JP2022042896A - 眼底撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】明るく良好な眼底画像を撮影しやすい眼底撮影装置を提供すること。
【解決手段】眼底撮影装置の撮影光学系１０は、眼底上における撮影領域をスリット状に形成するためのスリット開口と遮光部とを備えるスリット形成部と、スリット開口の長辺が照明光および戻り光のうち少なくともずれかの光束を横切る方向に、スリット形成部を移動させる駆動部と、を備える。眼底撮影装置は、更に、スリット形成部における遮光部とスリット開口との面積比を、スリット形成部に作用してメカニカルに切換える切換機構を有する。
【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。眼底撮影装置としては、眼底カメラ、走査型レーザー検眼鏡の他、次のような装置が挙げられる。例えば、特許文献１には、光路中に配置されるスリットを駆動することで、眼底上でスリット状の照明光を走査すると共に、眼底において照明されたスリット状の領域の像を、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開示されている。

特公昭６１－４８９４０号公報

ところで、眼底の正面画像の撮影には、カラー撮影および蛍光撮影等の種々の撮影方法が利用されている。本発明者による検討の結果、上記のようなスリット状の照明光を走査する装置では、単一の幅のスリットでは、各々の撮影方法で好適に撮影することが難しいものと考えられる。

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、明るく良好な眼底画像を撮影しやすい眼底撮影装置を提供すること、を技術課題とする。

本開示の第１態様に係る眼底撮影装置は、被検眼の眼底に照明光を照射する照射光学系と、前記照明光の眼底からの戻り光を受光する撮像素子を含む受光光学系と、を備える撮影光学系を備え、前記撮像素子からの受光信号に基づいて眼底の正面画像である眼底画像を取得する眼底撮影装置であって、前記撮影光学系は、眼底上における撮影領域をスリット状に形成するためのスリット開口を有するスリット形成部と、前記スリット開口の長辺が前記照明光および前記戻り光のうち少なくともずれかの光束を横切る方向に、前記スリット形成部を移動させる駆動部と、を備え、前記スリット形成部は、前記スリット形成部の単位移動量あたりの前記スリット開口の面積を、メカニカルに切換える切換機構を有する。

本開示によれば、明るく良好な眼底画像を撮影しやすい。

１つの実施例に係る装置の外観構成を示した図である。 実施例の撮影ユニットに収容される光学系を示した図である。 実施例に係る装置の制御系を示したブロック図である。 図２の光学系において、走査部として適用可能なオプティカルチョッパーを示した図である。 実施例に係るスリット形成部の一部であるスリット板を示した図である。 実施例に係るスリット形成部の一部であるマスクを示した図である。 スリット板とマスクとが連結した状態であって、反時計回りに回転した状態を示している。 スリット板とマスクとが連結した状態であって、時計回りに回転した状態を示している。 装置の動作を示すフローチャートである。

「概要」
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。眼底撮影装置は、眼底画像を撮影する。なお、本開示では、眼底の正面画像を「眼底画像」と称する。

眼底撮影装置（図１参照）は、撮影光学系（例えば、図２参照）を少なくとも有する。また、本実施形態の眼底撮影装置は、追加的に、制御部（例えば、図３参照）を有していてもよい。

＜撮影光学系＞
撮影光学系は、照射光学系と、受光光学系と、を含む。照射光学系は、被検眼の眼底に照明光を照射する。受光光学系は、少なくとも撮像素子を有する。また、受光光学系は、照明光の眼底からの戻り光を、撮像素子によって受光する。眼底撮影装置は、撮像素子からの受光信号に基づいて眼底の正面画像である眼底画像を取得する。

照射光学系と受光光学系とは、少なくとも対物光学系（例えば、対物レンズ）を共用する。その他、照射光学系と受光光学系とは、光路結合部を共用していてもよい。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。この場合、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、対物光学系は配置される。

撮像素子は、照明領域からの戻り光を受光する。本実施形態では、照明光に対する眼底反射光、および、眼底からの蛍光、を、まとめて「戻り光」と称する。本実施形態において、撮像素子は、眼底共役位置に配置された２次元受光素子であってもよい。

撮像素子は、例えば、ＣＭＯＳ、および、２次元ＣＣＤであってもよい。撮像素子は、照明領域からの戻り光を受光する。撮像素子からの信号は、画像処理部へ入力される。画像処理部では、撮像素子からの信号に基づいて被検眼の眼底画像が取得（生成）される。

