WO2014123241A1 - 眼球撮像装置 - Google Patents

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WO2014123241A1
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eyeball
illumination
polarizing plate
imaging
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Inventor
山本　正男
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スカラ株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement

Definitions

  • the present invention relates to an eyeball imaging apparatus.
  • an eyeball is imaged for observing nystagmus. Since nystagmus is observed for diagnostic purposes, its accuracy is not too high. Observation of nystagmus has been put to practical use for the purpose of identifying the cause of dizziness, but the possibility of contributing to the discovery of Alzheimer's disease or the discovery of schizophrenia through observation of nystagmus as a result of recent research In order to put these techniques to practical use, a technique that enables observation of the eyeball with higher accuracy is desired.
  • the eyeball is imaged when the size of the pupil is imaged or when the direction of the line of sight is imaged. In these cases, it is needless to say that the eyeball should be observed with higher accuracy. .
  • the above-described eyeball imaging apparatus can capture an eyeball. However, it is necessary to increase the accuracy for the reasons described above. It is a light source for irradiating illumination light that lowers the accuracy, in other words, noise, in an image captured by a conventional eyeball imaging device. Although the illumination light does not cause a physiological effect on the eyeball, a light source for illuminating the illumination light is reflected on the surface of the eyeball of the image captured by the imaging means. It is possible to prevent the light source from appearing on the surface of the eyeball in the captured image by adjusting the position of the light source, the eyeball, and the imaging means, but the effort is limited. .
  • An object of the present invention is to provide an eyeball imaging apparatus capable of imaging an eyeball in a state where a light source does not appear on the surface.
  • the eyeball imaging apparatus of the present application includes an imaging unit that captures and captures image light from an eyeball, an illumination unit that irradiates illumination light that is light having a wavelength in an infrared region, and is applied to the eyeball, and the illumination
  • An illuminating polarizing plate which is disposed on the optical path of the illuminating light between the illuminating means and the illuminating light from the illuminating means to linearly polarize, and the eyeball and the imaging means
  • the imaging polarizing plate disposed on the optical path of the image light in between and the polarizing plate for imaging which is a polarizing plate in which the direction of the polarization is orthogonal to each other, and the imaging means are provided for the illumination light.
  • An eyeball imaging device comprising: a light shielding unit that blocks external light so that the eyeball can be captured only by the image light generated based on the image light. And the polarizing plate for illumination and the polarizing plate for imaging of this eyeball imaging device are made so that the light of the wavelength of the infrared region which passed through it can be made into linearly polarized light.
  • the eyeball can be picked up in a state where the light source is not reflected on the surface thereof.
  • the reason is as follows.
  • polarized light is reflected from the surface of an object (surface reflected light)
  • the state of polarization is maintained as it is, and when it is reflected slightly after entering the object (internally reflected light), the polarization is lost. It has the property of becoming a state.
  • the light source is not reflected on the surface of the eyeball in the obtained image.
  • the illumination light from the illumination means becomes linearly polarized light by the illumination polarizing plate.
  • the linearly polarized light is applied to the surface of the eyeball as the object.
  • the reflected light that is the image light includes the above-described surface reflected light and internally reflected light.
  • the surface reflected light remains polarized, and the internally reflected light is in a state in which the polarized light is broken and can be identified with natural light.
  • the image light including the surface reflection light and the internal reflection light is directed to the imaging polarizing plate.
  • the polarizing plate for imaging is orthogonal to the polarizing plate for illumination (in this application, a polarizing plate having a relationship in which the directions of linearly polarized light generated by passing through two polarizing plates are orthogonal to each other) , "Polarizing plate with the polarization direction orthogonal to each other".
  • the surface reflected light that maintains the polarization is blocked by the imaging polarizing plate, while the internally reflected light that has lost its polarization passes through the imaging polarizing plate as a component along the polarization direction of the imaging polarizing plate included therein. . Therefore, in the case of the present application, the image light picked up by the image pickup means is only based on the internally reflected light.
