JP2018000619A

JP2018000619A - 走査型レーザー検眼鏡

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Publication number: JP2018000619A
Application number: JP2016132692A
Authority: JP
Inventors: 賢士朗藤生; Kenshiro Fujio; 勝保水野; Katsuyasu Mizuno
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2016-07-04
Filing date: 2016-07-04
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-04
Also published as: JP6790511B2

Abstract

【課題】画質の良好な蛍光画像が得られやすい走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）を提供する。【解決手段】ＳＬＯ１は、光源１１からの励起光を走査部１６の駆動により走査しつつ、励起光を被検眼Eの眼底に照射可能な照射光学系１０と、眼底への励起光の照射に伴って放出される眼底からの蛍光を、第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する光分離部３０と、第１波長域の光を受光する第１受光素子、および、前記第２波長域の光を受光する第２受光素子、を有する受光光学系２０と、を有する。また、ＳＬＯ１の制御部は、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号とに基づく加算画像として蛍光眼底画像を得る。【選択図】図１

Description

本開示は、被検眼の眼底を撮影する走査型レーザー検眼鏡に関する。

従来より、被検眼の正面画像を撮影する装置として、走査型レーザー検眼鏡が知られている。走査型レーザー検眼鏡は、眼底反射光に基づく画像だけでなく、眼底からの蛍光に基づく画像を撮影可能である。

特許文献１には、複数の受光素子が設けられると共に、受光素子毎に異なる波長域の光を受光させるための分光手段が、受光光路に配置された装置が開示されている。例えば、特許文献１の装置は、分光手段として、ダイクロイックミラーが設けられている。

特開２０１６−０２８６８７号公報

一般に、反射光に比べ、蛍光は、微弱であり，波長域が広がりやすい。分光手段が受光光路に配置されている場合は、蛍光のスペクトルが、分光手段によって分断されてしまう。しかし、従来は、１つの受光素子からの信号に基づいて蛍光画像を形成する装置しか想定されていなかった。このため、画質の良好な蛍光画像を得ることが難しかった。

本開示は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、画質の良好な蛍光画像が得られやすい走査型レーザー検眼鏡を提供することを技術課題とする。

本開示の第１態様に係る走査型レーザー検眼鏡は、光源からの励起光を走査手段の駆動により走査しつつ、前記励起光を被検眼の眼底に照射可能な照射光学系と、前記眼底への前記励起光の照射に伴って放出される眼底からの蛍光を、第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する分光手段、前記第１波長域の光を受光する第１受光素子、および、前記第２波長域の光を受光する第２受光素子、を有する受光光学系と、前記第１受光素子からの信号と前記第２受光素子からの信号とに基づく加算画像として蛍光眼底画像を得る蛍光眼底画像生成手段と、を備える。

本開示の第２態様に係る走査型レーザー検眼鏡は、光源からの光を走査手段の駆動により走査しつつ、前記光を被検眼の眼底に照射する照射光学系と、前記眼底への前記光の照射に基づく眼底からの戻り光を受光する受光素子を２つ以上有する受光光学系と、カラー画像または疑似カラー画像を構成する３原色を第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する分光部と、前記受光光学系の光路に対し前記分光部を挿脱させるアクチュエータと、蛍光眼底画像を得るための蛍光撮影モードと、カラー眼底画像を得るためのカラー撮影モードとに、撮影モードを切り替えるモード切替手段と、を有し、前記モード切替手段は、前記カラー撮影モードを設定する場合に、前記光源から前記３原色の光を出射させると共に、前記分光部を前記受光光学系の光路中に配置させることで、前記眼底反射光における前記３原色のうち少なくとも２色を互いに異なる受光素子に受光させ、前記蛍光撮影モードに設定する場合に、前記光源から励起光を出射させると共に、前記分光部を前記受光光学系の光路外に配置させることで、前記第１波長域と前記第２波長域とにまたがる波長スペクトルを持つ前記眼底からの蛍光を、前記分光部に分光させることなく、１つの前記受光素子へ受光させる。

本開示によれば、画質の良好な蛍光画像が得られやすい。

実施例に係るＳＬＯの光学系を示す図である。実施例の分光部によって眼底からの光が分光された結果として、各受光素子に受光される光の波長域と、用途とを示した表である。実施例に係るＳＬＯの制御系を示す図である。実施例における各撮影モードの概要を示した表である。リポフスチンの分光スペクトルと、分光部によって分光される波長域との関係を示したグラフである。

まずは、本開示の走査型レーザー検眼鏡（ＳｃａｎｎｉｎｇＬａｓｅｒＯｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）の概要を説明する。本開示における走査型レーザー検眼鏡（以下、「ＳＬＯ」と記す）は、眼底の正面画像を撮影する。ＳＬＯは、正面画像として、蛍光画像を撮影する。また、反射画像を撮影してもよい。

蛍光画像は、眼底血管に投与された造影剤による造影蛍光画像であってもよいし、眼底に蓄積された蛍光物質（例えば、リポフスチンなど）の自発蛍光による自発蛍光画像であってもよい。反射画像は、赤外域の光による眼底画像であってもよいし、可視域の光による眼底画像であってもよい。
＜第１実施形態＞
初めに、本開示の第１実施形態について説明する。第１実施形態において、ＳＬＯは、例えば、撮影光学系と、画像形成部と、を有してもよい。撮影光学系は、ＳＬＯが眼底画像を取得するために利用する主要な光学系である。撮影光学系には、照射光学系と、受光光学系と、が含まれる。
＜照射光学系＞
照射光学系は、例えば、光源からの光を走査部の駆動により走査しつつ、被検眼の眼底に光を照射する。光源からの光は、励起光として、蛍光画像の撮影に利用されてもよい。また、光源からの光は、照明光として、反射画像の撮影に利用されてもよい。ある波長域の光源からの光が、照明光および励起光として、兼用されてもよい。光源からの光が、蛍光画像撮影用の励起光として利用されるか、それとも、反射画像撮影用の照明光として利用されるかは、例えば、後述の撮影モードに応じて決定されてもよい。なお、励起光として利用される光と、照明光として利用される光とは、同一の波長域の光であってもよいし、互いに異なる波長域の光であってもよい。光源は、カラー画像を構築する３原色を、同時に、又は、交互に照射可能であってもよい。