なお、以下の説明において、眼底撮影装置によって取得される眼底画像は、撮影画像と、観察画像とに大別される。撮影画像は、レリーズ信号に基づいて撮影（キャプチャー）される眼底画像である。撮影画像の典型例は、静止画である。観察画像は、装置の撮影条件を調整する際に眼底を観察するために利用される動画である。例えば、フォーカスおよびアライメント等の条件を調整する際に利用される。また、観察画像は、赤外光によって取得される。

本実施形態において、撮影光学系は、走査型の光学系である。撮影光学系は、スリット形成部と、駆動部と、切換機構と、を含む。

スリット形成部は、眼底上における撮影領域をスリット状に形成するためのスリット開口と遮光部とを有する。スリット形成部には、駆動部からの駆動力が伝達される。駆動部は、スリット開口の長辺が光軸を横切る方向にスリット形成部を移動させる。これにより、スリット状の撮影領域が眼底に対して走査（スキャン）される。

追加的に、撮影光学系は、光源、および、バリアフィルタ、のうち少なくとも１つを有していてもよい。光源は、照明光を出射する。照明光は、例えば、可視光であってもよいし、赤外光であってもよい。また、波長毎に複数の光源を有していてもよい。

＜スリット形成部＞
スリット形成部は、照明光および戻り光のうち少なくとも何れかの光路上に配置され、これによって、眼底上にスリット状の撮影領域を形成する。スリット形成部のスリット開口は、例えば、眼底と共役な位置に配置される。なお、スリット形成部は、照明光の光路（つまり、照射光学系の光路）と戻り光の光路（つまり、受光光学系の光路）とのそれぞれに配置されることが好ましい。照明光の光路と戻り光の光路とのそれぞれにスリット形成部が配置されることで、アーチファクトの原因となる迷光が撮像され難くなる。

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。

スリット形成部の一具体例として、オプティカルチョッパー（例えば、図４参照）が挙げられる。オプティカルチョッパーにおいて、スリット形成部は、１つの円周上に複数のスリット開口と遮光部とが交互に並んで配置される回転体である。オプティカルチョッパーにおいて、回転体は駆動部によって回転駆動される。これによって、複数のスリット開口が連続的に照明光または戻り光の光路に対して横断される。回転体の形状は、例えば、ディスク状であってもよいし、円筒状であってもよい。円筒状の回転体においては、円筒側面に複数のスリットが形成される。なお、回転体は、一定速度で駆動されてもよい。代替的に、スリット形成部および駆動部は、スリット開口を往復駆動する構成でもよい。また、光束通過位置を変更できるメカシャッターであってもよい。

＜切換機構＞
切換機構は、スリット開口と遮光部との面積比を、スリット形成部に作用してメカニカルに切換える。面積比は、スリット開口の幅を切換えることで、変更されてもよい。また、スリット開口の数を変更することで変更されてもよい。なお、本開示において、「幅」は、「縦長なものの、短い方の端から端までの長さ」を意味する。つまり、スリット開口の短辺の長さである。

例えば、切換機構は、移動方向の正逆に応じてスリット板とマスクとの位置関係を変更し、これにより面積比を切換えてもよい。この場合、駆動部は、スリット形成部の移動方向を逆転可能であってもよい。

このような構成の一例を説明する。スリット形成部には、スリット板と、マスクとが光軸に沿って重ねて配置されていてもよい。マスクは、スリット板に形成される開口を、部分的に又は選択的に遮光する。この場合、光路に配置されたスリット板とマスクとを介して光が通過する領域が、スリット形成部におけるスリット開口として形成される。例えば、上記のオプティカルチョッパーの例では、スリット開口が形成された回転体が、ここでいうスリット板とマスクとによって形成される。移動方向の正逆に応じて切換機構がスリット形成部に作用することで、スリット板と、マスクとの位置関係が切替わる。その結果、スリット開口と遮光部との面積比が、移動方向の正逆に応じて変更される。このとき、面積比は、第１の面積比と、第１の面積比よりもスリット開口の割合が高い第２の面積比と、の間で切換えられる。

