JP2019134905A - 眼底撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アーチファクトの抑制された眼底画像を提供する。【解決手段】眼底撮影装置は、撮影光学系１０と、制御部と、を備える。撮影光学系１０は、瞳上において照明光が通過する投光領域Ｐ１、Ｐ２を、撮影光軸Ｌから第１方向に沿って離れた位置に少なくとも１つ形成し、瞳上において眼底反射光が取り出される受光領域Ｒを、投光領域から離れた位置に形成する。また、撮影光学系１０は、第２方向に沿って眼底共役面上において延びたスリット状領域を形成するスリット状部材１５，２５を有し、スリット状の眼底像を、２次元的な撮像面に投影する。更に、制御部は、駆動部を連動して駆動することで、投光領域と、スリット状領域とを連動して回転させ、回転角度毎に撮像面に投影されるスリット状の眼底像であって、対物レンズ２２による照明光の反射像を避けた領域に形成される眼底像に基づいて眼底画像を生成する。【選択図】図２

Description

本開示は、眼底の正面画像を得るための眼底撮影装置に関する。

被検眼の眼底の正面画像を撮影する眼底撮影装置が、眼科分野において広く利用されている。

眼底撮影装置の１種として、例えば、眼底上でスリット状の照明光を走査し、照明された眼底領域の像を、走査に従って２次元的な撮像面に逐次投影させることで、眼底の正面画像を得る装置が知られている。

この種の装置として、特許文献１には、照明光を、被検眼の瞳孔面において撮影光軸から離れた位置においてスポット状に形成する開口と、投光系および受光系のそれぞれの眼底共役位置に設けられた２つのスリットと、の３者を連動して回転させることによって、スリットの回転角度に応じた部分的な眼底像を、逐次撮像面に結像する装置が開示されている。

特開２０１６−０３０１８１号公報

しかしながら、本発明者の検討の結果、特許文献１の装置では、撮影光軸から離れた位置に形成された開口に起因するアーチファクトが、眼底画像上に生じやすくなることが確認された。

本開示は、従来技術の問題点の少なくとも１つに鑑みてなされたものであり、アーチファクトの抑制された眼底画像を取得できる眼底撮影装置を提供すること、を技術課題の１つとする。

本開示の第１態様に係る眼底撮影装置は、

本開示によれば、アーチファクトの抑制された眼底画像を取得できる。

実施例に係る眼底撮影装置の外観構成を示した図である。 実施例における光学系の一例を示した図である。 実施例における制御系の一例を示したブロック図である。 ２つの投光領域から同時に、照明光を眼底へ照射した際に、眼底共役面上に形成される対物レンズの反射像を説明するための図である。 実施例におけるスリット状領域の形状を説明するための図である。 第１の変形例に係る光源の配置を示した図である。 第２の変形例に係る光学系を示した図である。 スリット状領域の形状に関する各種変形例を示した図である。

以下、図面を参照しつつ、本開示に係る眼底撮影装置の実施形態を説明する。第１実施形態に係る眼底撮影装置は、主として、光学的な要素によって、対物レンズに起因するアーチファクトの抑制を図るものである。第２実施形態に係る眼底撮影装置は、画像処理を利用して、対物レンズに起因するアーチファクトの抑制を図るものである。各実施形態は、他の実施形態における構成の一部または全部を、適宜利用できる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態において、眼底撮影装置（図１参照）は、少なくとも、撮影光学系（図２参照）と、制御部（図３参照）と、を有する。制御部は、撮影光学系を制御して眼底画像を撮影する。追加的に、眼底撮影装置は、画像処理部を有していてもよい。

＜撮影光学系＞
撮影光学系は、被検眼の眼底へ照明光を投受光して、眼底画像を撮影するために利用される。撮影光学系は、対物レンズを介して被検眼の眼底へ照明光を照射する投光系（投光光学系）と、照明光の眼底反射光を受光する受光系（受光光学系）と、に大別される。

本実施形態において撮影光学系は、投光領域形成部、受光領域形成部、スリット形成部、および、走査部を、少なくとも有する。追加的に、撮影光学系は、光源、撮像素子、対物レンズ、および、光路分岐部等を有していてもよい。

光路結合部は、照明光の投光光路と眼底反射光の受光光路とを結合および分離する。光路結合部によって形成される、投光光路と受光光路との共通光路上に、対物レンズは配置される。このとき、撮影光学系の光軸（以下、「撮影光軸」ともいう）と、対物レンズの光軸とが一致していることが望ましい。

各種のビームスプリッターを、光路結合部として利用できる。この場合、光路結合部は、穴開きミラーであってもよいし、単なるミラーであってもよいし、ハーフミラーであってもよいし、その他のビームスプリッターであってもよい。

＜瞳上の投光領域および受光領域＞
投光領域形成部は、被検眼の瞳上において照明光が通過する投光領域を、撮影光軸から離れた位置に形成する。なお、本実施形態では、撮影光軸から見て投光領域の位置する方向が、「第１方向」として定義される。

投光領域形成部は、照明光の投光光路における瞳共役面上において、撮影光軸から離れた位置に照明光の照射位置を設定するものであってもよい。この場合、撮影光軸から離れた位置に照明光を発する光源が配置されてもよいし、照明光を通過させる開口が配置されてもよい。換言すれば、投光領域形成部は、被検眼の瞳と共役な位置において撮影光軸から離れた位置に配置される、照明光源（一次光源）、または、見かけ上の照明光源（二次光源）を、少なくとも含むものであってもよい。投光領域形成部は、瞳上の少なくとも１か所に投光領域を形成する。例えば、２か所に投光領域が形成される場合、各投光領域は、撮影光軸を挟んで対称な位置に形成されてもよい。瞳上の複数箇所に投光領域が形成されることで、角膜等の前眼部の組織において照明光が通過する領域が分散され組織への負担が抑制されるので、照明光の光量を大きくするうえで有利となる。

