JP2022157209A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで被観察部位の観察像の劣化を低減可能な眼科装置を提供する。【解決手段】被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、照明系から被観察部位に照射される照明光を偏向して、被観察部位内で照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、光スキャナが照明光を偏向している間、照明光の偏向に応じて被観察部位内で移動する照明領域からの戻り光を受光する受光系と、を備え、照明系及び受光系の双方の歪曲収差が同一の種類である。【選択図】図９

Description

本発明は、照明用の光学系と受光用の光学系とを備える眼科装置に関する。

被検眼の眼底の撮影を行うスリットスキャン方式の眼底カメラ（眼科装置）が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の眼底カメラは、照明系から眼底にスリット光（照明光）を照射しながら、光スキャナを用いて眼底に照射するスリット光を偏向させる。またこの偏向と同時に眼底カメラは、眼底内で移動するスリット光の照明領域からの戻り光を受光系に導き、この戻り光を、受光系に配置された撮像素子の受光面に入射させる。撮像素子は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型で且つローリングシャッタ機能を有しており、照明領域の移動に伴い受光面内で移動する戻り光の入射領域に対して局所的な受光領域を追従させながら、受光領域での戻り光の撮像を連続して行う。これにより、不要な散乱光の影響を抑えた眼底像（観察像）が得られる。

特許第５７３５２１１号公報

図１１は、特許文献１に記載のスリットスキャン方式の眼底カメラの課題を説明するための説明図である。なお、図１１では、Ｘ方向に平行なスリット光のＹ方向の偏向に応じて、撮像素子４４の受光面４４ａに入射する戻り光の入射領域Ｒ１ＢがＹ方向に移動し、さらにこの入射領域Ｒ１Ｂに対して撮像素子４４の受光領域Ｒ２Ｂが追従している。

上記特許文献１に記載の眼底カメラで良好な眼底像を取得するためには、照明系及び受光系の歪曲収差を考慮する必要がある。ここで、例えば走査型レーザ顕微鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope：ＳＬＯ）では、照明系及び受光系の大部分が共通であり（特開２０２０－１４２１１９号公報参照）、照明光及び戻り光は共通の光学系を通る。このため、ＳＬＯでは、照明系及び受光系の歪曲収差の影響はほぼキャンセルされる。

しかしながら、上記特許文献１に記載のスリットスキャン方式の眼底カメラでは、照明系及び受光系に占める共通の光学系の割合がＳＬＯよりも低いため、照明系及び受光系の歪曲収差がＳＬＯのようにキャンセルされない。この場合には、受光面４４ａ上の入射領域Ｒ１Ｂ（スリット光のパターン像）に歪みが発生することで、入射領域Ｒ１Ｂと受光領域Ｒ２Ｂとが一致しなくなるおそれ、すなわち受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂが包含されないおそれがある。

受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂが包含されないと、受光領域Ｒ２Ｂ上で十分な照明光量が確保されなくなる。このため、図１１に示すように、受光領域Ｒ２ＢのＹ方向の幅ＷＡを大きく広げて、入射領域Ｒ１Ｂと受光領域Ｒ２Ｂとを一致させる、すなわち受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂを包含させる必要がある。しかしながら、この場合には、眼底像のＳ／Ｎ比（signal-noise ratio）が劣化したり、ゴースト及びフレアの影響が大きくなったりすることで、眼底像が劣化してしまう。

そこで、照明系及び受光系の双方の歪曲収差を極力低減させることが考えられるが、この場合には、照明系及び受光系のレンズ数を増加させたり、レンズの加工精度や組み立て精度を向上させたりする必要がある。その結果、コストが増加してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、低コストで被観察部位の観察像の劣化を低減可能な眼科装置を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための眼科装置は、被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、照明系から被観察部位に照射される照明光を偏向して、被観察部位内で照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、光スキャナが照明光を偏向している間、照明光の偏向に応じて被観察部位内で移動する照明領域からの戻り光を受光する受光系と、を備え、照明系及び受光系の双方の歪曲収差が同一の種類である。なお、ここでいう戻り光は、被観察部位の照明領域或いはその付近の領域から戻ってくる光であり、照明光の反射光、照明光の散乱光、照明光が励起する蛍光及びその散乱光などが含まれる。