このとき、切換機構は、遅延発生機構であってもよい。すなわち、遅延発生機構である切換機構は、移動方向の正逆が切替わった際に、スリット板とマスクとに対する駆動部からの動力伝達を、スリット板とマスクとの間で所定移動量分遅らせてもよい。例えば、正方向にスリット形成部を移動させる場合には、スリット板とマスクとの一方に対して他方が所定移動量だけ逆方向にズレて配置され、逆方向にスリット形成部を移動させる場合には、スリット板とマスクとの一方に対して他方が所定移動量だけ正方向にズレて配置される。このとき、遅延発生機構である切換機構は、スリット形成部を停止状態から移動させるときの、又は、移動方向を逆転させるときの勢いを利用して、スリット板とマスクとの位置関係を切替える。切換のために駆動部以外のアクチュエータが不要であり、光軸に沿って重ねて配置されたスリット板とマスクとの位置関係が切替わるだけという簡単な構成で、スリット開口と遮光部との面積比を切換できる。

なお、駆動部からの動力がスリット板とマスクとの各々に対して直接伝達される場合には、遅延発生機構は、スリット板とマスクとのうち一方と駆動部との間に設けられる。また、駆動部からの動力が、スリット板とマスクとのうち一方のみに対して直接伝達され、他方に対しては一方を介して間接的に伝達される場合には、遅延発生機構は、スリット板とマスクとの間に設けられてもよい。スリット形成部をオプティカルチョッパーへ適用した具体例については、実施例を参照されたい。

なお、切換機構は、必ずしも上記に限定されない。例えば、スリット開口と遮光部との面積比が互いに異なる２以上のスリット形成部を装置が有している場合に、切換機構は、いずれか１つのスリット形成部を、択一的に光路上に配置する機構であってもよい。この場合は、２以上のスリット形成部のそれぞれに対して個別に駆動部が設けられていてもよく、対となるスリット形成部および駆動部を一体的に動かすことで、スリット形成部を、択一的に光路上に配置してもよい。

また、スリット形成部において、スリット板とマスクとが光軸に沿って重ねて配置されている構成において、切換機構は、スリット板とマスクとの位置関係を、駆動部とは別体のアクチュエータからの動力をスリット板とマスクの一方へ伝達することで変更してもよい。

＜制御部＞
制御部は、眼底撮影装置における各部の制御処理と、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。

＜撮影モードの切換＞
本実施形態において、制御部は、駆動部の駆動方向を制御して、撮影モードを、第１撮影モードと第２撮影モードとの間で切換る。第１撮影モードでは、第１の面積比での走査に基づく第１眼底画像を撮影画像として取得する。第２撮影モードでは、第２の面積比での走査に基づく第２眼底画像を撮影画像として取得する。

第１撮影モードでは、第２撮影モードと比べて、スリット開口と遮光部との面積比がスリット開口の割合がより低い第１の面積比であるので、対物レンズ等の反射によるアーチファクトが生じ難くなる。一方、第２撮影モードでは、第１撮影モードと比べて、スリット開口の割合がより高いので、光量に関して投受光の効率が良くなる。

本実施形態において、制御部は、撮影モードに応じて少なくとも照明光の波長を変更する。これにより、第１撮影モードにおいて、第１眼底画像として眼底のカラー画像を取得し、第２撮影モードにおいて、第２眼底画像として眼底の蛍光画像を取得してもよい。第２撮影モードにおいて、制御部は、更に、戻り光の光路上に、バリアフィルタを挿入してもよい。バリアフィルタは、眼底反射光を遮光し、眼底からの蛍光を撮像素子側へ通過させる分光特性を有する。対物レンズ等の反射についても、バリアフィルタによって遮光される。

このように、眼底のカラー画像を撮影する際には、スリット開口と遮光部との面積比がスリット開口の割合がより低い第１の面積比であることで、対物レンズ等の反射によるアーチファクトを抑制できる。また、眼底の蛍光画像を撮影する際には、スリット開口と遮光部との面積比がスリット開口の割合がより高い第２の面積比であることで、励起光および蛍光の投受光を効率良く行い、輝度の高い蛍光画像が得られやすくなる。
「実施例」
次に、図１～図９を参照して、実施例を説明する。

実施例に係る眼底撮影装置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。なお、制御系の詳細構成については、図３を参照して後述する。

