JP2022112181A - Ocular imaging apparatus - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、眼撮影装置に関する。 The present invention relates to an eye imaging device.
眼疾患の有無判断や眼の術後経過の診断などに際して、被検眼に投光して被検眼を撮影する技術がある。このような技術において、被検眼の撮影の際に被検眼からの反射光により撮影画像に輝点が生じ、観察したい箇所が撮影できない事態が生じる場合がある。このような場合に対応する技術には、特許文献1がある。特許文献1には、照明光投影光学系の照明光の角膜の鏡面反射光が対物レンズに入射しないように、被検眼の角膜の焦平面と略共役の位置にリングパターンを配置する技術が開示されている。
2. Description of the Related Art There is a technique of projecting light onto an eye to be inspected and taking an image of the eye to be inspected when determining the presence or absence of an eye disease or diagnosing the postoperative course of the eye. In such a technique, when the subject's eye is photographed, light reflected from the subject's eye may cause a bright spot in the photographed image, and a situation may occur in which a desired portion cannot be photographed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses a technique for dealing with such a case.
特許文献1の技術では、撮影画像における輝点の発生を防止できない場合があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、撮影画像における輝点の発生の可能性をより低減することを目的とする。
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 may not be able to prevent the occurrence of bright spots in a captured image.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to further reduce the possibility of occurrence of bright spots in a photographed image.
上記の目的を達成するため、眼撮影装置は、光源からの光を被検眼の眼底に投光する投光光学系と、前記眼底からの反射光により照明された前記被検眼を撮影する撮影光学系と、前記投光光学系に配置され、前記投光光学系を通過する光のうち、光軸を含む既定の範囲を遮光する遮光部と、を備え、前記光源の共役点は、前記被検眼の前方に存在する。 In order to achieve the above object, an eye photographing apparatus includes a projection optical system for projecting light from a light source onto the fundus of an eye to be inspected, and photographing optics for photographing the eye illuminated by light reflected from the fundus. and a light shielding unit disposed in the light projecting optical system for blocking a predetermined range including the optical axis of the light passing through the light projecting optical system, wherein the conjugate point of the light source It exists in front of the optometry.
これにより、眼撮影装置においては、遮光部により被検眼に投光される光のうちの光軸周囲の部分が遮光され、被検眼からの光軸に平行な反射光が抑制される。また、光源の共役点が投光光学系から被検眼に投光される光の進行方向における被検眼よりも手前側に存在することで、被検眼からの光軸に平行な反射光がさらに抑制される。これにより、眼撮影装置は、撮影画像における輝点の発生の可能性をより低減することができる。 Accordingly, in the eye photographing apparatus, the light shielding portion shields the portion of the light projected onto the eye to be inspected around the optical axis, thereby suppressing the reflected light parallel to the optical axis from the eye to be inspected. In addition, since the conjugate point of the light source is located on the front side of the subject's eye in the traveling direction of the light projected from the projection optical system to the subject's eye, reflected light parallel to the optical axis from the subject's eye is further suppressed. be done. As a result, the eye photographing device can further reduce the possibility of bright spots occurring in the photographed image.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)眼撮影装置の構成:
(2)被検眼の撮影:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described according to the following order.
