JP2013244385A

JP2013244385A - 眼科撮影装置

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Publication number: JP2013244385A
Application number: JP2012122625A
Authority: JP
Inventors: Katsuyasu Mizuno; 勝保水野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2013-12-09
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: US20130321770A1; US8967807B2; EP2668893B1; EP2668893A1; JP5987477B2

Abstract

【課題】被検者への負担を軽減できる。
【解決手段】被検眼に向けて照明光を照射する照明光学系と、眼からの反射光束を受光する撮像素子を有し、照明光学系の光軸に対して傾斜した撮像光軸を持つ撮像光学系と、前記撮像素子の撮像面に対する前記反射光束の主光線の入射角を減ずるための第１光学部材と、を備える。好ましくは、前記第１光学部材によって生じる収差を補正するための収差補正部材を有する。また、好ましくは、前記照明光学系及び撮像光学系は、前眼部断面像を撮影するために設けられており、さらに、前記前眼部断面像を複数の位置で撮影するための駆動手段を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、被検眼を撮影する眼科撮影装置に関する。

眼科撮影装置として、例えば、シャインプルーフの原理を用いた光学系が知られている。

例えば、第１の従来技術（例えば、特許文献１参照）では、眼球の切断面を撮像素子に結像させるために、撮像素子の撮像面は、レンズの光軸に対して傾斜している。この傾斜の必要性は、シャインプルーフの原理で説明される。この傾斜によって、前眼部からの光は、撮像面に対して大きく傾斜した状態で入射される。

第２の従来技術では、撮像素子の撮像面は光軸に垂直であり、撮像レンズは、光軸に傾斜している。この撮影レンズの傾斜の必要性についても、シャインプルーフの原理で説明される。

特開２００５−８７７２９号公報日本特許登録３０１３３５６号

第１の従来技術の場合、撮像素子の感度が、入射角の増大に伴って減少するため、露光時間又は照明光量を増大させなければならない。

第２の従来技術の場合、撮像面への傾斜は小さいため、撮像素子の感度低下はない。しかしながら、撮影レンズの傾斜によって生じる収差を抑制するために、撮影レンズの開口を絞らざるを得ず、やはり露光時間又は照明光量を増大させなければならない。露光時間の増大は、撮影時間の長期化を招く。そして、その間、被検者は、固視し続けなければならない。一方、照明光量の増加は、被検者への負担が大きい。

本発明は、上記問題点を鑑み、被検者への負担を軽減できる眼科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）
被検眼に向けて照明光を照射する照明光学系と、
眼からの反射光束を受光する撮像素子を有し、照明光学系の光軸に対して傾斜した撮像光軸を持つ撮像光学系と、
前記撮像素子の撮像面に対する前記反射光束の主光線の入射角を減ずるための第１光学部材と、
を備えることを特徴とする。
（２）
前記第１光学部材によって生じる収差を補正するための収差補正部材を有する（１）の眼科撮影装置。
（３）
前記照明光学系及び撮像光学系は、前眼部断面像を撮影するために設けられており、
さらに、前記前眼部断面像を複数の位置で撮影するための駆動手段を備える（１）〜（２）のいずれかの眼科撮影装置。
（４）
前記第１光学部材は、眼からの反射光束を屈折すると共に撮像光軸を屈折するための光学部材である（１）〜（３）のいずれかの眼科撮影装置。
（５）
第１光学部材は、偏角プリズム、フレネルプリズムのいずれかである（１）〜（４）のいずれかの眼科撮影装置。
（６）
前記収差補正部材は、偏角プリズム、フレネルプリズム、円柱レンズの少なくともいずれかである（１）〜（５）のいずれかの眼科撮影装置。
（７）
前記撮像素子は、撮像面への主光線の入射角が２０°以下になるように配置されている（１）〜（６）のいずれかの眼科撮影装置。
（８）
前記撮像光学系は、シャインプルークの原理に従って配置された構成をベースとする（１）〜（７）のいずれかの眼科撮影装置。

本発明によれば、被検者への負担を軽減できる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図６は本実施形態の実施例に係る図である。

＜概要＞
本実施形態の装置は、照明光学系の光軸に対して傾斜して交わる撮像光軸を持つ撮像光学系において、撮像光学系による結像面を撮像光軸に対して垂直側にシフトさせる構成を備える。これにより、例えば、コントラストの優れた撮像画像を得ることができる。他の目的としては、画像取得時間を短縮できる。

