JP2010259543A

JP2010259543A - 眼底撮影装置

Info

Publication number: JP2010259543A
Application number: JP2009111455A
Authority: JP
Inventors: Hideo Mukai; 秀雄迎; Masaaki Hanebuchi; 昌明羽根渕; Yoshihiko Yamada; 善彦山田
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-18
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: JP5259484B2; US20100277692A1; US8235528B2

Abstract

【課題】高解像度の眼底画像を効率よく得る装置を提供する。
【解決手段】被検眼眼底に対して照明光を走査し、その反射光を受光して眼底を撮影しモニタに表示する眼底撮影装置において、眼底照明用の第１光源と照明光を眼底にて２次元走査する走査部とを有する第１照明光学系と，照明光の反射光を受光して第１眼底画像を得る第１撮影光学系と，被検眼からの反射光を受光して眼の波面収差を検出する波面センサと波面センサの検出結果に基づいて波面収差を補償する波面補償素子とを有する波面補償部と，を備える第１撮影ユニットと、第１撮影ユニットの走査部による走査範囲を包含する広い範囲の眼底画像を得え第１眼底画像に対して撮影画角が広く低倍率である第２眼底画像を得る第２撮影ユニットと、モニタに表示される第２眼底画像上に第１眼底画像の撮影位置を示す指標を表示する表示制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、被検眼の眼底をレーザ光等の照明光で走査して眼底観察、眼底撮影を行う眼底撮影装置に関する。

従来、眼科撮影装置としては、眼底に対して２次元的にレーザ光を走査し、その反射を受光することにより眼底画像を得る眼底撮影装置（走査型レーザ検眼鏡）が知られている。このような眼底撮影装置においては、例えば、ポリゴンミラーとガルバノミラーとを組み合わせて、レーザ光を眼底上にて２次元的に走査するようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１７１１０７号公報

このような装置では、解像度の高い眼底の正面画像を撮影することができる。しかしながら、近年ではより解像度が高い（高分解能）眼底画像を高倍率で得て、細胞レベルでの観察を可能とする技術が望まれている。

上記従来技術の問題点に鑑み、細胞レベルでの観察が可能な高解像度の眼底画像を効率よく得ることのできる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検眼眼底に対して照明光を走査し、その反射光を受光することにより被検眼眼底を撮影しモニタに表示する眼底撮影装置において、被検眼底を撮影する第１撮影ユニットであって，被検眼眼底を照明するための照明光を出射する第１光源と前記照明光を被検眼眼底にて２次元的に走査するための走査部とを有し被検眼に照明光を照射する第１照明光学系と，該第１照明光学系により被検眼眼底に照射された照明光の反射光を受光して第１眼底画像を得るための第１撮影光学系と，前記被検眼からの反射光を受光して眼の波面収差を検出する波面センサと前記第１撮影光学系の光路に置かれ前記波面センサの検出結果に基づいて波面収差を補償する波面補償素子とを有する波面補償部と，を備える第１撮影ユニットと、前記第１照明光学系の走査部による走査範囲を包含する広い範囲の眼底画像を得る第２撮影ユニットであって，被検眼眼底を照明する照明光を出射する第２光源を有し該照明光で被検眼眼底を照明する第２照明光学系と、被検眼眼底からの反射光を受光し第２眼底画像を得る第２撮影光学系と、を備え前記第１眼底画像に対して撮影画角が広く低倍率である第２眼底画像を得る第２撮影ユニットと、前記第１撮影光学系又は前記第２撮影光学系による受光結果に基づいて得られる前記第１眼底画像及び第２眼底画像をモニタに表示する表示制御部であって，前記モニタに表示される前記第２眼底画像上に前記第１眼底画像の撮影位置を示す指標を表示する表示制御部と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼底撮影装置は、さらに前記被検眼眼底の所定部位を撮影し該所定部位の経時的な位置ずれを検出することにより移動位置情報を得るための位置検出部と、前記走査部よりも被検眼側の前記第１照明光学系の光路に置かれ前記走査部を介した前記照明光を所定の角度だけ偏向させる偏向部と、前記位置検出部にて得られた前記移動位置情報に基づいて前記偏向部を駆動制御する駆動制御部と、を有することを特徴とする。
（３）（２）の眼底撮影装置において、前記駆動制御部は前記位置ずれ情報に基づいて前記モニタに表示される前記指標の位置を変更することを特徴とする。
（４）（３）の眼底撮影装置において、前記第１撮影ユニットは前記第１光源とは別に前記波面補償用の光束を出射させる第３の光源を有することを特徴とする。
（５）（４）の眼底撮影装置において、前記波面補償部は、被検眼眼底へと照射される前記第３光源から出射される光束を所定の偏光方向とする第１偏光手段と、前記所定の偏光方向の光束を遮断し前記所定の偏光方向と直交する偏光方向の光束を前記波面センサへと導光する第２偏光手段と、を備え、前記波面補償素子は液晶空間位相変調器とされ、前記所定の偏光方億と直交する偏光方向の光束の波面収差を補正するように配置されることを特徴とする。
（６）（１）〜（５）のいずれかの眼底撮影装置は、さらに前記波面センサが検出した波面収差の補償結果に基づいて、前記第１光源の照明光の出射を制御する出射制御部を備えることを特徴とする。
（７）（１）〜（５）のいずれかの眼底撮影装置は、さらに前記第２撮影ユニットで撮影された前記第２眼底画像のアライメント情報に基づいて、前記第１光源の照明光の出射を制御する出射制御部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、細胞レベルでの観察が可能な高解像度の眼底画像を効率よく得ることができる。