走査部は、光源から発せられた光を、眼底上で走査するためのユニットである。スポット光を眼底上で２次元的に走査するポイントスキャン方式が適用される場合、走査部は、２次元光スキャナであってもよい。この場合、第１方向と、第１方向とは交差する第２方向と、の走査が、複数の光スキャナの組み合わせによって実現されてもよいし、単一の光スキャナによって実現されてもよい。また、ＳＬＯのスキャン方式は、ラインスキャン方式であってもよい。この場合、ライン状の光を眼底上で一方向に走査するために、走査部に１次元光スキャナが適用されてもよい。
＜受光光学系＞
受光光学系は、例えば、分光部と、受光素子と、を有する。受光素子は、少なくとも２つ（第１受光素子，および，第２受光素子）設けられる。

分光部は、眼底からの戻り光を、第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する。第１波長域と、第２波長域とは、互いに異なる。戻り光は、反射画像が撮影される場合には、照明光の眼底反射光が含まれ、蛍光画像が撮影される場合には、眼底への励起光の照射に伴って放出される蛍光が含まれる。分光された戻り光のうち、第１波長域の光は、第１受光素子によって受光され、第２波長域の光は、第２受光素子によって受光される。

分光部は、カラー撮影に利用される３原色のうち少なくとも２色を色毎に分光するものであってもよいし、可視域と赤外域とを分光するものであってもよい。カラー撮影に利用される３原色の分光は、例えば、赤と緑との分光、または、緑と青との分光のいずれかであってもよい。但し、ここでいう３原色の分光は、必ずしも、赤，緑，青の３色の分光である必要はなく、カラー画像（又は、疑似カラー画像）を形成する３色の分光であってもよい。つまり、分光される３つの波長域に含まれる主な成分が、赤，緑，青の各色に対し、長波長または短波長となるような分光特性を持つ分光部が、適用されてもよい。

分光部には、例えば、波長選択的なビームスプリッター、プリズム、回折格子等が用いられてもよい。波長選択的なビームスプリッターとしては、例えば、ダイクロイックミラーが利用されてもよい。分光部は、複数の部材を組み合わせからなるものであってもよい。例えば、例えば、ハーフミラーおよびフィルタを組合せたものであってもよい。

受光光学系は、励起光による眼底反射光が、第１受光素子，および，第２受光素子へ入射することを抑制するための構成（主には、光学部材）を有する。この構成は、例えば、分光部であってもよい。即ち、分光部が、眼底からの光を、第１波長域の光と第２波長域の光のうち少なくとも一方と、励起光の波長域（第３の波長域）の光とに、更に分光してもよい。この場合、分光された第３の波長域の光を受光する第３の受光素子が、更に、受光光学系に設けられていてもよい。また、第１受光素子と第２受光素子に対する励起光による眼底反射光の入射を抑制する構成は、分光部に限定されるものではない。例えば、励起光の波長域を遮光し、蛍光を通過させるフィルタ（バリアフィルタ）が、分光部とは別に設けられていてもよい。バリアフィルタは、アクチュエータの駆動に応じて、受光光学系の光路に対して挿脱自在であってもよい。
＜画像形成部＞
被検眼への励起光の照射によって眼底から発せられた蛍光のうち，第１波長域の光が入射される第１受光素子からの信号，および，第２波長域の光が入射される，第２受光素子からの信号，に基づいて、画像形成部は、蛍光眼底画像を形成する。蛍光眼底画像は、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号とに基づく加算画像である。なお、ここでいう加算画像は、単純加算によって形成される画像であってもよいし、加算平均、または加重平均によって形成される画像であってもよいし、他の加算手法が利用されて形成される画像であってもよい。

加算画像は、各画素が、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との加算結果として表現される。より具体的には、画像の輝度に関する信号の加算結果として各画素が表現されてもよい。第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号と、は、信号レベルで加算されていてもよいし、画像レベルで加算されていてもよい。画像レベルでの加算は、例えば、第１受光素子からの信号に基づく眼底画像（第１蛍光眼底画像）と、第２受光素子からの信号に基づく眼底画像（第２蛍光眼底画像）と、を画像形成部が生成し、両者を加算することによって、実現されてもよい。蛍光眼底画像は、分光部で分光された第１波長域と第２波長域との両方を用いて形成されるので、良好な画質が確保されやすくなる。また、各画素が、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との加算結果であるため、加算によるノイズ低減効果が期待される。

第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号と、の加算は、単純加算であってもよいし、重み付加算であってもよい。重み付加算は、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との各信号におけるＳＮ比に応じた重み付け加算であることが好ましい（以下、説明する）。

ここで、複数の信号を加算した場合において、加算された信号の強度I_totalは、それぞれ信号の強度（I₁，I₂，・・・）の単純加算で表すことができる。また、加算された信号におけるノイズの標準偏差は、それぞれの信号におけるノイズ標準偏差（σ₁，σ₂，・・・）の２乗和の平方根で表すことができることが知られている（１），（２）参照。なお、ＳＮ比は、I_total ／σ_totalによって、表すことができる。
I_total=I₁+ I₂ + …+ I_ｎ・・・（１）
σ_total=√(σ₁ ²+ σ₂ ²+ …+σ_n ²) ・・・（２）
第１受光素子へ入射される蛍光と、第２受光素子へ入射される蛍光とは、波長域が互いに異なるので、各受光素子から出力される信号の強度は、互いに異なりうる。この場合、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号とを単純に加算してしまうと、加算によるSN比の改善効果が十分に得られない可能性がある。

そこで、例えば、本開示において、画像形成部は、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号とのうち、ＳＮ比が高い一方についての重みづけを他方よりも大きくして両者の加算を行い、その結果に基づいて各画素を表現する。これにより、画質の良好な蛍光眼底画像を形成することができる。以下、好適な重み付けの条件を示す。

