JP2015198723A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＣＴ装置において、装置を複雑化することなく精度の良いフォーカス検知を可能とする。【解決手段】光源からの光束を被検眼の眼底面で二次元走査する走査手段、光源からの光束を眼底面に集光するフォーカス手段、走査手段及びフォーカス手段よりも光源側に配置されて光束の眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐する光路分岐部材、分岐した周辺光束を受光する光電変換手段、及び光電変換手段の出力に応じてフォーカス手段を駆動する制御手段、を断層像撮像装置に配する。【選択図】図１

Description

本発明は、眼科装置に関し、特に被検者の網膜の断層像を取得する眼底撮像装置に関する。

網膜の断層像撮像装置は、網膜からの反射光（サンプル光）を参照光と干渉させて得られる干渉縞の周波数を解析することにより断層像を作成している。そのためには、サンプル光を網膜上に集光させることと、干渉光とサンプル光の光路長を合わせることが必要である。

従来は、特許文献１及び２に開示されるように、断層像撮影手段とは別個に眼底撮影手段を設けている。そして、眼底撮像手段により撮影した眼底像のピント合わせを行うと同時に、眼底像のピントと得られた断層画像とに基づいて断層像撮影手段のピントを合わせ、次に所定の観察範囲に、断層像が表示されるように参照光学系の光路長を調整していた。

特開２０１２−２２３４２８号公報 特開２００９−２９１２５２号公報

上述した特許文献に開示される発明の様に、断層像撮像手段とは別個に眼底撮像手段も持つことは、装置を複雑化、大型化させる。そのため、近年では、断層像撮像手段だけを有し、断層像を得るための信号より疑似眼底像を作成し、断層像撮像部位を選択する装置も使われているが、これらの装置では、フォーカス調整、光路長調整を繰り返しおこなう必要があるため操作が煩雑化し、撮影時間が長くなるという問題がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、別個に眼底撮像手段を設けることなく、効率よくフォーカスを行うことを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る断層画像撮像装置は、光源からの光束を被検眼の眼底面で二次元走査する走査手段、
前記光源からの光束を眼底面に集光するフォーカス手段、
前記走査手段及び前記フォーカス手段よりも前記光源側に配置されて前記光束の前記眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐する光路分岐部材、
前記分岐した周辺光束を受光する光電変換手段、及び
前記光電変換手段の出力に応じて前記フォーカス手段を駆動する制御手段、を有することを特徴とする。

本発明によれば、別個に眼底撮像手段を設けることなく、効率よくフォーカスを行うことが可能となる。

本発明の第１の実施形態における眼底断層像撮像装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態における眼への入射ビーム射出ビームを示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるミラーの反射を示す図である。 本発明の第１の実施形態における信号強度を示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるフォーカスの流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態におけるフォーカスレンズのずれを信号強度との関係を示す図である。 本発明の第２の実施形態における眼底断層像撮像装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態における受光面上の像を示す図である。 本発明の第２の実施形態における受光面上の像を示す図である。

［第１の実施形態］
本発明の実施形態について図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。本実施形態の装置により撮像できるものは、例えば、人間の網膜、前眼部等の断層像である。

（装置構成）
フーリエドメイン方式の光干渉断層法を応用した本実施形態に係る眼底撮像装置について、図１を用いて説明する。

光源１は、光（低コヒーレンス光）を発生させるために用いられる。本実施形態において光源１には、中心波長８５０ｎｍ、帯域５０ｎｍのＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源を用いる。なお、光源１には、ＡＳＥ（Amplified Spontaneous Emission）光源を適用することができる。また、光源１には、チタンサファイアレーザなどの超短パルスレーザ光源も適用することができる。また、波長掃引型(Swept source型)の光源を用いることもできる。このように、光源１は、低コヒーレンス光を発生させることの出来るものなら何でも良い。さらに、光源１から発生する光の波長は、特に制限されるものではないが、被検査物に応じて４００ｎｍから２μｍの範囲で選択される。波長の帯域は広いほど縦分解能がよくなる。一般的に中心波長が８５０ｎｍの場合、５０ｎｍの帯域では６μｍの縦分解能、１００ｎｍの帯域では３μｍの縦分解能である。