  • the light source included in the illumination unit is reflected in the eyeball, it is imaged by the imaging unit based on the surface reflected light.
  • the surface reflection light included in the image light does not contribute to the imaging, the light source is not reflected on the surface of the eyeball in the image obtained by the eyeball imaging apparatus of the present application.
  • the eyeball imaging apparatus of the present application uses light having a wavelength in the infrared region as illumination light, the illumination light does not have any effect on the eyeball.
  • the polarizing plate for the light having a wavelength in the infrared region does not affect the polarization state, but the polarizing plate for illumination and the polarizing plate for imaging of the present application have passed through it. Since the light having the wavelength in the infrared region can be converted into the linearly polarized light, the light having the wavelength in the infrared region also functions correctly as a polarizing plate.
  • the details of the illumination means of the present invention are not limited as long as the eyeball can be illuminated with light having a wavelength in the infrared region.
  • the illumination means may comprise a light source that emits only light having a wavelength in the infrared region. There may be a plurality of light sources in this case.
  • the illumination means includes a light source that includes light having a wavelength in the infrared region and that also includes light in other wavelength regions (for example, light in the visible region), and a wavelength in the infrared region of the light from the light source. And an infrared filter that allows only the light to pass therethrough.
  • the illumination light passes through the infrared filter among the light from the light source, and this is light having a wavelength in the infrared region.
  • the illuminating means may illuminate the eyeball with the illumination light so that the eyeball is in a shadowless state. Since the upper eyelid and the lower eyelid are located away from the eyeball, they may cast a shadow on the surface of the eyeball. If imaging is performed with the eyeball in a shadowless state, such shadow does not degrade the accuracy of the image of the eyeball. For example, by using a plurality of light sources, the eyeball can be imaged in a shadowless state.
  • the illumination polarizing plate and the imaging polarizing plate are configured so that light having an infrared wavelength that has passed through the polarizing plate can be converted into linearly polarized light. It can be realized by a plate.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an entire eyeball imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side sectional view showing an internal structure of the eyeball imaging apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the external appearance of the eyeball imaging apparatus in this embodiment.
  • the eyeball imaging apparatus in this embodiment is used for the purpose of a doctor examining a patient by the doctor observing nystagmus of the patient.
  • the eyeball imaging device includes a main body 10 that can be held by hand, and a hood 20 provided on the front side of the main body 10.
  • the main body portion 10 is made of resin, and although not limited thereto, the main body portion 10 is formed in a hollow cylindrical shape, and various components are housed and attached inside and outside thereof.
  • the hood 20 is a tube having a substantially rectangular cross section that slightly expands toward the tip, and is made of an opaque material such as an opaque resin.
  • the eyeball imaging apparatus is used in a state where a patient or a doctor holds the main body 10 and the outer peripheral portion of the tip of the hood 20 is in contact with the periphery of any eye of the patient.
  • a state in which external light does not enter the hood 20 can be created.
  • the illumination polarizing plate 32 is viewed from the inside of the hood 20. This will be explained later.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the eyeball imaging apparatus.
  • a lens 11 is attached to the main body 10.
  • the lens 11 enlarges the eyes of the patient and forms the image on an image sensor 12 described later.
  • the lens 11 does not need to be a single lens and may include necessary optical components other than the lens 11.
  • the lens 11 may have a function other than image enlargement.
  • the image sensor 12 captures image light and images it.
  • the image pickup device 12 may be anything as long as it can pick up an image with light having a wavelength in the infrared region.
  • the imaging element 12 is, for example, a CCD, or can be constituted by a CMOS.
  • the image sensor 12 generates image data obtained by imaging.
  • the image picked up by the image pickup device 12 may be a still image or a moving image originally.
  • the image captured by the image sensor 12 of the embodiment is a moving image
  • the image data generated by the image sensor 12 is a video signal.
  • the image sensor 12 is connected to the processing circuit 13 by a connection line 12a.