(1) Configuration of eye imaging device:
(2) Imaging of eye to be examined:
(3) Other embodiments:
(1)眼撮影装置の構成:
図1は、本実施形態にかかる眼撮影装置1の光学系を模式的に示す図である。
本発明の一実施形態にかかる眼撮影装置1は、種々の態様で構成されてよく、例えば、光学系を備えるヘッド部と本体部とを備える構成を想定する事ができる。例えば、本体部は机等の設置部位に設置され、ヘッド部は本体部に対して相対的に移動可能である。本体部には、眼撮影装置の各部を制御し、また、検査部の状態を分類する制御部が含まれる。ヘッド部は、眼撮影装置に対して相対的に移動可能であり、ヘッド部の移動によって被検眼に対してアライメントが行われる。むろん、当該眼撮影装置の態様は一例であり、他にも種々の態様であってよい。
(1) Configuration of eye imaging device:
FIG. 1 is a diagram schematically showing an optical system of an
The
眼撮影装置1の光学系は、検査対象の検査部を撮影可能であればよく、この限りにおいて、その配置や光学部品等は限定されない。なお、本実施形態においては、図1の右上に示すように、被検眼Eを有する被検者から見た方向を基づいて上下左右前後を表現する。図面の手前側が上方向、奥側が下方向である。なお、本実施形態にかかる眼撮影装置1は、これらの方向にX方向、Y方向、Z方向を対応づけている。本実施形態において、前後方向はZ軸方向であり後方が+Z方向、上下方向はY軸方向であり上方が+Y方向、左右方向はX軸方向であり左方が+X方向である。むろん、各方向と軸との対応関係や正負の方向は異なっていてもよい。
The optical system of the
本実施形態においては、被検眼Eに対して複数の検査に適用可能であり、検査の一部として、撮影画像から水晶体の濁りを検査する検査がある。眼撮影装置1は、各種の検査のために被検眼の画像を撮影する機能を有している。眼撮影装置1は、例えば、徹照法により被検眼Eを撮影する機能を有している。本実施形態においては、被検眼Eの正面から投光した光によって撮影を行う。
The present embodiment can be applied to a plurality of examinations for the subject's eye E, and as part of the examination, there is an examination for examining the turbidity of the lens from the photographed image. The
図2は、眼撮影装置1の構成を光学系等への制御に着目して示すブロック図である。眼撮影装置1は、本体部B、ヘッド部Hを備える。本体部Bは、ヘッド部HをXYZ方向に移動させるXYZ駆動制御部91、制御部90の制御処理において利用されるメモリ92を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
また、ヘッド部Hは、被検眼Eの眼底に対して投光するための投光光学系10、撮影を行うための撮影光学系20、X-Y方向のアライメントを行うためのX-Yアライメント光学系30、Z方向のアライメントを行うためのZアライメント光学系40、固視状態を実現するための固視光学系50を備えている。
The head portion H also includes a light projecting
(投光光学系)
図1においては、被検眼Eの角膜頂点から前方を見た場合の方向と、ヘッド部Hの内部で前後方向に延びる撮影光学系20の光軸Ocとが一致するようにして各光学系の位置を示している。光軸Ocは、被検眼E側の末端における投光光学系10の光軸でもある。投光光学系10は、光源10aと、レンズ10bと、遮光部10cと、ハーフミラー10dと、レンズ10eとを含む。図1に示されるように、光源10aから延びる光軸O1上に、レンズ10b、遮光部10cと、ハーフミラー10dとが備えられる。ハーフミラー10dは、レンズ10b、遮光部10cを通過した光源10aの出力光が、光軸Oc方向に反射するように配向されている。光源10aの出力光は、レンズ10b、遮光部10cを通過し、ハーフミラー10dで反射した後で、レンズ10eを通過し、被検眼Eに照射される。本実施形態において、光源10aは、赤外光を発する光源である。ただし、光源10aは、可視光等の他の光を発する光源であってもよいし、赤外光に加えて可視光等の他の光を含む光を発する光源でもよい。
(projecting optical system)
In FIG. 1, each optical system is arranged so that the direction when looking forward from the corneal vertex of the subject's eye E coincides with the optical axis Oc of the photographing
遮光部10cは、光源10aからの光の一部を遮光する円盤状の部材であり、例えば、ガラス、プラスチック等の材料からなる。ただし、遮光部10cは、矩形の板状等の円盤状と異なる形状の部材であってもよい。遮光部10cは、円状の表面が光軸O1に垂直になり、且つ、円状の表面の中心を光軸O1が通るように、光軸O1上に配置されている。
The light blocking
図3は、遮光部10cの円状の表面を示す図である。遮光部10cの円状の表面は、遮光性のある塗料がコーティングされた遮光領域101、103、光が透過する透過領域102を含む。遮光領域101は、遮光部10cの円状の表面の中心を中心とした既定のサイズの円状の領域である。透過領域102は、遮光領域101を囲むリング状の領域である。遮光領域103は、透過領域102を囲むリング状の領域である。光源10aの出力光は、レンズ10bを通過した後、遮光部10cの遮光領域101、103で遮光される。遮光領域101によって光源10aからの光のうち、光軸O1を中心とした円状の範囲が遮光される。また、遮光領域103によって光源10aからの光のうち、光軸O1を中心とする既定の径の円の外部の範囲が遮光される。そして、透過領域102を透過した光が、遮光部10c以降に進む。