この眼科装置によれば、照明系及び受光系の全体としての歪曲収差を低減させられるので、照明系の歪曲収差に起因する戻り光の歪みを受光系により低減させることができる。

本発明の他の態様に係る眼科装置において、双方の歪曲収差の差が予め定められた閾値以下である。これにより、戻り光の歪みをより低減させることができる。

本発明の他の態様に係る眼科装置において、双方の歪曲収差が樽型又は糸巻型である。

本発明の他の態様に係る眼科装置において、照明系の光軸に垂直で且つ互いに直交する方向を第１方向及び第２方向とした場合に、照明系が、照明光として第１方向に平行なスリット光を被観察部位に照射し、光スキャナが、スリット光を第２方向に偏向する。

本発明の他の態様に係る眼科装置において、受光系が、戻り光が入射する受光面を有する検出器であって、且つ照明領域の移動に応じて受光面内で移動するスリット光の入射領域に対して、受光面内で戻り光を検出する局所的な受光領域であって且つ第１方向に平行な矩形状の受光領域を追従させながら、受光領域での戻り光の検出を連続して行う検出器を備え、受光領域の第２方向の幅が、入射領域の第２方向の幅よりも広い。これにより、受光領域内に入射領域を包含させることができるので、受光領域上で十分な照明光量を確保することができる。

本発明の他の態様に係る眼科装置において、受光系が受光した戻り光の受光信号に基づき、被観察部位の観察像を生成する画像生成部を備える。

本発明は、低コストで被観察部位の観察像の劣化を低減することができる。

本発明の眼科装置に相当する眼底カメラの概略図である。 制御装置の機能ブロック図である。 スリットスキャン撮影時の眼底（符号３Ａ参照）と撮像素子の受光面（符号３Ｂ参照）とを対比した説明図である。 画像生成部により生成される眼底像の一例を示した説明図である。 樽型の歪曲収差（負の歪曲収差）を説明するための説明図である。 糸巻型の歪曲収差（正の歪曲収差）を説明するための説明図である。 樽型の歪曲収差に起因する照明領域或いは入射領域の歪みを説明するための説明図である。 糸巻型の歪曲収差に起因する照明領域或いは入射領域の歪みを説明するための説明図である。 照明系の歪曲収差と受光系の歪曲収差との組み合わせを示した説明図である。 受光領域の幅を説明するための説明図である。 特許文献１に記載のスリットスキャン方式の眼底カメラの課題を説明するための説明図である。

［眼底カメラの全体構成］
図１は、本発明の眼科装置に相当する眼底カメラ１０の概略図である。なお、図中の互いに直交するＸＹＺ方向のうちで、Ｘ方向は被検者を基準とした左右方向（被検眼Ｅの眼幅方向）であり、Ｙ方向は上下方向であり、Ｚ方向は被検者に近づく前方向と被検者から遠ざかる後方向とに平行な前後方向（作動距離方向ともいう）である。

図１に示すように、眼底カメラ１０は、スリットスキャン方式で被検眼Ｅの眼底Ｅｆの撮影（以下、スリットスキャン撮影と略す）を行う。この眼底カメラ１０は、大別してカメラヘッド１２（装置本体ともいう）と操作部１４と表示部１６と制御装置１８とを備える。

カメラヘッド１２には、詳しくは後述するが、スリットスキャン撮影に必要な各種光学系等が設けられている。また、図示は省略するがカメラヘッド１２は、不図示の駆動機構によりＸＹＺ方向に相対移動可能に保持されている。これにより、被検眼Ｅに対してカメラヘッド１２がＸＹＺ方向に相対移動可能になるので、被検眼Ｅに対するカメラヘッド１２のアライメントが可能になる。

操作部１４は、スリットスキャン撮影の撮影開始操作、カメラヘッド１２のＸＹＺ方向の移動操作、眼底カメラ１０の設定操作などの眼底カメラ１０の各種操作の入力を受け付ける。

