JP2013048808A - 眼底撮影装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 被検者眼の個人差によらず精度良く眼底撮影又は検査を行うことができる眼底撮影装置を提供する。
【解決手段】 眼底撮影装置は、眼底を照明する眼底照明光学系と、眼底に所定の指標を投影するための指標呈示部をを有し,駆動機構によって光軸方向に移動可能に設けられたフォーカシングレンズによって眼底に投影された指標の合致状態を調節する指標投影光学系と、眼底及び眼底に投影された指標の反射光を受光するための撮像素子を備える眼底撮影光学系とを備え、フォーカシングレンズが光軸方向に移動することによって生じる球面度数変化に基づく像高さの変化を表した2次曲線の極値が、フォーカシングレンズの視度補正可能範囲内に位置するようにフォーカシングレンズの基準位置が設定される。

【選択図】 図2

Description

本発明は、被検者眼の眼底の観察及び撮影をする眼底撮影装置に関する。
眼底撮影装置では、眼底に投影されたフォーカス指標の検出結果に基づきフォーカシングレンズ(視度補正レンズ)を光軸方向に移動させ、眼底のフォーカスを合わせた状態で眼底観察又は撮影を行っている(例えば、特許文献1参照)。また、眼底の各測定点に検査視標を投影して、被検者の応答に基づく眼底の各種検査を行う検査装置が知られている。例えば、眼底上の異なる位置に可視の検査視標を呈示して被検者眼の視野状態を検査する眼底視野計が知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2006‐110113号公報 特開2003‐235800号公報
眼底のフォーカス合わせでは、眼底と撮像面(撮像素子)が共役関係となるようにフォーカシングレンズの光軸上の位置が決定される。一方、眼の球面度数は人によって異なるため、フォーカスが合ったときのフォーカシングレンズの光軸上での位置の違いによって、眼底の撮影画角に対する像の大きさに差が生じてしまう。
その為、撮影された眼底像を用いて各種計測を行う場合には測定値にばらつきが生じ易くなる。また、眼底撮影装置の一種である眼底視野計のように眼底を観察しながら所定部位に検査視標を投影して検査を行う場合は、画角変化によって眼に対する検査視標の入射角度が変わることで、予め設定された検査視標の呈示位置と、実際の検査視標の呈示位置との間に誤差が生じてしまい、検査結果の精度に影響を与えてしまう。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、被検者眼の個人差によらず精度良く眼底撮影又は検査を行うことが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) 被検者眼の眼底を照明する眼底照明光学系と、前記眼底に所定の指標を投影するための指標呈示部を備え,駆動機構によって光軸方向に移動可能に設けられたフォーカシングレンズによって前記眼底に投影された指標の合致状態を調節するための指標投影光学系と、前記眼底及び前記眼底に投影された前記指標の反射光を受光するための撮像素子を備える眼底撮影光学系と、を備える眼底撮影装置において、前記フォーカシングレンズが光軸方向に移動することによって生じる球面度数変化に基づく像高さの変化を表した2次曲線の極値が、前記フォーカシングレンズの視度補正可能範囲内に位置するようにフォーカシングレンズの基準位置が設定されることを特徴とする。
(2) (1)の眼底撮影装置において、前記撮像素子で撮像される前記眼底像の画角変化を抑えるために、前記眼底から前記フォーカシングレンズより前側に形成される入射瞳までの第1距離と,前記フォーカシングレンズを介して形成される前記眼底の像から射出瞳までの第2距離とが略等しくなる光軸上の基準位置を基準として前記フォーカシングレンズを光軸上で移動させることを特徴とする。
(3) (2)の眼科撮影装置において、前記入射瞳の位置には絞りが設けられており、前記射出瞳の位置には前記絞りの像が形成されることを特徴とする。
(4) (3)の眼底撮影装置において、前記フォーカシングレンズの前記基準位置は、前記絞りから前記眼底の像までの距離L,前記フォーカシングレンズの焦点距離f,前記第1距離g(D)、前記第2距離ga(D)としたときに(1)式で求められることを特徴とする