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、各部の技術意義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についても、本開示における「共役」に含まれる。

受光領域形成部は、被検眼の瞳上において眼底反射光が取り出される受光領域を、投光領域から離れた位置に形成する。このように、本実施形態では、投光領域形成部と受光領域形成部とは、被検眼の瞳上において、照明光が投光される区域（投光領域）と、照明光による眼底反射光が取り出される区域（受光領域）と、を分離する。これにより、角膜や中間透光体で照明光の一部が反射および散乱を起こして眼底画像にフレアーを発生させることが、軽減される。

受光領域形成部は、受光領域からの眼底反射光を撮像面側へ通過させ、それ以外の光を撮像面側へ通過させなくするものであってもよい。例えば、受光領域形成部は、受光領域からの眼底反射光を撮像面側へ通過させ、それ以外の光を遮光する遮光部材を含むものであってもよい。遮光部材は、例えば、受光光路において瞳共役面上に配置されてもよい。例えば、遮光部材として、撮影光軸を中心に開口を有する絞りが設けられた場合、絞りの開口像によって、受光領域が形成される。投受光分離部に遮光部材が含まれる場合、遮光部材は、前述の光路結合部と共用されていてもよいし、別体であってもよい。

第１実施形態において、受光領域は、撮影光軸上に形成される。これにより、眼底画像の片ボケが抑制される。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、撮影光軸から離れた位置に形成されていてもよい。

＜投光領域と受光領域との間のクリアランスの変更＞
被検眼の瞳上における、投光領域と受光領域との間のクリアランスは、変更可能であってもよい。クリアランスが大きいほど、対物レンズによる反射像は生じ難くなる。クリアランスが小さければ、投光領域と受光領域とがより近づくので小瞳孔眼の撮影に有利になる。

この場合、例えば、瞳共役面上における受光領域からの距離が異なる投光領域が複数形成され、各投光領域から選択的に照明光を投光可能であってもよい。具体例として、瞳共役面に配置される光源によって投光領域が形成される場合においては、受光領域からの距離が互いに異なる複数の光源を設け、それらを切換えて点灯してもよい。いずれの光源を用いて撮影するかは、被検眼の瞳孔径に応じて選択されてもよい。つまり、瞳孔径が十分に大きい場合は、より外側に配置された１組の中から光源を選択してもよい。この場合、反射像が低減されやすい。また、瞳孔径が小さい場合は、より内側に配置された１組の中から光源を選択してもよい。

また、例えば、受光領域の大きさ又は形状を切換えることで、クリアランスが変更されてもよい。例えば、受光領域が絞りの開口像として形成される場合、開口の大きさが互いに異なる複数個の絞りの間で、光路上に配置される１つを切換えることで、クリアランスが変更されてもよい。また、絞りとして、可変開口絞りを用いることで、クリアランスが変更されてもよい。

＜スリット形成部＞
スリット形成部は、眼底共役面上においてスリット状領域を形成し、スリット状領域を通過するスリット状の眼底像を、２次元的な撮像面に投影する。スリット状領域は、その長辺が第２方向に沿って延びている。第２方向は、第１方向（撮影光軸から見て投光領域の方向）と所定の角度で交差する。より好ましくは、第２方向は、第１方向と直交していてもよい。

スリット形成部は、投光光路上に配置されるスリット状部材（「第１スリット状部材」という）を含んでいてもよいし、受光光路上に配置されるスリット状部材（「第２スリット状部材」という）を含んでいてもよいし、両者を含んでいてもよい。つまり、眼底上で照明光をスリット状に形成することによって、眼底共役面上においてスリット状領域を形成してもよいし、受光領域から取り出された眼底反射光から、スリット状の眼底像を抽出することによって、眼底共役面上においてスリット状領域を形成してもよいし、両者を併用してもよい。併用した場合、フレアー等の原因となる有害光を、より好適に取り除くことができる。

＜走査部＞
走査部は、投光領域を受光領域の周りに回転させる。また、スリット形成部を駆動して、眼底共役面上のスリット状領域を回転させる。スリット形成部の回転に伴い、スリット状領域と共役関係にあるスリット状の眼底像が、撮像面上に順次投影される。つまり、スリット状領域の通過範囲（走査範囲）の全体像が、時分割で投影される。眼底上の円形領域が、全体像として投影される。

なお、投光領域を回転させるためのアクチュエータと、スリット状領域を回転させるためのアクチュエータとは、別体であってもよく、この場合、走査部は、各々のアクチュエータを含んでいてもよい。本実施形態において、スリット状領域と投光領域とは、連動して回転される。より詳細には、投光領域とスリット状領域との位置関係を保ちながら、両者が同時に回転される。このとき、スリット状領域の角速度と投光領域の角速度とは等しい。よって、第１方向と第２方向との関係性は、回転によって変化しない。なお、スリット状領域と投光領域とは、制御的に連動して回転されてもよいし、機構的に連動して回転されてもよい。機構的に連動される場合、スリット状領域と投光領域との各々を回転させるためのアクチュエータは共用化されてもよい。

また、スリット状領域を眼底共役面上で隙間無く走査するために、スリット状領域の内側にスリット状領域の回転軸が配置されていることが好ましい。

投光領域の回転軸およびスリット状領域の回転軸は、互いに一致していてもよい。この場合、それぞれの回転軸は、撮影光軸と一致していてもよい。以下、第１実施形態においては、投光領域の回転軸およびスリット状領域の回転軸は、それぞれ、撮影光軸と一致しているものとして説明する。但し、このとき、両者の回転軸は、必ずしも厳密に一致している必要は無く、多少のズレは許容される。例えば、各回転角度において、スリット状領域の中に、両者の回転軸が含まれる範囲で、両者の回転軸の位置がズレていてもよい。