本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は、本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した模式図である。本実施形態の眼底撮影装置は、大別して、被検眼Ｅの眼底を高解像度（高分解能）・高倍率で撮影するための第１撮影ユニット１００、第１撮影ユニット１００で得られる眼底画像（以下、第１眼底画像と記す）の撮影位置を指定するための眼底の観察画像（以下、第２眼底画像と記す）を得るための第２撮影ユニット２００、撮影される被検眼Ｅの固視微動等による位置ずれの経時変化を検出し、移動位置情報を得るトラッキング用ユニット（位置検出部）３００、を備える。ここで、第１撮影ユニット１００は、被検眼の低次収差及び高次収差を取り除くための波面補償部を備える。また、第１撮影ユニット１００の画角は、眼底を拡大して観察するために第２撮影ユニット２００に対して狭く（狭画角）、第２撮影ユニット２００の画角は、第１眼底画像の眼底上での位置を把握できるようにするために眼底を広範囲に観察できる画角（広画角）とされる。

第１撮影ユニット１００は、被検眼Ｅに照明光（照明光束）を照射し眼底を２次元的に照明する第１照明光学系と、眼底に照射された照明光の反射光（反射光束）を受光して第１眼底画像を得るための第１撮影光学系と、被検眼Ｅの波面収差を検出し、被検眼Ｅの波面収差を補償するための波面補償部と、を備える。第１撮影ユニット１００は、共焦点光学系を用いた走査型レーザ検眼鏡の構成とされる。

第１照明光学系は、眼底を照明するための照明光を出射する光源１（第１光源），照明光（スポット光）を眼底上で２次元的に走査する走査部２０を有する。光源１は、被検眼に視認されにくい近赤外域の照明光を出射する。本実施形態では光源１は、波長８４０ｎｍのＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源が用いられる。ＳＬＤを光源とすることで、レーザ光を光源とする場合と比べて眼底での反射光のスペックルノイズを低減できる。なお、光源としては、収束性の高い特性を持つスポット光を出射するものであればよく、例えば、半導体レーザ等であってもよい。

はじめに、第１照明光学系を説明する。光源１から眼底に到るまでの光路には、レンズ２、ビームスプリッタ３、偏光板４、レンズ５、ビームスプリッタ７１、レンズ６、波面補償デバイス７２、レンズ７、ビームスプリッタ７５が配置される。そしてさらに、レンズ８、照明光を眼底上で２次元的に走査するための走査部２０、レンズ９、２次元状に走査される照明光の走査位置を補正するための偏向部４００、２枚のプリズムからなる視度補正部１０、レンズ１１、第２撮影ユニット２００等の光路を第１照明光学系と略同軸にするビームスプリッタ９０が配置される。なお、ビームスプリッタ３は、本実施形態では、ハーフミラーとされている。

光源１から出射された照明光は、レンズ２により平行光とされた後、ビームスプリッタ３を介し、本実施形態では偏光板４によりＳ偏光成分のみの光束とされる。偏光板４を経た照明光は、レンズ５により一旦集光し、ビームスプリッタ７１を介してレンズ６により平行光束とされ、波面補償デバイス７２に入射する。波面補償デバイス７２にて反射した照明光は、レンズ７、レンズ８によりリレーされ、走査部２０に向かう。