FIG. 3 is a diagram showing the circular surface of the
このように、遮光部10cにより光源10aからの光のうち光軸O1の周囲の円状の領域が遮光されることで、光源10aからの光が被検眼Eの角膜頂点の近傍に入射される光が遮光され、角膜頂点の近傍からの反射光を低減できる。これにより、被検眼Eの角膜頂点の近傍からの光軸Ocに平行な反射光の発生の可能性を低減でき、結果として、撮影画像におけるこのような反射光による輝点の発生の可能性を低減できる。
In this way, the light from the
本実施形態では、遮光部10cは、投光光学系10において被検眼Eの角膜頂点と共役となる位置に配置される。そのため、透過領域102を透過する光の形状と、被検眼Eの角膜頂点での光の形状と、が等しくなる。これにより、角膜頂点で生じる輝点と同じ大きさおよび形状の円形で遮光領域101を形成すれば、角膜頂点の近傍からの反射光が光軸に沿って反射し撮影光学系20に入ることを防ぐことで輝点が生じる可能性を低減し、かつ、過度に遮光しないように構成することができる。また、本実施形態では、図5で後述するように、投光光学系10は、投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼の前方に位置するように調整されている。すなわち、共役点Cは、光軸Oc上で眼撮影装置1から見て、被検眼Eよりも手前に位置する。
In this embodiment, the
(撮影光学系)
撮影光学系20は、前後方向に延びる光軸Oc上に、撮像素子20aと、レンズ20b、10eと、を備えている。このように、眼撮影装置1では、撮影光学系20と投光光学系10とは、レンズ10eを共有している。これにより、撮影光学系20と投光光学系10とそれぞれでレンズを含む場合に比べて、用意するレンズの数が少なくて済み、更に、眼撮影装置1を小型化できる。光軸Ocは、撮像素子20aおよびレンズ20b、20cの中心を通る直線状の軸であり、被検眼Eが既定の位置にアライメントされた場合に角膜頂点を通ることが想定されている。
(Photography optical system)
The imaging
投光光学系10によって光が被検眼Eに投光された場合、投光された光が被検眼Eの眼底に当たって反射される。この反射光は、被検眼Eを内部から照明する。このようにして照明された被検眼Eからの光が光軸Ocに沿って進行し、レンズ10e、レンズ20bを通って撮像素子20aに受光される。これにより、被検眼Eが撮影される。本実施形態において、撮像素子20aは、画素毎にRGB(R:赤、G:緑、B:青)の各色の強度を検出してカラー画像を生成する撮像素子である。
When light is projected onto the subject's eye E by the light projecting
図1において、レンズ20bは模式的に表現されている。本実施形態にけるレンズ20bは、オートフォーカス機能を実現する図示しないオートフォーカス機構によって構成されている。すなわち、レンズ20bは、光軸Oc方向に移動可能な1個以上のレンズを備えており、制御部90は、撮影光学系20に制御信号を出力することによって被検眼Eの像が結像する光軸Oc方向の位置を変化させることができる。本実施形態においては、レンズ20bの位置を変化させた複数の画像を撮影し、最も画質がよい画像を取得することでオートフォーカスを実現する。なお、画質は、画質がよいほど合焦状態がよくなるように評価できればよく、例えば、コントラストや輝度が大きいほど画質がよいと評価する構成等を採用可能である。
In FIG. 1, the
制御部90は、撮影が開始されると、撮影光学系20のレンズ20bを含むオートフォーカス機構を制御し、既定の移動開始位置から移動終了位置までレンズ20bを移動させながら、所定周期で撮像素子20aによる撮影を行う。そして、制御部90は、被検眼Eの検査部を含む既定の領域(例えば、矩形の領域)におけるフォーカスを合わせるための制御を行う。本実施形態においては、画質に基づいて合焦状態を判定するため、制御部90は、検査部を含む領域内の画質を画像間で比較し、最も画質がよい画像を取得してメモリ92に記録する。この結果、検査部に合焦した画像を記録することができる。
When the photographing is started, the
むろん、オートフォーカスの方式については、種々の方式が採用されてよい。このように、オートフォーカスを実行可能な構成によれば、自動で鮮明な画像を撮影することが可能であり、検査が容易になる。また、ユーザーは、検査部の差異に応じて画像内の異なる位置に対して合焦させるべきであることを意識することなく、検査部が鮮明に撮影された画像を利用することが可能になる。 Of course, various methods may be adopted for the autofocus method. Thus, according to the configuration capable of autofocusing, it is possible to automatically capture a clear image, which facilitates inspection. In addition, the user can use the image in which the inspecting part is clearly captured without being aware that different positions in the image should be focused according to the difference of the inspecting part. .