例えば、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号と、におけるノイズ標準偏差は、互いに等しい値（以下、「σ」で表す）として仮定する。また、第１受光素子からの信号の強度をI、第２受光素子からの信号の強度、第１受光素子からの信号の強度のα倍と仮定し、αIとする。

ここで、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との加算において、第２受光素子からの信号が、第１受光素子からの信号のβ倍に重み付けされた場合、I _total ，σ _total は、以下の（３），（４）のようになる。また、ＳＮ比は、（５）のように表すことができる。
I _total =(1+αβ)I ・・・（３）
σ _total =√(１+β ² ) σ ・・・（４）
I _total /σ _total ＝( ( 1 +αβ) / √( 1 + β² ) ) I/σ ・・・（５）
このSN比の値は、α=βの時に最大値√(1+β²) I/σとなる。換言すれば、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号との強度比が、１：αである場合、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号とを、１：αで重み付けして加算することで、ＳＮ比が最大化される。

このように、ＳＬＯが、互いのノイズ標準偏差が同程度となる第１受光素子と第２受光素子とを有している場合、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との重み付け加算が、第１受光素子からの信号のＳＮ比と，第２受光素子からの信号のＳＮ比と，の比に応じた重み付けで行われることで、その結果として、ＳＮ比が良好に改善された蛍光眼底画像を得ることができる。

このような重み付加算の係数β（合成比ともいう）は、例えば、眼底から発せられる蛍光のスペクトル（波長毎の強度分布）、各受光素子の入出力特性、の少なくともいずれかに基づいて推定される推測値であってもよい。

また、例えば、βは、被検眼を実際に蛍光撮影したときの第１受光素子および第２受光素子からの信号のＳＮ比の比に基づいて定められてもよい。この場合、βは、撮影毎に設定される値であってもよいし、事前の撮影に基づいて予め定められる値であってもよい。

その際、実際のＩ，αＩの値は、第１受光素子からの信号によって形成される眼底画像と、第２受光素子からの信号によって形成される眼底画像と、をそれぞれ平滑化処理した画像に基づいて、それぞれ推定されてもよい。平滑化処理は、眼底画像のノイズ成分を除去するための処理であり、例えば、複数枚の眼底画像の加算平均、又は、移動平均を取る処理であってもよいし、ガウシアンフィルタ，メディアンフィルタをかけるフィルタリングであってもよいし、画像を周波数空間に変換し，特定の成分を除去・抑制する処理であってもよい。平滑化処理によって、それぞれの画像におけるノイズ成分が低減され、平滑化処理の結果として得られた画像を信号強度成分のみで形成される画像とみなすことで、例えば、平滑化処理の結果として得られた画像におけるヒストグラムの幅（標準偏差）から、それぞれの信号強度が推定されてもよい。

また、画像形成部は、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号と、のそれぞれに基づく眼底画像から、βの値が互いに異なる加算画像を複数生成し、その中から、一番画質の高い画像を、最終的な蛍光眼底画像として選択してもよい。

但し、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号との各信号におけるＳＮ比に応じた重み付加算は、これら２種類の信号が単純加算される場合と比べてSN比が改善されるものであればよく、上記α=βの条件を満たすものに限定されない。例えば、０≦α≦１の範囲の値であるとした場合、βは、１未満の値であれば、単純加算の場合と比べてＳＮ比の改善が見込まれる。換言すれば、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号とのうち、ＳＮ比が高い信号をより大きく重み付けして、重み付け加算が行われるとよい。

また、第１受光素子からの信号と第２受光素子からの信号におけるノイズ標準偏差は、必ずしも同程度である必要はない。ノイズ標準偏差は、各受光素子のゲイン設定等に応じて変化するので、ゲイン等の各設定値とノイズ標準偏差とを予め対応づけたルックアップテーブル等を用いて、撮影時のノイズ標準偏差の値を取得するようにしてもよい。また、重み付の条件は、当業者の通常の知識に基づいて、適宜変更されてもよい。

また、画像形成部は、眼底反射光を受光した第１受光素子，または，第２受光素子からの信号に基づいて眼底の反射画像を形成してもよい。画像形成部において、蛍光眼底画像，および，反射画像のうち、いずれが形成されるかは、モード切替部によって設定される撮影モードに応じて設定されてもよい。

なお、上記実施形態において、第１受光素子からの信号と、第２受光素子からの信号の加算は、『I_total=I₁ + I₂』で表したが、これに代えて、『Itotal=I₁ + （I₂−I_2ave）×γ』と表してもよい。即ち、１つの受光素子からの信号の強度と、他の受光素子からの信号における画像全体の平均値I2aveとの差分値とが加算されてもよい。なお、γは定数である。また、平均値に代えて、中央値最頻値等が用いられてもよい。

＜モード切替部＞
ＳＬＯは、上記したモード切替部を更に有していてもよい。モード切替部は、ＳＬＯにおける撮影モードの設定および変更を行う。本開示において、撮影モードとは、撮影光学系による眼底の撮影方法と、それに対応する画像形成部での画像形成方法と、を意味する。

例えば、モード切替部は、反射撮影モードと、蛍光撮影モードと、に切換可能であってもよい。モード切替部は、反射撮影モードでは、第１受光素子，および，第２受光素子の一方に、眼底からの反射光が受光されるように撮影光学系を制御する。蛍光撮影モードでは、第１受光素子，および，第２受光素子に、眼底からの蛍光が受光されるように撮影光学系を制御する。ここでいう撮影光学系の制御には、例えば、光源から出射される光の波長域の選択制御、撮影光学系の光路中に配置される通過波長選択部の駆動制御のいずれかが含まれていてもよい。通過波長選択部は、例えば、蛍光撮影において利用される、エキサイタフィルタ，および，バリアフィルタの一方または両方であってもよい。通過波長選択部の駆動制御では、通過波長選択部を変位させるためのアクチュエータが制御される。

モード切替部によって反射撮影モードに設定されて（切り替えられて）いる場合、画像形成部は、第１受光素子からの信号，および，第２受光素子の信号の各々からの信号を合成して、眼底画像を形成してもよいし、各々の信号を合成することなく、眼底画像を形成してもよい。また、モード切替部によって蛍光撮影モードに設定されて（切り替えられて）いる場合、画像形成部が、第１受光素子からの信号，および，第２受光素子からの信号を加算し、その加算結果による眼底画像を形成する。