走査部２０は、照明光を眼底上で２次元的に走査する構成とされ、ここでは、図示するように、眼底でＸＹ方向に照明光を走査する。本実施形態では、照明光を眼底にて水平方向（Ｙ方向）に偏向させ走査するための偏向部材となるレゾナントミラーと、水平方向の走査方向に対して垂直方向（Ｘ方向）に偏向させ走査するための偏向部材となるガルバノミラーと、各ミラーを駆動する駆動部を備える。走査部２０を経た照明光は、レンズ９にて再び集光される。偏向部４００は、走査部２０を経た照明光を水平方向及び垂直方向に対して所定量だけさらに偏向させる役目を持ち、本実施形態では２枚のガルバノミラーにより構成されている。偏向部４００を経た照明光は、視度補正部１０、レンズ１１、ビームスプリッタ９０を経て被検眼Ｅの眼底に集光し、走査部２０によって眼底上を２次元的に走査することとなる。なお、視度補正部１０は一方のプリズムが図示する矢印方向に移動することにより、光路長を変えることができ、視度補正の役目を果たしている。、また、ビームスプリッタ９０は、本実施形態ではダイクロイックミラーであり、後述する第２撮影ユニット２００、及びトラッキング用ユニット３００からの光束を反射させ、光源１及び後述する光源７６からの光束を透過させる特性を持つ。なお、光源１及び光源７６の出射端と被検眼Ｅとは共役とされている。このようにして、照明光を眼底に２次元的に照射する第１照明光学系が形成される。

次に、第１撮影光学系を説明する。第１撮影光学系は、第１照明光学系にて説明したビームスプリッタ９０からビームスプリッタ３までの光路を共通とし、さらにレンズ５１、眼底と共役な位置に置かれるピンホール板５２、集光レンズ５３、受光素子５４を含む。なお、本実施形態では、受光素子５４はＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）が用いられている。

光源１から出射された照明光における眼底からの反射光は、前述した第１照明光学系を逆に辿り、偏光板４にてＳ偏光の光だけ透過された後、ビームスプリッタ３により一部の光束が反射される。この反射光は、レンズ５１を介してピンホール板５２のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ５３を経て受光素子５４に受光される。なお、照明光の一部は角膜上で反射されるが、ピンホール板５２により大部分が除去され、角膜反射の画像への悪影響が低減される。このため、受光素子５４は、角膜反射の影響を抑えて、眼底からの反射光を受光できる。なお、ビームスプリッタ３は、ホールミラーとされてもよい。この場合、ホールミラーのホールは、角膜反射光を第１撮影光学系に入射することを抑制する。

このようにして、第１撮影光学系が形成される。第１撮影光学系で受光された処理された画像が第１眼底画像となる。なお、第１撮影ユニット１００で取得する眼底画像（眼底像）の画角が所定の角度となるように走査部２０におけるミラーの振れ角（揺動角度）を定める。ここでは、眼底の所定の範囲を高倍率で観察、撮影する（ここでは、細胞レベルでの観察等をする）ために、画角を１度〜５度程度とする。本実施形態では、１．５度とする。被検眼の視度等にもよるが、第１眼底画像の撮影範囲は、５００μｍ角程度とされる。

次に、波面補償部（補償光学系）を説明する。前述のように、波面補償部は、一部の光学素子を第１照明光学系の光路上に持ち、第１照明光学系と光路を一部共用している。波面補償部は、波面センサ７３、偏光板７４、光源７６、レンズ７７、偏光板７８、レンズ７９、を含み、第１照明光学系の光路上に置かれるビームスプリッタ７１からビームスプリッタ９０までの光学部材を共用することにより構成されている。なお、波面センサ７３は、多数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイを透過した光束を受光させるための２次元受光素子からなる。また、収差検出用光源（第３光源）である光源７６は、光源１と異なる赤外域の光を発する光源とされる。本実施形態では光源７６は波長７８０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードを用いている。光源７６から出射したレーザ光は、レンズ７７により平行光束とされ、偏光板７８により光源１からの照明光と直交する偏光方向（Ｐ偏光）とされ、ビームスプリッタ７５により第１照明光学系の光路に導かれる。なお、レンズ７、８の間に眼底共役位置があり、光源７６の出射端はこの眼底共役位置と共役な関係とされる。なお、ビームスプリッタ７５は、本実施形態ではハーフミラーとされている。偏光板７８は、眼底へと照射される第３光源の光を所定の偏光方向とする役割を持ち、波面補償部が備える第１偏光手段の役割を持つ。