(X-Yアライメント光学系)
X-Yアライメント光学系30は、X-Yアライメント用光源30aと、レンズ30bと、ハーフミラー30cを備えている。X-Yアライメント光学系30においては、光軸Ocと垂直な方向において、遠方側からX-Yアライメント用光源30a、レンズ30b、ハーフミラー30cの順に配置されている。X-Yアライメント用光源30aは、その光軸が光軸Ocと垂直になるように向けられている。本実施形態では、X-Yアライメント光学系30の光軸は、X軸に平行である。すなわち、X-Yアライメント光学系30の各要素(X-Yアライメント用光源30a、レンズ30b、ハーフミラー30c)は、X軸に平行に並んでいる。ただし、X-Yアライメント光学系30の光軸は、光軸Ocに垂直であれば、X軸に平行でなくてもよい。例えば、X-Yアライメント光学系30の光軸は、Y軸に平行であってもよい。すなわち、X-Yアライメント光学系30の各要素は、Y軸に平行に並んでいてもよい。
(XY alignment optical system)
The XY alignment
ハーフミラー30cは、レンズ30bを通過したX-Yアライメント用光源30aの出力光が、光軸Oc方向に反射するように配向されている。従って、X-Yアライメント用光源30aから出力された出力光は、レンズ30bを通過し、ハーフミラー30cで反射され、被検眼Eに達して反射される。被検眼Eで反射された反射光は、光軸Ocに沿って進み、ハーフミラー30cを通過し、レンズ10e、ハーフミラー10d、レンズ20bを通過して撮像素子20aに受光される。
The
本実施形態においては、X-Y平面内(上下左右方向の平面内)において被検眼Eの角膜頂点が、光軸Oc上に存在する場合に、X-Yアライメント用光源30aの出力光が撮像素子20aの基準位置(例えば中央)になるように、X-Yアライメント光学系30が設計されている。従って、撮像素子20aで検出された輝点の位置と、基準位置との関係を特定すれば、被検眼Eの角膜頂点が光軸Oc上になるようにヘッド部Hを移動させるべきX-Y平面内での方向および移動量を特定することができる。
In the present embodiment, when the corneal vertex of the subject's eye E exists on the optical axis Oc in the XY plane (in the plane in the vertical and horizontal directions), the output light of the XY
そこで、制御部90は、X-Yアライメントを行う際、X-Yアライメント光学系30を制御してX-Yアライメント用光源30aを点灯させる。以下では、アライメント用の光源から出力された光を、アライメント光とする。この状態で、制御部90は、撮影光学系20が備える撮像素子20aによってX-Yアライメント用光源30aが出力したアライメント光を検出する。そして、制御部90は、アライメント光の検出結果を参照し、ヘッド部Hの移動方向および移動量を特定する。XYZ駆動制御部91は、ヘッド部Hを光学系とともにXYZ方向に移動させる機構を備えている。そこで、制御部90は、ヘッド部Hの移動方向および移動量をXYZ駆動制御部91に指示する。この結果、ヘッド部Hおよびその内部の光学系が一体となって移動し、被検眼Eに対してX-Y方向にアライメントされる。
Therefore, when performing XY alignment, the
(Zアライメント光学系)
Zアライメント光学系40は、Zアライメント用光源40aと、レンズ40b、40cと、位置検出センサ40dを備えている。Zアライメント光学系40においては、光軸Ocに対して水平面内で角度γの方向に光軸が向くようにZアライメント用光源40aがヘッド部Hに取り付けられる。さらに、Zアライメント光学系40においては、光軸Ocに対して水平面内で角度δの方向に傾斜した光軸に沿って、被検眼E側から順にレンズ40b、40c、位置検出センサ40dが並んでいる。
(Z alignment optical system)
The Z alignment
本実施形態において、角度γと角度δとは同一であり、被検眼Eの角膜頂点が、光軸Oc上であり、かつ、Z方向の既定位置に存在する場合に、Zアライメント用光源40aの出力光が位置検出センサ40dの基準位置(例えば中央)になるように、Zアライメント光学系40が設計されている。従って、位置検出センサ40dで検出された輝点の位置と、基準位置との関係を特定すれば、被検眼Eの角膜頂点が光軸Oc上であり、かつ、Z方向の既定位置に存在するようにヘッド部Hを移動させるべきZ軸上での移動方向および移動量を特定することができる。
In the present embodiment, when the angles γ and δ are the same, and the corneal vertex of the eye to be examined E is on the optical axis Oc and at a predetermined position in the Z direction, the Z
そこで、制御部90は、Zアライメントを行う際、Zアライメント光学系40を制御してZアライメント用光源40aを点灯させる。この状態で、制御部90は、位置検出センサ40dによってZアライメント用光源40aが出力したアライメント光を検出する。そして、制御部90は、当該アライメント光の検出結果を参照し、ヘッド部Hの移動方向および移動量を特定する。XYZ駆動制御部91は、内部の光学系等を一体としてヘッド部HをXYZ方向に移動させる機構を備えている。そこで、制御部90は、ヘッド部Hの移動方向および移動量をXYZ駆動制御部91に指示する。この結果、ヘッド部Hおよびその内部の光学系が一体となって移動し、被検眼Eに対してZ方向にアライメントされる。