表示部１６は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の公知の各種ディスプレイが用いられる。この表示部１６は、後述の制御装置１８が生成した眼底Ｅｆの観察像（正面画像）である眼底像Ｄ、及び各種の設定画面等を表示する。

制御装置１８は、各種の演算処理及び制御処理等を実行するコンピュータ等の演算処理装置である。この制御装置１８には、カメラヘッド１２、操作部１４、及び表示部１６が接続されている。制御装置１８は、操作部１４に入力された操作指示に基づき、カメラヘッド１２及び表示部１６の各部の動作を統括制御する。例えば制御装置１８は、カメラヘッド１２のアライメントと、カメラヘッド１２によるスリットスキャン撮影と、眼底像Ｄの生成及び表示と、を含む各種制御及び処理を実行する。

［カメラヘッドの構成］
カメラヘッド１２は、照明系２０と、光スキャナ３０と、受光系４０と、を備える。

照明系２０は、後述の光スキャナ３０を介して、眼底Ｅｆの一部に照明光ＬＳ（スリット光）を照射する。この照明系２０は、光源２２と絞り２４とスリット開口絞り２６と照明系レンズ２８とレンズ３１と光路分割材３４と対物レンズ３８とを備える。なお、絞り２４、光スキャナ３０、光路分割材３４、及び被検眼Ｅの前眼部Ｅａが光学的共役関係にある。

光源２２は、照明光Ｌを出射する。この照明光Ｌとしては、可視光が用いられるが、被検眼Ｅの感度が小さい赤外領域（近赤外領域を含む）の光である赤外光を用いてもよい。この光源２２には、レーザ光源、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源、白色ＬＥＤ光源、レーザ励起白色光源などが用いられるが、この限りではない。光源２２から出射された照明光Ｌは、絞り２４を経てスリット開口絞り２６に入射する。

スリット開口絞り２６は、絞り２４から入射した照明光ＬからＸ方向（本発明の第１方向に相当）に平行な照明光ＬＳを生成し、この照明光ＬＳを照明系レンズ２８に向けて出射する。照明光ＬＳは、合焦時に眼底位置及び眼底共役位置でＸ方向に平行なスリット状（スリット光）になる。なお、照明光ＬＳ（スリット光）は、対物レンズ３８（照明系２０）の光軸に垂直であれば特に限定はされない。また、スリット開口絞り２６は、不図示のアクチュエータにより照明光ＬＳの光路に沿って移動自在に設けられている。このスリット開口絞り２６を移動させることで、照明系２０を眼底Ｅｆに対して合焦させることができる。

照明系レンズ２８は、１又は複数のレンズにより構成されており、スリット開口絞り２６から入射した照明光ＬＳを光スキャナ３０に向けて出射する。レンズ３１は、光スキャナ３０により反射された照明光ＬＳを光路分割材３４に向けて出射する。レンズ３１は、光スキャナ３０と光路分割材３４とを光学的共役関係にする。なお、光路分割材３４及び対物レンズ３８については後述する。

なお、照明系２０として、照明光ＬＳを出射可能なプロジェクタを用いてもよい。このプロジェクタとしては、ＬＣＤ方式のプロジェクタ、反射型液晶パネルを用いたＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）方式のプロジェクタ、及びＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いたプロジェクタなどが例として挙げられる。この場合、光スキャナ３０は、固定ミラーに替え、プロジェクタのパターンの変化で光スキャナ３０が行う光走査を模してもよい。

光スキャナ３０は、例えばガルバノミラー、レゾナントミラー、ポリゴンミラー、及びＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）等の照明光ＬＳを１次元偏向（走査）可能な偏向機構であり、照明系レンズ２８の光軸とレンズ３１の光軸との交点に配置されている。この光スキャナ３０は、照明系レンズ２８から入射した照明光ＬＳをレンズ３１に向けて反射すると共に、この照明光ＬＳを偏向可能である。