ビームスプリッタ７５により反射したレーザ光は、第１照明光学系の光路を経て被検眼Ｅの眼底に集光される。底で反射されたレーザ光は、第１照射光学系の各光学部材を経て波面補償デバイス７２にて反射し、ビームスプリッタ７１により第１照明光学系の光路から外れ、レンズ７９、Ｓ偏光成分のみを通す偏光板７４を経て波面センサ７３へと導かれる。偏光板７４は、波面補償部に備えられた第２偏光手段であり、眼底へと照射される第３光源の光が持つ偏光方向（Ｐ偏光光）を遮断し、この偏光方向に直交する偏光方向（Ｓ偏光光）を透過し、波面センサ７３へと導光する役割を持つ。なお、ビームスプリッタ７１は、光源１の波長の光（８４０ｎｍ）を透過し、収差検出用の光源７６の波長の光（７８０ｎｍ）を反射する特性とされる。従って、波面センサ７３では、照射したレーザ光の眼底での散乱光のうちＳ偏光成分を持つ光が検出される。このようにして、角膜や光学素子で反射される光が波面センサ７２に検出されることを抑制している。また、走査部２０、波面補償デバイス７２の反射面、及び波面センサ７３のマイクロレンズアレイは、被検眼の瞳と略共役とされる。また、波面センサ７３の受光面は被検眼Ｅの眼底と略共役とされる。波面センサ７３には、低次収差及び波面収差等の高次収差が検出できる素子、例えば、ハルトマンシャック検出器や光強度の変化を検出する波面曲率センサ等を用いる。

また、波面補償デバイス７２は、例えば、液晶空間位相変調器とし、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等を用いるものとしている。なお、波面補償デバイス７２は、光源１からの照明光（Ｓ偏光光）、照明光の眼底での反射光（Ｓ偏光光）、波面収差検出用光の反射光（Ｓ偏光成分）等の所定の直線偏光（Ｓ偏光）に対して収差を補償することが可能な向きに配置される。これにより、波面補償デバイス７２は、入射する光のＳ偏光成分を変調できる。また、波面補償デバイス７２は、その液晶層内の液晶分子の配列方向が入射する反射光の偏光面と略平行であり、さらに、液晶分子が液晶層への印加電圧の変化に応じて回転する所定の面が、波面補償デバイス７２に対する眼底からの反射光の入射光軸及び反射光軸と、波面補償デバイス７２が持つミラー層の法線と、を含む平面に対して略平行になるように、配置されている。

このような波面補償部（補償光学系）によって、波面センサ７３で検出した光源７６の眼底反射光の波面収差に基づいて、波面補償デバイス７２が制御され、光源７６の反射光のＳ偏光成分と共に、光源１から出射される照明光とその反射光の波面収差が取り除かれる。このようにして、光源１から出射された照明光とその反射光が持つ収差が取り除かれる。言い換えると、被検眼Ｅの波面収差が取り除かれた（波面補償された）高解像度の第１眼底画像が得られることとなる。このような第１眼底画像は、狭画角（１．５度程度）でありながら、１画像を構築するのに必要とする画素数を従来の広画角（例えば４０度程度）の眼底画像と同程度となるように照明光の走査を行い、さらに波面補償を行っているため、細胞レベルまで観察することのできる高解像度・高倍率な眼底画像となっている。

なお、第１撮影ユニット１００で取得された眼底画像は、第１眼底画像として記憶部に記憶される。

次に、第２撮影ユニット２００を説明する。第２撮影ユニットは、第１撮影ユニットの画角よりも広画角の眼底画像（第２眼底画像）を取得するためのユニットであり、取得される第２眼底画像は、前述した狭画角の第１眼底画像を得るための位置指定、及び位置確認用の画像として用いられる。このような第２眼底画像を取得するための第２撮影ユニット２００は、被検眼Ｅの眼底画像を観察用として広画角（例えば２０度〜６０度程度）でリアルタイムに取得できればよい。したがって第２撮影ユニット２００は、既存の眼底カメラの観察・撮影光学系や走査型レーザー検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope：ＳＬＯ）の光学系、及び制御系を用いることができる。以下では、説明の簡便のため、光学系等をブロックとして図示する。

第２撮影ユニット２００は、眼底を照明する照明光を出射する第２光源２１０、照明光束を眼底において２次元的に走査するための走査部２２０等を有し、眼底を２次元的に照明する第２照明光学系２３０と、第２照明光学系２３０により照明された眼底からの反射光を受光する受光素子２５１を有し眼底画像を撮影する第２撮影光学系２５０を備える。

第２撮影ユニット２００の光軸は、走査部２０と被検眼の間に配置されたビームスプリッタ９０により、第１撮影ユニット１００の光軸と略同軸とされる。本実施形態では、第２撮影ユニット２００の光軸は、第１撮影ユニット１００の光軸と被検者眼の手前で同軸とされる。この角度は、第２撮影ユニット２００に入射する角膜反射を低減するように定められる。ビームスプリッタ９０は、光源１及び光源７６の波長の光を透過し、第２光源２１０及び後述するトラッキング用ユニット３００の光源の波長の光を反射する特性とされる。また、ビームスプリッタ９０と第２撮影ユニット２００との間の光路には、第２撮影ユニット２００の光軸と後述するトラッキング用ユニット３００の光軸とを同軸にするためのビームスプリッタ９１、及び偏向部４００と同機能を有する偏向部４１０が配置されている。