Therefore, when performing Z alignment, the
(固視光学系50)
固視光学系50は、固視用光源50aと、固視標50bと、レンズ50cと、ハーフミラー50dと、を備えている。固視光学系50においては、光軸O1と垂直な方向において、遠方側から固視用光源50a、固視標50b、レンズ50c、ハーフミラー50dの順に配置されている。固視用光源50aは、その光軸が光軸O1と垂直になるように向けられている。ハーフミラー50dは、レンズ50cおよび固視標50bを通過した固視用光源50aの出力光が、光軸O1方向に反射するように配向されている。
(Fixation optical system 50)
The fixation
固視標50bは、ピンホールと拡散板(拡散板は省略されてもよい)を備えている。以上の構成において、固視用光源50aから出力された出力光は、固視標50bの拡散板およびピンホールを通過し、レンズ50cを通過し、ハーフミラー50dで反射され、被検眼Eに到達し、被検眼Eの網膜上で結像する。そのため、固視標50bのピンホールは被検眼Eの眼底の位置と共役になる。なお、図1に示す光学系においては、レンズ等の配置は模式図であり、実際の配置と異なり得る。被検眼Eは、固視標50bを通過した光を固視することで固視状態となる。
The
(2)被検眼の撮影:
眼撮影装置1による被検眼Eの撮影の詳細を説明する。図4は、被検眼の撮影処理のフローチャートである。制御部90は、被検眼Eを有する検査対象者が頭部をヘッド部Hに配置させた状態で、図4の処理を開始する。
(2) Imaging of eye to be examined:
Details of photographing of the subject's eye E by the
S100において、制御部90は、検査対象者が頭部をヘッド部Hに配置させた状態で、X-Yアライメント光学系30、Zアライメント光学系40を用いて、ヘッド部Hを被検眼Eに対してアライメントするための移動量、移動方向を求める。そして、制御部90は、求めた移動量、移動方向に基づいて、XYZ駆動制御部91を用いて、ヘッド部Hを移動させることでヘッド部Hを被検眼Eに対してアライメントする。
S105において、制御部90は、固視光学系50の固視用光源50aを点灯させ、固視用光源50aからの光を被検眼Eに照射することで、固視状態への遷移を促す。検査対象者は、被検眼Eに照射された光を固視することで、固視状態となる。
In S100, the
In S105, the
S110において、制御部90は、投光光学系10の光源10aを点灯させることで、光源10aから出力される光L1を被検眼Eの眼底に投光する。すなわち、光源10aから出力された光L1は、角膜から被検眼Eに入射し、被検眼Eの眼底に照射される。そして、被検眼Eの眼底からの反射光により被検眼Eは照明される。
ここで、図5を用いて、光L1が光源10aから出力され、被検眼Eに照射されるまでの経過を説明する。図5に示すように、光源10aから出力された光L1は、レンズ10bを通過し、遮光部10cにおいて光軸O1を中心とした円状の部分が遮光される。そして、遮光された光L1は、ハーフミラー10dで反射して、光軸Oc上の被検眼Eの方向に進む。光L1は、レンズ10eを通過した後で、投光光学系10における光源10aの共役点Cに集約し、その後、被検眼Eの角膜に照射される。図5に示すように、本実施形態では、投光光学系10は、投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼の前方に位置するように調整されている。
In S110, the
Here, the progress until the light L1 is output from the
ここで、図6に、投光光学系10における光源10aの共役点Cが、光軸Oc上で被検眼の後方に位置する構成を比較例として示す。この場合、光L1は、被検眼Eに入射する際、図7Aに示すように、被検眼Eの角膜頂点に向かって(光軸Ocに向かって収束するように)入射する。そのため、光L1が被検眼Eの角膜で反射することで、図7Aに示すように、光軸Ocと平行な方向への反射光R1が生じる可能性がある。このような光軸Ocと平行な方向への反射光R1が、撮影光学系20に入射すると撮影画像に輝点が生じやすくなる。
Here, FIG. 6 shows, as a comparative example, a configuration in which the conjugate point C of the
対して、本実施形態では、投光光学系10における光源10aの共役点Cは、光軸Oc上で被検眼の前方に位置する。この場合、光L1は、被検眼Eに入射する際、図7Bに示すように、被検眼Eの角膜の周辺部分に向かって(光軸Ocから拡散するように)入射する。そのため、光L1が被検眼Eの角膜で反射することで、図7Bに示すように、光軸Ocから離れる方向への反射光R2が生じる。すなわち、光L1が被検眼Eで反射する場合に光軸Ocと平行な方向への反射光が生じにくくなる。本実施形態においては、以上の構成により、撮影画像における輝点の発生の可能性を低減できる。
In contrast, in the present embodiment, the conjugate point C of the
