WO2021256400A1 - 眼底撮影装置 - Google Patents

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WO2021256400A1
WO2021256400A1 PCT/JP2021/022319 JP2021022319W WO2021256400A1 WO 2021256400 A1 WO2021256400 A1 WO 2021256400A1 JP 2021022319 W JP2021022319 W JP 2021022319W WO 2021256400 A1 WO2021256400 A1 WO 2021256400A1
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WO
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light
optical component
reflected
rays
retina
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/022319
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
鈴木誠
安井賢治
齋藤一孝
Original Assignee
株式会社Ｑｄレーザ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社Ｑｄレーザ filed Critical 株式会社Ｑｄレーザ
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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a fundus photography device.
  • An ophthalmic apparatus incorporating an optical system leading to the retina is known (for example, Patent Document 1).
  • a scanning laser ophthalmoscope (SLO) is known in which a light beam is scanned to irradiate the retina of a subject and the reflected light ray from the retina is detected by a photodetector to acquire an image of the fundus of the eye.
  • a projector that projects an image by scanning a light beam in two dimensions and emitting it to the outside is known.
  • an ophthalmic apparatus is configured using such a projector, it is required to acquire a fundus image using a light ray scanned and emitted two-dimensionally from the projector.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable acquisition of a fundus image.
  • the present invention is a projector that scans and emits a shooting ray for fundoscope photography in two dimensions, and a plurality of the shooting rays emitted from the projector at different times are first converged in the vicinity of the pupil of the subject.
  • a first optical component that irradiates the subject's retina after converging to a point, and a plurality of first reflections that the plurality of photographing rays are reflected by the subject's retina and transmitted through the first optical component.
  • a second optical component that converges a light ray to a second convergence point, a pseudo-eye optical system that is arranged at the second convergence point and converts each of the plurality of first reflected rays into convergent light, and the pseudo-eye optical system.
  • It is a fundus imaging apparatus including a light detector that detects the plurality of transmitted first reflected rays and an image generation unit that generates a fundus image based on an output signal of the light detector.
  • the first convergence point and the second convergence point may be in a substantially conjugate position, and the subject's retina and the photodetector may be in a substantially conjugate position.
  • the first optical component converges the plurality of photographing rays to the first focusing point and converts each of the plurality of photographing rays from diffused light to substantially parallel light
  • the second optical component comprises the second optical component.
  • the plurality of first reflected rays are converged to the second convergence point, and each of the plurality of first reflected rays is converted from diffused light to substantially parallel light
  • the pseudo-ocular optical system performs the plurality of first reflected rays.
  • Each can be configured to convert substantially parallel light to convergent light.
  • the third optical component is provided between the first optical component and the second optical component, and the plurality of photographing rays emitted from the projector at different times are the third optical component.
  • the plurality of first reflected rays that are reflected and incident on the first optical component and reflected by the subject's retina pass through the first optical component and the third optical component to the second optical component. It can be configured to be incidental.
  • a 1/4 wave plate arranged between the third optical component and the first optical component may be provided, and the third optical component may be a polarizing beam splitter.
  • the light source includes a light source that emits background light emitted to the retina of the subject, and a fourth optical component arranged between the first optical component and the second optical component.
  • the background light emitted from the subject can be reflected by the fourth optical component, transmitted through the first optical component, and irradiated to the subject's retina.
  • a fifth optical component that is arranged between the second optical component and the pseudo-eye optical system and bends the plurality of first reflected light rays can be provided.
  • the focal length of the first optical component can be different from the focal length of the second optical component.
  • the second region is subjected to the imaging.
  • the irradiation region adjusting unit that does not irradiate the first region with the shooting light, and between the second optical component and the second convergence point.
  • the image generation unit includes a drive mechanism for moving the light-shielding member to a second position through which the first reflected light beam passes, and the image generation unit irradiates the first region or the second region with the photographing light ray.
  • An image can be generated based on the output signal of the optical detector in each of the generated images, and the two generated images can be combined to generate the fundus image.
  • the light-shielding member may be configured such that the second reflected light beam is in focus before the second convergence point or is arranged in the vicinity of the in-focus point.
  • the light-shielding member may be configured to be movable in a first direction in which the second reflected light ray is incident on the light-shielding member and in a second direction intersecting the first direction.
  • the light-shielding member may have a concave U-shaped central portion of the second reflected light beam.
  • the pseudo-eye optical system, the photodetector, and the image generation unit can be a digital camera.
  • the projector can be configured to be a detachable general-purpose projector.
  • the distance from the second convergence point to the photodetector is a distance based on the length from the surface of the subject's cornea to the surface of the subject's retina, which is 16 mm to 17 mm. It can be configured within the range of.
  • the plurality of photographing rays emitted from the projector are vertically polarized rays and include a polarizing plate that transmits the vertically polarized rays, and the third optical component reflects the vertically polarized rays.