本実施形態に係る装置は、照明光学系２０と、撮像光学系３０と、を有する。本装置は、被検眼の前眼部断面像を撮影するために用いられる（図２、図３参照）。

照明光学系２０は、被検眼に向けて照明光を照射する。照明光学系２０は、例えば、光源から出射された光をスリット光として投影し、被検眼をスリット光にて照明する。スリット照明系の場合、照明光学系２０は、光源２１、スリット２３、投影レンズ２６を少なくとも有する。照明光学系２０は、光源２１によって照明されたスリット２３の光切断面を、投影レンズ２６を介して前眼部上に形成する。光源２１は、可視光源、赤外光源であってもよい。以下の実施例では、青色光を発する光源が使用される。スリット２３は、スリット開口が形成された構成であればよく、例えば、スリット開口が形成されたスリット板が用いられる。スリット２３は、前眼部と共役な位置に配置される。投影レンズ２６は、スリット２３によるスリット像を前眼部上に結像させる。

撮像光学系３０は、照明光によって照明された被検眼画像を撮像する。撮像光学系３０は、眼からの反射光束を受光する撮像素子３５を有する。撮像光学系３０は、例えば、スリット光によって形成されたスリット断面像を撮像素子３５により撮像する。撮像光学系３０は、レンズ系によりスリット断面像を撮像素子３５に結像する。撮像光学系３０は、照明光学系２０の照明光軸Ｌ１に対して傾斜した撮像光軸Ｌ２を持つ。

例えば、撮像光学系３０は、撮像レンズ（結像レンズ）３３、撮像素子３５を少なくとも有する。撮像素子３５としては、例えば、二次元撮像素子、一次元撮像素子が用いられる。撮像光学系３０は、前眼部上のスリット断面像を、撮像レンズ３３を介して撮像素子３５に撮像させる。撮像レンズ３３は、そのレンズ光軸と撮像光軸Ｌ２の光軸が一致するように配置される。もちろん、撮像レンズ３３のレンズ光軸が撮像光軸Ｌ２を形成する構成もありうる。撮像レンズ３３は、複数枚からなるレンズであってもよい。また、撮像レンズ３３は、視軸に対して斜めに配置される対物レンズを兼用する構成であってもよい。

なお、照明光学系２０及び撮像光学系３０の他の例としては、照明光学系２０は、レーザ光を被検眼上で横断方向に高速でスキャンする光走査系を有する構成であってもよい。撮像光学系３０は、レーザ走査によって形成された被検眼の光散乱像を撮像素子により撮像する。

照明光学系２０及び撮像光学系３０の他の例としては、スペキュラマイクロスコープ（角膜内皮細胞撮影装置）のような構成であってもよい。照明光学系２０は、例えば、角膜に対して斜め方向から光を照射する。撮像光学系３０は、例えば、角膜での正反射方向から反射光を受光する。

＜入射角の減少＞
撮像光学系３０の光路には、撮像素子３５の撮像面に対する反射光束の主光線の入射角θを減ずるための光学部材が設けられている。このような構成としては、撮像光学系３０によって形成される像の結像面を撮像光軸Ｌ２に対して垂直側にシフトさせる第１光学部材３６が用いられる。好ましくは、第１光学部材３６は、レンズ系と撮像素子３５との間に配置される。

第１光学部材３６としては、眼からの反射光束を屈折すると共に撮像光軸Ｌ２を屈折するための光学部材が用いられる（図４、図５参照）。このような光学部材としては、例えば、表面と裏面が鋭角で交わる光学部材が用いられる。具体的には、連続的に厚みが変化する光学部材として、図４のような第１偏角プリズムが用いられる。また、段階的に厚みが変化する光学部材として、図５のようなフレネルプリズムが用いられる。第１光学部材３６の材料としては、ガラス、プラスチックなどの空気より屈折率が高く光透過性を持つ光学材料が用いられる。

例えば、第１光学部材３６は、スリット断面ＳＬからの光の主光線を、撮像光軸Ｌ２上での光による主光線を含めて屈折する。これにより、光軸Ｌ２に対する結像面ＦＦの角度が垂直側にシフトされる。第１光学部材３６によってシフトされた結像面ＦＦに撮像素子３５の撮像面が配置される。これにより、奥行き方向に関してピントが合った断面像が撮像される。