また、本実施形態では、投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼Eの前方10mm以上100mm以内の位置に存在するように調整されている。投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼Eから離れるほど、光源10aから出力され被検眼Eに照射される光L1は、光軸Ocに平行な光に近づく。
Further, in the present embodiment, the conjugate point C of the
ここで、図8を用いて、仮に光L1が光軸Ocに平行な状態で角膜頂点と異なる場所から被検眼Eに入射するとした場合について説明する。この場合、被検眼E内部の組織の屈折率は、空気の屈折率よりも大きいため、光L1が被検眼Eに入射する際の屈折角βは、光L1が被検眼Eに入射する際の入射角αよりも小さい。そのため、図8に示すように、入射後の光L1'の進行方向は、入射前の光L1に比べて光軸Oc側に傾く。投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼Eから離れるほど、被検眼Eに入射する光L1の状態は、図8のように光軸Ocと平行な状態に近づくこととなる。そのため、投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼Eから離れすぎると、光L1は、被検眼Eに入射後に光軸Ocに収束するように進行する。これにより、被検眼Eの眼底における光L1が照射される領域の面積は、非常に少なくなる。このように、共役点Cが被検眼Eから離れすぎると、被検眼Eの眼底において照らされる面積が非常に少なくなるため、眼底状態(例えば、血管等)の影響を受けやすく、眼底からの反射光により被検眼Eの照明を均一に行うことが困難である。図9Aに、被検眼Eの代わりに模擬眼E'を配置し、共役点Cを光軸Oc上で模擬眼E'から十分に離した場合の状況を示す。また、図9Aの状況において、模擬眼E'として、屈折度数+10D、0D、-10Dの模擬眼それぞれを用いた場合における模擬眼E'の眼底に対する光L1の照明状態を図9Bに示す。図中の着色箇所が光が当たっている領域を示す。
Here, with reference to FIG. 8, a case will be described in which the light L1 is incident on the subject's eye E from a position different from the corneal vertex while being parallel to the optical axis Oc. In this case, since the refractive index of the tissue inside the eye E to be examined is higher than the refractive index of air, the angle of refraction β when the light L1 enters the eye E is the angle β when the light L1 enters the eye E. smaller than the incident angle α. Therefore, as shown in FIG. 8, the traveling direction of the light L1′ after incidence is tilted toward the optical axis Oc compared to the light L1 before incidence. As the conjugate point C of the
また、投光光学系10における光源10aの共役点Cの位置が被検眼Eに近すぎる場合、光源10aからの光L1がXY平面上で十分な広さに広がらないまま被検眼Eに入射する。さらに、光L1のうち被検眼Eの角膜頂点の周囲の部分は、遮光部10cにより遮光される。そのため、共役点Cが被検眼Eに近すぎると、被検眼Eに入射する光L1の径方向の幅が、非常に狭くなってしまい、角膜頂点を避けながら効率良く眼底に光を照射することが困難となる。図10Aに被検眼Eの代わりに模擬眼E'を配置し、共役点Cが光軸Oc上で模擬眼E'から7mmの位置に存在する状況を示す。また、図10Aの状況において、模擬眼E'として、屈折度数+10D、0D、-10Dの模擬眼それぞれを用いた場合における模擬眼E'の眼底に対する光L1の照明状態を図10Bに示す。
Further, when the position of the conjugate point C of the
発明者らは、投光光学系10における各要素を調整することで、投光光学系10における光源10aの共役点Cの位置を調整しながら、撮影光学系20を用いて被検眼Eを撮影する実験を行った。実験の結果、発明者らは、投光光学系10における光源10aの共役点Cの位置が、光軸Oc上で被検眼Eの前方10mm以上100mm以内の範囲に存在する場合、被検眼Eの観察が容易なほど鮮明に画像を撮影できるとの知見を見いだした。本実施形態では、この知見に基づいて、投光光学系10における光源10aの共役点Cが光軸Oc上で被検眼Eの前方10mm以上100mm以内の位置に存在するように、投光光学系10が調整されている。
図11Aに被検眼Eの代わりに模擬眼E'を配置し、共役点Cが光軸Oc上で模擬眼E'から15mmの位置に存在する状況を示す。また、図11Aの状況において、模擬眼E'として、屈折度数+10D、0D、-10Dの模擬眼それぞれを用いた場合における模擬眼E'の眼底に対する光L1の照明状態を図11Bに示す。図11Bにおいて、図9B、図10Bに比べて、眼底におけるより広い領域が照明されていることが示されている。