光源１を発した光束は、コリメータレンズ２で平行光にコリメートされ、光路分岐部３に導かれる。光路分岐部３は、プリズムビームスプリッター、平板のビームスプリッターなどを適用できるが、分離した光を干渉させるため無偏光タイプの物を用いる。分岐の比率は、光源の出力、被写体への射出光量等より適切なものを選択する。本実施例では、分岐比率は反射９０％であり透過１０％である。

光路分岐部３の透過側には、中央部の光は透過し、周辺部の光は反射する光路分岐部材４、フォーカス調整用レンズ５、光走査部６、リレーレンズ７、波長分岐ミラー８、及び対物レンズ９が配置され、サンプルアーム１００１を構成する。光走査部６は、光ビームを網膜上で主走査、副走査を組み合わせて２次元的に走査する。光走査部６は、光軸方向に隣接して配置（タンデム配置）された互いに直交する（Ｘ、Ｙ）方向に光を走査する一対のガルバノミラー又は共振ミラー等が適用される。波長分岐ミラー８は、光源１を発した光（波長：λ=８００〜９００ｎｍ）を反射し、前眼部照明光源２１ａ、２１ｂの発する光（λ=９４０〜９８０ｎｍ）を透過する。このように光分岐部材３を透過した光は、サンプルアーム１００１により被検眼Ｅの眼底Ｅｆに達する。

光路分岐部３の反射光軸上には、ミラー１０が配置され、ミラー１０の反射光軸上には、分散補償硝子１１及び参照ミラー１２が配置され、これらは参照アーム１００２を構成する。参照ミラー１２は直動ステージ１３上に配置され、直動ステージ１３を光軸方向に移動することにより、参照アーム１００２の光路長を調整する。

前記光路分岐部３の下方にはレンズ１４、光ファイバー、及び導波路等の導光手段１５が配置される。導光手段１５の先には、レンズ１６、グレーティングやプリズム等で構成される分光部１７、結像レンズ１８、及びＣＭＯＳやＣＣＤ等の光電変換手段をライン状に配置した撮像部１９が配され、これらは分光器１００３を構成する。

光分岐手段４の反射方向にはレンズ２６、ピンホール２７、及びＰＤ、ＡＰＤ、ＰＭＴ等の光電変換手段２８が配置されている。

対物レンズ９の周辺には前眼部照明光源２１ａ、２１ｂが配置される。波長分岐ミラー８の透過方向には、レンズ２２、２３、２４、撮像カメラ２５が配置され、前眼部観察手段を構成する。また、制御部１００４には、演算手段３１、メモリー３２を有する制御手段３０、マウス等のポインティングデバイス３３、及び表示部３４が接続されている。

（測定方法）
次にこのような構成の装置を用いて、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの網膜の断層像を撮像する方法を説明する。

被検眼Ｅを本装置の前に配置すると、被検眼Ｅの前眼部は光源２１ａ、２１ｂにより照明される。このように照明された前眼部の像は、対物レンズ９を通り、波長分岐ミラー８を透過し、レンズ２２、２３、２４により、撮像カメラ２５に結像する。撮像カメラ２５からの映像信号は、制御手段３０に入力されてデジタルデータにリアルタイムに変換され、前眼部像が生成される。制御手段３０は、この被検眼Ｅの前眼部像のうちの特に虹彩の模様より、被検眼Ｅの偏心及び、ピントの状態を判定する。

撮像面の中心とサンプルアーム１００１の光学系の光軸が一致するようにあらかじめ調整されているため、撮像カメラ２５で撮像された前眼部像の瞳孔中心と撮像中心との偏心量が被検眼Ｅとサンプルアーム１００１の光学系の偏心量に相当する。サンプルアーム１００１の光学系は、被検眼Ｅに対し、上下左右、さらに光軸方向に位置調整可能に不図示のステージ上に配置されている。