本実施形態によれば、従来のシャインプルーフ光学系の構成に対して、撮像素子への光の入射量が確保される。これにより、露光時間又は照明光量が少なくて済む。このため、被検者の負担を軽減できる。

例えば、第１光学部材３６を用いて、撮像面への主光線の入射角が２５°以下になるように撮像素子が配置されることにより撮像素子の感度低下を回避できる。より好ましくは、撮像面への主光線の入射角が２０°以下になるように撮像素子３５が配置されることにより、撮像素子の感度低下をさらに回避できる。本発明者の実験によれば、入射角２０°以下での配置により撮像画像の輝度が大きく上昇することが分かった。

＜複数の角度での断面像の撮影＞
前眼部断面像を撮影する装置の場合、複数の位置で前眼部断面像を撮影するための構成が設けられても良い。複数の断面像を撮影する場合、１回の撮影において撮影枚数分の時間を要する。そこで、上記構成によれば、トータルでの露光時間又は照明光量が少なくて済むため、被検眼の負担を大きく軽減することができる。また、撮影時間の長期化によって生じる固視の不安定を回避でき、各断面像を安定的に取得できる。

例えば、本装置には、回転駆動機構１００が配置される。回転駆動機構１００は、照明光軸を中心として、照明光学系２０と撮像光学系３０をその軸回りに回転する。回転量としては、１８０度回転することにより、被検眼の経線方向毎の断面像が得られる。回転駆動機構１００は、駆動源としての駆動部１０１（例えば、パルスモータ）を有する。回転駆動機構１００としては、例えば、特開２０１２―５５３３３号公報に記載された構成が用いられる。

なお、本実施形態における撮像光学系３０は、シャインプルークの原理に従って配置された構成がベースとなっている。この場合、第１光学部材３６による屈折が考慮される。

＜第１光学部材３６に対応する収差補正部材＞
なお、第１光学部材３６の配置によるデメリットは、画像の中央においても画質を劣化させるコマ収差と非点収差が発生する点である。そこで、撮像光学系３０には、第１光学部材３６によって生じる収差を補正するための構成が設けられる。例えば、収差補正部材として、偏角プリズム、フレネルプリズム、円柱レンズの少なくとも何れかが設けられる。収差補正部材は、レンズ系と撮像素子との間に配置されると有利である。

第１例として、撮像光学系３０の光路には、第２偏角プリズム３７が配置される。第２偏角プリズム３７は、第１光学部材３６によって生じるコマ収差及び非点収差を補正するために用いられる。第２偏角プリズム３７は、第１光学部材３６と逆の偏角方向を持つ。第２偏角プリズム３７は、撮像レンズ３３と第１光学部材３６との間に配置されると有利である。なぜなら、第２偏角プリズム３７での光束径は、第１光学部材３６での光束径より太くなるため、逆方向へのわずかなプリズム偏角で収差を補正できる。第２偏角プリズム３７は、フレネルプリズムであってもよい。

第２例として、撮像光学系３０の光路には、円柱レンズ３８が配置される。円柱レンズ３８は、第１光学部材３６によって生じる非点収差を補正するために用いられる。円柱レンズ３８は、撮像レンズ３３と第１光学部材３６との間に配置されると有利である。なぜなら、円柱レンズ３８での光束径は、第１光学部材３６での光束径より太くなるため、逆方向へのわずかな円柱屈折力で収差を補正できる。

また、円柱レンズ３８は、第１光学部材３６より第２偏角プリズム３７の近傍に配置されると有利である。

なお、設定条件によっては、円柱レンズ３８を設けることなく、第２偏角プリズム３７によってコマ収差と非点収差を補正することもありうる。これらは、撮像素子３５への入射角の目標値、第１光学部材３６と撮像素子３５との間に必要な隙間の最低値によって決まる事項である。これにより、円柱レンズ３８を設けず、第２偏角プリズム３７によって収差を補正できる。