  • the processing circuit 13 receives image data generated by the image sensor 12 from the image sensor 12 via the connection line 12a.
  • the processing circuit 13 performs necessary processing prior to outputting the video signal to the outside, for example, brightness adjustment, and analog / digital conversion if necessary.
  • the processing circuit 13 is connected to the output terminal 14 via a connection line 13a.
  • the output terminal 14 is connected to an external device via a cable (not shown).
  • the external device is typically a display or a recording device.
  • the display displays a moving image based on the video signal received from the output terminal 14 via the cable.
  • the recording device records the video signal received from the output terminal 14 via the cable so that the video signal can be viewed on a predetermined display later.
  • the output terminal 14 is connected to a display (not shown) via a cable.
  • a light source 31 is provided at the back of the hood 20. Although not necessarily limited to this, the light source 31 of this embodiment is attached to the front surface of the main body 10.
  • the number of the light sources 31 in this embodiment is not necessarily limited to this, but is plural, and is not necessarily limited to eight. As shown in FIG. 3, the eight light sources 31 are arranged at equal intervals on a circle that can be assumed around the lens 11.
  • the light source 31 emits illumination light necessary for imaging the eyeball.
  • the illumination light is light having a wavelength in the infrared region so as not to have a physiological effect on the eyes of the patient.
  • the light source 31 of this embodiment is configured by an LED that selectively generates light having a wavelength in a specific wavelength range in the infrared region.
  • the wavelength of light emitted from the light source 31 of this embodiment is set to 900 nm or longer mainly because it is not visually recognized by the patient. However, even if the wavelength is increased, the influence on obtaining a glossy image by the wire grid polarizing plate (these will be described later) used for the polarizing plate for illumination 32 and the polarizing plate for imaging 33 in this embodiment is not affected. Although it does not occur, however, it is difficult to perform imaging with the image sensor 12. Considering such points, the wavelength of the illumination light should be appropriately selected within a range longer than 900 nm.
  • the light source 31 may irradiate light (for example, visible light) other than light having a wavelength in the infrared region in addition to light having a wavelength in the infrared region.
  • light for example, visible light
  • an illuminating polarizing plate 32 which is a polarizing plate that converts light passing through the light source into linearly polarized light, is disposed in front of the light source 31 of the hood 20, an illuminating polarizing plate 32, which is a polarizing plate that converts light passing through the light source into linearly polarized light, is disposed.
  • the illumination polarizing plate 32 is formed in a donut shape as shown in FIG. The illumination light emitted from the light source 31 passes through the illumination polarizing plate 32 and then reaches the eyeball.
  • an imaging polarizing plate 33 which is a polarizing plate that converts light that has passed through the polarizing plate into linearly polarized light, is disposed inside the polarizing plate for illumination 32.
  • the polarization direction of the imaging polarizing plate 33 is orthogonal to the polarization direction of the illumination polarizing plate 32.
  • the image light from the eyeball passes through the imaging polarizing plate 33, passes through the lens 11, and is imaged by the imaging device 12.
  • the polarizing plate for illumination 32 and the polarizing plate for imaging 33 are positioned on the same plane, but the polarizing plate for illumination 32 and the polarizing plate for imaging 33 are on the same plane. There is no need to be located.
  • Both the illumination polarizing plate 32 and the imaging polarizing plate 33 in this embodiment function as polarizing plates for light having wavelengths in the infrared region.
  • both the illumination polarizing plate 32 and the imaging polarizing plate 33 in this embodiment are wire grid polarizing plates.
  • a wire grid polarizing plate is a resin plate with very thin metal wires arranged in parallel at a predetermined interval, and is polarized even for light in the infrared region where normal polarizing plates do not function as polarizing plates. Functions as a board.
  • “Asahi Kasei WGF (trademark)” manufactured and sold by Asahi Kasei E-Materials Corporation may be mentioned.