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＞
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と、前眼部観察光学系４０と、を有している。これらの光学系は、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、スリット形成部１５ａ、レンズ１７ａ，１７、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２５ａ，２５ｂ、スリット形成部１５ｂ、および、撮像素子２８を有する。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、ミラーの透過側に照射光学系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。波長域が同じである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。２つの光源は、図２における走査方向であるＸ方向に沿って並べられており、撮影光軸Ｌに関して軸対称に配置される。図２に示すように、２つの光源の外周形状は、走査方向に比べて、走査方向と交差する方向が長い矩形形状であってもよい。

なお、図２において、可視光源として、符号１１ａ，１１ｂで示した２つが示されているが、波長毎に複数の可視光源が、各光源１１ａ，１１ｂに含まれている。例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色に対応する光源が、可視光源１１ａ，１１ｂにそれぞれ含まれていてもよい。これにより、本実施例では、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のうちいずれかが、任意の組み合わせで照射され得る。例えば、カラー眼底画像を撮影する場合は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色が照射されてもよい。また、蛍光撮影の一種である自発蛍光撮影を行う場合は、Ｇ（緑）またはＢ（青）の波長の光が照射されてもよい。

光源からの光は、レンズ１３を通過して、スリット形成部１５aに照射される。本実施例において、スリット形成部１５ａは、Ｙ方向に沿って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）。

図２において、スリット形成部１５ａは、透光部が撮影光軸ＬをＸ方向に横切るようにして、駆動部１５ｃによって変位される。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、スリット形成部１５ｂによる走査が行われる。本実施例では、投光側と受光側のスリット形成部１５ａ，１５ｂは、１つの駆動部（ドライバ）によって、連動して駆動される。

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、走査方向に関して分離した位置に、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（本実施例における射出瞳）は、２つの光源の像として形成される。

また、スリット形成部１５ａを通過したスリット状の光は、レンズ１７ａ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（本実施例における入射瞳）となる。受光領域Ｒは、２つの投光領域Ｐ１，Ｐ２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。つまり、射出瞳と入射瞳とが分離されている。その結果、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２５ａ，２５ｂを介して、眼底共役位置に、眼底Ｅｒのスリット状領域を結像する。このとき、結像の位置にスリット形成部１５ｂの透光部が配置されていることで、有害光が除去される。

撮像素子２８は、眼底共役位置に配置されている。本実施例では、スリット形成部１５ｂ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、スリット形成部１５ｂ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とスリット形成部１５ｂ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、スリット形成部１５ｂの透光部で結像した、眼底Ｅｒのスリット状領域の像が投影される。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、スリット状の照明光が眼底Ｅｒ上で走査されるに従って、撮像素子２８の走査線毎に、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、撮像素子には、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。

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（視度補正光学系１７，２５）が設けられている。以下では、便宜上、照射側の視度補正光学系を照射側視度補正光学系１７と称し、受光側の視度補正光学系を受光側視度補正光学系２５と称する。本実施例の照射側視度補正光学系１７は、レンズ１７ａ，レンズ１７ｂおよび駆動部１７ｃ（図３参照）を含む。また、本実施例の受光側視度補正光学系２５は、レンズ２５ａ、レンズ２５ｂ、および、駆動部２５ｃ（図３参照）を含む。照射側視度補正光学系１７においてはレンズ１７ａとレンズ１７ｂとの間隔が、受光側視度補正光学系２５においては、レンズ２５ａとレンズ２５ｂとの間隔が変更される。これにより照射光学系１０ａと受光光学系１０ｂとの各々において視度補正が行われる。

＜スプリット指標投影光学系＞
図２に示すように、更に、撮影光学系１０は、フォーカス指標投影光学系の１例として、スプリット指標投影光学系５０を有する。スプリット指標投影光学系５０は、２つのスプリット指標を眼底に投影する。スプリット指標は、フォーカス状態の検出に利用される。また、本実施例では、フォーカス状態の検出結果から、被検眼Ｅの屈折度数が取得される。

スプリット指標投影光学系５０は、例えば、光源５１（赤外光源）と、指標板５２と、偏角プリズム５３とを少なくとも有していてもよい。本実施例において、指標板５２は、受光光学系５０における撮像面と対応する位置へ配置されている。同様に、各々のスリット形成部１５ａ，１５ｂとも対応する位置へ配置される。詳細には、照射側および受光側の視度補正量が０Ｄである場合に、正視眼（０Ｄ眼）の眼底と略共役な位置に、視標板５２は配置される。偏角プリズム５３は、指標板５２よりも被検眼側において、指標板５２に近接して配置される。