＜眼底画像の生成＞
制御部は、撮影光学系を制御して眼底画像を撮影する。制御部は、各部の制御処理と、演算処理とを行う処理装置（プロセッサ）である。例えば、制御部は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリ等で実現される。

第１実施形態において、制御部は、走査部を制御し、スリット状領域と投光領域とを連動して回転させる。このとき、制御部は、各タイミングで角速度が等速となるように制御する。また、制御部は、眼底の全体像が撮像面に投影される時間における撮像素子の露光結果に基づいて、眼底画像を生成する。このとき、制御部は、眼底画像を、回転角度毎に撮像面に投影されるスリット状の眼底像であって、対物レンズによる照明光の反射像を避けた領域に形成される眼底像に基づいて生成する。

スリット状領域が撮影光軸の周りに、少なくとも１フレーム分回転されることで全体像が撮像面上に投影される。その間に、撮像素子に蓄積された画素を並べることにより、１枚の眼底画像を構築（生成）してもよい。また、１枚の眼底画像を、複数回に分けて撮影してもよい。この場合、制御部は、スリット状領域が眼底画像１枚分には満たない所定角度回転する度に、画素を読み出し、部分的な眼底画像を撮影する。そして、複数回の撮影で得られた部分的な眼底画像を合成処理することで、１枚の眼底画像を生成してもよい。

＜輝度ムラの補正＞
撮像面上において、スリット状領域の回転軸付近は常に露光されており、周辺部はスリット状領域の通過タイミングでしか露光されないので、眼底画像上には、回転軸を中心とする輝度ムラが生じ得る。そこで、画像処理部は、このような輝度ムラを補正してもよい。このとき、各画素の画素値を、回転軸からの距離に応じた補正値で補正することで、均一な明るさの眼底画像を得てもよい。回転軸からの距離に応じた補正値は予め定められていてもよい。

＜スリット状領域の形状について＞
ここで、瞳上において、撮影光軸から離れた１箇所に投光領域が形成される場合、（受光系の）眼底共役面上において、対物レンズによる反射像が、撮影光軸から見て投光領域側の位置に形成される（図４参照）。換言すれば、撮影光軸から、第１方向に離れた位置に、反射像が生じる。眼底共役面上において、反射像とスリット状領域が重なっていると、眼底画像上に、反射像がアーチファクトとして重畳されてしまう。

これに対し、第１実施形態では、スリット状領域は、眼底共役面上に投影される対物レンズによる反射像を避けるような形状および位置に形成される。これによって、撮像面上に投影されるスリット状の眼底像から、対物レンズによる反射像が、スリット形成部によって予め光学的に除去される。このため、制御部は、撮像面上において反射像を避けた領域に形成されるスリット状の眼底像に基づいて、眼底画像を生成できる。その結果、対物レンズの反射像が、眼底画像上で良好に抑制される。なお、反射像は、スリット形成部によって必ずしも完全に除去されている要は無く、一部が除去されていてもよい。例えば、反射像のうち輝度が最も高い領域までが、少なくとも除去されていてもよい。視度補正の状態によって眼底共役面上における反射像の発生位置は異なっているが、本実施形態においてスリット形成部は、予め定められた視度補正量において生じる反射像を除去するものであってもよい。予め定められた視度補正量は、少なくとも０Ｄを含む一定の範囲であってもよい。

第１実施形態において、スリット形成部は、第２方向に関して少なくとも撮影光軸の近傍の位置（つまり、第２方向に関して反射像の近傍の位置）においては、スリット状領域の投光領域側の長辺を、対物レンズの反射像よりも撮影光軸側の位置に形成する。

この場合、スリット状領域の幅は、各第２方向の位置において一定であってもよいし、各位置で異なっていてもよい。例えば、図５に示すように、スリット状領域における投光領域側の長辺が、第２方向（≒長辺に沿う方向）に関して撮影光軸に近い位置ほど、撮影光軸に近づくような形状に形成されていてもよい。

また、撮影光軸から見て一方向のみに投光領域が形成される場合、撮影光軸に対して前述の一方向とは反対方向側のスリット状領域の長辺の形状は、フレアー等の有害光除去が適正に行われる範囲で適宜設定されてもよい。

また、撮影光軸を挟んだ２か所に投光領域が形成される場合、スリット状領域の２つの長辺は、互いに対称な形状で形成されてもよい。例えば、スリット状領域が撮影光軸から遠ざかるほど幅広になるような形状であってもよい。より具体的には、先端を向けあう２つのクサビを結合した形状であってもよい。

また、撮影光軸から見て一方向のみに投光領域が形成される場合、スリット状領域は、撮影光軸に対して前述の一方向側よりも、一方向とは反対側に面積が広くてもよい。例えば、矩形状のスリット状領域であって、幅方向に関する中心が、撮影光軸から見て投光領域とは逆方向に撮影光軸からオフセットされていてもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の眼底撮影装置は、特に断りが無い限り、第１実施形態と同様の撮影光学系を持つ。但し、スリット形成部によって形成されるスリット状領域は、眼底共役面上において、対物レンズによる反射像と重なっていてもよい。この場合、反射像の少なくとも一部が撮像面上に投影される。これに対し、第２実施形態では、制御部が、以下のような撮影動作および画像処理を実行することによって、反射像が抑制された眼底画像を生成す
る。

第２実施形態において、制御部は、スリット状の眼底像による部分的な眼底画像を回転角度毎に撮影する。例えば、所定角度回転させる毎に、その回転の間に撮像面へ投影される眼底像による画像を、部分的な眼底画像として撮影する。ここでいう所定角度は、スリット状領域の走査範囲（通過範囲）の最大値に対応する角度に対して、十分小さな値である。