  • a polarized beam splitter that transmits other than the vertically polarized rays, the third optical component is a random polarized light that the vertically polarized rays pass through the subject's corneum and is reflected by the subject's retina.
  • the plurality of first reflected rays of random polarization transmitted through the third optical component are transmitted by the plurality of first reflected rays and the vertically polarized rays reflected by the subject's cortex are reflected. It can be configured to detect reflected light rays.
  • the plurality of photographing rays emitted from the projector are unpolarized rays
  • the polarizing plate can be configured to transmit the unpolarized rays as vertically polarized rays.
  • the present invention comprises a light source that emits imaging light for fundus imaging, and a first optical component that irradiates the subject's retina after converging the imaging light to a first convergence point near the subject's pupil. Then, the photographing light was reflected by the subject's retina and transmitted through the second optical component and the second optical component that converges the first reflected light transmitted through the first optical component to the second convergence point.
  • the light detector for detecting the first reflected light and the first region of the first region and the second region in which the subject's retina is divided into two with respect to the center of the retina are irradiated with the photographing light.
  • the irradiation region adjusting unit and the second optical component are not irradiated with the photographing light in the first region.
  • the light-shielding member movably arranged between the second convergence point, and when the photographing light is applied only to the first region, the photographing light is reflected by the cortex of the subject and the first.
  • the light shielding member is moved to a first position where the first optical component and the second reflected light transmitted through the second optical component are shielded and the first reflected light passes, and the photographing light irradiates only the second region.
  • the drive mechanism that moves the light-shielding member to the second position where the second reflected light is shielded and the first reflected light passes through, and the photographed light irradiates the first region or the second region.
  • a fundus imaging apparatus including an image generation unit that generates an image based on an output signal of the light detector in each of the light detectors and combines the two generated images to generate a fundus image.
  • a fundus image can be acquired.
  • FIG. 1 is a block diagram of the fundus photography apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a pseudo-eye optical system.
  • FIG. 4 is a diagram showing a scan of light rays on the retina of a subject.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of fundus photography processing.
  • FIG. 6 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 (a) is an external perspective view of the fundus photography apparatus according to the fifth embodiment
  • FIG. 9 (b) is an external view seen from arrow A of FIG. 9 (a)
  • FIG. 9 (c) is FIG. It is an external view seen from the arrow B of (a).
  • FIG. 10 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing the trajectory of light rays reflected by the cornea of the subject.
  • 12 (a) is a diagram showing the trajectory of light rays reflected by the retina
  • FIG. 12 (b) is an enlarged view of the vicinity of the pseudo-ocular optical system of FIG. 12 (a).
  • FIG. 13 (a) is a diagram showing the locus of light rays reflected by the cornea
  • FIG. 13 (b) is an enlarged view of the vicinity of the pseudo-ocular optical system of FIG. 13 (a).
  • 14 (a) is a diagram showing only the optical axis of the light ray of FIG. 13 (a)
  • FIGS. 14 (b) and 14 (c) are two of the three light rays of FIG. 13 (a). It is a figure which shows the locus of each ray of a book.
  • FIG. 15 is a block diagram of the fundus photography apparatus according to the sixth embodiment.
  • 16 (a) to 16 (d) are views showing the optical system of the fundus photography apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a retinal reflected ray having a half-split shape.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of fundus photography processing.
  • 19 (a) and 19 (b) are views showing the optical system of the fundus photography apparatus according to the first modification of the sixth embodiment.
  • 20 (a) to 20 (c) are diagrams showing changes in the position of the focal point of the corneal reflected light due to the difference in the radius of curvature of the cornea.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example in which a light-shielding plate arranged on a virtual plane has a U-shape.
  • FIG. 22 (a) and 22 (b) are diagrams showing problems that occur when the corneal reflex light is shielded by using a flat plate-type light-shielding plate.
  • FIG. 23 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the seventh embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of the fundus photography apparatus according to the first embodiment.
  • the fundus photography apparatus 100 includes a projection unit 10, a control unit 30, and a photodetector 40.
  • the fundus photography device 100 may include the display unit 41 as a removable or integrated display unit 41.
  • the projection unit 10 includes a light source 11, a scanning unit 12, an optical system 13, a drive circuit 14, and an input circuit 15.
  • the control unit 30 includes an image control unit 31, a signal processing unit 32, and an image generation unit 33.
  • the light source 11, the scanning unit 12, the drive circuit 14, the input circuit 15, and the image control unit 31 are provided in the projector 16 that scans the light rays in two dimensions and emits them to the outside.
  • the projector 16 is, for example, a general laser scanning projector.
  • the image control unit 31 generates an image to be projected on the retina of the subject.
  • An image signal is input to the input circuit 15 from the image control unit 31.