指標板５２は、例えば、スリット光を指標として形成する。偏角プリズム５３は、視標板５２を介した指標光束を分離し、スプリット指標を形成する。分離されたスプリット指標は、照射側視度補正光学系１７から対物レンズ２２までを介して、被検眼の眼底へ投影される。このため、スプリット指標は、眼底画像（例えば、眼底観察画像）に映り込む。

指標板５２が眼底共役位置からズレている場合は、眼底上で２つのスプリット指標は分離しており、指標板５２が眼底共役位置に配置される場合は、２つのスプリット指標は一致される。共役関係は、偏角プリズム５３と被検眼Ｅｒとの間に配置される照射側視度補正光学系１７によって調整される。そこで、本実施例では、照射側視度補正量と受光側視度補正量とを一致させつつデフォーカスが行われる。このとき、スプリット指標の分離状態が、フォーカス状態を示す。２つのスプリット指標が合致されるように、照射側および受光側の視度補正量が各々が調整されることによって、撮像面とスリット形成部１５ａ，１５ｂとの各々が、眼底と共役な位置関係となる。

＜オプティカルチョッパーの詳細説明＞
上記のスリット形成部１５ａ，１５ｂおよび駆動部１５ｃ（図３参照）として、本実施例では、図４に示すようなオプティカルチョッパー１５０が用いられる。オプティカルチョッパー１５０は、外周に複数のスリット開口が形成されたホイール１５１持ち、ホイール１５１を回転させることで、高速にスリットをスキャンできる。ホイール１５１は、回転体の一例である。ホイール１５１が、図２において示したスリット状部材１５ａ，１５ｂに相当する。また、本体部１５２に、駆動部１５c（図３参照）が含まれる。駆動部１５ｃは、例えば、回転方向を正逆に切換可能なモータである。

なお、図２では、照射光学系１０ａの光源ユニット１１からミラー１８までと、受光光学系１０ｂの穴開きミラー２０から撮像素子２８までとが、Ｘ方向に並列されているが、例えば、穴開きミラー２０とミラー１８との向きを、図示した状態から９０°回転させ、両者をＹ方向に並列させることによって、オプティカルチョッパーを走査部として適用可能になる。この場合、ホイール１５１の上端と下端との２箇所で、照射光学系１０ａの光軸と受光光学系１０ｂの光軸とをそれぞれ横切らせることで、１体のオプティカルチョッパー１５０で、投光系および受光系の走査を、容易に同期させることができる。

本実施例において、図５～図８に示すように、ホイール１５１は、スリット板１６０とマスク１６５によって形成されている。両者は、互いの回転軸を一致させつつ、光軸方向に重ねて配置される。また、スリット板１６０とマスク１６５とのそれぞれには、駆動部１５ｃからの動力が伝達されることで、回転軸の周りにそれぞれ回転される。

図５に、スリット板１６０を示す。本実施例において、スリット板１６０には、幅が互いに異なる２種類のスリット開口１６１，１６２が、それぞれ同数で複数形成されており、交互に配置されている。本実施例では、それぞれ１６コずつのスリット開口１６１，１６２が、一定間隔で配置される。

図６に、マスク１６５を示す。マスク１６５は、スリット板１６０に形成される上記の２種類のスリット開口１６１，１６２のうち、一方を遮蔽し他方を開放するための部材である。本実施例では、マスク１６５をスリット板１６０と重ねたときの隣り合うスリット開口の間に遮光部が形成されるマスク１６５には、１６個のスリット開口１６６が一定間隔で配置される。スリット開口１６６は、上記のスリット開口１６１，１６２のいずれよりも幅広に形成されている。

本実施例において、スリット板１６０は、回転軸に対して直接連結されている。換言すれば、駆動部１５ｃからの動力が遅延なく伝達される。また、マスク１６５は、スリット板１６０に対して所定移動量だけ回転方向に関してスライド自在に取り付けられている。図５，図６に示すように、スリット板１６０には、回転軸から一定距離離れた位置にピン１６３が配置されており、マスク１６５には、同様の位置に、連結穴１６７が形成されており、ピン１６３と連結穴１６７とを介して、スリット板１６０とマスク１６５とは、連結される（図７，図８参照）。連結穴１６７は、回転方向に延びた長孔である。円周方向における連結穴１６７の長さは、スリット板１６５において隣り合う２種類のスリット開口１６１，１６２の間隔（本実施例では１／３２周分）と対応している。