第２光源２１０は、赤外域の光とされ、例えば、波長が９１０ｎｍのレーザ光を出射するレーザダイオードとされる。走査部２２０は、前述と同様にＸ方向、Ｙ方向にレーザ光を偏向（反射）するミラーを備える。第２撮影ユニット２００で得られる眼底画像の画角が第１撮影ユニット１００の画角よりも大きくなるように走査部２２０のミラーの振れ角を定める。本実施形態では、第２眼底画像は、眼底の特徴部を取得するために、眼底の広い範囲、特に黄斑部と乳頭を同時に撮影できる程度の画角を持つ構成とされ、画角は、２０〜６０度程度とされる。本実施形態では、画角３５度とされる。

第２光源から出射されたレーザ光は、第２照明光学系２３０を経て、第２撮影ユニット２００から出射され、ビームスプリッタ９１、偏向部４１０を通過し、ビームスプリッタ９０にて反射することにより、被検眼Ｅの眼底に集光する。被検眼Ｅの眼底に集光したレーザ光は、走査部２２０の駆動により眼底を広い範囲で２次元的に走査される。眼底からの反射光は第２撮影光学系２５０の受光素子２５１に受光され、広画角の眼底画像（第２眼底画像）が得られる。

なお、本実施形態では第２照明光学系２３０の走査部２２０を用いて眼底を２次元的に走査し照明するものとしているが、これに限るものではなく。ライン状に形成されるスリット光をラインと直交する方向に走査する構成としてもよいし、ホールミラー等を用いた既存の眼底カメラの照明光学系を用いることもできる。

このようにして、第２撮影ユニット２００が形成される。第２撮影ユニット２００で撮影された眼底画像は、第２眼底画像として記憶部に記憶される。

次に、トラッキング用ユニット３００を説明する。通常、眼は固視を行っていても固視微動が生じているため、厳密には絶えず動いて（微動して）いる。このような微動は眼底を広い範囲で観察するときは影響は少ないが、本実施形態のように眼底上の狭い範囲を高倍率で撮影し細胞レベルでの観察を行うときには、大きく影響することとなる。このため、トラッキング用ユニット３００は、固視微動等による眼の揺れを検出し、第１眼底画像の位置ずれを抑制するための位置補正情報を得る役割を持つ。トラッキング用ユニット３００は、赤外域の照明光を出射する光源３１０、例えば、波長１０６０ｎｍのＳＬＤ光源を有し、眼底に照射される照明光をレゾナントミラーの駆動により環状に走査してリング形状のトラッキング指標を形成し、このトラッキング指標を受光素子にて受光する構成となっている。なお、トラッキング指標は、被検眼Ｅの眼底上にて乳頭と同じか僅かに小さい径のリング形状とされる。また、照明光はレゾナントミラーの高速駆動によって、１秒間に１００〜２０００回程度の環状走査がされている。トラッキング用ユニット３００から出射された照明光は、ビームスプリッタ９１により第２撮影ユニット２００の光軸と略同軸とされた後、偏向部４１０を介してビームスプリッタ９０により第１撮影ユニット１００の光軸と略同軸とされる。なお、ビームスプリッタ９１は、光源３１０の波長の光を反射し、光源２１０の光の波長を透過する特性を持つ。

次に、眼底撮影装置の制御系を説明する。図２は、本実施形態の眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。装置全体の制御を行う制御部８０には、光源１、走査部２０、受光素子５１、波面補償デバイス７２、波面センサ７３、光源７６、光源２１０、走査部２２０、受光素子２５１、トラッキング用ユニット３００、偏向部４００、偏向部４１０、視度補正部１０が接続される。また、記憶部８１、コントロール部８２、画像処理部８３、モニタ８５、が接続される。画像処理部８３は受光素子５１、２５１にて受光した信号に基づきモニタ８５に画角の異なる被検眼眼底の画像、つまり、第１眼底画像及び第２眼底画像を形成する表示制御を行う。記憶部８１には種々の設定情報や撮影画像が保存される。モニタ８５には、所定のフレームレートにて更新される眼底画像（第１眼底画像、及び第２眼底画像）が表示される。フレームレートとしては、例えば、１０〜１００Ｈｚとされる。このようにして、動画として眼底画像が表示される。本実施形態では、制御部８０は、モニタ８５表示制御部、偏向部４００、４１０の駆動制御部、光源１、７６等の出射制御部の機能を兼ねる。