なお、第１実施形態の技術は、分光部によって眼底からの蛍光が分光された結果として、３つ以上の受光素子のそれぞれで分光された蛍光の一部が受光される場合に対しても適用可能である。この場合、画像形成部は、分光された蛍光が受光される複数の受光素子のうち２つの受光素子からの信号に基づいて、蛍光眼底画像を形成してもよいし、３つ以上の受光素子からの信号に基づいて、蛍光眼底画像を形成してもよい。３つ以上の受光素子からの信号に基づいて蛍光眼底画像が形成される場合、蛍光眼底画像における各画素は、各受光素子からの信号の加算結果として表現されたものであってもよい。このとき、加算結果は、重み付け加算によるものであってもよく、更に、重み付加算の場合は、各受光素子からの信号におけるＳＮ比が考慮されてもよい。即ち、例えば、ＳＮ比が高い順に大きな重み付がされて、重み付加算が行われていてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態にかかるＳＬＯを説明する。第１実施形態では、蛍光撮影時に、眼底からの蛍光が分光部によって分光されることで、眼底からの蛍光が第１受光素子と第２受光素子とに分かれて受光された。これに対し、第２実施形態では、蛍光撮影時には、分光部を光学系の光路外に退避しておくことで、眼底からの蛍光が分光部で分光されることなく、第１受光素子または第２受光素子のうちいずれか一つに受光される。蛍光が分光部で分光されずに１つの受光素子に受光されるので、第１実施形態に示した加算処理を必ずしも利用しなくとも、良好な画質の蛍光眼底画像を得ることが可能となる。

このような第２実施形態において、ＳＬＯは、例えば、撮影光学系（照射光学系および受光光学系）と、モード切替部と、画像形成部と、を有してもよい。このうち、撮影光学系は、第１実施形態と同様または略同様の構成であってもよい。なお、受光光学系に設けられる分光部を、光路に対して挿脱させるアクチュエータを、ＳＬＯは有する。

モード切替部は、ＳＬＯにおける撮影モードの設定および変更を行う。モード切替部は、反射撮影モードと蛍光撮影モードとの間のモード切換において、上記の分光部の挿脱制御を行う。詳細には、反射撮影モードから蛍光撮影モードへ切り替える場合、予め光路中に配置されている分光部を、光路外へ退避させる。また、蛍光撮影モードから反射撮影モードへ切り替える場合、分光部を、光路外へ挿入する。

＜実施例＞
以下、実施例として、第１実施形態に係る装置の具体例を説明する。本実施例におけるＳＬＯ１は、レーザー光を眼底上で走査し、眼底からのレーザー光の戻り光を受光することによって眼底の正面画像を取得する装置である。ＳＬＯ１は、光干渉断層計（ＯＣＴ：ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）、視野計などの他の眼科装置と一体化された装置であってもよい。

なお、以下の説明において、ＳＬＯ１は、観察面上でスポット上に集光されるレーザー光を、走査部の動作に基づき，２次元的に走査することで眼底画像を得るものとする。

＜光学構成＞
初めに、図１を参照して、ＳＬＯ１に設けられた光学系を説明する。図１に示すように、ＳＬＯ１は、照射光学系１０と、受光光学系２０と、を有する（まとめて、「撮影光学系」と称す）。ＳＬＯ１は、これらの光学系１０，２０を用いて眼底画像を撮影する。

照射光学系１０は、少なくとも走査部１６と、対物レンズ系１７と、を含む。また、図１に示すように、照射光学系１０は、更に、レーザー光出射部１１、コリメーティングレンズ１２、穴開きミラー１３、レンズ１４（本実施例において、視度調節部４０の一部）、および、レンズ１５を有してもよい。

レーザー光出射部１１は、照射光学系１０の光源である。本実施例では、レーザー光出射部１１からのレーザー光が、照射光学系１０から眼底Ｅｒへ照射される照明光として利用される。レーザー光出射部１１は、例えば、レーザーダイオード（LD）、および、スーパールミネッセントダイオード（SLD）等を含んでいてもよい。具体的な構造についての説明は省略するが、レーザー光出射部１１は、少なくとも１種類以上の波長域の光を出射する。本実施例では、複数色の光が、同時に、又は選択的に、レーザー光出射部１１から出射されるものとする。例えば、本実施例では、レーザー光出射部１１から、青，緑，赤の可視域の３色と、赤外域の１色と、の計４色の光が出射される。各色の光は、同時に、又は、交互に出射可能である。青，緑，赤の可視域の３色は、例えば、カラー撮影に利用される。ここでいう同時は、厳密に同時である必要はなく、それぞれの波長の光の出射タイミングにタイムラグがあってもよい。タイムラグは、例えば、それぞれの波長の光に基づいて形成される眼底画像において、眼球運動による画像間のずれが許容される範囲であってもよい。

例えば、光源１１から青，緑，赤の３色が実質的に同時に出射されることによって、カラー撮影が行われる。また、可視域の３色のうち、いずれか１色が、可視蛍光撮影に利用されてもよい。例えば、青色の光が、可視蛍光撮影の一種であるＦＡ撮影（フルオレセイン蛍光造影撮影）に利用されてもよい。また、例えば、緑色の光が、ＦＡＦ撮影（Fundus Auto-Fluorescence：自発蛍光）に利用されてもよい。つまり、眼底に蓄積された蛍光物質（例えば、リポフスチン）の励起光として利用されてもよい。また、例えば、赤外域の光は、赤外域の眼底反射光を用いる赤外撮影の他、赤外蛍光撮影に利用されてもよい。例えば、赤外蛍光撮影には、ＩＡ撮影（インドシアニングリーン蛍光造影撮影）が知られている。この場合、レーザー光源１１から出射される赤外光は、ＩＡ撮影で使用されるインドシアニングリーンの蛍光波長とは異なる波長域に設定されていることが好ましい。