部分的な眼底画像において、対物レンズによる反射像は、回転角度毎に互いに異なる位置であって、既知の位置に生じる。そこで、制御部は、回転角度が互いに異なる複数の部分的な眼底画像の各々から、反射像を含む領域を除外したうえで、各々を合成することにより、１枚の眼底画像を生成してもよい。

例えば、スリット状領域の回転軸と、投光領域の回転軸とが撮影光軸で一致している場合、反射像は、撮影光軸から第１方向に関して所定距離離れた位置に発生する。この場合、図５に示すように、撮影光軸を扇の先端（要）とする略扇上の領域には、反射像が重なりにくいので、この領域を各々の部分的な眼底画像から抽出し、各々を合成することにより、反射像が低減された眼底画像（つまり、スリット状領域の通過範囲の全体像）が生成される。

＜実施例＞
次に、図面を参照して、第１実施形態に係る眼底撮影装置の実施例を示す。

眼底撮影装置１（以下、単に、「撮影装置１」と省略する）は、被検眼の眼底上で照明光をスリット状に形成し、眼底上でスリット状に形成された領域を走査し、照明光の眼底反射光を受光することで、眼底の正面画像を撮影する。

＜装置の外観＞
図１を参照して、撮影装置１の外観構成を説明する。撮影装置１は、撮影ユニット３を有する。撮影ユニット３は、図２で示す光学系を主に備える。撮影装置１は、基台７、駆動部８、顔支持ユニット９、および、顔撮影カメラ１１０を有し、これらを用いて、被検眼Ｅと撮影ユニット３との位置関係を調整する。

駆動部８は、基台７に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向であり、換言すれば、作動距離方向）に移動できる。また、駆動部８は、更に、撮影ユニット３を、駆動部８上で被検眼Ｅに対して３次元方向に移動させる。駆動部８には、予め定められた各可動方向に駆動部８または撮影ユニット３を移動させるためのアクチュエータを有しており、制御部８０からの制御信号に基づいて駆動される。顔支持ユニット９は、被検者の顔を支持する。顔支持ユニット９は基台７に固定されている。

顔撮影カメラ１１０は、撮影ユニット３に対する位置関係が一定となるように、筐体６に固定されている。顔撮影カメラ１１０は、被検者の顔を撮影する。制御部１００は、撮影された顔画像から被検眼Ｅの位置を特定し、駆動部８を駆動制御することで、特定した被検眼Ｅの位置に対して撮影ユニット３を位置合わせする。

また、撮影装置１は、モニタ１２０を更に有している。モニタ１２０には、眼底観察像、眼底撮影像、前眼部観察像等が表示される。

＜実施例の光学系＞
次に、図２を参照して、撮影装置１の光学系を説明する。撮影装置１は、撮影光学系（眼底撮影光学系）１０を少なくとも有している。撮影光学系１０は、撮影ユニット３に設けられている。

図２において、被検眼の瞳と共役な位置には撮影光軸上に「△」を、眼底共役位置には撮影光軸上に「×」を付して、それぞれ示す。

撮影光学系１０は、照射光学系１０ａと、受光光学系１０ｂと、を有する。実施例において、照射光学系１０ａは、光源ユニット１１、レンズ１３、スリット状部材１５、レンズ１６、ミラー１８、穴開きミラー２０、および、対物レンズ２２を有する。受光光学系１０ｂは、対物レンズ２２、穴開きミラー２０、レンズ２４、スリット状部材２５、リレー系２７、および、撮像素子２８を有する。本実施例では、スリット形成部として、２つのスリット状部材１５，２５が利用される。なお、穴開きミラー２０は、照射光学系１０ａと受光光学系１０ｂとの光路を結合する光路結合部の一例である。穴開きミラー２０は、光源からの照明光を、被検眼Ｅ側へ反射し、被検眼Ｅからの眼底反射光のうち、開口を通過した一部を、撮像素子側へ通過させる。穴開きミラー２０以外の種々のビームスプリッターを用いることができる。例えば、穴開きミラー２０に代えて、穴開きミラー２０と透光部と反射部が逆転したミラーが光路結合部として用いられてもよい。但し、この場合、ミラーの反射側に受光光学系１０ｂの独立光路が置かれ、ミラーの透過側に投光光学系１０ａの独立光路が置かれる。また、穴開きミラー、および、その代替手段としてのミラーは、それぞれ、ハーフミラーと遮光部との組み合わせに、更に置き換えることができる。

本実施例において、光源ユニット１１は、波長帯が互いに異なる複数種類の光源を有している。例えば、光源ユニット１１は、可視光源１１ａ，１１ｂと、赤外光源１１ｃ，１１ｄとを有する。このように、本実施例の光源ユニット１１には、波長毎に光源が２つずつ設けられている。同じ波長の２つの光源は、瞳共役面上において、撮影光軸Ｌから離れて配置される。また、同じ波長の２つの光源は、撮影光軸Ｌと交差する同一直線上に、且つ、撮影光軸Ｌから等距離に配置される。

ここで、撮影光軸Ｌを通過し２つの光源を結ぶ直線に沿う方向が、本実施例における第１方向であり、第１方向に直交する方向（換言すれば、２つの光源の２等分線に沿う方向）が、本実施例における第２方向である。

図２に示すように、２つの光源の外周形状は、矩形形状であってもよい。例えば、第１方向に比べて第２方向が長い矩形形状であってもよい。

また、本実施例において、撮影装置１は、撮影光軸Ｌを中心にして各光源１１ａ〜１１ｄを回転させる、駆動部１２（図３参照）を有している。駆動部１２は、各光源１１ａ〜１１ｄが２つのスリット状部材１５，２５と同期して回転されるように制御される。