(5) (4)の眼底撮影装置は、前記撮像素子と略共役位置に置かれ、前記眼底上に所定の検査視標を投影するための視標呈示部とを備え、前記視標呈示部で形成された前記検査視標が、前記基準位置を基準として前記光軸上に置かれた前記フォーカシングレンズを介して前記眼底に投影されることを特徴とする。
(6) (5)の眼底撮影装置において、前記視標呈示部はディスプレイであることを特徴とする。
(7) (6)の眼底撮影装置において、前記検査視標は被検者眼の網膜感度の測定を行うための視野検査視標であることを特徴とする。
本発明によれば、被検者眼の個人差によらず精度良く眼底撮影又は検査を行うことができる眼底撮影装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、ここでは眼底撮影装置として眼底を観察しながら視野検査用の視標を呈示させる眼底視野計を例に挙げて説明する。図1は、眼底視野計の光学系及び制御系の説明図である。
眼底照明光学系10は、赤外光源11、可視光源12、コリメータレンズ13、全反射ミラー14、フォーカスチャート15、集光レンズ16、リング状の開口を有するリングスリット17、リレーレンズ18、穴あきミラー19、対物レンズ21を備える。
リングスリット17は、リレーレンズ18を介して眼Eの瞳孔と共役位置に置かれる。フォーカスチャート15は、可視光及び赤外光を透過するフィルタと、フィルタ上に形成され可視光を透過し赤外光を遮光する特性を有するフォーカス指標とから構成される。
眼底観察時に光源11から照射された赤外光は、コリメータレンズ13、全反射ミラー14を経てフォーカスチャート15を背後から照明する。フォーカス指標の形成位置を除くフィルタ上を通過した赤外光は、集光レンズ16から対物レンズ21を経て眼Eの瞳にて結像して眼底を照明する。一方、フォーカス指標の形成位置で赤外光の一部が遮光されることで、眼底には暗い輝度のフォーカス指標が投影される。なお、フォーカス指標は血管の太さよりも十分に太い幅のラインで形成されており、血管等と好適に区別されるようにしている。
眼底撮影時に光源12から照射された可視光は、上述の赤外光と同じ光路を辿り眼底を照明する。なお、フォーカスチャート15全体は光源12からの可視光を透過するため、可視光により眼底が一様に照明される。
眼底撮影光学系20は、対物レンズ21、撮影絞り23、フォーカシングレンズ(視度補正レンズ)24、リレーレンズ25、全反射ミラー26、リレーレンズ27、光学分岐部材としてのビームスプリッタ33a、結像レンズ28、二次元撮像素子29を備える。絞り23は対物レンズ21を介して瞳と共役位置に置かれる。フォーカシングレンズ24は駆動手段24aの駆動によりフォーカシングチャート15と共に光軸L2に沿って移動される。これにより、眼底に影として投影されるフォーカス指標を用いたフォーカス合わせが行われる。なお、本実施形態では、被検者眼の度数(球面度数)の違いにより生じる眼底像の画角変化を抑えるために、光軸L2上でのフォーカシングレンズ24の移動の基準位置が決定されている。これにより、眼の度数の違いによらず精度良く眼底撮影及び眼底検査を行えるようになる。なお、フォーカシングレンズ24の基準位置の決定方法についての詳細な説明は後述する。
二次元撮像素子29は眼底と共役位置に置かれ、赤外から可視までの波長帯域に撮影感度を有する。ビームスプリッタ33aは、赤外光を反射し、可視光を透過する。眼底観察時には、眼底からの赤外光と可視光の反射光が、対物レンズ21からリレーレンズ27を経て、ビームスプリッタ33aに入射されることで、可視光が透過され赤外光が反射される。これにより、撮像素子29で受光された赤外光によってフォーカス指標を用いたフォーカス合わせが好適に行われる。
なお、ビームスプリッタ33aは、眼底撮影時には、赤外光を透過・可視光を反射するビームスプリッタ33bに切換えられる。これにより、可視光で照明された眼底からの反射光が、対物レンズ21から結像レンズ28を経て撮像素子29で好適に受光される。
なお、上記では一つの撮像素子29にて赤外光による眼底観察と、可視光による眼底撮影の両方を行っている。これ以外にも、赤外光の波長帯域に感度を有する撮像素子と、可視光の波長帯域に感度を有する撮像素子とが別々に設けられていても良い。