このように、ピン１６３と連結穴１６７とで互いが連結されていることで、マスク１６５は、スリット板１６０に対して、所定移動量分（本実施例では、約１／３２周分）遅れて回転される。

図７に示すように、駆動部１５ｃがスリット板１６０を反時計回りに回転させると、ピン１６３が連結穴１６７の左側に接した状態でスリット板１６０とマスク１６５とが一体となって回転する。このときスリット開口１６１が露出され、スリット開口１６２が遮光される。

一方、図８に示すように、駆動部１５ｃがスリット板１６０を時計回りに回転させると、ピン１６３が連結穴１６７の右側に接した状態でスリット板１６０とマスク１６５とが一体となって回転する。このようにして、駆動部１５ｃがスリット板１６０を反時計回り／時計回りに切換えて駆動することで、幅が互いに異なる２種類のスリット開口１６１，１６２のうち一方を、選択的に露出させることができる。結果、スリット開口と遮光部との面積比を切換えできる。

なお、ホイール１５１の回転方向が逆転した際には、ピン１６３が連結穴１６７の左側または右側と数回にわたって接触と離反を繰り返すようにマスク１６５が不安定に回転する期間を経てから、スリット板１６０とマスク１６５とが完全に同期した状態で回転するようになる。同期までの時間を短縮するために、スリット板１６０とマスク１６５とが軽微に押し合うように付勢する図示なき付勢部材が更に設けられていてもよい。スリット板１６０とマスク１６５との間で生じる摩擦によって、回転方向が逆転してスリット板１６０とマスク１６５とが完全に同期して回転するまでの時間が短縮される。

本実施例では、以上に示したように、一方向に回転している限りは光路を通過するスリット開口の幅が一定なので、例えば、一方向に回転している間にスリット開口の幅が変わってしまう場合と比べて、より効率的に眼底画像を撮影できる。すなわち、光量が不適切な走査が抑制されやすく、動画撮影などの連続撮影では、フレームレートを確保しやすい。あるいは、１枚当たりの撮影時間を短縮しやすくなるため、眼の動きによる歪みを抑制しやすい。

＜バリアフィルタ＞
図２に戻って光学系の説明を続ける。撮影装置１は、バリアフィルタ６１を更に有する。蛍光撮影時において、受光光学系１０ｂでは、励起光に基づく眼底からの蛍光が、撮像素子２８へ導かれる。バリアフィルタ６１は、受光光学系の独立光路上に配置され得る。バリアフィルタ６１は、励起光と同じ波長域の光を遮光し蛍光を通過させるような分光特性を持つ。一例として、本実施例では、自発蛍光撮影に適した分光特性をバリアフィルタ６１は有している。例えば、励起光である緑または青色の光を遮光し、それよりも長波長側の光を、撮像素子２８側に通過させる。これにより、自発蛍光が選択的に撮像素子２８へ受光される。その結果、眼底の自発蛍光画像が良好に得られる。撮影装置１は、バリアフィルタ６１を挿脱する駆動部６１a有していてもよい。また、バリアフィルタの挿脱は、例えば、制御部１００によって制御される。

＜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、撮像素子２８、光源４１、撮像素子４７、光源５１、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。

＜動作説明＞
次に、図９のフローチャートを参照し、撮影動作について説明する。

＜アライメント＞
撮影装置１は、被検者の顔が顔支持部９に対して配置され、顔検出カメラ１１０の撮影範囲に含まれることによって、自動的に撮影動作がスタートしてもよい。

まず、顔検出カメラ１１０と前眼部観察光学系４０とによる撮影が並行して行われるようになり、両者の撮影結果を用いたアライメント調整が実行される。

詳細には、制御部１００は、顔画像に含まれる左右眼の一方の位置を検出し、その位置情報に基づいて駆動部８を駆動させる。これにより、前眼部観察が可能な位置まで、撮影ユニット４の位置を調整する。