２つの光源からの光は、レンズ１３を通過して、スリット状部材１５に照射される。本実施例において、スリット状部材１５は、細長く形成された透光部（開口）を持つ。これにより、眼底共役面において、照明光がスリット状に形成される（眼底上でスリット状に照明された領域を、符号Ｂとして図示する）。

スリット状部材１５の透光部は、撮影光軸が中心を通過するように形成されている。また、後述の駆動部１５ａによって、スリット状部材１５は撮影光軸を中心として回転される。その結果として、眼底上においてスリット状に形成された照明光が、撮影光軸を中心として回転される。これにより、本実施例における照明光の走査が実現される。なお、本実施例では、受光系側でも、スリット状部材２５による走査が同期して行われる。

照射光学系１０ａでは、各光源の像が、レンズ１３から対物レンズ２２までの光学系によってリレーされて、瞳共役面上で結像される。つまり、瞳共役面上において、撮影光軸を挟んで向かい合う２つの光源の像が形成される。このようにして、本実施例では、瞳共役面上における２つの投光領域Ｐ１，Ｐ２は、２つの光源の像として形成される。

また、スリット状部材１５を通過したスリット状の光は、レンズ１６から対物レンズ２２までの光学系によってリレーされて、眼底Ｅｒ上に結像する。これにより、眼底Ｅｒ上で照明光がスリット状に形成される。照明光は、眼底Ｅｒ上で反射され、瞳孔Ｅｐから取り出される。

ここで、穴開きミラー２０の開口は、被検眼の瞳と共役なので、眼底画像の撮影に利用される眼底反射光は、被検眼の瞳上において穴開きミラー開口の像（瞳像）を通過する一部に制限される。このように、被検眼の瞳上における開口の像が、本実施例における受光領域Ｒとなる。受光領域Ｒは、２つの投光領域Ｐ１，Ｐ２（２つの光源の像）に挟まれて形成される。また、各像の結像倍率、開口の径、２つの光源の配置間隔が適宜設定された結果として、受光領域Ｒと、２つの投光領域Ｐ１，Ｐ２とは、瞳上において互いに重ならないように形成される。これにより、フレアーの発生が良好に軽減される。

対物レンズ２２および穴開きミラー２０の開口を通過した眼底反射光は、レンズ２４，２６を介して、眼底共役位置に、スリット状の眼底像を結像する。このとき、結像の位置にスリット状部材２５の透光部が配置されていることで、有害光が除去される。つまり、本実施例では、２つのスリット状部材１５，２５における回転角度が一致している場合に、スリット状の眼底像がスリット状部材２５を通過して、撮像面へ導かれる。

本実施例において、２つのスリット状部材１５，２５に設けられたスリット状の透光部の形状は、図２，図５に示すような、先端を向けあう２つのクサビを結合した形状になっている。例えば、撮影光軸近傍における透光部の幅を、各投光領域Ｐ１，Ｐ２と対応した反射像の間隔に対して、十分細くなるように設定されている。これにより、透光部の長手方向と、投光領域Ｐ１，Ｐ２の配列方向とが直交する場合において、対物レンズ２２による反射像が撮像面上に形成され難くなる。

なお、本実施例において、２つのスリット状部材１５，２５の透光部の形状が互いに同一であるが、必ずしもこれに限られるものでは無い。例えば、２つのスリット状部材１５，２５における透光部の形状が、互いに異なっていてもよい。この場合、２つの透光部のうち少なくとも一方が、反射像を好適に除去する形状であってもよい。

撮像素子２８は、眼底共役位置に配置されている。撮像素子２８は、赤外光および可視光の両方に感度を持つ。本実施例では、スリット状部材２５と撮像素子２８の間にリレー系２７が設けられており、これにより、スリット状部材２５と撮像素子２８との双方が、眼底共役位置で配置される。その結果、有害光の除去と、結像との両方が、良好に行われる。これに代えて、撮像素子２８とスリット状部材２５との間のリレー系２７を省略し、両者を近接配置してもよい。本実施例では、撮像素子２８として、２次元的な受光面（撮像面）を持つデバイスが用いられている。例えば、ＣＭＯＳ、二次元ＣＣＤ等であってもよい。撮像素子２８には、スリット状部材２５の透光部を通過した、眼底Ｅｒのスリット状領域の像が投影される。

本実施例では、スリット状の照明光が眼底Ｅｒ上で走査されるに従って、撮影光軸を中心とする回転角度毎に、眼底Ｅｒ上の走査位置の像（スリット状の像）が順次投影される。このようにして、撮像素子には、回転角度毎に時分割で走査範囲の全体像が投影される。結果として、走査範囲の全体像として、眼底Ｅｒの正面画像が撮像される。本実施例では、スリット状領域が少なくとも１８０°分回転することによって、走査範囲の全体像が撮像面上に投影される。

なお、実施例において受光系における走査部は、メカニカルにスリットを走査するデバイスであったが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、受光光学系側の走査部は、電子的にスリットを走査するデバイスであってもよい。また、液晶シャッター等を、電子的にスリットを走査する走査部として用いることもできる。

撮影光学系１０は、視度補正部を有している。本実施例では、照射光学系１０ａの独立光路、受光光学系１０ｂの独立光路、のそれぞれに視度補正部が設けられている。投光光学系１０ａは、レンズ１６，１７の間隔を、受光光学系１０ｂは、レンズ２４，２６の間隔を変更でき、これにより視度補正が行われる。撮影装置１は、各々のレンズ間隔を変更するための駆動部１６ａ，２６ａ（図３参照）を有しており、照射光学系１０ａ，受光光学系１０ｂの各々の駆動部１６ａ，２６ａは、互いに連動して駆動される。