前眼部観察光学系30は、赤外光源35a、35b、対物レンズ21、前眼部観察補助レンズ22を備え、眼底撮影光学系20の穴あきミラー19から撮像素子29までを共有する。赤外光源35a,35bは撮影光軸L2を介して対称に配置される。これにより眼Eの角膜に向けて所定の投影角度で発散光束による有限遠の指標が投影され、眼Eと撮影部3との三次元方向のアライメント状態が示される。また、光源33a、35bによって前眼部全体が照明される。
前眼部観察補助レンズ22は、駆動手段22aの駆動にて光路から挿脱される。前眼部像の観察時には、前眼部観察補助レンズ22が光軸L2上に置かれ、前眼部と撮像素子29とが略共役関係となり、撮像素子29にて前眼部像が撮影される。一方、眼底の観察又は撮影時には、前眼部観察補助レンズ22は光路から外され、眼底と撮像素子29が略共役関係となり、撮像素子29にて眼底像が撮影される。
視標呈示光学系40は、眼底撮影光学系20の対物レンズ21からリレーレンズ27までを共有し、結像レンズ42、可視光で視標を形成する視標呈示部41を備える。なお、視標呈示部41としては、LCDディスプレイ、可視のレーザ光を照射するプロジェクター等が用いられる。これ以外にも、被検者眼の眼底に可視の視標を形成可能な各種装置が用いられる。なお、視標呈示部41の視標呈示面が眼底と共役位置に置かれる。これにより、視標呈示部41に表示された固視標、各種検査視標が、結像レンズ42、レンズ27、ミラー26、レンズ25、フォーカシングレンズ24、穴あきミラー19を通過した後、対物レンズ21を経て眼底に投影される。
なお、ここではリレーレンズ25及び27、結像レンズ42によって両側テレセントリックが構成されており、視標呈示部41からの照射光が眼底に均一に投影されるようになっている。
制御部50は、眼底撮影装置1全体の動作制御をする。例えば、前眼部観察時には、撮像素子29で撮像された前眼部像からアライメント指標を検出してアライメントの合致状態を制御する。眼底観察時には、眼底に投影されたフォーカス指標の検出結果に基づき駆動手段24aを駆動して、フォーカシングレンズ24を光軸L2上で移動させて眼底のフォーカスを合わせる。また、制御部50には、眼底の観察又は撮影画像が表示されるモニタ51、各種検査条件や検査結果が記憶されるメモリ52、光学系及び制御系を眼Eに対して相対移動させるためのジョイスティック53、入力手段としてのコントロール部54等が接続される。
ところで、眼Eの屈折力(球面度数)は個人差があり、球面度数の違いによってフォーカスが合った状態でのフォーカシングレンズ24の光軸L2上での位置が異なる。これにより、眼底撮影光学系20の倍率が変わると、撮像素子29で撮影される眼底像の撮影画角に対する像の大きさが拡大又は縮小してしまう。また、このような画角変化によって視標呈示部41から照射される検査視標の眼に対する入射角度が変わると、予め設定された検査視標の呈示位置と、実際の眼底上での検査視標の呈示位置との間にずれが生じてしまうことになる。
そこで、本発明では、検査視標の被検眼への入射角度が被検眼の球面度数に依存せずに可能な限り一定の入射角度となるように、フォーカシングレンズ24によるフォーカス合わせの基準位置を、球面度数の影響の小さい光軸上の位置に決定する。これにより、眼の球面度数の違いによる眼底像の画角変化を抑えて、一様な条件での眼底撮影及び検査を行えるようにする。
なお、本実施形態で言う一定の入射角度とは、被検者眼に対する視度補正を行うために、フォーカシングレンズ24が基準位置(0D)から光軸方向に移動した場合に、基準位置での像高に対してフォーカシングレンズ24の移動先で付加される球面度数に基づく像高の変化量が10%以下に収まる程度までを示す。より好ましくは、移動先で付加される球面度数に基づく像高の変化量は(視度補正可能範囲)で7%以下であるとする。このようにすると、眼底共役面に投影される指標のサイズ(立体角)の誤差を十分に小さくでき、眼底上に各種指標が精度良く投影されるようになる。