＜実施例＞
以下、本実施例に係る実施例を図面に基づいて説明する。図１は本実施例に係る前眼部撮影装置の外観図である。本装置は、基台２と、基台２に取り付けられた顔支持ユニット４と、基台２上に移動可能に設けられた移動台６と、移動台６に移動可能に設けられ、後述する光学系を収納する測定部（装置本体）８を備える。また、測定部（装置本体）８には、被検眼Ｅの観察像や測定結果等の各種の情報を表示するモニタ７０が設けられている。移動台６は、ジョイスティック１２の操作により、基台２上を左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。また、測定部８は回転ノブ１２ａが回転操作されることにより、モーター等からなる駆動機構１７により上下方向（Ｙ方向）に移動される。移動台６には各種設定を行うためのスイッチが配置された操作部８５が設けられている。駆動機構１７は、被検眼に対して測定部８をＸＹＺ方向に移動する。なお、移動台６を移動させるためのメカニカルな摺動機構を設けず、駆動機構１７によって測定部８を瞳孔間距離より大きく移動させる構成であってもよい。

図２は、本実施例に係る前眼部撮影装置の光学系の斜視図である。図３は本実施例に係る前眼部撮影装置の光学系を横方向から見たときの構成を示す図である。

本光学系は、被検眼前眼部にスリット光を投影するスリット照明光学系２０と、スリット投影光軸に対して傾斜した撮像光軸を持ち、シャインプルークの原理に基づいて配置された撮影レンズと撮像素子を持つ撮像光学系３０と、固視標照明光学系４０と、アライメント照明光学系５０と、被検眼に対する測定部８の作動距離（Ｚ）方向におけるアライメント状態を検出するための作動距離検出光学系６０（６０ａ、６０ｂ）、前眼部正面像を撮像する前眼部正面撮像光学系９０と、に大別される。また、前眼部Ｅａを赤外光にて照明する光源が検出光学系６０の外側に配置されている。なお、以上の光学系は、測定部８に内蔵されている。

＜スリット照明光学系＞
スリット照明光学系２０（図３参照）は、光源２１と、集光レンズ２２と、スリット板２３と、全反射ミラー２５、投影レンズ２６、ダイクロイックミラー２４を含む。ダイクロイックミラー２４はスリット光を反射し、その他の光を透過する特性を持つ光学部材である。光源２１には、例えば、中心波長が略４７０ｎｍで略４６０〜４９０ｎｍの波長領域の光（青色光）を発する光源が使用される。スリット板２３は、前眼部（例えば、角膜頂点付近）と共役な位置に配置される。

光源２１を発した光束は集光レンズ２２によって集光してスリット板２３を照明する。スリット板２３により細いスリット状に制限された光束は、全反射ミラー２５によって反射され、そして、投影レンズ２６によって集光される。その後、その光束は、ダイクロイックミラー２４によって反射された後、スリット光として眼Ｅに投光される。これにより、被検眼前眼部の透光体（角膜、前房、水晶体等）は、スリット光により光切断された形で照明される。

＜スリット断面撮像光学系＞
撮像光学系３０は、シャインプルークの原理に基づいて前眼部断面像を撮像する構成となっている。撮像光学系３０は、フィルタ３２、撮像レンズ３３、円柱レンズ３８、第２偏角プリズム３７、ミラー３４、第１光学部材３６、撮像素子（以下、撮像素子と省略する）３５を有する（図３参照）。撮像レンズ３３、ミラー３４、第１光学部材３６は、スリット照明光学系２０による前眼部からの反射光を撮像素子３５に導く。フィルタ３２は、前眼部断面像を撮像するために用いられる光（青色光）を透過し、他の光をカットする。フィルタ３２は、レンズ３３の手前（眼Ｅ側）に配置される。

撮像光学系３０は、その光軸（撮像光軸）が照明光学系２０の光軸と所定の角度で交わるように配置されている。撮像光学系３０は、照明光学系２０による投影像の光断面と角膜Ｅｃを含むレンズ系（角膜及び撮像レンズ３３）と撮像素子３５の撮像面とがシャインプルークの関係にて配置されている。

第１光学部材３６は、光軸Ｌ２に対する結像面の角度を１０度以上垂直側にシフトさせる。前眼部上のスリット断面像からの光は、フィルタ３２を通過した後、撮像レンズ３３によって収束される。そして、集光された光は、円柱レンズ３８、第２偏角プリズム３７を介してミラー３４によって反射される。ミラー３４によって反射された光は、第１光学部材３６を介して撮像素子３５に入射される。