  • a method of using this eyeball imaging device When using an eyeball imaging apparatus, a patient or a doctor holds the main body 10 and presses the outer peripheral portion of the tip of the hood 20 around the eye of the patient to be observed for nystagmus. At this time, care is taken so that external light does not enter the inside of the hood 20 from the front end side of the hood 20. In this state, the doctor observes the patient's eyeball. As described above, the eyeball observation apparatus of this embodiment is connected to a display outside the figure. Therefore, the doctor can observe nystagmus while viewing the moving image of the patient's eyeball displayed enlarged on the display.
  • FIG. 4 shows image light captured by the image sensor 12 when the light source 31 is turned on.
  • FIG. 4A shows the behavior of the surface reflected light reflected from the surface of the eyeball
  • FIG. 4B shows the behavior of the internally reflected light reflected slightly from the eyeball surface by entering the eyeball.
  • the straight line drawn in the bold circle ⁇ indicates the direction of polarization of the illumination light or image light in the part
  • the circle in the square is drawn in all directions. It indicates that the polarization of the illumination light or the image light is disturbed (for example, natural light).
  • the illumination light emitted from the light source 31 passes through the illumination polarizing plate 32.
  • the polarization direction of the illumination polarizing plate 32 is assumed to be equal to the direction of the oblique line. The same applies to the following.
  • the illumination light becomes linearly polarized light that vibrates in the left-right direction.
  • the steps so far are common to FIGS. 4A and 4B.
  • the illumination light that is the illumination light that has passed through the illumination polarizing plate 32 hits the eyeball X and becomes image light from the eyeball X.
  • the illumination light reflected from the surface of the eyeball X remains in its polarization state. This image light is blocked by the imaging polarizing plate 33 whose polarization direction is orthogonal to the illumination polarizing plate 32 and does not reach the imaging device 12 (FIG.