また、本実施形態では、制御部８０は、波面センサ７３からの信号に基づいて、第１光源１から照明光を出射する制御を行う。具体的には、光源７６の眼底反射光を、波面センサ７３で受光し、受光結果を制御部８０に送る。制御部８０は眼底反射光の波面収差に基づいてされ波面補償デバイス７２を駆動し、収差を取り除くように制御する。制御部８０は、眼底反射光の波面収差が取り除かれた結果（補償結果）に基づいて光源１から照明光を出射するように制御を行う。なお、波面収差を補償した結果の判断には、所定の閾値を設けておく。これにより、波面補償を受ける前から被検眼Ｅに対して光源１の照明光を照射することがないため、観察、撮影に適さない状態の第１眼底画像が生成されることがない。このため、無駄となる光源１の照明光の出射を抑制でき、被検眼Ｅが無用な照明光に曝されることがない。また、光源１で消費される電力を抑えることができる。

なお、無駄な光を被検眼に入射させないために、さらに第２撮影ユニット２００で撮影された第２眼底画像のアライメント状態が適切でない間は、制御部８０が第１光源１及び光源７６から照明光を出射させない制御を行ってもよい。例えば、第２眼底画像のフォーカス状態（眼底に対するＺ方向のアライメント）を用いて、制御部８０がアライメント状態を判定する構成とする。また、制御部８０が、第２眼底画像のアライメント状態に基づいてトラッキング用ユニット３００の光源３１０から照明光を出射させる構成としてもよい。なお、本実施形態では、第２撮影ユニット２００にて被検眼の前眼部を撮影し、モニタ８５に表示することにより、装置のアライメントを行う構成とする。

以上のような構成の眼底撮影装置において、その動作について説明する。図３は、モニタ８５の表示を説明する模式図である。検者は図示なき固視灯を用いて被検眼Ｅを固視させ、被検眼Ｅに対して図示なきジョイスティック等を用いて装置をアライメントする。このとき、コントロール部８２の操作により視度補正部１０を駆動し、被検眼Ｅの視度補正を行う。アライメントでは、第２撮影ユニット２００による第２眼底画像５２０がモニタ８５の所定領域に表示されており、検者はモニタ８５の観察画面枠に表示される観察画像（第２眼底画像５２０）を見ながら、アライメントを完了させる。アライメント完了後、検者はコントロール部８２を用いてトラッキング用ユニット３００を動作させる指令信号の入力を行う。制御部８０は、この指令信号を受けてトラッキング用ユニット３００からレーザ光を出射させ、被検眼Ｅの眼底上にトラッキング指標を形成させる。またこのとき制御部８０は、眼底のトラッキング指標の形成位置に対応する第２眼底画像５２０上（観察画面枠内）の位置にトラッキング指標と同形状のレチクル６００を表示させる。検者は第２眼底画像５２０上に形成されたレチクル６００を見ながら、装置や固視灯を適宜動かし、観察画面枠に写っている被検眼Ｅの乳頭がレチクル６００に重なるように位置調整を行う。

観察画面枠に表示されているレチクル６００と第２眼底画像５２０の乳頭とが重なった状態で、検者はコントロール部８２を用いてトラッキング開始の指令信号を制御部８０に送る。制御部８０はトラッキング開始の指令信号を受けて、トラッキング用ユニット３００、偏向部４００，４１０を駆動させて被検眼Ｅのトラッキングを開始する。

図４及び図５は、本実施形態におけるトラッキングの方法を示した模式図である。図４（ａ）は、第２眼底画像５２０に表示されている乳頭にレチクル６００が重なった状態を説明するための模式図であり、眼底の乳頭にトラッキング指標Ｔが重なった状態を示している。同様に、図５（ａ）は、眼底の乳頭からトラッキング指標Ｔが外れた状態を示している。また、図４（ｂ）、図５（ｂ）では、それぞれの状態でのトラッキング指標Ｔの輝度分布を模式的に示した図である。

トラッキングを開始してから被検眼Ｅが動いていない状態を示す。また、被検眼Ｅが固視微動等により動いてしまうと、図５（ａ）に示すように乳頭とトラッキング指標Ｔとがずれることとなる。乳頭に完全に重なった状態でのトラッキング指標Ｔの反射光は、全体的に輝度が高い状態（図４（ｂ）参照）でトラッキング用ユニット３００の受光素子に受光される。一方、図５（ａ）に示すようにトラッキング指標Ｔの一部の領域が乳頭から外れていると、図５（ｂ）に示すように外れた一部の領域の輝度は低くなる。

トラッキング用ユニット３００では、トラッキング開始時に得られた受光結果を基準情報として制御部８０に送っておき、その後、１走査毎（走査によるリング形成毎）に得られる受光結果（受光情報）を逐次、制御部８０に送信する。制御部８０は基準情報に対してその後に得られた受光情報を比較し、基準情報と同じ受光情報が得られるように、言い換えればトラッキング指標全体を乳頭に重ねるための移動位置情報を演算により求める。制御部８０は求めた移動位置情報に基づいて偏向部４１０を駆動させる。また、偏向部４００も制御部８０により偏向部４１０と同期して駆動される。

このようなトラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００，４１０の駆動が行われるため、モニタ８５に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。

トラッキングが開始された後、制御部８０は、光源７６、走査部２０、波面補償デバイス７２、波面センサ７３を駆動し、被検眼の波面収差を補正する。

制御部８０は、波面センサ７３にて得られる光学的な分布（受光信号）から得られる結果に基づいて補償光学系を動的に制御する。本実施形態では、波面補償デバイス７２が持つ液晶パネル（液晶層）を用い、眼底からの反射光の回折像の拡がり具合が最小となるように、液晶パネルの液晶分子を電圧制御により配列方向を変え、位相分布を制御する。

そして、波面収差の補正が終わると第１眼底画像の撮影が開始される。制御部８０は、波面センサ７３からの信号（受光結果）に基づいて、光源１、受光素子５１を駆動する。光源１から出射された照明光は、偏光板４でＳ偏光とされ、波面補償デバイス７２で変調を受ける。そして、走査部２０により２次元的に走査され、被検眼に照射された照明光は眼底に集光される。

眼底に集光した照明光の反射光は、走査部２０を介して逆に光路を辿り、波面補償デバイス７２の変調を受け、偏光板４を透過した後、ビームスプリッタ３で反射（偏向）され撮影光学系５０へと導かれる。反射光は、レンズ５２にてピンホール板５３のピンホールに集光され、レンズ５３にて受光素子５１に入射される。受光素子５１の受光結果に基づいて画像処理部８３がモニタ８５に第２眼底画像５２０と第１眼底画像５３０とを並べて表示する。

図６は第１眼底画像５３０と第２眼底画像５２０とがモニタ８５の各観察画面枠に表示された状態を示す図である。第２眼底画像５２０は眼底の広い範囲を表示する観察画像であるのに対して、第１眼底画像５３０は狭い画角であり、細胞レベルの観察が行える高倍率な眼底画像が動画表示される。なお、初期状態では第１眼底画像５３０は、第１撮影ユニットの光軸（主光軸）を中心として所定画角（ここでは１．５度）の範囲を撮影したものとなっている（図６（ａ）参照）。このとき、第２眼底画像５２０上（観察画像枠内）には、第１眼底画像５３０の撮影箇所に対応する位置にマーク６１０が形成され、第１眼底画像５３０が第２眼底画像５２０上のどの位置における拡大画像であるかが判るようになっている。

また、第２眼底画像５２０における異なる領域（撮影箇所）を観察したい場合には、コントロール部８２を操作して、第２眼底画像５２０を表示するマーク６１０を適宜移動させる。なお、マウス等の入力手段により操作するカーソルをモニタ８５に表示させ、指定手段となるカーソルにてマーク５１０を適宜移動させる構成としてもよい。制御部８０は第２眼底画像５２０上に形成されているマーク６１０の移動位置に対応する走査部２０の走査条件を求める。制御部８０は求めた走査条件に基づいて走査部２０を駆動制御し、図６（ｂ）に示すような移動後のマーク６１０に対応する第１眼底画像５３０ａをモニタ８５に表示させる。

このようにして、解像度の高い眼底画像（第１眼底画像）を得つつ、画角の広い眼底画像を用いることで、解像度の高い眼底画像の撮影位置の把握がしやすくなる。

なお、以上の実施形態では、液晶空間位相変調器を用いる構成としたが、これに限るものではない。反射型の波面補償デバイスであればよい。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の一形態であるデフォーマブルミラーを用いてもよい。このようなデフォーマブルミラーは、複数のマイクロミラーを機械的に駆動して波面を補償するため、入射光の偏光特性に依存することがない。このため、デフォーマブルミラーを用いた場合には、光源の出射光量を抑えることができる。なお、以上の説明では、反射型の波面補償デバイスを用いているが、これに限るものではなく、眼底からの反射光を透過させて波面収差を補償するような透過型の波面補償デバイスを用いることもできる。

なお、以上の説明では、収差検出用光源として、第１光源とは異なる波長の照明光を出射する光源を用いたがこれに限るものではない。眼底からの反射光が波面補償デバイスにて変調でき、波面センサにてこの反射光の波面を検出できる構成であればよい。例えば、第１光源を収差検出用光源として用いてもよい。

なお、以上説明した本実施形態では、波面センサ及び波面補償デバイスを被検眼の瞳共役としたがこれに限るものではない。被検眼の波面収差を検出すると共にその収差を補償できる構成であればよく、波面センサ及び波面補償デバイスを角膜共役としてもよい。