図４に示すように、主光線Ｂ１は、スリット断面の前端からの光の主光線、主光線Ｂ２は、スリット断面の中心位置からの光の主光線、主光線Ｂ３は、スリット断面での後端からの光の主光線である。結像点Ｆ１〜Ｆ３は、各主光線Ｂ１〜Ｂ３を形成する光の結像位置を示す。結像点Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を結んだ面（または線）が結像面ＦＦを形成する。結像面ＦＦに撮像素子３５の撮像面が配置されることにより、各主光線の光は、撮像素子上で結像する。なお、実際には、スリット断面の前端から後端までの光が撮像素子に入射される。各主光線Ｂ１〜Ｂ３は、第１光学部材３６によって屈折され、結像面ＦＦは光軸Ｌ２に対して垂直側にシフトされる。

これにより、撮像素子３５に対する各主光線Ｂ１〜Ｂ３の入射角θが小さくなる。したがって、撮像素子３５の撮像面上に形成された各画素に対応する受光素子には、スリット断面像からの各光が多く入射された状態となる。これにより、露光時間や照明光量が少なくても、コントラストに優れた前眼部断面像を取得できる。

なお、ミラー３４によってスリット断面からの光が反射された場合、結像面の位置は、変更されるが、主光線Ｂ１〜Ｂ３は、それぞれ正反射されるため、撮像光軸Ｌ２に対する結像面ＦＦの角度は変化しない。

なお、本実施例では、円柱レンズ３８、第２偏角プリズム３７によって、第１光学部材３６によって発生する収差が補正されるため、コントラストに優れ、かつ、収差の少ない断面像を取得できる。

＜固視標照明光学系＞
固視標照明光学系４０は、可視光源（例えば、ＬＥＤ）４１、リレーレンズ４２を備え、光源４１から発せられた光は、リレーレンズ４２、ダイクロイックミラー９２、補正光学部材９１、ダイクロイックミラー２４、開口部６６ｂを介して眼Ｅに投光される。

＜アライメント指標照明光学系＞
アライメント指標照明光学系５０は、アライメント用の近赤外光源５１、投影レンズ５２、偏光ビームスプリッタ５３、ダイクロイックミラー９２を備え、光源５１から発した光は投影レンズ５２により平行光束にされた後、偏光ビームスプリッタ５３で反射する。その後、アライメント光は、ダイクロイックミラー９２により反射され光軸Ｌ１に沿って眼Ｅに向かい、角膜Ｅｃにアライメント指標を投影するために用いられる。そして、角膜に投影された指標（図６のＢ参照）は、眼Ｅに対するＸＹ方向の位置合わせ（例えば、自動アライメント、アライメント検出、手動アライメント、等）に用いられる。

＜作動距離検出光学系＞
検出光学系６０は、被検眼角膜Ｅｃに向けて斜め方向からＺ検出用のアライメント光を投光する投光光学系（指標照明光学系）６０ａと、投光光学系６０ａによるアライメント光を受光素子を用いて斜め方向から受光する受光光学系６０ｂと、を有する。

投光光学系６０ａは、赤外光源６１、反射プリズム６２、投光レンズ６３を有し、Ｚ検出用の指標である赤外光を斜め方向から角膜Ｅｃに投影する。なお、投光光学系６０ａの赤外光源６１は、照明光学系５０の光源５１とは異なる波長の赤外光を発する。

受光光学系６０ｂは、位置検出素子（例えば、ラインＣＣＤ）６９、反射プリズム６８、受光レンズ６７を有し、投光光学系６０ａによって角膜Ｅｃに形成された指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源６１からの赤外光を受光する）。なお、投光光学系６０ａと受光光学系６０ｂは、説明の便宜上、上下方向に配置されているが、実際には水平方向に対して所定角度（例えば、２５°）傾斜され、かつ光軸Ｌ１に対して、対称に配置されている。

＜前眼部正面撮像光学系＞
前眼部正面撮像光学系９０は、ダイクロイックミラー９２、偏光ビームスプリッタ５３、視野レンズ９４、平面ミラー９５、平面ミラー９６、フィルタ９７、撮像レンズ９８、撮像素子９９、を含み、被検眼の前眼部正面像を撮像するために用いられる。

また、ダイクロイックミラー２４とダイクロイックミラー９２との間には、ダイクロイックミラー２４の回転によって生じる光軸ずれを補正するための補正光学部材９１（例えば、プリズム）９１が設けられている。補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４とほぼ同じ厚さで、ほぼ同じ屈折率を有する。補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４と光軸Ｌ１に対して対称となるように配置されている。すなわち、補正光学部材９１は、ダイクロイックミラー２４の回転による光軸ずれを補正するように配置されている。