光スキャナ３０による照明光ＬＳの偏光方向及び偏向角度は、制御装置１８によって制御される。そして、光スキャナ３０は、スリットスキャン撮影時には照明光ＬＳを対物レンズ３８の光軸及びスリット光の双方に垂直な方向、ここではＹ方向（本発明の第２方向に相当）に偏向する。

光路分割材３４は、レンズ３１から入射した照明光ＬＳを反射して対物レンズ３８に向けて出射させると共に、対物レンズ３８から入射した後述の戻り光ＬＢを通過させてフォーカス光学系３６に向けて出射する。なお、光路分割材３４は、照明光ＬＳ及び戻り光ＬＢを分割して、照明光ＬＳを対物レンズ３８に向けて反射し且つ戻り光ＬＢをフォーカス光学系３６に向けて出射可能であれば、各種スプリッタを用いることができる。

対物レンズ３８は、光路分割材３４により反射された照明光ＬＳを、被検眼Ｅの前眼部Ｅａ（瞳孔）を通して眼底Ｅｆの一部に照射する。この際に既述の光スキャナ３０により照明光ＬＳがＹ方向に偏向されることで、Ｘ方向に平行な照明光ＬＳ（スリット光）により眼底Ｅｆ内がＹ方向に走査される。そして、照明光ＬＳのＹ方向の偏向が行われている間、照明光ＬＳが照射された被検眼Ｅの眼底Ｅｆからの戻り光ＬＢが、対物レンズ３８及び光路分割材３４を通してフォーカス光学系３６に入射する。

受光系４０は、対物レンズ３８と、光路分割材３４と、フォーカス光学系３６と、受光系レンズ４２と、ＣＭＯＳ型の撮像素子４４と、を備える。

フォーカス光学系３６は、戻り光ＬＢの光路に沿って移動可能な１又は複数のレンズ（フォーカスレンズ）を備え、制御装置１８の制御の下で眼底カメラ１０（受光系４０）のフォーカス調整を行う。フォーカス光学系３６による受光系４０の合焦と、スリット開口絞り２６による照明系２０の合焦とは、被検眼Ｅのディオプタ（視度）に応じて連動して動く。光路分割材３４からフォーカス光学系３６に入射した戻り光ＬＢは、受光系レンズ４２に入射する。なお、フォーカス光学系３６に、１又は複数のフォーカスレンズを移動自在に設ける代わりに１又は複数の可変焦点レンズを設けてもよく、フォーカス調整の方法は特に限定されない。

受光系レンズ４２は、１又は複数のレンズにより構成されており、フォーカス光学系３６から入射した戻り光ＬＢを撮像素子４４に集光させる。

撮像素子４４は、受光系レンズ４２からの戻り光ＬＢが入射する受光面４４ａを有し、この受光面４４ａ内で領域ごと（画素ごと、ラインごとを含む）の露光の開始及び終了のタイミングをずらしながら戻り光ＬＢの撮像（受光、検出）を行うローリングシャッタ機能を有する。この撮像素子４４は、スリットスキャン撮影時には、制御装置１８によりローリングシャッタ駆動されることで、光スキャナ３０による照明光ＬＳの偏向に応じて眼底Ｅｆ内で移動する照明光ＬＳの戻り光ＬＢを撮像し、戻り光ＬＢの撮像信号を制御装置１８に出力する。

［制御装置の機能］
図２は、制御装置１８の機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置１８の機能は、各種のプロセッサ（Processor）を用いて実現される。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置１８の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。

制御装置１８は、不図示の制御プログラムを実行することで、照明制御部５０、偏向制御部５２、撮像制御部５４、信号取得部５６、画像生成部５８、画像処理部５９、及び表示制御部６４として機能する。なお、制御装置１８の「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