ここで、撮像素子29で撮像される眼底像の画角変化を抑えるためのフォーカシングレンズ24の基準位置の決定について説明する。図2はフォーカシングレンズの基準位置の決定方法の説明図である。像結像(眼底と撮像素子の共役関係)と瞳結像(絞りと前眼部との共役関係)を同時に扱う場合のヘルムホルツラグランジェ(Helmholtz‐Lagrange)不変量は周知の(a)式で示される。
ここで、撮影画角で決定される眼底(物体面)の高さ(光軸L2からの距離)y1、絞り23(入射瞳)の高さ(光軸L2からの距離)y2、絞り23から眼底までの距離g(D)とする。また、フォーカシングレンズ24を介して、像面(二次元撮像素子29との共役位置)に形成される眼底像の高さy1a、絞り23の像(射出瞳)の高さy2a、像面(眼底像)から射出瞳までの距離ga(D)とする。なお、距離g(D)及び距離ga(D)は眼の球面度数Dの関数であり、球面度数Dに応じて変化する。また、ここでは、球面度数0Dの眼を基準として眼底撮影光学系20が決定されているとする。
このとき、像面での眼底像の高さy1aは、(b)式で示される。
ここで、眼底の最外画角からの主光束Raであって、絞り23の中心を通過する光束Raと光軸L2との成す角度θ1、フォーカシングレンズ24通過後の像近軸光束Rbと光軸L2との成す角度θ2aとする。なお、像近軸光束Rbとは、眼底(物体面)と光軸L2との交点からの光束であって、絞り23の開口の最外径を通りフォーカシングレンズ24に入射する光束を言う。
ここで、高さy2及び角度θ1は絞り23の径により決まる固定値である。また、本実施形態では像面での眼底像の高さy1a変化を抑えるために高さy1aも固定値とみなす。一方、角度θ2aは(c)式で求められる。
ここで、フォーカシングレンズ24の焦点距離f、フォーカシングレンズ24の位置での光軸L2から像近軸光束Rbまでの距離h、入射瞳である絞り23からフォーカシングレンズ24までの距離lとする。つまり、(c)式から距離lの変化に伴い角度θ2aが変わり、フォーカシングレンズ24通過前の光束Rbと光軸L2との成す角度θ2が変わると、像面での眼底像の画角変化が生じることになる。そこで、本発明では、フォーカシングレンズ24の移動(距離lの変化)に伴う角度θ2aの変化を抑えるようにフォーカシングレンズ24の移動の基準位置を決定する。
なお、フォーカシングレンズ24によるフォーカス合わせは、距離lの二次方程式として(d)式で求められる。
ここで、絞り23から像面までの距離Lとする。なお、(d)式が成立するように距離lが決定されることで、距離Lの値が一定値となり、フォーカス合わせによる像面位置は固定される。また、球面度数Dの関数である距離g(D)は(d)式に基づき(e)式で示される。
次に、(e)式を(c)式に代入すると、角度θ2aは、距離lの関数として(f)式で示される。
(f)式から、眼底像の高さ変化(角度θ2aの変化)は、距離lの二次関数となるため、距離l=L/2の条件を満たすときに極小値となる。つまり、フォーカシングレンズ24の光軸L2上での移動の基準位置を、角度θ2aの変化の小さい距離l=L/2の条件を満たす位置に合わせることによって、球面度数Dの変化による眼底像の画角変化が好適に抑えられるようになる。
距離l=L/2の条件を満たす配置を求めるために、(d)式にl=L/2の値を代入すると、(g)式が得られる。
ここで、眼底像の高さy1aの変化(角度θ2aの変化)が極小であるときに、像面(眼底像)から絞り23の像(射出瞳)までの距離ga(D)は、(h)式となる。
つまり、眼底(物体面)から絞り23(入射瞳)までの距離g(D)と、像面から絞り23の像(射出瞳)までの距離ga(D)が等しいときに距離Lが一定値となる。この位置を基準にフォーカシングレンズ24が光軸L2上で移動されることで、角度θ2aの変化が抑えられ、眼の球面度数Dの違いに関わらず眼底像の撮影画角の変化が抑えられるようになる。
また、撮像素子29の共役位置に置かれる視標呈示部41から投影される検査視標が、所期の入射角度で眼底上に投影されるようになり、各種検査が精度良く行なわれる。更には、フォーカシングレンズ24を用いて眼底像の画角変化を抑えることで、眼底像の画角変化を抑えるために新たな光学系を追加することなく、簡単な構成で好適に眼底撮影及び検査を行えるようになる。