The inventors photograph the subject's eye E using the imaging
FIG. 11A shows a situation in which a simulated eye E' is arranged instead of the subject's eye E, and a conjugate point C exists at a position of 15 mm from the simulated eye E' on the optical axis Oc. FIG. 11B shows the illumination state of the light L1 on the fundus of the simulated eye E′ when simulated eyes with refractive powers of +10D, 0D, and −10D are used as the simulated eye E′ in the situation of FIG. 11A. In FIG. 11B, it is shown that a wider area of the fundus is illuminated compared to FIGS. 9B and 10B.
図4の説明に戻る。
S115において、制御部90は、S110で光L1が照射された眼底からの反射光により照明された被検眼Eからの光を、撮影光学系20の撮像素子20aを用いて受光し、被検眼Eの画像を撮影する。
Returning to the description of FIG.
In S115, the
以上の構成により、眼撮影装置1においては、遮光部10cにより被検眼Eに照射される光L1のうちの光軸Oc周囲の部分が遮光され、角膜頂点の近傍からの光軸Ocに平行な反射光が抑制される。また、光源10aの共役点Cが被検眼Eの前方(光軸Oc上で眼撮影装置1から見て被検眼Eよりも手前側)に存在することで、被検眼Eからの光軸Ocに平行な反射光がさらに抑制される。これにより、眼撮影装置1は、撮影画像における輝点の発生の可能性をより低減することができる。
With the above configuration, in the
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、投光光学系からの光を遮光する遮光部を備え、光源の共役点が被検眼の前に位置する構成である限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、眼撮影装置は、上述のようにヘッド部と本体部とを備える構成に限定されず、他にも種々の要素を備える装置であってよい。また、光学系の構成も一例であり、他にも種々の光学系が採用されてよい。例えば、眼撮影装置は、上述の実施形態で説明した光学系と異なる光学系を備えてもよい。眼撮影装置は、例えば、スリット光を被検眼に投光するスリット投影光学系、白色光、青色光を被検眼に投光する照明光学系、赤外線を被検眼に投光する赤外線光学系等を備えてもよい。眼撮影装置は、眼屈折力、角膜曲率、角膜形状、眼圧等の眼特性測定装置と組み合わされた装置であってもよい。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention. Various embodiments can also be adopted. For example, the eye imaging device is not limited to the configuration including the head portion and the body portion as described above, and may be a device including various other elements. The configuration of the optical system is also an example, and various other optical systems may be adopted. For example, the eye imaging device may comprise an optical system different from the optical system described in the above embodiments. The eye imaging apparatus includes, for example, a slit projection optical system that projects slit light onto the subject's eye, an illumination optical system that projects white light and blue light onto the subject's eye, an infrared optical system that projects infrared light onto the subject's eye, and the like. You may prepare. The eye imaging device may be a device combined with a device for measuring eye characteristics such as eye refractive power, corneal curvature, corneal shape and intraocular pressure.