照明制御部５０は、光源２２からの照明光Ｌの出射、すなわち照明系２０からの照明光ＬＳの出射を制御する。

図３は、スリットスキャン撮影時の眼底Ｅｆ（符号３Ａ参照）と撮像素子４４の受光面４４ａ（符号３Ｂ参照）とを対比した説明図である。図３中の符号Ｒ１Ａは眼底Ｅｆ内での照明光ＬＳの照明領域Ｒ１Ａを示し、符号Ｒ１Ｂは受光面４４ａ内に入射する戻り光ＬＢの入射領域Ｒ１Ｂ（照明光ＬＳのパターン像）を示す。また、図３中の符号Ｒ２Ｂは受光面４４ａ内の受光領域Ｒ２Ｂ（アクティブな露光領域）を示し、符号Ｒ２Ａは眼底Ｅｆ内において受光領域Ｒ２Ｂにより撮像される撮像範囲Ｒ２Ａを示す。

なお、図中では撮像範囲Ｒ２Ａの幅が照明領域Ｒ１Ａの幅よりも大きく、受光領域Ｒ２Ｂの幅が入射領域Ｒ１Ｂの幅よりも大きくなっているが、この限りではない。すなわち、眼底Ｅｆ内での照明領域Ｒ１Ａ及び撮像範囲Ｒ２Ａの個々の位置形状と、受光面４４ａ内での入射領域Ｒ１Ｂ及び受光領域Ｒ２Ｂの個々の位置形状とは、図３に示した例に限定されるものではなく適宜変更してもよい。

図３及び既述の図２に示すように、偏向制御部５２は、光スキャナ３０による照明光ＬＳの偏向角度を制御する。この偏向制御部５２は、スリットスキャン撮影時に光スキャナ３０を制御して照明光ＬＳをＹ方向に偏向させることで、照明光ＬＳ（スリット光）により眼底Ｅｆ内をＹ方向に走査する。

照明光ＬＳのＹ方向の偏向に応じて眼底Ｅｆ内での照明光ＬＳの照明領域Ｒ１ＡがＹ方向に移動する（図３の符号３Ａ参照）。また、この照明領域Ｒ１Ａの移動に応じて、受光面４４ａ内で戻り光ＬＢの入射領域Ｒ１ＢがＹ方向に移動する（図３の符号３Ｂ参照）。

撮像制御部５４は、撮像素子４４の駆動を制御する。この撮像制御部５４は、スリットスキャン撮影時に光スキャナ３０による照明光ＬＳのＹ方向の偏向が行われている間、すなわち眼底Ｅｆ内で照明領域Ｒ１ＡがＹ方向に移動している間、撮像素子４４のローリングシャッタ駆動（動作）を行う。

具体的には撮像制御部５４は、受光面４４ａ内での入射領域Ｒ１ＢのＹ方向の移動に応じて（同期して）、受光面４４ａ内の入射領域Ｒ１Ｂに対応する位置で局所的な受光領域Ｒ２Ｂ（ここではＸ方向に平行な矩形状の受光領域Ｒ２Ｂ）による戻り光ＬＢの撮像を連続的に実行させる。これにより、撮像制御部５４は、受光面４４ａ内でＹ方向に移動する入射領域Ｒ１Ｂに対して受光領域Ｒ２Ｂを追従させながら、受光領域Ｒ２Ｂによる戻り光ＬＢの撮像を連続して実行させる（符号３Ｂ参照）。

換言すると眼底Ｅｆ内では、Ｙ方向に移動する照明領域Ｒ１Ａに対して局所的な撮像範囲Ｒ２Ａを追従させながら、撮像範囲Ｒ２Ａの撮像が撮像素子４４により連続して行われる（符号３Ａ参照）。このようなローリングシャッタ駆動は公知技術であるので、具体的な説明は省略する（上記特許文献１参照）。

なお、眼底Ｅｆ内での照明領域Ｒ１Ａ及び撮像範囲Ｒ２Ａの個々の位置形状と、受光面４４ａ内での入射領域Ｒ１Ｂ及び受光領域Ｒ２Ｂの個々の位置形状とは、図３に示した例に限定されるものではなく適宜変更してもよい。

信号取得部５６は、不図示の通信インタフェースを介して、撮像素子４４に対して有線接続或いは無線接続されている。信号取得部５６は、光スキャナ３０による照明光ＬＳの偏向が行われている間、撮像素子４４の受光領域Ｒ２Ｂからの撮像信号（検出信号又は受光信号ともいう）を逐次取得する。