なお、以上説明した本実施形態では、トラッキングは、第１及び第２撮影ユニットとは異なる光学系を持つトラッキング用ユニットにて位置ずれを検出する構成としたが、これに限るものではない。被検眼眼底の眼球運動等を検出できる構成であればよく、第１撮影ユニットや第２撮影ユニットの光学系を用いる構成としてもよく、第２撮影ユニットを用いたトラッキング（又は移動位置の検出）を行ってもよい。

なお、以上の説明では、トラッキング用ユニットを用いて、眼底の移動位置を検出し、第１眼底画像が眼底の移動に追従して表示される構成としてが、これに限るものではない。静止画として眼底画像を得て眼底の観察を行う場合、トラッキング用ユニットを用いなくてもよい。

本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した図である。制御系を示したブロック図である。モニタ８５での表示を説明する図である。眼底の乳頭にトラッキング指標が重なった状態を示す模式図である。眼底の乳頭からトラッキング指標が外れた状態を示す模式図である。モニタの表示を説明する図である。

１第１光源
２０走査部
５１第１受光素子
７２波面補償デバイス
７３波面センサ
７６光源
８０制御部
８５モニタ
２００第２撮影ユニット
３００トラッキング用ユニット
４００、４１０偏向部

Claims

被検眼眼底に対して照明光を走査し、その反射光を受光することにより被検眼眼底を撮影しモニタに表示する眼底撮影装置において、
被検眼底を撮影する第１撮影ユニットであって，
被検眼眼底を照明するための照明光を出射する第１光源と前記照明光を被検眼眼底にて２次元的に走査するための走査部とを有し被検眼に照明光を照射する第１照明光学系と，
該第１照明光学系により被検眼眼底に照射された照明光の反射光を受光して第１眼底画像を得るための第１撮影光学系と，
前記被検眼からの反射光を受光して眼の波面収差を検出する波面センサと前記第１撮影光学系の光路に置かれ前記波面センサの検出結果に基づいて波面収差を補償する波面補償素子とを有する波面補償部と，
を備える第１撮影ユニットと、
前記第１照明光学系の走査部による走査範囲を包含する広い範囲の眼底画像を得る第２撮影ユニットであって，
被検眼眼底を照明する照明光を出射する第２光源を有し該照明光で被検眼眼底を照明する第２照明光学系と、被検眼眼底からの反射光を受光し第２眼底画像を得る第２撮影光学系と、を備え前記第１眼底画像に対して撮影画角が広く低倍率である第２眼底画像を得る第２撮影ユニットと、
前記第１撮影光学系又は前記第２撮影光学系による受光結果に基づいて得られる前記第１眼底画像及び第２眼底画像をモニタに表示する表示制御部であって，前記モニタに表示される前記第２眼底画像上に前記第１眼底画像の撮影位置を示す指標を表示する表示制御部と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
請求項１の眼底撮影装置は、さらに前記被検眼眼底の所定部位を撮影し該所定部位の経時的な位置ずれを検出することにより移動位置情報を得るための位置検出部と、前記走査部よりも被検眼側の前記第１照明光学系の光路に置かれ前記走査部を介した前記照明光を所定の角度だけ偏向させる偏向部と、前記位置検出部にて得られた前記移動位置情報に基づいて前記偏向部を駆動制御する駆動制御部と、
を有することを特徴とする眼底撮影装置。
請求項２の眼底撮影装置において、前記駆動制御部は前記位置ずれ情報に基づいて前記モニタに表示される前記指標の位置を変更することを特徴とする眼底撮影装置。
請求項３の眼底撮影装置において、前記第１撮影ユニットは前記第１光源とは別に前記波面補償用の光束を出射させる第３の光源を有することを特徴とする眼底撮影装置。
請求項４の眼底撮影装置において、
前記波面補償部は、
被検眼眼底へと照射される前記第３光源から出射される光束を所定の偏光方向とする第１偏光手段と、
前記所定の偏光方向の光束を遮断し前記所定の偏光方向と直交する偏光方向の光束を前記波面センサへと導光する第２偏光手段と、
を備え、
前記波面補償素子は液晶空間位相変調器とされ、前記所定の偏光方億と直交する偏光方向の光束の波面収差を補正するように配置される
ことを特徴とする眼底撮影装置。
請求項１〜５のいずれかの眼底撮影装置は、さらに前記波面センサが検出した波面収差の補償結果に基づいて、前記第１光源の照明光の出射を制御する出射制御部を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
請求項１〜５のいずれかの眼底撮影装置は、さらに前記第２撮影ユニットで撮影された前記第２眼底画像のアライメント情報に基づいて、前記第１光源の照明光の出射を制御する出射制御部を備えることを特徴とする眼底撮影装置。