性[ダイクロイック]分割器
８ ジオプターレンズ
９ アイリスカメラのための二色性[ダイクロイック]分割器
１０ 対物レンズ
１１ 眼球
１２ 網膜
１３ 撮像光路内の偏光板
１４ ＣＣＤセンサ
１５ 固定目標
１６ 調整光路の結像レンズ
１７ 光源
１８ 虹彩
１９ アイリスカメラ・レンズ
２０ アイリスカメラ・センサ
２１ 圧電アクチュエータ
２２ コンピュータ

Claims (22)

1. 眼球を観察するための眼底カメラであって、
   眼底の撮像領域を照射する照射装置と、
   結像装置により、前記眼底の撮像領域が結像可能な画像撮像装置と、
   を有し、
   照射焦点と画像撮像焦点とは、共焦点配置され、
   前記照射装置は、前記眼底の撮像領域上に周期的な光のパターンを照射し、
   １周期よりも短い分だけ、前記光のパターンをシフトするためのシフト手段と、
   前記画像撮像装置により撮像され、互いにシフトされた前記光のパターンが照射された少なくとも３つの画像を、１つの画像に統合する評価装置と、
   を更に有することを特徴とする、眼球を観察するための眼底カメラ。
2. 前記シフト手段は、０．５秒より短い時間で前記光のパターンをシフトさせることを特徴とする、請求項１に記載の眼底カメラ。
3. 前記シフト手段は、０．１秒より短い時間で前記光のパターンをシフトさせることを特徴とする、請求項２に記載の眼底カメラ。
4. 前記シフト手段は、アクチュエータであることを特徴とする、請求項２又は３に記載の眼底カメラ。
5. 前記シフト手段は、前記眼底であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の眼底カメラ。
6. 移動装置により移動可能な固定目標を更に有し、
   前記固定目標により、前記眼底の動きを制御することを特徴とする、請求項５に記載の眼底カメラ。
7. 前記固定目標の移動装置は、前記評価装置と接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の眼底カメラ。
8. 位置変更可能なように配置され、光度が正弦波変調された光のパターンを前記眼底上に生成するマスクを更に有し、
   前記マスクは、１方向における周期性を有することを特徴とする、請求項1に記載の眼底カメラ。
9. 前記画像撮像装置は、少なくとも１メガピクセルの解像度を有することを特徴とする、請求項1に記載の眼底カメラ。
10. 光学要素が、独自に干渉反射を抑制するように、配置されているか、又は、光路に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の眼底カメラ。
11. 照射光路に配置された偏光板と、
    撮像光路に配置された偏光板と、
    を更に有することを特徴とする、請求項１０に記載の眼底カメラ。
12. 前記照射光路及び前記撮像光路に配置された偏光分割器を更に有することを特徴とする、請求項１１に記載の眼底カメラ。
13. 結像光学要素が、光路に対して偏心して配置されたていることを特徴とする、請求項１０に記載の眼底カメラ。
14. 結像光学要素が、光路に対して傾斜して配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の眼底カメラ。
15. 位置変更可能なレンズが、前記眼底の立体的な撮像を可能にするために、照射光路及び撮像光路に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の眼底カメラ。
16. 前記評価装置は、追跡装置を含み、
    前記追跡装置では、異なるレンズ焦点ごとに生成された画像が、解析され、場合によっては互いにずらされており、画像情報のずれが眼球運動に基づいて修正可能であることを特徴とする、請求項１５に記載の眼底カメラ。
17. 調整装置が設けられており、
    前記位置変更可能なレンズが、調整光路の外部に存在することを特徴とする、請求項１６に記載の眼底カメラ。
18. 前記調整装置の固定目標は、空間的に伸張されていることを特徴とする、請求項１７に記載の眼底カメラ。
19. 前記照射装置は、カラー選択された画像を作成するために、異なる波長の光を選択的に照射することを特徴とする、請求項１に記載の眼底カメラ。
20. カラーフィルタが、前記照射装置に装入可能であることを特徴とする、請求項１９に記載の眼底カメラ。
21. 前記画像撮像装置は、カラーセンサを有することを特徴とする、請求項１に記載の眼底カメラ。
22. 前記眼底カメラを正しい位置に合わせるために、アイリスカメラを更に有することを特徴とする、請求項１に記載の眼底カメラ。

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