レーザー光は、図１に示した光線の経路にて眼底Ｅｒに導かれる。つまり、レーザー光出射部１１からのレーザー光は、コリメーティングレンズ１２を経て穴開きミラー１３に形成された開口部を通り、レンズ１４およびレンズ１５を介した後、走査部１６に向かう。走査部１６によって反射されたレーザー光は、対物レンズ系１７を通過した後、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに照射される。その結果、レーザー光は、眼底Ｅｒで反射・散乱される、或いは、眼底に存在する蛍光物質を励起させ、眼底からの蛍光を生じさせる。これらの光（つまり、反射・散乱光および蛍光等）が、戻り光として、瞳孔から出射される。

本実施例において、図１に示すレンズ１４は、視度調節部４０の一部である。視度調節部４０は、被検眼Ｅの視度の誤差を矯正（軽減）するために利用される。例えば、レンズ１４は、駆動機構１４ａによって、照射光学系１０の光軸方向へ移動可能である。レンズ１４の位置に応じて、照射光学系１０および受光光学系２０の視度が変わる。このため、レンズ１４の位置が調節されることで、被検眼Ｅの視度の誤差が軽減され、その結果として、レーザー光の集光位置が、眼底Ｅｒの観察部位（例えば、網膜表面）に設定可能となる。なお、視度調節部４０は、例えば、バダール光学系など、図１とは異なる光学系が適用されてもよい。

走査部１６（「光スキャナ」ともいう）は、光源（レーザー光出射部１１）から発せられたレーザー光を、眼底上で走査するためのユニットである。以下の説明では、特に断りが無い限り、走査部１６は、レーザー光の走査方向が互いに異なる２つの光スキャナを含むものとする。即ち、主走査用（例えば、Ｘ方向への走査用）の光スキャナ１６ａと、副走査用（例えば、Ｙ方向への走査用）の光スキャナ１６ｂと、を含む。以下では、主走査用の光スキャナ１６ａはレゾナントスキャナであり、副走査用の光スキャナ１６ｂはガルバノミラーであるものとしてを説明する。但し、各光スキャナ１６ａ，１６ｂには、他の光スキャナが適用されてもよい。例えば、各光スキャナ１６ａ，１６ｂに対し、他の反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ、および、ＭＥＭＳ等）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が適用されてもよい。

対物レンズ系１７は、ＳＬＯ１の対物光学系である。対物レンズ系１７は、走査部１６によって走査されるレーザー光を、眼底Ｅｒに導くために利用される。そのために、対物レンズ系１７は、走査部１６を経たレーザー光が旋回される旋回点Ｐを形成する。旋回点Ｐは、照射光学系１０の光軸Ｌ１上であって、対物レンズ系１７に関して走査部１６と光学的に共役な位置に形成される。なお、本開示において「共役」とは、必ずしも完全な共役関係に限定されるものではなく、「略共役」を含むものとする。即ち、眼底画像の利用目的（例えば、観察、解析等）との関係で許容される範囲で、完全な共役位置からズレて配置される場合も、本開示における「共役」に含まれる。但し、ＳＬＯ１の対物光学系は、レンズ系に限定されるものではなく、ミラー系であってもよいし、レンズ系とミラー系とを組み合わせたものでもあってもよいし、その他の光学系であってもよい。

走査部１６を経たレーザー光は、対物レンズ系１７を通過することによって、旋回点Ｐを経て、眼底Ｅｒに照射される。このため、対物レンズ系１７を通過したレーザー光は、走査部１６の動作に伴って旋回点Ｐを中心に旋回される。その結果として、本実施例では、眼底Ｅｒ上でレーザー光が２次元的に走査される。眼底Ｅｒに照射されたレーザー光は、集光位置（例えば、網膜表面）にて反射される。また、レーザー光は、集光位置の前後の組織にて散乱される。反射光および散乱光は、平行光としてそれぞれ瞳孔から出射する。

次に、受光光学系２０について説明する。受光光学系２０は、１つ又は複数の受光素子を持つ。例えば、図１に示すように、複数の受光素子２５，２７，２９を有してもよい。この場合、照射光学系１０によって照射されたレーザー光による眼底Ｅｒからの光は、受光素子２５，２７，２９によって受光される。

図１に示すように、本実施例における受光光学系２０は、対物レンズ系１７から穴開きミラー１３までに配置された各部材を、照射光学系１０と共用してもよい。この場合、眼底からの光は、照射光学系１０の光路を遡って、穴開きミラー１３まで導かれる。穴開きミラー１３は、被検眼の角膜，および，装置内部の光学系（例えば対物レンズ系のレンズ面等）での反射によるノイズ光の少なくとも一部を取り除きつつ、眼底Ｅｒからの光を、受光光学系２０の独立光路へ導く。

なお、照射光学系１０と受光光学系２０とを分岐させる光路分岐部材は、穴開きミラー１３に限られるものではなく、その他のビームスプリッターが利用されてもよい。

本実施例の受光光学系２０は、穴開きミラー１３の反射光路に、レンズ２１、ピンホール板２３、および、光分離部（光分離ユニット）３０を有する。また、光分離部３０と各受光素子２５，２７，２９との間に、レンズ２４，２６，２８が設けられている。本実施例において、光分離部（光分離ユニット）３０が、分光部として利用される。更に、本実施例の受光光学系２０は、フィルタ挿脱部４５を有している。

ピンホール板２３は、眼底共役面に配置されており、ＳＬＯ１における共焦点絞りとして機能する。すなわち、視度調節部４０によって視度が適正に補正される場合において、レンズ２１を通過した眼底Ｅｒからの光は、ピンホール板２３の開口において焦点を結ぶ。ピンホール板２３によって、眼底Ｅｒの集光点（あるいは、焦点面）以外の位置からの光が取り除かれ、残り（集光点からの光）が主に受光素子２５，２７，２９へ導かれる。