図４は、画像生成部５８により生成される眼底像Ｄの一例を示した説明図である。図４及び既述の図２に示すように、画像生成部５８は、光スキャナ３０による照明光ＬＳの偏向が行われている間に信号取得部５６が取得した撮像信号に基づき、眼底像Ｄの生成を行う。

図２に戻って、画像処理部５９は、画像生成部５８が生成した眼底像Ｄに対して、照明系２０及び受光系４０の歪曲収差による眼底像Ｄの歪みを補正する補正処理を含む各種の画像処理を施す。表示制御部６４は、画像処理部５９による画像処理後の眼底像Ｄを表示部１６に表示させたり、或いは眼底カメラ１０の各種設定画面などを表示部１６に表示させたりする。

＜照明系及び受光系の歪曲収差＞
図５は、樽型の歪曲収差（負の歪曲収差）を説明するための説明図である。図６は、糸巻型の歪曲収差（正の歪曲収差）を説明するための説明図である。図７は、図５に示した樽型の歪曲収差に起因する照明領域Ｒ１Ａ或いは入射領域Ｒ１Ｂの歪みを説明するための説明図である。図８は、図６に示した糸巻型の歪曲収差に起因する照明領域Ｒ１Ａ或いは入射領域Ｒ１Ｂの歪みを説明するための説明図である。

図５から図８と、既述の図１とに示すように、照明系２０及び受光系４０の光学系（レンズ等）は、一定の歪曲収差（ディストーション）を有している。このような歪曲収差としては、図５に示したような樽型と、図６に示した糸巻型とが例として挙げられる。

例えば図７に示すように、照明系２０が樽型の歪曲収差を有する場合には照明光ＬＳの照明領域Ｒ１Ａが理想状態ＮＤから樽型に歪み、受光系４０が樽型の歪曲収差を有する場合には戻り光ＬＢの入射領域Ｒ１Ｂが理想状態ＮＤから樽型に歪んでしまう。また、図８に示すように、照明系２０が糸巻型の歪曲収差を有する場合には照明領域Ｒ１Ａが理想状態ＮＤから糸巻型に歪み、受光系４０が糸巻型の歪曲収差を有する場合には入射領域Ｒ１Ｂが理想状態ＮＤから糸巻型に歪んでしまう。

このように照明系２０が歪曲収差を有していると、光スキャナ３０により照明光ＬＳを等速度で偏向（線形に偏向）させた場合に、眼底Ｅｆ上の照明領域Ｒ１Ａが等速度で移動（線形に移動）することなく非線形で動いてしまう。また、受光系４０が歪曲収差を有していると、戻り光ＬＢの歪みにより受光面４４ａ上の入射領域Ｒ１Ｂ（照明光ＬＳのパターン像）が歪んでしまう。

さらに、戻り光ＬＢの歪みによって受光面４４ａ上で入射領域Ｒ１Ｂと受光領域Ｒ２Ｂとが一致せず、受光領域Ｒ２Ｂに対する十分な光量が確保されないおそれがある。ここで既述の図１１に示したように受光領域Ｒ２Ｂの幅ＷＡを大きく広げてしまうと、Ｓ／Ｎ比の低下やゴーストフレアの影響により眼底像Ｄが劣化するため、戻り光ＬＢの歪みを補正する必要がある。また、照明系２０及び受光系４０の個別の歪曲収差を低減させようとすると、レンズ数を増加させたり、レンズの加工精度を向上させたりする必要があるのでコストが増加してしまう。

そこで、本実施形態では、照明系２０の歪曲収差と受光系４０の歪曲収差とを同じ種類（特性）にすることで、照明系２０の歪曲収差に起因する戻り光ＬＢの歪みを受光系４０により低減させる。すなわち、照明系２０及び受光系４０の個別の歪曲収差を低減させるのではなく、照明系２０及び受光系４０の全体としての歪曲収差を低減させる。