したがって、前述の通り、瞳孔中心と光軸が一致するように、上下左右の位置を調整し、虹彩の模様のコントラストが最も高くなるように、光軸方向の位置調整を行う。これにより、虹彩と同一面である被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと対物レンズ９との距離（ワーキングディスタンス）は適正に保たれる。前眼部像は、表示部３４の表示領域３４ａに表示され、操作者は、この画像により光軸偏心を確認することができる。

（フォーカス調整）
このように、オートアライメントにより偏心量が所定の値以下になると、光源１を点灯し、フォーカス調整を開始する。まず、制御手段３０は、光走査部６の主走査、及び副走査スキャナーを駆動し、眼底上でビームが円運動（サークルスキャン）を描く、円周状の走査を行う。これは、ビームが静止した状態でフォーカス調整を行うと、眼（視線）の動きが、反射光量に影響を与え、フォーカス検知精度が低下すること及び、ビームを網膜上で静止させることは安全基準が厳しくなるためである。なお、本実施形態では、被検眼からの反射光量の変動に対応が容易なサークルスキャンを行うこととしているが、本発明は当該様式に限定されず、公知の種々のスキャン様式とすることも可能である。

光源１を発した光はコリメータレンズ２によりコリメートされ光路分岐部３に導かれ、サンプルアーム１００１側と参照アーム１００２側とに分岐される。この時の分岐比は前述の通り１：９である。サンプルアーム１００１に導かれた光は、空間型光路分岐部である光路分岐部材４の中心の光透過部を透過し、フォーカスレンズ５を通り、光走査部６、リレーレンズ７、及び波長分岐ミラー８を経て対物レンズ９により被検眼Ｅの瞳孔を通過して眼底Ｅｆに至る。当該光は、この経路に配される光走査部６のＸ、Ｙスキャンミラーにより、眼底Ｅｆ上サークル走査する。

眼底Ｅｆの網膜を構成する複数の層で反射、散乱されたこの走査光の戻り光は、入射時と同一の光路を戻り、フォーカスレンズ５を経て光路分岐部材４に戻る。

被検眼への入射光のビーム径は、図２に示すように直径１ｍｍ程度であり、眼底面上に約２０μｍのスポットを形成する。網膜でこのスポット光は反射、散乱され再び瞳孔面に向かう。

この時、網膜からの反射、散乱光は、瞳孔全域より出射される。その時のビーム径は図２に示す通り被検眼の瞳孔径で決まる。したがって被検眼の瞳孔径をφ６ｍｍとするとビーム径もφ６ｍｍである。この出射光束は、対物レンズ９及び、逆の経路を通り、光路分岐部材４に達する。図３に示す通り、光路分岐部材４は光軸近傍の光を透過するが、周辺部はミラーとして光を反射する。このミラーは、通常のミラーに貫通穴をあけた穴あきミラーとしてもよいし、中央部をマスクしてミラー蒸着を行って製作しても良い。前述したように、該光路分岐部材４は、本実施例における走査手段及びフォーカス手段よりも光源側に配置されて、光束の眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐する。

前述のように網膜からの戻り光の光束径は、投影光よりも太い。例えば被検眼瞳と走査手段の結像倍率を２倍とした場合、光路分岐部材４を透過するビームはφ２である。前述の通り瞳よりφ６で出射した戻り光の直径は光路分岐部材４上ではφ１２になる。したがって、中央部φ２よりも外側の光束が上方に反射される。断層像撮像のサンプル光は、投影した光束と同じＮＡ（数値開口）の光束しかファイバーに入射されないため、これら外側の光束を分岐しても断層像撮像の感度は低下しない。