光分離部３０は、眼底Ｅｒからの光を分離させる。本実施例では、光分離部３０によって、眼底Ｅｒからの光が波長選択的に光分離される。また、光分離部３０は、受光光学系２０の光路を分岐させる光分岐部を兼用していてもよい。例えば、図１に示すように、光分離部３０は、光分離特性（波長分離特性）が互いに異なる２つのダイクロイックミラー（ダイクロイックフィルター）３１，３２を含んでいてもよい。受光光学系２０の光路は、２つのダイクロイックミラー３１，３２によって、３つに分岐される。また、それぞれの分岐光路の先には、受光素子２５，２７，２９の１つがそれぞれ配置される。

例えば、光分離部３０は、眼底Ｅｒからの光の波長を分離させ、３つの受光素子２５，２７，２９に、互いに異なる波長域の光を受光させる。例えば、青，緑，赤の３色の光を、受光素子２５，２７，２９に１色ずつ受光させてもよい。この場合、各受光素子２５，２７，２９の受光結果から、カラー画像を得ることができる。

また、光分離部３０は、赤外撮影で使用される赤外域の光を、受光素子２５，２７，２９の少なくとも１つに受光させる。この場合において、例えば、蛍光撮影で使用される蛍光と、赤外撮影で使用される赤外域の光とが、互いに異なる受光素子に受光されてもよい。

図２を参照し、本実施例における光分離部３０の分光特性を説明する。受光素子２５側の光路には、ダイクロイックミラー３１によって反射される波長域の光が導かれる。ダイクロイックミラー３１は、赤色の波長域の光と赤外域（第１赤外域）の光とを少なくとも反射し、それ以外の波長域の光を透過する。その後、フィルタ３３によって、更に一部の波長域が取り除かれる。フィルタ３３を透過した光は、レンズ２４を介して受光素子２５へ受光される。図２に示すように、結果として、受光素子２５では、赤色の波長域の光と赤外域（第１赤外域）の光とが受光される。赤色の波長域は、例えば、カラー撮影に利用される。また、第１赤外域は、例えば、ＩＡ撮影に利用される。つまり、本実施例では、インドシアニングリーンの蛍光波長である赤外成分が含まれるように、第１赤外域は設定される。また、本実施例において受光素子２５で受光される赤色の波長域には、リポフスチンによる自発蛍光の波長域の一部が含まれている（図２，５参照）。

受光素子２７側の光路には、ダイクロイックミラー３１を透過し、且つ、ダイクロイックミラー３２によって反射される波長域の光が導かれる。本実施例において、ダイクロイックミラー３２は、緑色の波長域の光を少なくとも反射する。反射光のうち、フィルタ３４を透過した波長域の光が、レンズ２５を介して受光素子２５で受光される。図２に示すように、結果として、受光素子２７では、緑色の波長域の光が受光される。緑色の波長域は、カラー撮影に利用される。また、緑色の波長域は、ＦＡ撮影に利用されてもよい。つまり、本実施例では、フルオレセインの蛍光波長である緑色成分が含まれるように、緑色の波長域が設定されてもよい。また、本実施例において受光素子２７で受光される緑色の波長域には、リポフスチンによる自発蛍光の波長域の一部が含まれている（図２，５参照）。

受光素子２９側の光路には、２つのダイクロイックミラー３１，３２を透過する波長域の光が導かれる。本実施例では、青色の波長域の光と、赤外域の光とが少なくとも透過される。なお、各ダイクロイックミラー３１，３２を透過する赤外光は、ダイクロイックミラー３１で反射される赤外光に対し、短波長側の波長域を持つ。各ダイクロイックミラー３１，３２を透過した光のうち、フィルタ３５を透過した波長域の光が、レンズ２７を介して受光素子２９で受光される。図２に示すように、結果として、受光素子２９では、青色の波長域の光と、第１赤外域と比べて短波長側の第２赤外域の光と、が受光される。青色の波長域は、例えば、カラー撮影に利用される。また、第２赤外域は、例えば、赤外撮影に利用される。

フィルタ挿脱部４５は、蛍光撮影において励起光の眼底反射光を除去するためのフィルタを、光路中から挿脱する機構である。例えば、本実施例のフィルタ挿脱部４５は、フィルタ４６と、アクチュエータ４７とを有する。一例として、フィルタ４６は、ＦＡＦ撮影が行われる場合に光路中に挿入される。この場合において、フィルタ４６は、励起光の眼底反射光である青色の波長域の光を遮光する。また、本実施形態のフィルタ４６は、遮光する波長域以外の光を透過する。よって、眼底のリポフスチンから発生する蛍光の他、赤外域の眼底反射光もフィルタ４６を透過する。また、ＦＡＦ撮影を行わない場合には、フィルタ４６は光路中から退避されてもよい。少なくとも、カラー撮影が行われる場合には、フィルタ４６は退避される。本実施形態のアクチュエータ４７は、受光光学系２０の光軸と交差する方向にフィルタ４６を移動させることによって、フィルタ４６の挿脱を行う。但し、挿脱の手法は、必ずしもこれに限定されるものではない。

また、フィルタ４６は、必ずしも必須ではない。実施例の光学系において、フィルタ４６が設けられてない場合、青色の波長域の光の眼底反射光も受光素子２９で受光され、青色光，または青色光と赤外光によって眼底反射像が観察される。その結果、装置を簡素に構成できる。
＜制御系の構成＞
次に、図３を参照して、ＳＬＯ１の制御系を説明する。ＳＬＯ１は、制御部７０によっての各部の制御が行われる。制御部７０は、ＳＬＯ１の各部の制御処理と、演算処理とを行う電子回路を有する処理装置（プロセッサ）である。制御部７０は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）およびメモリ等で実現される。制御部７０は、記憶部７１と、バス等を介して電気的に接続されている。また、制御部７０は、レーザー光出射部１１、受光素子２５，２７，２９、駆動部１４ａ、走査部１６、入力インターフェイス７５、およびモニタ８０等の各部とも電気的に接続されている。

記憶部７１には、各種の制御プログラムおよび固定データ等が格納される。また、記憶部７１には、一時データ等が記憶されてもよい。ＳＬＯ１で得られた画像は、記憶部７１に記憶されていてもよい。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、外部の記憶装置（例えば、ＬＡＮおよびＷＡＮで制御部７０に接続される記憶装置）へＳＬＯ１で得られた画像が記憶されてもよい。