なお、本実施形態におけるこのような考え方を、図3に示す。図3は(h)式で示した関係となるようにフォーカシングレンズが置かれた場合における球面度数Dの変化に対する眼底像の画角変化(像高さ変化)との関係を示したものである。なお、図3ではレンズの焦点距離fを10mmから80mmの範囲で変化させた場合を示している。
なお、本実施形態では、所定の焦点距離を持つレンズが光軸方向に移動することによって生じる球面度数変化に基づく像高さの変化を表した2次曲線の極値が、眼の球面度数0Dに対するフォーカシングレンズ24の移動の基準位置となるようにしているが、これに限るものではない。所定の焦点距離を持つレンズが光軸方向に移動することによって生じる球面度数変化に基づく像高さの変化を表した2次曲線の極値が、フォーカシングレンズ24の視度補正可能範囲内に位置するようにフォーカシングレンズ24の基準位置を決定しても良い。
次に、以上のような構成を備える眼底撮影装置の動作を説明する。ここでは最初に眼底撮影の動作を説明した後、被検者の応答による視野検査の動作を説明する。まず、被検者の顔を装置に近づけて装置内部を覗き込ませる。撮像素子29にて眼Eが撮影される状態となると、前眼部像を用いた装置と眼Eとの位置合わせ(アライメント)が行えるようになる。
制御部50は被検者眼に対して固視標を呈示するため、光軸L2上に対応するディスプレイ41の中心位置を点灯させる。また、制御部50は、駆動手段22aの駆動により前眼部観察補助レンズ22を光軸L2上に位置させて、光源35a、35bを点灯させる。前眼部が照明されて角膜上にアライメント指標M1、M2が投影されると、制御部50はアライメント指標M1、M2の受光結果に基づくアライメントを行う。図4にモニタ51に表示される前眼部像Aの例を示す。
三次元方向のアライメントが許容範囲に入ると、制御部50はアライメントを完了して眼底のフォーカス合わせを開始する為、光源35a,35bを消灯させると共に、前眼部観察補助レンズ22を光路L2上から退避させ、赤外光源11を点灯させる。これにより、赤外光にて眼底が照明されると共に、赤外光の一部がフォーカス指標で遮光されて眼底に影としてのフォーカス指標が形成される。眼底からの反射光(赤外光及び反射光)がビームスプリッタ33aに入射されると、可視光が透過され、赤外光が反射されるようになる。これにより、撮像素子29に導光された赤外光にて眼底観察及びフォーカス合わせが行われる。
図5はモニタ51に表示される眼底像の例であり、モニタ51にはフォーカス指標R、眼底像F、固視標Tが現れている。制御部50は、撮像素子29で検出されたフォーカス指標Rの受光状態から、フォーカス指標Rのピントが合うように(ここでは、指標Rの幅が最も狭くなるように)、駆動手段24aの駆動にてフォーカシングレンズ24を光軸L2上で移動して眼底のフォーカス合わせを行う。なお、本実施形態では、眼底像の画角変化を抑えるために、眼底から絞り23までの距離と、像空間での眼底像から絞り23の像までの距離が等しくなる位置を基準位置として、フォーカシングレンズ24を光軸L2上で移動させる。これにより、異なる球面度数の眼Eに対するフォーカス合わせが行われたとしても、画角変化を抑えて好適に眼底が撮影されるようになる。
眼底のフォーカスが合った状態で、図示を略す駆動装置にてビームスプリッタ33aを光路から退避させると共に、可視光源12の点灯により眼底を可視光にて照明する。眼底からの可視の反射光が撮像素子29で受光されると、制御部50は撮影された眼底画像の情報をメモリ52に記憶させると共に、モニタ51に表示させる。
そして、眼底撮影像を用いて各種計測を行う場合には、コントロール部54の操作によりモニタ51に表示された眼底像上の所期の範囲を選択する。制御部50はコントロール部54からの入力信号に基づき、乳頭部や病変部の直径又は面積の演算、C/D比などの比率などを演算する。なお、本実施形態では、眼の球面度数によらず一定の撮影画角で眼底像が撮影されるので、より精度良く計測値を得ることができる。
次に、眼底の視野検査を行う場合を説明する。視野検査の場合も眼底撮影と同様の手順にて制御部50によるアライメント、フォーカス合わせが行われる。更に、視野検査では眼底のフォーカス合わせが完了し、眼底像Fが鮮明に写った状態で、眼の回旋により生じる眼底上での視標の呈示位置のずれを補正するトラッキングの設定を行う。トラッキングが行われることで、視野検査中に眼が回旋したとしても、眼底の各部位での視機能が正しく記録されるようになる。なお、アライメント動作、フォーカス合わせ、トラッキングについての詳細な説明は国際公開2008/062527号公報を参照されたい。