  • the polarization state of the image light that has entered the eyeball X and reflected slightly is disturbed.
  • a component whose polarization direction matches that of the imaging polarizing plate 33 included in the image light passes through the imaging polarizing plate 33, so that at least about half of the image light passes through the imaging polarizing plate 33.
  • a matte image (non-reflective image) of the eyeball without surface reflected light is obtained from the image captured using the illumination light from the light source 31.
  • the plurality of light sources 31 irradiate the eyeball with illumination light from various directions, so that the eyeball is imaged in a shadowless state.

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Abstract

　光源がその表面に写り込んでいない状態で眼球の撮像を行える眼球撮像装置を提供する。　眼球撮像装置は、赤外線である照明光を照射する光源３１を持つ。光源３１からの照明光は照明用偏光板３２を通過して眼球に至る。眼球からの像光は、照明用偏光板３２と偏光方向が直交する撮像用偏光板３３を通過する。このとき眼球の表面で生じた表面反射光は遮断され、内部反射光のみが撮像用偏光板３３を通過する。レンズ１１を経て撮像素子１２で撮像される像光は表面反射光を含まないので、眼球の画像には光源３１が写り込まない。照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３は赤外領域の光に対して偏光板として機能するワイヤグリッド偏光板である。

Description

眼球撮像装置
　本発明は、眼球撮像装置に関する。
　眼球の観察を行うために、眼球の撮像を行う必要が生じる場合がある。例えば、眼振の観察のために眼球の撮像が行われている。
　眼振の観察は、診断の目的で行われるのであるから、その精度はいくら高くても高すぎるということはない。眼振の観察は従来、眩暈の原因の特定の目的などで実用化されていたが、近年の研究の成果により眼振の観察によりアルツハイマー病の発見や或いは統合失調症の発見にも資する可能性が指摘されており、これら技術の実用化のためにも、眼球の観察をより高い精度で行える技術が望まれている。
　その他、瞳孔の大きさを撮像する、視線の方向を撮像する場合などに眼球の撮像が行なわれるが、これらの場合においても、眼球の観察をより高い精度で行えた方が良いのは言うまでもない。
　従来の眼球の撮像に用いられていた眼球撮像装置は、眼球からの像光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）や、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像手段で撮像するようになっている。このとき、眼球の反応を防ぐため、照明光として赤外領域の波長の光を用い、また、赤外領域の波長の光である照明光以外の光が眼球に作用するのを防ぐため、外光を遮断するというのも常套手段となっている。
　上述の如き眼球撮像装置は眼球の撮像を行える。しかしながら、上述の理由からその精度をより高める必要がある。従来の眼球撮像装置で撮像された画像においてその精度を下げる、言い換えればノイズとなるのは、照明光を照射するための光源である。照明光は眼球に生理的な作用を生じさせることはないが、撮像手段で撮像された画像の眼球の表面には、照明光を照射する光源が写り込んでしまう。光源と、眼球と、撮像手段の位置を調整することにより、撮像された画像内の眼球の表面に光源が写り込まないようにすることもある程度は可能であるが、その努力にも限界がある。
　本願発明は、光源がその表面に写り込まない状態で眼球を撮像できる眼球撮像装置を提供することをその目的とする。