本実施例では、制御部７０が画像処理部（画像形成部）、および、モード切替部を兼用する。画像処理部として、制御部７０は、例えば、受光素子２５，２７，２９から出力される受光信号を基に眼底画像を形成する。より詳細には、制御部７０は、走査部１６による光走査と同期して眼底画像を形成する。例えば、制御部７０は、副走査用の光スキャナ１６ｂがｎ回（ｎは、１以上の整数）往復する度に、少なくとも１フレーム（換言すれば、１枚）の眼底画像を、（受光素子毎に）形成する。なお、以下では、特段の断りが無い限り、便宜上、副走査用の光スキャナ１６ｂの１往復につき、その１往復に基づく１フレームの眼底画像が形成されるものとする。本実施例では、３つの受光素子２５，２７，２９が設けられているので、制御部７０は、それぞれの受光素子２５，２７，２９からの信号に基づく最大３種類の画像を、副走査用の光スキャナ１６ｂが１往復する度に生成する。

制御部７０は、上記のような装置の動作に基づいて逐次形成される複数フレームの眼底画像を、観察画像として時系列にモニタ８０へ表示させてもよい。観察画像は、略リアルタイムに取得された眼底画像からなる動画像である。また、制御部７０は、逐次形成される複数の眼底画像のうち一部を、撮影画像（キャプチャ画像）として取り込む（キャプチャする）。その際、撮影画像は記憶媒体に記憶される。撮影画像が記憶される記憶媒体は、不揮発性の記憶媒体（例えば、ハードディスク，フラッシュメモリ等）であってもよい。本実施例では、例えば、トリガ信号（例えば、レリーズ操作信号等）の出力後、所定のタイミング（又は，期間）に形成される眼底画像がキャプチャされる。

入力インターフェイス７５は、検者の操作を受け付ける操作部である。例えば、タッチパネル、マウス、および、キーボード等が、入力インターフェイス７５として利用されてもよい。このような入力インターフェイス７５は、ＳＬＯ１とは別体のデバイスであってもよい。制御部７０は、入力インターフェイス７５（操作部）から出力される操作信号に基づいて、上記の各部材を制御する。入力インターフェイス７５には、例えば、撮影モードを選択するための操作、レリーズのための操作等のいずれかが入力されてもよい。

＜動作説明＞
次に、図４を参照し、ＳＬＯ１の撮影動作を、撮影モード毎に説明する。本実施例の制御部７０は、ＳＬＯ１の撮影モードを、カラー撮影モード，ＩＡ撮影モード，ＦＡＦ撮影モードの３つの中から選択して、設定可能である。カラー撮影モードは、反射撮影モードの１例であり、ＩＡ撮影モードとＦＡＦ撮影モードとは、蛍光撮影モードの１例である。なお、これら３種類の他にも撮影モードが用意されていてもよい。なお、本実施例では、蛍光撮影モードの各モードにおいて、蛍光眼底画像と、反射画像とが、同時に撮影が可能とされている。これにより、例えば、蛍光眼底画像における撮影範囲を、反射画像を用いて特定することが可能となる。

例えば、制御部７０は、入力インターフェイス７５への検者の操作に応じて、撮影モードを設定してもよい。また、例えば、制御部７０は、予め定められた順序で、各撮影モードでの撮影後に、撮影モードを自動的に切換えてもよい。

＜カラー撮影モード＞
カラー撮影モードは、眼底反射光によるカラーの眼底画像が撮影される撮影モードである。カラー撮影モードにおいて、制御部７０は、レーザー光出射部１１から、赤，緑，青の波長域の光を、同時に出射させる。また、フィルタ４６を受光光学系２０の光路外へ退避させる。その結果、図４に示すように、各色の眼底反射光のうち、赤色成分が受光素子２５で受光され、緑色成分が受光素子２７で受光され、青色成分が受光素子２９で受光される。制御部７０は、それぞれの受光素子２５，２７，２９からの信号を処理して、カラーによる眼底画像を形成する。このとき、制御部７０は、それぞれの受光素子２５，２７，２９からの信号に基づき、赤，緑，青の各成分に対応する３種類の眼底画像を形成したうえで、それらを１枚に合成してカラー眼底画像を形成してもよい。

＜ＦＡＦ撮影モード＞
ＦＡＦ撮影モードは、眼底に存在する蛍光物質（例えば、リポフスチン）からの蛍光による蛍光眼底画像（以下、ＦＡＦ画像と称す場合がある）が撮影される撮影モードである。
ＦＡＦ撮影モードにおいて、制御部７０は、レーザー光出射部１１から、青色の波長域の光と、赤外域の光とを、同時に出射させる。また、フィルタ４６を受光光学系２０の光路中へ挿入させる。その結果、青色の波長域の光は蛍光物質を励起させ、その結果として、図５に示す波長スペクトルで蛍光（眼底自発蛍光）が生じる。この蛍光は、ダイクロイックミラー３１によって、第１波長域と、第２波長域とに分光される。例えば、第１波長域は、緑色成分を含む波長域であり、受光素子２７で受光される。また、第２波長域は、赤色成分を含む波長域であり、受光素子２５で受光される。また、図４に示すように、赤外域の眼底反射光が、受光素子２９で受光される。

ＦＡＦ撮影モードにおいて制御部７０は、受光素子２５および受光素子２７からの信号に基づいて、ＦＡＦ画像を形成する。ＦＡＦ画像における各画素は、受光素子２５からの信号と、受光素子２７からの信号と、の加算結果にて表現される。

ここで、例えば、受光素子２５と受光素子２７とに、同一製品が適用されている等の理由により、第１波長域の光に対する受光素子の特性と、第２波長域の光に対する受光素子２７の特性と、が同じである場合、受光素子２５からの信号と、受光素子２７からの信号と、が次のような重み付加算で加算されていてもよい。第１波長域および第２波長域が、自発蛍光のスペクトルに対し、図５に示すように設定されている場合、第１波長域のほうが、第２波長域に比べ、受光素子への入力が大きく、出力信号のＳＮが高い。このため、第２波長域の光を受光する受光素子２７からの信号に対し、第１波長域の光を受光する受光素子２５からの信号に、より大きな重み付を行い、重み付加算が行われることが好ましい。これにより、上記説明したように、単純加算の場合に対して、ＳＮ比が高い蛍光眼底画像を得ることができる。