また、本装置には、上記記載のスリット照明光学系２０と撮像光学系３０をスリット投影光軸Ｌ１を中心にして、その軸回りに回転移動させる回転手段（回転機構１００）が備えられている。

次に、制御系について説明する。制御部８０は、装置全体の制御及び測定結果の算出を行う。制御部８０は、光源２１、光源４１、光源５１、光源６１、駆動機構１７、駆動部１０１、センサ１１１、撮像素子３５、位置検出素子６９、撮像素子９９、照明光学系４５、モニタ７０、メモリ８６等と接続されている。また、制御部８０には、各種入力操作を行うための操作部８５が接続されている。メモリ８６には、各種制御プログラムの他、各種演算処理を行うためのソフトウェアプログラム等が記憶されている。また、メモリ８６には、複数の回転角度にて撮影された各前眼部断面画像とその撮影時の回転角度情報に基づいて所定の前眼部組織の３次元位置を求め、その組織の形状を測定するソフトウェアプログラムが記憶されている。

また、操作部８５には、操作入力部として、マウス等の汎用インターフェースが用いられてもよいし、その他、タッチパネルが用いられてもよい。

制御部８０は、モード切換スイッチ８５ａからの切換信号に基づいて、第１モードでは、スリット照明光学系２０及び撮像光学系３０により、複数の回転角度にて各前眼部断面画像を撮影し、その組織の形状を測定する。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。まず、第１モードに設定された場合を説明する。検者は、モニタ７０に表示される被験者眼のアライメント状態を見ながら（図６参照）、ジョイスティック１２を用いて測定部８をＸＹＺ方向に移動させる。このとき、検者は、図示無き固視標を眼Ｅに固視させる。また、図６において、レチクルＬＴは、アライメント基準として電子的に表示されたマークである。

以上のようにして測定部８が移動され、指標像Ｂが検出されると、制御部８０は、撮像素子９９からの撮像信号に基づいて指標像Ｂの座標位置を略角膜頂点として検出し、ＸＹ方向におけるアライメントずれ方向／偏位量を検出する。そして、制御部８０は、駆動部１７の駆動を制御し、アライメントずれが所定のアライメント許容範囲内に入るように測定部８をＸＹ方向に移動させる。

また、制御部８０は、位置検出素子６９からの受光信号に基づいてＺ方向のおけるアライメントずれ方向／偏位量を検出する。そして、制御部８０は、Ｚ方向のアライメントずれが所定のアライメント許容範囲に入るように測定部８をＺ方向に移動させる。

前述したアライメント動作によって、ＸＹＺ方向のアライメントずれがアライメント完了の条件を満たしたら、制御部８０は、ＸＹＺ方向のアライメントが合致したと判定し、測定開始のトリガ信号を発する。

＜断面画像の撮影＞
測定開始のトリガ信号が出力されると、制御部８０は、光源２１を点灯する。そして、光源２１の点灯とともに、駆動部１０１を駆動して回転ユニット２００（補正光学部材９１、スリット照明光学系２０、撮像光学系３０）を光軸Ｌ１の軸回りに回転する。光源２１の点灯により、前眼部はスリット光により光切断される。スリット光で光切断された前眼部からの散乱光は撮像光学系３０に向かい、撮像素子３５により断面画像が撮影される。このとき、制御部８０は駆動部１０１のパルス数と同期させ、所定の回転角度毎に撮像素子３５から出力される撮影画像をメモリ８６に記憶させる。また、撮影角度の情報も撮影画像と対応付けて記憶させる。なお、回転撮影中は、光源２１の撮影光量が一定に制御されている。

また、回転撮影中において、制御部８０は、検出光学系６０を用いてＺ方向のアライメント状態を検出し、撮影中の眼Ｅの位置ずれが補正されるように、検出結果に基づいて駆動部１７を制御する。これにより、回転撮影中においても所定の回転角度毎にＺトラッキングが行われる。もちろん、制御部８０は、ＸＹ方向のアライメント検出結果に基づいて駆動部１７を駆動させ、ＸＹトラッキングを行うようにしてもよい。この場合、制御部８０は、回転角度毎のアライメント検出結果に基づいて各断面画像の位置ずれを画像処理により補正してもよい。