上述の実施形態では、遮光部10cの遮光領域101は、光軸Ocを中心とする円状の領域である。ただし、遮光領域101は、光軸Ocを含む領域であれば、矩形状、三角形状等の他の形状の領域であってもよい。
また、上述の実施形態では、遮光部10cは、投光光学系10における被検眼Eの角膜頂点と共役の位置に配置される。ただし、遮光部10cは、投光光学系10における被検眼Eの他の部位と共役の位置に配置されることとしてもよい。例えば、遮光部10cは、被検眼Eにおける角膜頂点から既定の距離(例えば、1mm等)だけ後方の部分と共役の位置に配置されてもよい。
In the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、遮光部10cは、投光光学系10において被検眼Eの角膜頂点と共役の位置に配置される。ただし、遮光部10cは、投光光学系10において被検眼Eの何れの部位とも共役でない位置に配置されてもよい。
また、上述の実施形態では、遮光部10cは、表面がコーティングされた円盤状の部材であるとした。ただし、遮光部10cは、透過性のあるリング状の部材の中空部に、透過性のない円盤状の部材をはめ合わせたもの等の他の部材であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では、投光光学系10は、投光光学系10における光源10aの共役点が光軸Oc上で被検眼Eから10mm以上100mm以内の位置に存在するよう調整される。ただし、投光光学系10は、投光光学系10における光源10aの共役点が光軸Oc上で被検眼Eから10mm未満の位置、100mmよりも遠い位置の何れかに存在するよう調整されてもよい。
In the above-described embodiment, the projection
また、上述の実施形態では、投光光学系10と、撮影光学系20と、は、光学素子の
一部であるレンズ10eを共有する。ただし、投光光学系10と、撮影光学系20と、は、光学素子を共有しなくてもよい。その場合、例えば、光軸Oc上の被検眼Eとレンズ10eとの間の位置にハーフミラーを設けて、このハーフミラーによって被検眼Eからくる光軸Ocに沿った光を光軸Ocに垂直な方向に反射させる。そして、このハーフミラーによって反射された光の進行方向にそって撮影光学系を設けるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the projection
遮光部は、光軸を中心とする円状の範囲を遮光すればよい。眼球は、略球状であるため、投光される光の光軸と被検眼との交点の周囲において、光軸に平行な反射光が生じやすい範囲は、円状に広がっている。そのため、遮光部により矩形状等の円状と異なる形状の範囲を遮光すると、反射光の原因となる可能性が微小な光までも遮光してしまう事態が生じる。遮光部は、光軸を中心とする円状の範囲を遮光することで、このような事態の発生の可能性を低減できる。
撮影光学系は、投光光学系から投光された光の光軸に沿って、被検眼からくる光を受光し、撮影すればよい。
The light shielding portion may shield a circular range centered on the optical axis. Since the eyeball has a substantially spherical shape, a range in which reflected light parallel to the optical axis is likely to occur spreads circularly around the intersection of the optical axis of the projected light and the eye to be examined. Therefore, when a range of a shape different from a circle, such as a rectangle, is shaded by the light shielding portion, even light with a very small possibility of causing reflected light is shielded. The light shielding portion shields a circular range centered on the optical axis, thereby reducing the possibility of occurrence of such a situation.
The imaging optical system may receive the light coming from the subject's eye along the optical axis of the light projected from the projection optical system and take an image.
1…眼撮影装置、10…投光光学系、10a…光源、10b…レンズ、10c…遮光部、10d…ハーフミラー、10e…レンズ、20…撮影光学系、20a…撮像素子、20b…レンズ、30…X-Yアライメント光学系、30a…X-Yアライメント用光源、30b…レンズ、30c…ハーフミラー、40…Zアライメント光学系、40a…Zアライメント用光源、40b…レンズ、40c…レンズ、40d…位置検出センサ、50…固視光学系、50a…固視用光源、50b…固視標、50c…レンズ、50d…ハーフミラー、90…制御部、91…XYZ駆動制御部、92…メモリ、H…ヘッド部、B…本体部、Oc…光軸、O1…光軸、L1…光
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記眼底からの反射光により照明された前記被検眼を撮影する撮影光学系と、
前記投光光学系に配置され、前記投光光学系を通過する光のうち、光軸を含む既定の範囲を遮光する遮光部と、
を備え、
前記光源の共役点は、前記被検眼の前方に存在する眼撮影装置。 a projection optical system that projects light from a light source onto the fundus of the eye to be examined;
a photographing optical system for photographing the subject's eye illuminated by reflected light from the fundus;
a light shielding unit arranged in the light projecting optical system for blocking a predetermined range including an optical axis out of the light passing through the light projecting optical system;
with
The eye photographing apparatus in which the conjugate point of the light source exists in front of the eye to be examined.
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