　本願発明者は、上述の課題を解決するために、以下のような眼球撮像装置を提案する。
　本願の眼球撮像装置は、眼球からの像光をとらえて撮像する撮像手段と、前記眼球に対して照射される、赤外領域の波長の光である照明光を照射する照明手段と、前記照明手段と前記眼球との間の前記照明光の光路上に配されている、前記照明手段からの照明光を直線偏光にする偏光板である照明用偏光板と、前記眼球と前記撮像手段との間の前記像光の光路上に配されている、前記照明用偏光板とその偏光の向きが直交するようにされた偏光板である撮像用偏光板と、前記撮像手段が、前記照明光に基づいて生じる前記像光のみにより前記眼球を撮像できるようにするために外光を遮断する遮光手段と、を備えている眼球撮像装置である。
　そしてこの眼球撮像装置の前記照明用偏光板、及び前記撮像用偏光板は、それを通過した赤外領域の波長の光を直線偏光にできるようなものとされてなる。
　この眼球撮像装置で撮像すると、光源がその表面に写り込まない状態で眼球を撮像できるようになる。それは、以下の理由による。
　偏光には、ある対象物の表面で反射した場合（表面反射光）には偏光の状態をそのまま保ち、対象物の中に若干入ってから反射した場合（内部反射光）には偏光が崩れた状態となる、という性質がある。この性質を利用することにより、本願の眼球撮像装置によれば、得られた画像中の眼球の表面に、光源が写り込まなくなる。
　本願の場合、照明手段からの照明光は、照明用偏光板で直線偏光となる。そしてその直線偏光は、対象物としての眼球の表面に照射される。像光となる反射光には、上述の表面反射光と内部反射光が含まれる。そして表面反射光は偏光を保っており、内部反射光は偏光が崩れ自然光と同一視できる状態となっている。表面反射光と内部反射光を含む像光は撮像用偏光板に向かう。撮像用偏光板はその偏光の向きが照明用偏光板と直交している（なお、本願では、２つの偏光板を通過して生じた直線偏光の向きが直交するような関係にある偏光板を、「偏光の向きが直交する偏光板」と記載することとし、他もそれに準ずる。）。したがって、偏光を保っている表面反射光は撮像用偏光板で遮断され、他方偏光が崩れた内部反射光は、それに含まれる撮像用偏光板の偏光方向に沿う成分が撮像用偏光板を通過する。したがって、本願の場合、撮像手段で撮像される像光は、内部反射光に基づくものだけということになる。
　照明手段に含まれる光源が眼球に写り込む場合、それは表面反射光に基いて撮像手段で撮像されることとなる。本願の場合、像光に含まれる表面反射光は撮像に寄与しないのだから、本願の眼球撮像装置によって得られた画像中の眼球の表面には、光源が写り込まない。
　また、本願の眼球撮像装置は、照明光として赤外領域の波長の光を用いるので、照明光が眼球に何らかの作用を及ぼすことがない。また、一般的な偏光板は赤外領域の波長の光については偏光の状態に影響を与えられないことが多いが、本願の照明用偏光板と、撮像用偏光板とは、それを通過した赤外領域の波長の光を直線偏光にできるようなものとされているから、赤外領域の波長の光に対しても正しく偏光板として作用する。
　本願発明の照明手段は、赤外領域の波長の光で眼球を照明することができるようなものであれば、その詳細は不問である。
　前記照明手段は、赤外領域の波長の光のみを照射する光源からなるものであっても良い。この場合の光源は複数であっても良い。
　前記照明手段は、赤外領域の波長の光を含み、その他の波長領域の光（例えば可視領域の光）をも含むものを照射する光源と、その光源からの光のうち赤外領域の波長の光のみを通過させる赤外線フィルタとを備えるものであっても良い。この場合の照明光は、光源からの光のうち赤外線フィルタを通過したものとなり、これは赤外領域の波長の光である。この場合の光源も複数であっても良い。
　また、前記照明手段は、前記眼球を、前記眼球が無影状態となるように前記照明光で照明するようになっていてもよい。上瞼、下瞼は眼球から離れた位置にあるのでこれらが眼球の表面に影を落とすことがある。眼球を無影状態にして撮像を行えばそのような影が眼球の画像の精度を落とすことがない。例えば、光源を複数とすることにより、眼球を無影状態で撮像できるようになる。
　前記照明用偏光板、及び前記撮像用偏光板は、上述のように、それを通過した赤外領域の波長の光を直線偏光にできるようなものとされているが、それは例えば、ワイヤグリッド偏光板により実現可能である。
本発明の実施形態による眼球撮像装置の全体を示す斜視図。 図１に示した眼球撮像装置の内部構造を示す側断面図。 図１に示した眼球撮像装置のフードの奥の部分の構成を示す図。 図１に示した眼球撮像装置で撮像される画像の説明を行うための概念図。
　以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
　図１に、この実施形態における眼球撮像装置の外観を示す斜視図を示す。
　この実施形態における眼球撮像装置は、患者の眼振の観察を医師が行なうことにより医師が患者の診察を行う目的で使用される。