図９は、照明系２０の歪曲収差と受光系４０の歪曲収差との組み合わせを示した説明図である。なお、図９では歪曲収差の種類として「樽型」と「糸巻型」を例に挙げて説明を行う。

図９に示すように本実施形態では、照明系２０の歪曲収差が「樽型」である場合には受光系４０の歪曲収差を「樽型」とし、照明系２０の歪曲収差が「糸巻型」である場合には受光系４０の歪曲収差を「糸巻型」とすることで、戻り光ＬＢ（入射領域Ｒ１Ｂ）の歪みを低減させる。この場合には、照明系２０及び受光系４０の歪曲収差の種類を揃えるだけでよいため、照明系２０及び受光系４０の歪曲収差を個別に低減させる場合と比較して、照明系２０及び受光系４０の設計が簡単になる。

この際に、照明系２０の歪曲収差と受光系４０の歪曲収差との差は、予め定められた閾値以下（例えば４％以下）であることが好ましい。これにより、戻り光ＬＢ（入射領域Ｒ１Ｂ）の歪みをより低減させることができる。なお、眼底カメラ１０は、眼底Ｅｆに合焦させる（ピント合わせる）ため、被検眼Ｅの眼屈折度数（Ｄｉｏｐｔｅｒ）によって照明系２０及び受光系４０の収差特性が変わるが、本実施形態では眼底カメラ１０が合焦可能な範囲内で両光学系の歪曲収差を略一致させる、すなわち上述の差を閾値以下にしている。

このように本実施形態では、照明系２０及び受光系４０の歪曲収差の種類を同一にすることで、戻り光ＬＢ（入射領域Ｒ１Ｂ）の歪みを低減可能であるが、戻り光ＬＢの歪みを完全に無くすことは困難である。このため本実施形態では、受光面４４ａ上の受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂが包含されるように、受光領域Ｒ２ＢのＹ方向の幅ＷＡを僅かに広げている。

図１０は、本実施形態における受光領域Ｒ２Ｂの幅ＷＡを説明するための説明図である。なお、図１０では、図面の煩雑化を防止するため入射領域Ｒ１Ｂを歪みのないスリット状に図示しているが、この入射領域Ｒ１Ｂには歪みが生じている。

図１０に示すように本実施形態では、戻り光ＬＢ（入射領域Ｒ１Ｂ）の歪みを低減させているので、図１１に示した従来例とは異なり、受光領域Ｒ２ＢのＹ方向の幅ＷＡを大きく広げることなく、受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂを包含可能である。例えば本実施形態では、入射領域Ｒ１ＢのＹ方向の幅ＷＳ（１ｄｅｇ相当）に対して、受光領域Ｒ２Ｂの幅ＷＡを２倍（２ｄｅｇ相当）にすることで、入射領域Ｒ１Ｂと受光領域Ｒ２Ｂとの間に０．５ｄｅｇ分のずれが生じても、受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂが包含される。これにより、受光領域Ｒ２Ｂ上で十分な照明光量を確保しつつ、Ｓ／Ｎ比の劣化、ゴースト及びフレアの影響が抑えられる。

なお、本実施形態では戻り光ＬＢ（入射領域Ｒ１Ｂ）の歪みを完全に無くすことが困難であるため、画像生成部５８により生成される眼底像Ｄにも一定の歪みが生じるが、この歪みについては画像処理部５９による補正処理で容易に修正可能である。

［本実施形態の効果］
以上のように本実施形態では、照明系２０及び受光系４０が分かれている場合であっても、照明系２０及び受光系４０の歪曲収差を同じ種類にすることで、照明系２０の歪曲収差に起因する戻り光ＬＢの歪みを受光系４０により低減可能である。その結果、従来のように受光領域Ｒ２Ｂの幅ＷＡを大きく広げたり（図１１参照）、或いは照明系２０及び受光系４０のレンズ枚数を増加させたり或いは高い加工精度が要求されるレンズを用いたり組み立て精度を向上させたりすることなく、受光領域Ｒ２Ｂ内に入射領域Ｒ１Ｂを包含可能である。これにより、低コストで眼底像Ｄの劣化を低減させることができる。