上方に反射された光束は、図１のレンズ２６により集光されてピンホール２７に達する。このピンホールは、光源１の出射端、導光手段１５の入射端と共役に調整されている。したがって、被検眼網膜とピンホール２７のピントが合うと、このピンホール面上での戻り光のスポット径は小さくなるために、ピンホール２７を透過し光電変換手段２８の受光面に達する光量が増加する。これにより、直動ステージ５ａを駆動して前記フォーカスレンズ５の位置を例えば−１８Ｄから＋１５Ｄまで移動しながら、光電変換手段２８の出力を記録し、光出力が最大値を示すフォーカスレンズ５の位置を求めることにより、ピント調整をすることができる。即ち、本実施形態のレンズ２６は分岐した周辺光束をピンホールに集光する光学系として機能し、光電変換手段２８は該ピンホール２７を透過した光束を受光する。また、該レンズ２６は、光軸方向に往復運動可能である。

図４にフォーカスレンズ５の位置と光電変換手段２８の出力電圧のグラフを示す。この例の場合には、−３Ｄで出力電圧が最大値を示しているため、被検眼視度は−３Ｄであることが判る。このようにして被検眼網膜とのピント調整をすることができる。

また、フォーカスレンズ５を連続的に動かしながら、光源変換手段２８からの出力を検知しても良いが、眼底での反射部位が変化すると反射光量も変化するため、戻り光が最大になるレンズ位置に誤差が生じる可能性がある。そこで、レンズを例えば０．２５Ｄ毎に移動し、各位置でビームを整数回円周走査し、その戻り光の強度の平均値をそのレンズ位置に対応する光強度とすることにより、さらに精度良くフォーカス調整を行うことができる。なお、即ち、フォーカスレンズ５の駆動中において、光走査部６は光束を眼底面において円周状に走査することが好適である。また、該光束の円周状の走査の走査周期は、フォーカスレンズ５の駆動ステップに同期していることが好ましい。

以上説明したピント調整のフローチャートを図５に示す。フローの内容を簡単に記すと、まずＳ６０１にて光源１を点灯させる。続いて、Ｓ６０２で、光走査部６のＸ、Ｙスキャンミラーにより眼底Ｅｆ上でスポット光によるサークルスキャンを実行する。同時に直動ステージ５ａによりフォーカスレンズ５を−１８Ｄに移動させる（Ｓ６０３）。その後、Ｓ６０４にて光電変換手段２８の出力を得つつフォーカスレンズ５を−１８Ｄから１５Ｄまで移動させ、フォーカスレンズ位置と出力電圧との関係を得る。Ｓ６０５では、得られた関係より出力が最大となる位置をもとめ、その位置にフォーカスレンズ５を移動させる。その後Ｓ６０６での断層画像の撮像を実行する。

なお、光走査部６は、本発明における光源１からの光束を被検眼の眼底面で二次元走査する走査手段に対応する。直動ステージ５ａ及びフォーカスレンズ５等のフォーカスのための構成は、本発明における光源１からの光束を眼底面に集光するフォーカス手段に対応する。また、光路分岐部材４は、走査手段及びフォーカス手段よりも光源１に配置されて光束の眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐する光路分岐部材に対応する。更に、光電変換手段２８は分岐した周辺光束を受光する光電変換手段に対応し、該光電変換手段の出力に応じてフォーカス手段を駆動する制御手段は制御手段３０に対応する。

［光路長調整］
ピント調整終了後、制御手段３０は走査手部６のスキャンパターンを制御し、眼底Ｅｆの２次元像の撮像を開始する。眼底からの戻り光の内、光路分岐部材４の光軸付近の開口部を透過した光は、光路分岐部３により９０％の光が下方に反射され、レンズ１４により導光手段１５の入射端１５ａに結像する。この入射端は、前記ピンホール２７と共役に配置されているため、フォーカス調整により、眼底からの戻り光は、効率よく導光手段１５に入る。

光源１を発した光の内、前記光分岐部３で上方に反射された参照光束は、参照アーム１００２のミラー１０で左方に反射される。以降、光量調整機能を持つ分散補償硝子１１を透過し、光路長調整用ミラー１２で反射され、再び分散補償硝子１１を透過し、ミラー１０で反射され、光路分岐部３を透過してレンズ１４で集光され、導光手段１５に入射する。分散補償硝子１１は、サンプルアーム１００１と参照アーム１００２とにおいて被検眼の分散量を合わせる分散量を有し、また参照光量が分光器で飽和しないように適度な透過率を有する。