なお、視度補正部は、これに限られるものではない。例えば、光源１１ａ〜１１ｄ、スリット状部材１５，１５ｂ、および撮像素子２８の少なくとも３者の位置関係が維持されたまま、これが光軸方向へ移動されることで、視度補正が行われてもよい。

＜前眼部観察光学系＞
次いで、前眼部観察光学系４０を説明する。前眼部観察光学系４０は、対物レンズ２２とダイクロイックミラー４３と、を撮影光学系１０と共用する。前眼部観察光学系４０は、更に、光源４１、ハーフミラー４５、撮像素子４７等を含む。撮像素子４７は、二次元撮像素子であり、例えば瞳孔Epと光学的に共役な位置に配置される。前眼部観察光学系４０は、赤外光で前眼部を照明し、前眼部の正面画像を撮影する。

なお、図２に示した前眼部観察光学系４０は一例に過ぎず、他の光学系とは独立した光路で前眼部を撮像してもよい。

＜実施例の制御系＞
次に、図３を参照して、撮影装置１の制御系を説明する。本実施例では、制御部１００によって、撮影装置１の各部の制御が行われる。また、便宜上、撮影装置１で得られた各種画像の画像処理についても、制御部１００によって行われるものとする。換言すれば、本実施例では、制御部１００が、画像処理部を兼用している。

制御部１００は、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１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリ等で実現される。制御部１００は、記憶部１０１と、バス等を介して電気的に接続されている。

記憶部１０１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１０１には、一時データ等が記憶されてもよい。

撮影装置１による撮影画像は、記憶部１０１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１００に接続される記憶装置）へ撮影画像が記憶されてもよい。

また、制御部１００は、駆動部８、光源１１ａ〜１１ｄ、駆動部１５ｃ、駆動部１６ａ、駆動部２６ａ、撮像素子２８、光源４１、撮像素子４７、入力インターフェイス１１０、およびモニタ１２０等の各部とも電気的に接続されている。

また、制御部１００は、入力インターフェイス１１０（操作入力部）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１１０は、検者の操作を受け付ける操作入力部である。例えば、マウスおよびキーボード等であってもよい。

本実施例において、制御部１００は、眼底画像を撮影する際、光源１１ａ〜１１ｄ、スリット状部材１５，２５を同期して回転させる。その際、制御部１００は、各々の回転角度を、各スリット状部材１５，２５における長手方向と、撮影光軸Ｌに対する光源１１ａ〜１１ｄの向きとが、互いに直交するように設定する。これにより、フレアー等の原因となる有害光を適正に抑制しつつ、撮像面上に眼底像を投影できる。

本実施例において、撮影装置１は、観察画像である眼底観察画像と、撮影画像である眼底撮影画像と、を眼底画像として得ることができる。観察画像は、略リアルタイムな動画像である。観察画像は、モニタ１２０上に表示されてもよい。観察画像は、本実施例では、光源１１ｃ，１１ｄから出射される赤外光に基づいて取得される。制御部１００は、光源１１ｃ，１１ｄを点灯させた状態で、光源１１ｃ，１１ｄおよびスリット状部材１５，２５を回転させ、１フレーム分の観察画像を、所定期間毎に撮像素子から出力される信号に基づいて生成する。

本実施例において、撮影画像は、静止画像であってもよい。撮影画像は、本実施例では、光源１１ａ，１１ｂから出射される可視光に基づいて取得される。撮影画像は、メモリ（記憶部１０１）に保存されてもよい。また、モニタ１２０上に表示されてもよい。制御部１００は、光源１１ａ，１１ｂを点灯させた状態で、光源１１ａ，１１ｂおよびスリット状部材１５，２５を回転させ、撮影画像を、一定期間で撮像素子から出力される信号に基づいて生成する。このとき、制御部は、撮影範囲が互いに同一な複数枚の静止画像を撮影し、このようにして得られた複数枚の静止画像の加算平均画像として、撮影画像を取得してもよい。撮影動作は、検者のレリーズ操作に基づいて実行されてもよいし、制御部１００によって自動的に実行されてもよい。なお、観察から撮影をスムーズに切換えるために、撮影用の光源１１ａ，１１ｂは、レリーズの前から予め回転されていてもよい。例えば、観察用の光源１１ｃ，１１ｄと共に回転が開始されてもよい。

＜回転角度の初期設定＞
光源１１ａ〜１１ｄ、および、スリット状部材１５，２５の各部は、回転制御の停止後に惰性で回転することが考えられ、これにより、次に動作を開始させる際に、各部における回転角度の対応関係が崩れる場合が考えられる。そこで、本実施例において、制御部１００は、眼底画像の取得動作を開始する前に、光源１１ａ〜１１ｄ、および、スリット状部材１５，２５の回転角度を、各部に対して予め定められた初期値に設定する。このとき、スリット状部材１５，２５における透光部の長手方向が、光源１１ａ〜１１ｄが配列される方向に対して直交するように、各部の回転角度が調整されてもよい。また、このとき、撮影装置１は、各部の回転位置を検出するセンサを有していてもよい。センサには、ロータリーエンコーダ、ポテンショメータ等の角度センサの他、フォトカプラ等の位置センサ等を適宜利用し得る。