［その他］
上記各実施形態では、眼底カメラ１０から眼底Ｅｆに対して照明光ＬＳを照射しているが、眼底Ｅｆに照射する照明光の形状は特に限定されず、例えばスポット光、ライン光、或いはドット光などの任意形状に変更してもよい。この場合には、受光面４４ａ上の受光領域Ｒ２Ｂの形状を、照明光の形状に合わせて適宜変更してもよい。また、照明光としてスポット光或いはドット光を用いる場合には、光スキャナ３０として照明光を２次元偏向可能なものを用いる。

上記各実施形態では、本発明の検出器としてローリングシャッタ機能を有するＣＭＯＳ型の撮像素子４４を例に挙げて説明したが、公知の各種検出器を用いてもよい。

上記実施形態では、眼底カメラ１０の照明系２０、光スキャナ３０、受光系４０の配置の一例を図１に示したが、これら各部の配置は適宜変更可能である。

上記各実施形態では、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを撮影する眼底カメラ１０を例に挙げて説明したが、被検眼Ｅの他の被観察部位（例えば前眼部Ｅａ）を観察する眼科装置であって且つ照明系２０と受光系４０とが分かれている各種眼科装置に本発明を適用可能である。

１０ 眼底カメラ
１２ カメラヘッド
１４ 操作部
１６ 表示部
１８ 制御装置
２０ 照明系
２２ 光源
２４ 虹彩絞り
２６ スリット開口絞り
２８ 照明系レンズ
３０ 光スキャナ
３１ レンズ
３４ 光路分割材
３６ フォーカス光学系
３８ 対物レンズ
４０ 受光系
４２ 受光系レンズ
４４ 撮像素子
４４ａ 受光面
５０ 照明制御部
５２ 偏向制御部
５４ 撮像制御部
５６ 信号取得部
５８ 画像生成部
５９ 画像処理部
６４ 表示制御部
Ｄ 眼底像
Ｅ 被検眼
Ｅａ 前眼部
Ｅｆ 眼底
Ｌ 赤外光
ＬＢ 戻り光
ＬＳ 照明光
ＮＤ 理想状態
Ｒ１Ａ 照明領域
Ｒ１Ｂ 入射領域
Ｒ２Ａ 撮像範囲
Ｒ２Ｂ 受光領域

Claims (6)

1. 被検眼の被観察部位の一部に照明光を照射する照明系と、
   前記照明系から前記被観察部位に照射される前記照明光を偏向して、前記被観察部位内で前記照明光の照明領域を移動させる光スキャナと、
   前記光スキャナが前記照明光を偏向している間、前記照明光の偏向に応じて前記被観察部位内で移動する前記照明領域からの戻り光を受光する受光系と、
   を備え、
   前記照明系及び前記受光系の双方の歪曲収差が同一の種類である眼科装置。
2. 前記双方の歪曲収差の差が、予め定められた閾値以下である請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記双方の歪曲収差が、樽型又は糸巻型である請求項１又は２に記載の眼科装置。
4. 前記照明系の光軸に垂直で且つ互いに直交する方向を第１方向及び第２方向とした場合に、前記照明系が、前記照明光として前記第１方向に平行なスリット光を前記被観察部位に照射し、
   前記光スキャナが、前記スリット光を前記第２方向に偏向する請求項１から３のいずれか１項に記載の眼科装置。
5. 前記受光系が、前記戻り光が入射する受光面を有する検出器であって、且つ前記照明領域の移動に応じて前記受光面内で移動する前記スリット光の入射領域に対して、前記受光面内で前記戻り光を検出する局所的な受光領域であって且つ前記第１方向に平行な矩形状の受光領域を追従させながら、前記受光領域での前記戻り光の検出を連続して行う検出器を備え、
   前記受光領域の前記第２方向の幅が、前記入射領域の前記第２方向の幅よりも広い請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記受光系が受光した前記戻り光の受光信号に基づき、前記被観察部位の観察像を生成する画像生成部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の眼科装置。

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