　眼球撮像装置は、手持ち可能とされた本体部１０と、本体部１０の前側に設けられたフード２０とを備えている。
　本体部１０はこれには限られないが樹脂製であり、またこれには限られないが中空の円筒形状に形成されその内外に種々の部品を収納し、また取付けられている。
　フード２０は先端に向かってやや広がる断面略矩形状の筒であり、不透明な素材例えば不透明な樹脂でできている。この眼球撮像装置は、患者か医師がその本体部１０を把持し、フード２０の先端の外周部分を患者のいずれかの目の周囲に当接させた状態で用いられる。フード２０の先端の外周部分をきちんと患者の目の周りに押付けることにより、フード２０の内側に外光が入り込まない状態を作り出せる。
　なお、図１において、フード２０の内側から覗いているのは照明用偏光板３２である。これについての説明は後に回す。
　図２に眼球撮像装置の概略的な断面図を示す。
　本体部１０には、レンズ１１が取付けられている。レンズ１１は、患者の目を拡大してその像を後述する撮像素子１２に結像させるものである。レンズ１１は一枚である必要はないし、レンズ１１以外の必要な光学部品を含んでいても良い。また、レンズ１１は像の拡大以外の機能を持っていてもよい。
　撮像素子１２は、像光を捉え撮像を行うものである。撮像素子１２は赤外領域の波長の光による撮像を行えるものであればどのようなものでも構わない。撮像素子１２は例えばＣＣＤであり、或いはＣＭＯＳにより構成することができる。撮像素子１２は撮像により得た画像のデータを生成する。撮像素子１２が撮像する画像は、本来的には静止画であっても、動画であっても良いが、この実施形態の眼球撮像装置の使用目的は、眼振の観察を行うことなので、この実施形態の撮像素子１２が撮像する画像は動画であり、撮像素子１２が生成する画像のデータはビデオ信号である。
　撮像素子１２は、接続線１２ａにて処理回路１３に接続されている。処理回路１３は撮像素子１２が生成した画像のデータを接続線１２ａを介して撮像素子１２から受取るようになっている。処理回路１３は、ビデオ信号の外部への出力に先んじて必要な処理、例えば明るさの調整や、必要であればアナログ／デジタル変換などを行う。
　処理回路１３は接続線１３ａを介して出力端子１４に接続されている。出力端子１４は、図示を省略のケーブルを介して外部機器との接続を行うものである。外部機器は、典型的にはディスプレイであり、或いは記録装置である。ディスプレイは、出力端子１４からケーブルを介して受取ったビデオ信号に基いて動画を表示する。記録装置は、出力端子１４からケーブルを介して受取ったビデオ信号を記録し、後にそのビデオ信号を所定のディスプレイで見られるようにする。この実施形態では、出力端子１４は、ケーブルを介して図外のディスプレイに接続されている。
　フード２０の最も奥には光源３１が設けられている。必ずしもこの限りではないが、この実施形態の光源３１は、本体部１０の前面に取付けられている。この実施形態における光源３１は、必ずしもこの限りではないが複数であり、必ずしもこの限りではないが８つである。８つの光源３１は、図３に示したように、レンズ１１を中心として想定できる円上に均等な間隔で配されている。
　光源３１は、眼球を撮像する際に必要な照明光を照射するものとなっている。照明光は、患者の目へ生理的な影響を与えないようにするために、赤外領域の波長の光とされている。この実施形態の光源３１は、赤外領域のうちの特定の波長範囲の波長の光を選択的に発生させるＬＥＤにて構成されている。この実施形態の光源３１が照射する光の波長は、患者に視認されないことを主な理由に、９００ｎｍ或いはそれよりも長いものとされる。ただし、波長を長くしても、この実施形態における照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３に用いられるワイヤグリッド偏光板（これらについては後述する。）により艶なしの画像を得ることに対する影響は生じないが、しかしながら撮像素子１２による撮像は行いにくくなる。このような点を考慮し、照明光の波長を９００ｎｍよりも長い範囲で適当に選択すべきである。
　もっとも光源３１は、赤外領域の波長の光に加え赤外領域の波長の光以外の光（例えば可視光）をも照射するものであっても構わない。ただし、この場合には、光源３１からの光から赤外領域の波長の光以外の光を除くフィルタを設ける必要がある。
　フード２０の光源３１の手前には、それを通過した光を直線偏光にする偏光板である照明用偏光板３２が配置されている。照明用偏光板３２は、図３に示したようにドーナツ型に形成されている。光源３１から出た照明光は、照明用偏光板３２を通ってから眼球に至るようになっている。