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。

例えば、上記実施例では、撮影光軸Ｌから離れて配置される光源を、撮影光軸Ｌを中心として物理的に回転移動させることによって、投光領域を回転させている。しかし、必ずしもこれに限られるものでは無い。
＜投光領域の形成手法に関する変形例：多数の光源をリング状に配置＞
また、例えば、撮影光軸Ｌを中心として、多数の光源をリング状に配置し（図６参照）、点灯させる光源を順次切り替え、照明光の点灯位置を回転させることで、投光領域を回転させてもよい。この場合、必ずしも光源を物理的に変位させなくてもよいので、上記実施例の光学系（図２参照）に比べて、照明光学系の機構を簡略化できる。
＜投光領域の形成手法に関する変形例：光源の像をスプリット＞
また、投光領域を回転させるうえで、必ずしも撮影光軸Ｌから離れた位置に光源が配置される必要は無い。例えば、図７に示すように、撮影光軸Ｌ上に光源５１，５２が配置されていてもよい。この場合、図７に示すように、２つの偏角プリズム５３，５４によって光源の像を分割し、その結果として、撮影光軸Ｌを挟むように形成された２つの投光領域を、瞳共役面上に形成してもよい。この場合、２つの偏角プリズム５３，５４を回転させることで、投光領域を回転させることができる。図７に示すように、偏角プリズム５３，５４は、眼底共役位置に置かれていることが好ましい。偏角プリズム５３，５４の位置が眼底共役位置に近いほど、偏角プリズム５３，５４によって分割された光束が、眼底上において良好に合致しやすくなる。

なお、図７において、偏角プリズム５３，５４の背面（光源側の表面）には、コーティング等によりスリット状の開口を持つマスクが形成されていてもよく、これにより、投光領域を形成する構成と、スリット形成部と、が一体化されていてもよい。この場合、投光側におけるスリット形成部と投光領域形成部とを一体的に回転させることができ、構造がより簡潔になる。
＜スリット状領域の形状に関する変形例＞
また、上記の実施例において、スリット状部材１５，２５の透光部は、先端を向けあう２つのクサビを結合した形状となっているが、必ずしもこれに限られるものでは無い。例えば、透光部の形状は、図８（ａ）〜（ｃ）に示した各種形状に変更可能であってもよい。

また、透光部の幅は、図８（ａ）に示すように、第２方向の各位置において一定であってもよい。例えば、透光部は、矩形形状であってもよい。撮影光軸を挟んで２つの位置に投光領域が形成される場合、透光部の幅は、眼底共役面上の２か所に形成される対物レンズ２２による反射像の配置間隔に対して、透光部によって形成されるスリット状領域が幅狭になるような範囲で設定されることが好ましい。

また、撮影光軸から見て一方向のみに投光領域が形成される場合、スリット状部材の透光部は、投光領域側の長辺が投光領域側に凹となるように湾曲、又は、屈折した形状で形成させるものであってもよい（図８（ｂ）参照）。このように、透光部は、第１方向に関して非対称な形状であってもよい。

また、上記の各実施例では、透光部によって形成されるスリット状領域は、走査範囲の全範囲の直径に相当していたが、透光部は、走査範囲の全範囲の半径に相当するスリット状領域を形成してもよい。例えば、図８（ｃ）に示すように、透光部のスリット形状は、回転軸の近傍と、回転軸から離れた位置とに端部を持つ形状であってもよい。この場合、投光領域Ｐ１，Ｐ２およびスリット状部材１５，２５の両方が少なくとも３６０°回転することによって、走査範囲の全範囲がが、撮像面に投影される。

＜他の実施形態＞
また、本開示の実施形態は、以下の眼科撮像装置であってもよい。

被検眼の眼底へ照明光を照射し、照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系を制御して眼底画像を撮影する撮影制御手段と、を備え、前記撮影光学系は、被検眼の瞳と共役な位置において、撮影光軸から第１方向に沿って離れた位置に配置された照明光源を有することによって、被検眼の瞳上において照明光が通過する投光領域を撮影光軸から第１方向に沿って離れた位置に少なくとも１つ形成する投光領域形成手段と、被検眼の瞳上において眼底反射光が取り出される受光領域を、前記投光領域から離れた位置に形成する受光領域形成手段と、前記第１方向と所定の角度で交差する第２方向に沿って眼底共役面上において延びたスリット状領域を形成し、前記スリット状領域を通過するスリット状の眼底像を、２次元的な撮像面に投影するスリット形成手段と、前記投光領域形成手段を駆動して、前記投光領域を前記受光領域の周りに回転させると共に、前記スリット形成手段を駆動して、前記眼底共役面上の前記スリット状領域を回転させる走査手段と、を備え、前記撮影制御手段は、前記スリット状領域と前記投光領域とを連動して回転させ、回転角度毎に前記撮像面に投影されるスリット状の眼底像に基づいて眼底画像を生成する、第１の眼底撮影装置。

第１の眼底撮影装置において、前記投光領域形成手段は、前記撮影光軸から離れた位置に配置される照明光源を含み、前記走査手段は、前記照明光源の点灯位置を前記撮影光軸の周りに回転させることで、前記投光領域を回転させる第２の眼底撮影装置。

被検眼の眼底へ照明光を照射し、照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系を制御して眼底画像を撮影する撮影制御手段と、を備え、前記撮影光学系は、被検眼の瞳と共役な位置において、被検眼の瞳上において照明光が通過する投光領域を撮影光軸から第１方向に沿って離れた位置に少なくとも１つ形成する投光領域形成手段と、被検眼の瞳上において眼底反射光が取り出される受光領域を、前記投光領域から離れた位置に形成する受光領域形成手段と、前記第１方向と所定の角度で交差する第２方向に沿って眼底共役面上において延びたスリット状領域を形成し、前記スリット状領域を通過するスリット状の眼底像を、２次元的な撮像面に投影するスリット形成手段と、前記投光領域形成手段を駆動して、前記投光領域を前記受光領域の周りに回転させると共に、前記スリット形成手段を駆動して、前記眼底共役面上の前記スリット状領域を回転させる走査手段と、を備え、前記スリット形成手段は、スリット状の透光部を持つ第１スリット状部材を含み、前記第１スリット状部材は、照明光を発する光源と被検眼との間の眼底共役面上に配置され、前記投光領域形成手段は、前記第１スリット状部材の前記透光部を通過した直後の前記照明光を前記第１方向に偏向する偏向部を含み、前記撮影制御手段は、前記スリット状領域と前記投光領域とを連動して回転させ、回転角度毎に前記撮像面に投影されるスリット状の眼底像に基づいて眼底画像を生成する、第３の眼底撮影装置。