制御部50は、図示を略す駆動手段を用いてフォーカスチャート15を光路から退避させ、光源11からの赤外光で眼底を一様に照明する。また、ディスプレイ41全体を視野計側の基準となる所定の輝度値で点灯させた状態で、固視標を点灯させる。また、制御部50はメモリ51に予め記憶されている視野計測プログラムに従い、ディスプレイ41の駆動制御で検査視標の呈示位置を順次切り変えると共に、輝度値を変更する。なお、検査視標の呈示位置及び輝度値は検者のマニュアル操作で設定されてもよい。
この場合にも、眼底像の画角変化を抑えるようにフォーカシングレンズ24の光軸L2上での移動の基準位置が決められていることで、眼Eの球面度数によらず、視標呈示部41からの刺激視標を所期の入射角度で眼底に投影できるようになり、精度良く視野検査が行われるようになる。
なお、視標呈示部に液晶ディスプレイが使用される場合は、フォーカシングレンズ24の光軸L2上の位置に応じてディスプレイの表示制御を行うことで、検査視標の呈示位置を調整する方法も考えられる。しかし、この方法では、眼の度数によって呈示可能な視標の種類が制限されたり、視野検査の画角が狭くなってしまう場合がある。一方、本発明にて眼底像の画角変化が抑えられることで、眼の球面度数に関わらず同一条件での検査が行えるようになる。
被検者は固視を維持した状態で、検査視標を認識したら図示を略す応答ボタンを押す。制御部50は応答ボタンからの入力信号に基づき、そのときの検査視標の輝度値を、計測点での被検者の認識可能な感度の応答情報としてメモリ51に記憶させる。一方、呈示視標に対して被検者の応答が無い場合には、そのときの検査視標の輝度値を計測点での認識不能な感度の応答情報としてメモリ51に記憶させる。
すべての計測点での感度の計測が終了すると、制御部50は全計測点に対する感度の分布状態を眼底像に対応させてモニタ51に表示させる。なお、視野検査結果は、ディスプレイ41の背景輝度と呈示視標の輝度との差分に基づき求められる。
なお、ここでは眼底の異なる部位に所定の輝度の検査視標を呈示することで、眼底の視野状態の検査を行う例を説明した。これ以外にも、眼底に様々な指標を呈示して検査を行う場合に、本発明が使用されることで、検査結果をより精度良く得ることができる。
例えば、視標呈示部41の駆動により網膜の所定部位に視力検査視標を投影する場合においても、眼の球面度数に関わらず正確に検査視標を投影できるようになる。また、白色と黒色の縞模様にて形成された検査指標を用いて眼底のコントラスト検査を行う場合にも、眼の球面度数によらず、白色と黒色の縞模様の周波数がより精度良く表現されるようになる。
以上のようにして、異なる球面度数を有する被検者眼Eの眼底撮影及び検査を行う場合にも、同様の手順で、制御部50による動作制御が繰り返し行われる。この時、被検者ごとに球面度数が異なったとしても、予め決定された撮影画角での眼底撮影が行われるようになる。また、精度良く眼底の各種検査が行われるようになる。
なお、本発明は上記の構成に限られるものではない。眼底の撮影をするための撮像素子を備える眼底撮影光学系と、眼底のフォーカス合わせを行うためのフォーカス指標呈示光学系を備える装置において本発明の構成が適用可能である。
例えば、眼底撮影光学系で観察された眼底像を観察しながら治療用のレーザ光を眼底に照射することで光凝固による治療を行うレーザ治療装置と眼底撮影装置との複合機において本発明の構成を適用可能である。また、照明光となるレーザ光を眼底の観察面に集光させた状態で、眼底に対してレーザ光を二次元的に走査することで、眼底像を細胞レベルで観察できる撮影装置と上述したような眼底撮影装置との複合機において本発明の構成が適用可能である。更には、スペクトル干渉を用いた光コヒーレンストモグラフィー(OCT)にて被検者眼の光学断面像撮影を行う撮影装置と眼底撮影装置との複合機において本発明の構成を適用可能である。これにより、被検者眼の眼底撮影及び眼底像を用いた各種検査を被検者眼の球面度数に関わらず精度良く行うことができるようになる。