なお、リポフスチンは、緑色の波長域の光に対しても蛍光を示すので、ＦＡＦ撮影モードでは、青色の光に代えて、緑色の光が励起光として利用されてもよい。この場合、緑色の光の眼底反射光を遮光し，蛍光を通過させるバリアフィルタを、受光光学系の独立光路上に配置させてもよい。

＜ＩＡ撮影モード＞
ＩＡ撮影モードは、造影剤の一種であるＩＣＧ（インドシアニングリーン）からの蛍光による蛍光眼底画像（以下、ＩＡ画像と称す場合がある）が撮影される撮影モードである。

ＩＡ撮影モードにおいて、制御部７０は、レーザー光出射部１１から、赤外域の光を出射させる。その結果、赤外域の光は、予め眼底血管に注入されている蛍光物質（ＩＣＧ）を励起させ、その結果として蛍光（ＩＣＧ蛍光）を生じさせる。この蛍光は、ダイクロイックミラー１３によって、赤外域の光による眼底反射光と分離される。例えば、ＩＣＧ蛍光は、励起光に対し、長波長側に生じる赤外域の光であり、受光素子２５で受光される。また、赤外域の眼底反射光は、受光素子２９で受光される。

ＩＡ撮影モードにおいて制御部７０は、受光素子２５からの信号に基づいて、ＩＣＧ画像を形成する。また、受光素子２９からの信号に基づいて、制御部７０は、赤外反射画像を生成する。ＩＡ撮影のような造影蛍光撮影は、ＦＡＦ撮影と比較して強度の高い蛍光が生じるので、ＦＡＦ撮影モードで実行された複数の受光素子からの信号の加算は、必ずしも行われなくてもよい。

以上、実施形態に基づいて説明を行ったが、本開示を実施するうえで、実施形態の内容を適宜変更することができる。

１０照射光学系
１１光源
１６走査部
２０受光光学系
２５，２７，２９受光素子
３０光分離部
７０制御部

Claims

光源からの励起光を走査手段の駆動により走査しつつ、前記励起光を被検眼の眼底に照射可能な照射光学系と、
前記眼底への前記励起光の照射に伴って放出される眼底からの蛍光を、第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する分光手段、前記第１波長域の光を受光する第１受光素子、および、前記第２波長域の光を受光する第２受光素子、を有する受光光学系と、
前記第１受光素子からの信号と前記第２受光素子からの信号とに基づく加算画像として蛍光眼底画像を得る蛍光眼底画像生成手段と、
を備える走査型レーザー検眼鏡。
前記画像形成手段は、前記第１受光素子からの信号と前記第２受光素子からの信号との各信号におけるＳＮ比に応じた重み付け加算によって前記蛍光眼底画像を得る請求項１記載の走査型レーザー検眼鏡。
前記画像形成手段は、前記蛍光の受光時における前記第１受光素子からの信号と前記第２受光素子からの信号とのうち、ＳＮ比が高い一方を、他方に対して大きく重み付して前記重み付加算を行う請求項２記載の眼科撮影装置。
前記分光手段は、眼底からの光を、前記第１波長域の光と、前記第２波長域の光と、更に、第３波長域の光に分光し、
前記受光光学系は、前記分光手段によって分光された第３の波長域の光を受光する第３の受光素子を持ち、
前記蛍光眼底画像を得るための蛍光撮影モードと、カラー眼底画像を得るためのカラー撮影モードとに、撮影モードを切り替えるモード切替手段と、
前記カラー撮影モードにおいて、前記第１波長域の光，前記第２波長域の光，および，前記第３波長域の光を，カラー撮影における３原色として、実質的に同時に前記光源から照射させ、前記第１受光素子からの信号，前記第２受光素子からの信号，および，前記第３受光素子からの信号，を合成してカラー眼底画像を生成する第1制御手段と、
前記蛍光撮影モードにおいて、前記第１波長域の光、前記第２波長域の光、および、前記第３波長域の光のいずれかを、前記蛍光の前記励起光として前記光源から照射させることで、蛍光眼底画像生成手段によって蛍光眼底画像を得る第2制御手段と、を有する請求項１から３のいずれかに記載の走査型レーザー検眼鏡。
前記モード切替手段は、前記蛍光撮影モードでは、前記受光光学系の光路上に前記励起光の眼底反射光を遮光し、前記蛍光を通過させるバリアフィルタを配置させ、前記カラー撮影モードでは、前記受光光学系の光路からバリアフィルタを退避させる請求項４記載の走査型レーザー検眼鏡。
光源からの光を走査手段の駆動により走査しつつ、前記光を被検眼の眼底に照射する照射光学系と、
前記眼底への前記光の照射に基づく眼底からの戻り光を受光する受光素子を２つ以上有する受光光学系と、
カラー画像または疑似カラー画像を構成する３原色を第１波長域の光と第２波長域の光とに分光する分光部と、
前記受光光学系の光路に対し前記分光部を挿脱させるアクチュエータと、
蛍光眼底画像を得るための蛍光撮影モードと、カラー眼底画像を得るためのカラー撮影モードとに、撮影モードを切り替えるモード切替手段と、を有し、
前記モード切替手段は、
前記カラー撮影モードを設定する場合に、前記光源から前記３原色の光を出射させると共に、前記分光部を前記受光光学系の光路中に配置させることで、前記眼底反射光における前記３原色のうち少なくとも２色を互いに異なる受光素子に受光させ、
前記蛍光撮影モードに設定する場合に、前記光源から励起光を出射させると共に、前記分光部を前記受光光学系の光路外に配置させることで、前記第１波長域と前記第２波長域とにまたがる波長スペクトルを持つ前記眼底からの蛍光を、前記分光部に分光させることなく、１つの前記受光素子へ受光させる走査型レーザー検眼鏡。