　照明用偏光板３２の内側には、それを通過した光を直線偏光にする偏光板である撮像用偏光板３３が配置されている。撮像用偏光板３３の偏光方向は、照明用偏光板３２の偏光方向と直交するようになっている。眼球からの像光は、撮像用偏光板３３を通過してから、レンズ１１を通って撮像素子１２で撮像される。なお、この実施形態では、照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３とは同一平面上に位置するようになっているが、照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３とは同一平面上に位置する必要はない。
　この実施形態における照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３はともに、赤外領域の波長の光に対して偏光板として機能するものとなっている。必ずしもこの限りではないが、この実施形態における照明用偏光板３２と撮像用偏光板３３はともにワイヤグリッド偏光板である。ワイヤグリッド偏光板は、樹脂の板に、非常に細い金属線を所定間隔で平行に配したものであり、通常の偏光板が偏光板として機能しない赤外領域の波長の光に対しても偏光板として機能する。ワイヤグリッド偏光板の例としては、旭化成イーマテリアルズ株式会社が製造販売する「Ａｓａｈｉ　Ｋａｓｅｉ　ＷＧＦ（商標）」を挙げることができる。
　次に、この眼球撮像装置の使用方法を説明する。
　眼球撮像装置を用いる場合には、患者又は医師がその本体部１０を把持し、そのフード２０の先端の外周部分を、眼振の観察を行うべき患者の目の周囲に押し当てる。このとき、フード２０の先端側からフード２０の内部に外光が入り込まないように注意する。
　この状態で、医師は患者の眼球を観察する。上述したように、この実施形態の眼球観察装置は、図外のディスプレイに接続されている。したがって、医師は、ディスプレイに拡大して表示される患者の眼球の動画を見ながら眼振の観察を行うことができる。
　ディスプレイに表示される眼球の動画がどのようなものであるかについて説明する。
　光源３１が点灯している場合に撮像素子１２で撮像される像光を図４に示す。図４（Ａ）は眼球の表面で反射する表面反射光を、図４（Ｂ）は眼球の表面から若干眼球に入って反射する内部反射光の振る舞いを示している。また、太線の○印の中に引かれた直線は当該部分における照明光又は像光の偏光の方向を示しており、○印の中に四方八方に線が引かれているのは当該部分における照明光又は像光の偏光が乱れている（例えば自然光化している。）ことを示している。
　光源３１から出た照明光は、照明用偏光板３２を通過する。なお、照明用偏光板３２の偏光の向きは便宜上斜線の向きに等しいものとする。以下も同様である。照明用偏光板３２を通過すると、照明光は、左右方向に振動する直線偏光になる。ここまでは、図４（Ａ）、（Ｂ）で共通である。
　照明用偏光板３２を通過した照明光である照明光は、眼球Ｘに当たり、眼球Ｘからの像光となる。眼球Ｘの表面で反射した照明光は、その偏光状態が維持されたままである。この像光は、照明用偏光板３２と偏光の向きが直交する撮像用偏光板３３に遮断され、撮像素子１２には届かない（図４（Ａ））。他方、眼球Ｘの中に若干入り込んで反射してきた像光は、その偏光状態が乱れている。この像光は、その中に含まれる撮像用偏光板３３と偏光の方向が一致する成分が撮像用偏光板３３を通過するので、少なくともその半分程度が撮像用偏光板３３を通過する。
　結果として、光源３１からの照明光を用いて撮像される画像は、表面反射光のない眼球の艶消しの画像（無反射像）が得られることになる。
　また上述のように、複数の光源３１が眼球に対して様々な方向から照明光を照射するので、眼球は無影状態で撮像されることになる。

Claims (4)

  1. 　眼球からの像光をとらえて撮像する撮像手段と、
    　前記眼球に対して照射される、赤外領域の波長の光である照明光を照射する照明手段と、
    　前記照明手段と前記眼球との間の前記照明光の光路上に配されている、前記照明手段からの照明光を直線偏光にする偏光板である照明用偏光板と、
    　前記眼球と前記撮像手段との間の前記像光の光路上に配されている、前記照明用偏光板とその偏光の向きが直交するようにされた偏光板である撮像用偏光板と、
    　前記撮像手段が、前記照明光に基づいて生じる前記像光のみにより前記眼球を撮像できるようにするために外光を遮断する遮光手段と、
    　を備えている眼球撮像装置であって、
    　前記照明用偏光板、及び前記撮像用偏光板は、それを通過した赤外領域の波長の光を直線偏光にできるようなものとされてなる、
    　眼球撮像装置。
  2. 　前記照明手段は、前記眼球を、前記眼球が無影状態となるように前記照明光で照明するようになっている、
    　請求項１記載の眼球撮像装置。
  3. 　前記照明手段は、赤外領域の波長の光のみを照射する光源である、
    　請求項１記載の眼球撮像装置。
  4. 　前記照明用偏光板、及び前記撮像用偏光板は、ワイヤグリッド偏光板である、
    　請求項１～３のいずれかに記載の眼球撮像装置。
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