上記に説明したように導光手段１５に入ったサンプルアームである参照光学系１００１からの戻り光と参照アームである参照光学系１００２からの戻り光は、ともに導光手段１５の出射端１５ｂより射出される。当該戻り光は、さらにレンズ１６によりコリメートされ、分光手段である透過型の回折格子１７で分光され、レンズ１８によりラインセンサー１９上に結像される。これら２つの光は、干渉し、ラインセンサー１９上に干渉縞を形成する。

この干渉縞は、波数変換された後、周波数変換される。この時、変換された周波数が距離に対応し、スペクトル強度がその距離の位置からの信号強度を表す。この信号強度を濃淡情報に変化して表示することにより断層像を形成することができる。

演算手段３１は、この各周波数のスペクトル強度を積分し、その値を各画素の明るさに対応し、モニター３４上の眼底像３４ｂとして示されるように眼底の２次元画像（疑似ＳＬＯ画像）を形成する。なお、以上の被検眼の断層画像を得るための構成は、本実施形態における取得手段に対応する。

ただし、前述の通り、参照光学系、サンプル光学系の光路長の差が大きいと、前記干渉縞の周波数が検出限界を超えるため、前記スペクトル強度が弱くなり、眼底の２次元像を生成することはできない。そこで制御手段３０は、ミラー１２を移動し、サンプル光学系と参照光学系の光路長を略等しくし、前記眼底像が適切に生成されるように、参照アーム１００２の光路長を調整する。このようにしてモニター３４に眼底像３４ｂが表示されれば、断層像撮像の準備完了である。

［撮像部位選択］
撮像者はこの眼底像を見て、撮像部位の選択を行う。表示部３４ｂには、断層像撮像を行う領域を示すキャラクター３４ｄが表示され、この部分の断層像は３４Ｃに表示されている。撮像者は、通常のＰＣ操作と同様の操作により、上記キャラクター３４ｄの位置を変更することにより任意の位置の断層像を確認することができる。撮像者はこの断層像を見ながら、関心部位が表示範囲に入り、さらに折り返し等の不具合がないように参照光学系の光路長調整ミラーの位置を調整する。この調整には、モニター上のスイッチ３４ｅ、３４ｆを操作して行う。光路長の調整が終了したら、撮影スイッチ３３を操作し、その時の眼底像とともに断層像を記録する。

［撮影中のピント調整］
レンズ２６は、ステージ２６ａ上に配置されており、前述したように断層像観察を開始するとこのステージにより光軸方向に例えば±１Ｄ程度の範囲で往復運動を開始する。図６（ａ）は、レンズ２６の動きを示す。横軸は時間であり、縦軸はレンズの位置を表す。このディオプターは、サンプル光学系の視度と被検眼視度との差分（フォーカスずれ）を示しており、被検眼の視度を示す数字ではない。

図６（ｂ）は、レンズ２６の０Ｄ位置に被検眼視度が一致している場合の光電変換手段２８の出力電圧を示す。横軸は図６（ａ）と同一であり、レンズ２６の０Ｄ位置に一致して出力が最大値を示す。図６（ｃ）は、被検眼とのフォーカスが＋０．５Ｄずれた場合の光電変換手段２８からの出力波形を示す。レンズ２６が＋０．５Ｄにある時刻に一致して光電変換手段２８からの出力が最大値を示す。このようにフォーカスずれを検知すると制御手段３０は、フォーカスステージ５ａを駆動して、フォーカスを修正する。フォーカスが適切に修正されると光電変換手段からの波形は、再び図６（ｂ）に示すように図６（ａ）のレンズの０Ｄ位置と一致する。このような制御により断層像観察中も常にピントを良好に保つことができる。