また、上記では(h)式で示されるように、フォーカシングレンズ24よりも前側にある絞り23(入射瞳)から眼底までの距離と、フォーカシングレンズ24の通過後に形成される絞り23の像(射出瞳)から眼底像までの距離とが等しくなる光軸上の位置を基準として、フォーカシングレンズ24を移動させることで、撮像素子29で撮像される眼底像等の画角変化を抑えている。これに加えて、歪曲収差による像高変化の発生が考慮されると、眼底上に各種指標がより好適に投影されるようになる。一般に歪曲収差量Distはフォーカシングレンズ24の移動により変動するので、回転軸対称である光学系における歪曲収差量Distは、偶関数により表現される。ここで歪曲収差係数Vとした場合の実像高は(i)式で示される。
ここで、Y1realは近軸像高y1aに対する歪曲収差を含んだ実像高である。また、歪曲収差Distは最低次数までの近似を考慮する。この時、眼底面にある微小な大きさdY1realの刺激指標を提示することを考える。(i)式をy1aで微分することによって(j
)式を得る。
なお、(j)式により求められる視度補正による歪曲収差量Distを、フォーカス範囲両端において3%以下とすることで、前述した像高の変化量が10%以下に好適に抑えられるようになる。
眼底視野計の光学系及び制御系の説明図である。 フォーカシングレンズの基準位置の決定方法の説明図である。 球面度数の変化に対する眼底像の画角変化との関係の説明図である。 モニタに表示される前眼部像の例である。 モニタに表示される眼底像の例である。
10 眼底照明光学系
20 眼底撮影光学系
23 絞り
24 フォーカシングレンズ
24a 駆動手段
29 撮像素子
30 前眼部観察光学系
40 視標呈示光学系
41 視標呈示部
50 制御部

Claims (7)

  1. 被検者眼の眼底を照明する眼底照明光学系と、
    前記眼底に所定の指標を投影するための指標呈示部を備え,駆動機構によって光軸方向に移動可能に設けられたフォーカシングレンズによって前記眼底に投影された指標の合致状態を調節するための指標投影光学系と、
    前記眼底及び前記眼底に投影された前記指標の反射光を受光するための撮像素子を備える眼底撮影光学系と、
    を備える眼底撮影装置において、
    前記フォーカシングレンズが光軸方向に移動することによって生じる球面度数変化に基づく像高さの変化を表した2次曲線の極値が、前記フォーカシングレンズの視度補正可能範囲内に位置するようにフォーカシングレンズの基準位置が設定されることを特徴とする眼底撮影装置。
  2. 請求項1の眼底撮影装置において、
    前記撮像素子で撮像される前記眼底像の画角変化を抑えるために、前記眼底から前記フォーカシングレンズより前側に形成される入射瞳までの第1距離と,前記フォーカシングレンズを介して形成される前記眼底の像から射出瞳までの第2距離とが略等しくなる光軸上の基準位置を基準として前記フォーカシングレンズを光軸上で移動させることを特徴とする眼底撮影装置。
  3. 請求項2の眼科撮影装置において、
    前記入射瞳の位置には絞りが設けられており、前記射出瞳の位置には前記絞りの像が形成されることを特徴とする眼底撮影装置。
  4. 請求項3の眼底撮影装置において、
    前記フォーカシングレンズの前記基準位置は
    前記絞りから前記眼底の像までの距離L,前記フォーカシングレンズの焦点距離f,前記第1距離g(D)、前記第2距離ga(D)としたときに(1)式で求められることを特徴とする眼底撮影装置
  5. 請求項4の眼底撮影装置は、
    前記撮像素子と略共役位置に置かれ、前記眼底上に所定の検査視標を投影するための視標呈示部とを備え、
    前記視標呈示部で形成された前記検査視標が、前記基準位置を基準として前記光軸上に置かれた前記フォーカシングレンズを介して前記眼底に投影されることを特徴とする眼底撮影装置。
  6. 請求項5の眼底撮影装置において、
    前記視標呈示部はディスプレイであることを特徴とする眼底撮影装置。
  7. 請求項6の眼底撮影装置において、
    前記検査視標は被検者眼の網膜感度の測定を行うための視野検査視標であることを特徴とする眼底撮影装置。
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