次に、前眼部正面画像に基づいて、アライメント基準位置が設定され、設定されたアライメント基準位置へとアライメントが誘導される。本実施例では、前眼部正面画像に基づいて被検眼Ｅと撮影ユニット３との位置関係が、制御部１００によって調整される。本実施例において、制御部１００は撮像素子４７からの信号に基づいて、前眼部観察像における瞳孔中心と、画像中心(本実施例では、撮影光軸Ｌの位置)とが略一致する位置関係を目標とする第１基準位置が、設定される。そして、第１基準位置からのアライメントずれを検出し、アライメントずれが解消される方向へと撮影ユニット４を上下左右方向へ移動させる。このとき、例えば、前眼部観察画像上における瞳孔中心と撮影光軸とのズレ量に基づいて第１基準位置とのアライメントずれが検出されてもよい。また、眼底撮影装置１が、例えば、角膜頂点にアライメント指標を投影するアライメント投影光学系を有している場合、アライメント指標と撮影光軸とのズレ量に基づいてアライメントずれが検出されてもよい。

また、制御部１００は、瞳孔Ｅｐに前眼部観察画像のピントが合うように撮影ユニット４を前後方向へ移動させる。これにより、装置から被検眼までの距離が、所定の作動距離に調整される。

このように、本実施例では、アライメント調整の結果として、被検眼と撮影ユニット４との位置関係が、被検眼の瞳上における受光領域Ｒの中心（つまり、撮影光軸）が瞳孔中心と一致するような位置（本実施例における第１基準位置）へと調整される。

＜眼底観察画像の取得および表示＞
続いて、制御部１００は、眼底観察画像の取得および表示を開始する。詳細には、制御部１００は、光源１１ｃ，１１ｄを同時に点灯させると共に、駆動部１５ｃの駆動を開始させ、眼底Ｅｒ上の所定の範囲で、スリット状の照明光が、繰り返し走査される。本実施例では、ホイール１５１を反時計回りに回転させることによって、第１スリット開口１６１を用いて、眼底観察画像は取得される。第１スリット開口１６１が光路を通過する毎に撮像素子２８から出力される信号に基づいて、眼底観察画が随時生成される。制御部１００は、眼底観察画像を、略リアルタイムな動画像として、モニタ１２０へ表示させる。

＜視度補正＞
次に、眼底観察画像に基づいて、照射光学系および受光光学系におけるフォーカス状態が調整される。本実施例では、アライメント完了後、視度補正光学系を駆動してフォーカス調整が行われる。このとき、本実施例では、照射側視度補正光学系１７と、受光側視度補正光学系２５との、両方が駆動される。

フォーカス調整処理において、制御部１００は、まず、光源５１を点灯することにより、眼底に対してスプリット指標の投影を開始する。制御部１００は、照射側視度補正量と受光側視度補正量とを一致させつつ補正量を変化させてデフォーカスを行う。また、制御部１００は、補正量が変化する毎に、スプリット指標の分離状態を眼底観察画像から検出し、スプリット指標が合致するまで、照射側視度補正量と受光側視度補正量とを調整する。このような調整の結果として、撮像面とスリット状部材１５ａ，１５ｂとの各々が、眼底と共役な位置関係となる。

＜撮影モードの選択および撮影＞
続いて、制御部１００は、撮影モードを選択し、撮影条件を撮影モードに応じて調整する。撮影モードは、例えば、検者からの指示に応じて選択される。制御部１００は、通常撮影モードと、蛍光撮影モードと、の間で撮影モードを選択してもよい。通常撮影モードは、眼底反射光に基づく眼底画像を撮影するために設定される。蛍光撮影モードは、蛍光眼底画像を撮影するために設定される。

本実施例において、制御部１００は、光源１１ａ，１１ｂから出射される光に関し、少なくとも波長に関する条件を、撮影モードに応じて調整すると共に、受光光学系１０ｂの光路に対するバリアフィルタ６１の挿脱に関する条件を調整する。

詳細には、通常撮影モードでは、光源１１ａ，１１ｂからＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色を同時に出射させて撮影を行う。また、受光光学系１０ｂの光路に対してバリアフィルタ６１を退避させる。更に、光路を第１エリアが通過する間の撮像素子２８の露光に基づいて、眼底画像を生成する。眼底上において、スリット状の撮影領域の幅が比較的狭く設定されることにより、対物レンズ２２等での反射によるアーチファクトが抑制された撮影画像を、撮影できる。