これらレンズ２６及びステージ２６ａは、分岐した周辺光束をピンホール２７に集光する光学系であって、光軸方向に運動可能なレンズを構成する。また、制御手段３０は、断層像撮影中に該レンズ２６を光軸方向に往復運動してフォーカスずれを検知し、且つ該フォーカスずれに応じてフォーカス手段を駆動させることとなる。

撮像中のフォーカスを検知する方法として前記レンズ２６を光軸方向に微小に動かす方法を示したが、フォーカス調整手段５ａによりフォーカスレンズ５を光軸方向に微小振動させてフォーカス検知を行っても良い。このレンズを動かすことにより、表示される断層像も多少影響を受けるが、可動部が少なくなるため装置が複雑化することを防げる。

［第２の実施形態］
図７に、前記前眼部を観察するカメラを用いて、サンプル光学系のフォーカスを検知する実施例について説明する。先の第１の実施形態では、周辺部の光を分岐してピンホールを介して光電変換手段２８で光量を検知することによりフォーカスを検知したが、この光電変換手段として前眼部観察カメラ２５を使用しても良い。図７において、４１は、ダイクロイックミラー等の波長分岐ミラーであり、波長分岐ミラー８と同様に、光源２１ａ、２１ｂの発する前眼部観察光束を透過し、波長光源１の発する断層像撮像光束は反射する。４２はオートレフラクトメータ等で使われる既知のプリズムであり、中心部が窪み周辺部が厚い円錐型のプリズムである。シャッター手段４４は、制御手段からの指令により光路を遮断する。また、制御手段３０は、前眼部観察カメラのゲイン、蓄積時間を制御してフォーカス検知用に感度を上げる。これは、前眼部観察像に対して断層像撮像光束の眼底からの戻り光が微弱なためである。

なお、図１と同様の構成に関しては同じ番号を付し、その説明は省略する。このような構成において、第１の実施形態と同様、被検眼Ｅを本装置の前に配置すると、被検眼Ｅの前眼部は光源２１ａ、２１ｂを発した光により照明される。このように照明された前眼部の像は、対物レンズ９を通り、波長分岐ミラー８を透過し、レンズ２２、２３、２４により、撮像カメラ２５の撮像面に結像する。そのとき波長分岐ミラー４１は透過する。撮像カメラ２５からの映像信号は、制御部３０に入力されデジタルデータにリアルタイムに変換され、前眼部像が生成され、第１の実施形態と同様に、この画像を用いてオートアライメントを行う。

アライメントが完了すると、制御部３０は、断層像撮像用の光源１を点灯し、シャッター手段４４を光路外に退避させる。それと同時に前眼部観察用の光源２１ａ、２１ｂを消灯しフォーカスレンズ５を０Ｄ位置に配置する。光源１を発した光は、実施例１と同様、被検眼の瞳孔よりビーム径φ１程度で入射し、眼底に約２０μmの光スポットを形成する。この光は網膜で散乱、反射され瞳孔領域全域、例えばφ６mm程度の領域より射出され、入射光路を逆にたどり分岐ミラー４に達する。瞳倍率を２倍で設計した場合、このミラー面における戻り光のビーム径はφ１２であり、中心部の開口はφ２であるから、戻り光の中心部φ２を除いた外周の光が、上方に反射される。

この光はレンズ２６を通りプリズム４２で周辺方向に偏向され、中間結像面４３近傍にリング像を形成する。この中間結像面は前眼部観察カメラ２５の撮像面とレンズ２４に関して共役であるため、撮像カメラ２５には図８において、参照番号８０１にて示すリング像が撮像される。この時前述の通り、前眼部照明光源２１は消灯しているため、前眼部からの光は、撮像カメラ２５により受光されない。ただし、前眼部照明光源を消灯するのは前記リング像を受光する瞬間であるため、操作感を損なうことはない。