第３の眼底撮影装置において、前記透光部と前記偏向部とは一体化されていることを特徴とする第４の眼底撮影装置。

１ 眼底撮影装置
１０ 撮影光学系
１１ 光源ユニット
１２ 駆動部
１５，２５ スリット状部材
１５ａ，２５ａ 駆動部
２２ 対物レンズ
２０ 穴開きミラー
５３，５４ 偏角プリズム
１００ 制御部

Claims (14)

1. 対物レンズを介して被検眼の眼底へ照明光を照射し、照明光の眼底反射光を受光する撮影光学系と、前記撮影光学系を制御して眼底画像を撮影する撮影制御手段と、を備える眼底撮影装置であって、
   前記撮影光学系は、
   被検眼の瞳上において照明光が通過する投光領域を、撮影光軸から第１方向に沿って離れた位置に少なくとも１つ形成する投光領域形成手段と、
   被検眼の瞳上において眼底反射光が取り出される受光領域を、前記投光領域から離れた位置に形成する受光領域形成手段と、
   前記第１方向と所定の角度で交差する第２方向に沿って眼底共役面上において延びたスリット状領域を形成し、前記スリット状領域を通過するスリット状の眼底像を、２次元的な撮像面に投影するスリット形成手段と、
   投光領域形成手段を駆動して、前記投光領域を前記受光領域の周りに回転させると共に、前記スリット形成手段を駆動して、前記眼底共役面上の前記スリット状領域を回転させる走査手段と、を備え、
   前記撮影制御手段は、前記スリット状領域と前記投光領域とを連動して回転させ、回転角度毎に前記撮像面に投影されるスリット状の眼底像であって、前記対物レンズによる前記照明光の反射像を避けた領域に形成される眼底像に基づいて眼底画像を生成する、眼底撮影装置。
2. 前記対物レンズによる前記照明光の反射像は、前記撮影光軸から前記第１方向に離れた位置に生じ、
   前記スリット形成手段は、前記スリット状領域を、前記撮影光軸を通過し且つ前記反射像を避けた、位置および形状に形成し、
   前記撮影制御手段は、前記撮影光軸を中心として前記スリット状領域を回転させる、請求項１記載の眼底撮影装置。
3. 前記投光領域形成手段は、前記投光領域を１つだけ形成するものであり、
   前記スリット状領域は、前記撮影光軸に対して前記投光領域側よりも、前記投光領域側とは反対側の面積が広い、前記スリット状領域を形成する、請求項２記載の眼底撮影装置。
4. 前記スリット形成手段は、前記スリット状領域における前記投光領域側の長辺を、前記第２方向に関して撮影光軸に近い位置ほど前記第１方向に関しても前記撮影光軸に近づくような形状に形成する、請求項２記載の眼底撮影装置。
5. 前記投光領域形成手段は、前記被検眼の瞳上において前記投光領域を、前記撮影光軸を挟んで対称な２つの位置に形成し、
   前記受光領域形成手段は、前記受光領域を前記撮影光軸上に形成する請求項１，２および４のいずれかに記載の眼底撮影装置。
6. 前記スリット形成手段は、前記撮像面において２つの前記投光領域に対応して生じる２つの前記反射像の間隔に対して、少なくとも前記撮影光軸の近傍における前記スリット状領域の幅が狭くなる形状で、前記スリット状領域を形成する請求項５記載の眼底撮影装置。
7. 前記スリット形成手段は、スリット状の透光部を持つ第１スリット状部材を含み、前記第１スリット状部材は、照明光を発する光源と被検眼との間の眼底共役面上に配置される、請求項１から６のいずれかに記載の眼底撮影装置。
8. 前記第１スリット状部材は前記眼底共役面上に配置されており、
   前記投光領域形成手段は、前記第１スリット状部材の前記透光部を通過した直後の前記照明光を前記第１方向に偏向する偏向部を含む、ことを特徴とする請求項７記載の眼底撮影装置。
9. 前記スリット形成手段は、スリット状の透光部を持つ第２スリット状部材を含み、前記第２スリット状部材は、前記撮像面の前面、又は、被検眼と前記撮像面との間の眼底共役面上に配置される、請求項１から８のいずれかに記載の眼底撮影装置。
10. 前記透光部と前記偏向部とは一体化されていることを特徴とする請求項９記載の眼底撮影装置。
11. 前記投光領域形成手段は、前記撮影光軸から離れた位置に配置される照明光源を含み、前記走査手段は、前記照明光源の点灯位置を前記撮影光軸の周りに回転させることで、前記投光領域を回転させる請求項１から８のいずれかに記載の眼底撮影装置。
12. 前記撮影制御手段は、前記スリット状領域と前記投光領域とを、前記撮影光軸の周りに少なくとも１フレーム分回転させ、その間に前記撮像素子に蓄積される画素を並べることにより前記眼底画像を生成する、請求項１から１１のいずれかに記載の眼底撮影装置。
13. 前記撮影制御手段は、スリット状の眼底像による部分的な眼底画像を回転角度毎に撮影し、前記回転角度が互いに異なる複数の前記部分的な眼底画像の各々から前記反射像を含む領域を除外したうえで、各々を合成することにより前記眼底画像を生成する、請求項１記載の眼底撮影装置。
14. 前記眼底画像における前記スリット状領域の回転軸に対して対称な輝度ムラを補正する画像処理部を、更に有する請求項１から１３のいずれかに記載の眼底撮影装置。

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