また、本実施例の蛍光撮影モードでは、光源１１ａ，１１ｂからＧ（緑）の１色を出射させて撮影を行う。また、受光光学系１０ｂの光路に対してバリアフィルタ６１を挿入させる。バリアフィルタ６１が挿入された結果、上述のアーチファクトを考慮する必要が無くなる。そこで、本実施例では、撮影トリガ信号に基づいてホイール１５１を時計回りに回転させることによって、第２スリット開口１６２を用いて、眼底蛍光画像を撮影する。つまり、通常撮影モードと比べて、スリット開口の幅を広くして、撮影が行われる。

本実施例では、眼底蛍光画像を撮影する際には、それ以前（眼底観察画像を取得していた際）に対して、ホイール１５１の回転方向が逆転される。回転を逆転してから、所望の回転速度となるまでタイムラグがある。そこで、眼底蛍光画像を撮影する場合は、レリーズ信号が出力されてから十分な時間が経過した後に眼底蛍光画像がキャプチャーされる。

なお、撮影の際、制御部１００は、観察用の光源１１ｃ，１１ｄからの発光を停止し、その後、撮影用の光源１１ａ，１１ｂを点灯させてもよい。この場合、光源１１ａ，１１ｂから照射される可視光に基づいて眼底の撮影画像が、撮影の結果として取得される。

＜変容例＞
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。

１ 眼底撮影装置
１０ 撮影光学系
１０ａ 照射光学系
１０ｂ 受光光学系
２２ 対物レンズ
１００ 制御部
１５０ オプティカルチョッパー
１６１，１６２ スリット開口
Ｅ 被検眼
Ｅｒ 眼底

Claims (6)

1. 被検眼の眼底に照明光を照射する照射光学系と、前記照明光の眼底からの戻り光を受光する撮像素子を含む受光光学系と、を備える撮影光学系を備え、前記撮像素子からの受光信号に基づいて眼底の正面画像である眼底画像を取得する眼底撮影装置であって、
   前記撮影光学系は、
   眼底上における撮影領域をスリット状に形成するためのスリット開口と遮光部とを備えるスリット形成部と、
   前記スリット開口の長辺が前記照明光および前記戻り光のうち少なくともずれかの光束を横切る方向に、前記スリット形成部を移動させる駆動部と、を備え、
   前記スリット形成部における前記遮光部と前記スリット開口との面積比を、前記スリット形成部に作用してメカニカルに切換える切換機構を有する眼底撮影装置。
2. 前記駆動部は、前記スリット形成部の移動方向を逆転可能であり、
   前記切換機構は、前記スリット形成部における前記面積比を、前記移動方向の正逆に応じて切換える眼底撮影装置。
3. 前記スリット形成部は、スリット板と、前記スリット板に形成される開口を部分的に又は選択的に遮光するマスクと、が光軸に沿って重ねて配置されることで、前記スリット板と前記マスクとを介して前記スリット開口を形成し、
   前記切替機構は、前記移動方向の正逆に応じて前記スリット板と前記マスクとの位置関係を変更することで、前記面積比を切換える請求項１記載の眼底撮影装置。
4. 前記切替機構は、前記移動方向の正逆が切替わった際に、前記スリット板と前記マスクとに対する前記駆動部からの動力伝達を、前記スリット板と前記マスクとの間で所定移動量分遅らせる遅延発生機構である、請求項２記載の眼底撮影装置。
5. 前記スリット開口における前記面積比は、第１の面積比と、前記第１の面積比よりも前記スリット開口の割合が高い第２の面積比と、の間で切換可能であり、
   前記駆動部の駆動方向を制御して、前記第１の面積比での走査に基づく第１眼底画像を撮影画像として取得する第１撮影モードと、前記第２の面積比での走査に基づく第２眼底画像を撮影画像として取得する第２撮影モードと、の少なくとも２つの間で、撮影モードを切換える制御手段を、更に備える請求項１～４のいずれかに記載の眼底撮影装置。
6. 前記制御手段は、撮影モードに応じて少なくとも前記照明光の波長を変更することで、前記第１撮影モードにおいて、前記第１眼底画像として眼底のカラー画像を取得し、前記第２撮影モードにおいて、前記第２眼底画像として眼底の蛍光画像を取得する、請求項５記載の眼底撮影装置。

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