即ち、本実施形態では光源１とは異なる波長の光で照明された被検眼の前眼部を撮像する前眼部観察手段としての前眼部観察カメラ２５等の構成、及び分岐した周辺光束を前眼部観察手段に導く光学系を有する。また、制御手段３０は、本実施形態において、分岐した周辺光束より前眼部観察手段にて得られるスポット形状に基づいてフォーカス手段のフォーカスずれを検知する。更に、分岐した周辺光束を前眼部観察手段に導く光学系は、周辺光束を放射方向に偏向するプリズム４２を有する。

このリング像８０１は、デジタルデータに変換され制御部３０に転送されリングの直径が演算される。既知のオートレフラクトメータと同様、サンプル光学系のフォーカスと被検眼視度が一致した時に、このリングが所定の直径になるように前記プリズム４２の偏向角度が設計されている。これにより、被検眼の視度が＋方向（遠視）であれば、このリングの直径は前記所定の大きさより大きくなり、視度が−方向（近視）であれば、このリングの直径は小さくなる。したがって、このリングの直径を求めることにより被検者の視度検知が可能である。検知した視度にフォーカスレンズ５の位置を制御することによりサンプル光学系のフォーカスを調整することができる。即ち、本形態では、制御手段２９は、スポット形状に基づいて被検眼の乱視を算出する手段を有することが好ましい。

既知のオートレフラクトメータと同様、このリング像８０１が円であるのは、被検眼に乱視が無い場合であり、乱視が有る場合には、リング像は図９に示すように楕円になる。この楕円の長軸９０１、短軸９０２の長さが強、弱主経線方向の視度を表し、軸の傾きが乱視角度を表す。クロスシリンダーレンズ等の乱視補正レンズを設けて、乱視を補正することもできるが、乱視を補正しない場合には、前記長軸、短軸の直径より、その平均値である球面等価度数を演算する。この球面等価度数に合わせてフォーカスレンズ５の位置を制御することによりピント調整を行う。このように二次元の撮像装置でリング像を撮像することにより、サンプル光学系と被検眼との視度の差をフォーカスレンズを移動すること無しに直接検知できるため、第１の実施形態に比べてフォーカス合わせの時間を短縮できる。また、乱視を検知してフォーカス合わせができるためフォーカス調整の精度を向上することができる。

フォーカス調整が終了した後は、光源２１を点灯し、シャッター手段４４を制御して光路を遮断して、前眼部像に前記眼底反射光が写り込みを防ぎ、第１の実施形態と同様に、光路長調整をおこない断層像撮像を行うことができる。

上記実施形態においては、眼底からの反射光をプリズムで偏向したのち前眼部カメラで受光してフォーカスずれを検知する方法を示したが、眼底からの反射光をそのまま前眼部カメラに結像して実施例１と同様の方法でフォーカスを検知してもよい。すなわち、前眼部カメラでスポット光を検知しながら、フォーカスレンズ５を−１８Ｄから＋１５Ｄまで移動し、スポットが最も小さくなるところを検知しても良い。

また、第１の実施形態における光電変換手段２８の代わりに前眼部カメラを用いることもできる。すなわち、第２の実施形態と同様波長分岐ミラーを介して、前眼部観察レンズ２４を用いてピンホール２７の像を、前眼部カメラで撮像するように配置し、フォーカスレンズ５の位置を変化させたときの前眼部カメラに映し出されるスポット像の明るさよりフォーカス位置を検知しても良い。上記実施例に置いてはフォーカス検知の時にシャッターを開放する実施例を用いて説明したが、眼底反射光は弱く、前眼部像は明るいため前眼部観察への影響は少なく、前記シャッターを用いなくとも実用上は問題ない。

以上説明したように周辺光を用いてフォーカス検知を行うことにより、新たな眼底観察光学系を設けることなくフォーカス状態の検知を行うことが可能となる。これにより、断層像撮像光束以外の光を被検眼に投影することはなく、また被検眼からの戻り光を効率よく利用することができるため、撮像感度を向上することができる。更に本発明を実施することにより、装置の複雑化或いは大型化を行うことなく、短時間にてフォーカス調整及び光路長合わせを行うことが可能となる効率の良い眼科装置の提供が可能となる。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理についても本発明の一形態を構成する。