半周の回転で全周分の撮影像が得られるので、撮影画像の枚数は１８枚（１０度毎の回転）以上が好ましい。さらに好ましくは、３６枚以上（回転角５度毎）である。本実施例ではできるだけ精度の良い立体解析が行えるように、スリット光の幅８０μｍとした場合、回転角２．２５度毎に撮影した８０枚の撮影画像が自動的にメモリ８６に記憶させる。回転角度は固定であっても良いが、任意に設定できる構成が好ましい。

なお、スリット照明光学系２０及び撮像光学系３０は、撮影前に初期回転角度（例えば、０度位置）に置かれている。照明光学系２０及び撮像光学系３０が初期位置にあるか否かは、センサ１１１により検知される。初期位置への復帰は、装置の起動時又は操作部の図無きリセットスイッチを押すことにより行われる。また、３次元撮影が終了したときにおいても駆動部１０１が駆動され、照明光学系２０及び撮像光学系３０が初期位置に配置される。

撮影が完了すると、制御部８０は、メモリ８６に記憶した全ての撮影画像とその回転角度情報を呼び出し、ソフトウェアプログラムを用いて撮影画像を立体構築し、メモリ８６へ保存する。

なお、上記のように測定が終了したら、制御部８０は、前眼部断面像により角膜表面の曲率、角膜裏面の曲率、角膜厚、水晶体前面の曲率、水晶体裏面の曲率、水晶体厚、前房深度、等の各組織の測定値を算出する。これらの測定結果は、メモリ８６に記憶され、モニタ７０に出力される。

以上のように、スリット投影系及びシャインプルークカメラの回転により各回転位置での前眼部断面像を撮像する装置にＺアライメント検出系を設けたことにより前眼部に関する測定が精度よく行われる。また、断面画像の撮影中においてもＺ方向のアライメントを検出することにより、断面像間のずれの補正が可能となった。なお、トラッキングは、シャインプルークカメラを回転させながら行ってもよい。また、シャインプルークカメラの回転移動を一時的に停止し、トラッキング完了後、再度撮影を開始してもよい。

また、本実施例では、撮像光学系３０に第１光学部材３６を設けることによって、露光時間が少なくて済むため、撮影時間を短縮できる。したがって、上記のように各回転位置での断面像を連続的に取得する場合、全体的な撮影時間を短縮できる。

本実施例に係る前眼部撮影装置の外観図である。本実施例に係る前眼部撮影装置の光学系の斜視図である。本実施例に係る前眼部撮影装置の光学系を横方向から見たときの構成を示す図である。本実施例に係る第１光学部材の第一例を示す図である。本実施例に係る第１光学部材の第二例を示す図である。本実施例に係る前眼部観察画面の一例を示す図である。

２０照明光学系
３０撮像光学系
３６第１光学部材
３７第２偏角プリズム
３８円柱レンズ
１００回転駆動機構
Ｌ１照明光軸
Ｌ２撮像光軸

Claims

被検眼に向けて照明光を照射する照明光学系と、
眼からの反射光束を受光する撮像素子を有し、照明光学系の光軸に対して傾斜した撮像光軸を持つ撮像光学系と、
前記撮像素子の撮像面に対する前記反射光束の主光線の入射角を減ずるための第１光学部材と、
を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
前記第１光学部材によって生じる収差を補正するための収差補正部材を有する請求項１の眼科撮影装置。
前記照明光学系及び撮像光学系は、前眼部断面像を撮影するために設けられており、
さらに、前記前眼部断面像を複数の位置で撮影するための駆動手段を備える請求項１〜２のいずれかの眼科撮影装置。
前記第１光学部材は、眼からの反射光束を屈折すると共に撮像光軸を屈折するための光学部材である請求項１〜３のいずれかの眼科撮影装置。
第１光学部材は、偏角プリズム、フレネルプリズムのいずれかである請求項１〜請求項４のいずれかの眼科撮影装置。
前記収差補正部材は、偏角プリズム、フレネルプリズム、円柱レンズの少なくともいずれかである請求項１〜５のいずれかの眼科撮影装置。
前記撮像素子は、撮像面への主光線の入射角が２０°以下になるように配置されている請求項１〜６のいずれかの眼科撮影装置。
前記撮像光学系は、シャインプルークの原理に従って配置された構成をベースとする請求項１〜７のいずれかの眼科撮影装置。