また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。蒸気実施形態で例示した周波数、分解能、等の種々の数値は例示であり、当該数値の変更は可能である。また、例えば、上記の実施形態では、被測定物が眼における眼底の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被測定物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される検査装置として把握され、被検眼或いは眼底は被検査物の一態様として把握されることが望ましい。

１ 光源
２ レンズ
３ 光路分岐部
４ 光路分岐部材
５ フォーカスレンズ
６ 光走査部
７ レンズ
８ 波長分岐ミラー
９ 対物レンズ
１０ ミラー
１１ 分散補償、光量調整手段
１２ 参照ミラー
１３ 直動ステージ
１４ レンズ
１５ 導光手段
１６ レンズ
１７ 分光部
１８ レンズ
１９ 撮像部
２１ 前眼部照明手段
２２ レンズ
２３ レンズ
２４ レンズ
２５ 前眼部撮像カメラ
２６ レンズ
２７ ピンホール
２８ 光電変換手段
３０ 制御手段

Claims (12)

1. 光源からの光束を被検眼の眼底面で二次元走査する走査手段、
   前記光源からの光束を眼底面に集光するフォーカス手段、
   前記走査手段及び前記フォーカス手段よりも前記光源側に配置されて前記光束の前記眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐する光路分岐部材、
   前記分岐した周辺光束を受光する光電変換手段、及び
   前記光電変換手段の出力に応じて前記フォーカス手段を駆動する制御手段、を有することを特徴とする眼科装置。
2. 前記中央光束を用いて前記被検眼の断層像を取得する取得手段を有することを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
3. 前記分岐した周辺光束をピンホールに集光する光学系を有し、
   前記光電変換手段は前記ピンホールを透過した光束を受光することを特徴とする、請求項１又は２記載の眼科装置。
4. 前記ピンホールは前記光源と共役な位置に配置されることを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
5. 前記分岐した周辺光束をピンホールに集光する光学系は光軸方向に往復運動可能なレンズを有し、
   前記制御手段は、断層像撮影中に前記レンズを前記光軸方向に往復運動してフォーカスずれを検知し、前記フォーカスずれに応じて前記フォーカ手段を駆動することを特徴とする請求項３又は４記載の眼科装置。
6. 前記光源とは異なる波長の光で照明された前記被検眼の前眼部を撮像する前眼部観察手段、及び前記分岐した周辺光束を前記前眼部観察手段に導く光学系を有し、
   前記制御手段は、前記分岐した周辺光束より前記前眼部観察手段にて得られるスポット形状に基づいて前記フォーカス手段のフォーカスずれを検知することを特徴とする請求項１記載の眼科装置。
7. 前記分岐した周辺光束を前眼部観察手段に導く光学系は、前記周辺光束を放射方向に偏向するプリズムを有し、
   前記制御手段は、前記スポット形状に基づいて前記被検眼の乱視を算出する手段を有することを特徴とする請求項６記載の眼科装置。
8. 前記フォーカス手段の駆動中において、前記走査手段は前記光束を前記眼底面において走査することを特徴とする請求項３乃至５の何れか一項記載の眼科装置。
9. 前記フォーカス手段の駆動中において、前記走査手段は前記光束を前記眼底面において円周状に走査することを特徴とする請求項８記載の眼科装置。
10. 前記光束の前記円周状の走査の走査周期は、前記フォーカス手段の駆動ステップに同期していることを特徴とする請求項９記載の眼科装置。
11. 光源からの光束を走査手段により被検眼の眼底面で二次元走査し、
    フォーカス手段により前記光源からの光束を眼底面に集光し、
    前記走査手段及び前記フォーカス手段よりも前記光源側に配置された光路分岐部材により、前記光束の前記眼底面からの戻り光を周辺光束と中央光束とに分岐し、
    前記分岐した周辺光束を光電変換手段により受光し、
    前記光電変換手段の出力に応じて前記フォーカス手段を駆動する、工程を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
12. 請求項１１に記載の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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