  • the drive circuit 14 drives the light source 11 and the scanning unit 12 based on the control signal of the image control unit 31 and the image signal acquired by the input circuit 15.
  • the light source 11 may emit invisible light which is infrared laser light, or may emit visible light having a single wavelength of red laser light, green laser light, or blue laser light, and includes these. It may be the case of emitting white light. Even if the wavelength of the infrared laser light is about 785 nm to 1.4 ⁇ m, the wavelength of the red laser light is about 610 nm to 660 nm, the wavelength of the green laser light is about 515 nm to 540 nm, and the wavelength of the blue laser light is about 440 nm to 480 nm. good.
  • the scanning unit 12 is, for example, a scanning mirror such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror or a transmissive scanner, and scans the light beam 50 emitted by the light source 11 in two dimensions.
  • a scanning mirror such as a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror or a transmissive scanner
  • the optical system 13 irradiates the subject's eye 70 with the two-dimensionally scanned light beam 50.
  • the reflected light ray 51 reflected by the retina of the subject's eye 70 is incident on the photodetector 40 via the optical system 13.
  • the photodetector 40 detects the reflected light ray 51.
  • the photodetector 40 includes an image sensor such as a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor or a CCD (Charge Coupled Device) image sensor.
  • the signal processing unit 32 processes the output signal of the photodetector 40 based on the control signal of the image control unit 31.
  • the image generation unit 33 generates a fundus image based on the signal processed by the signal processing unit 32 of the output signal of the photodetector 40.
  • the display unit 41 is, for example, a liquid crystal display, and displays an image generated by the image generation unit 33.
  • the image control unit 31, the signal processing unit 32, and the image generation unit 33 may be processed by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) in cooperation with a program.
  • the image control unit 31, the signal processing unit 32, and the image generation unit 33 may be a circuit specially designed.
  • the image control unit 31, the signal processing unit 32, and the image generation unit 33 may be one circuit or different circuits.
  • FIG. 2 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the first embodiment.
  • the light ray 50 and the reflected light ray 51 are shown by the finite luminous flux diameters of each, and the center thereof is shown by a dotted line.
  • the projector 16 includes a light source 11, a scanning unit 12, a collimating lens 17, a mirror 18, an optical component 19, and an attenuation filter 20.
  • the light source 11, the scanning unit 12, the collimating lens 17, and the mirror 18 are arranged in the housing 29.
  • the optical component 19 and the attenuation filter 20 are attached to the outside of the housing 29.
  • the optical component 19 and the attenuation filter 20 may be arranged in the housing 29, or may be arranged away from the housing 29 without being provided in the projector 16.
  • the light beam 50 emitted by the light source 11 is converted from diffused light to substantially parallel light by the collimating lens 17, then reflected by the mirror 18 and incident on the scanning unit 12.
  • the substantially parallel light is not limited to the case of completely parallel light, but also includes the case of slightly converging or diffusing.
  • the light beam 50 two-dimensionally scanned by the scanning unit 12 passes through the optical component 19 and the attenuation filter 20.
  • the optical component 19 is, for example, a condenser lens, and converts a plurality of light rays 50 emitted from the scanning unit 12 at different times and diffused by the optical axes into a plurality of light rays 50 having substantially parallel optical axes. Each ray 50 is converted from substantially parallel light to convergent light. A plurality of light rays 50 emitted from the scanning unit 12 at different times can be collectively referred to as scanning light.
  • the attenuation filter 20 is, for example, an ND filter, and adjusts the amount of light rays 50.
  • the projector 16 may include a plurality of attenuation filters 20 having different adjustment amounts of light amounts, and the attenuation filters 20 through which the light rays 50 pass may be switchable. As a result, the amount of light emitted from the projector 16 can be appropriately changed according to the intended use and the like.
  • the plurality of light rays 50 emitted from the projector 16 are reflected by the optical component 21 and incident on the optical component 22.
  • the optical component 21 is a half mirror.
  • Each of the light rays of the plurality of light rays 50 is focused in front of the optical component 22, and then becomes diffused light and is incident on the optical component 22.
  • the optical component 22 is, for example, a condenser lens, which converts a plurality of light rays 50 whose optical axes are substantially parallel to each other into a plurality of light rays 50 whose optical axes converge to each other, and converts each light ray 50 from diffused light to substantially parallel light. Convert to.
  • the substantially parallel light here may be a substantially parallel light to the extent that the light beam 50 can be substantially focused on the retina 74 of the subject, and even if it is simply described as parallel, it includes substantially parallel light.
  • the plurality of light rays 50 transmitted through the optical component 22 converge at the convergence point 52 near the pupil 71 of the subject's eye 70, pass through the crystalline lens 72 and the vitreous body 73, and irradiate the retina 74.
  • the beam diameter (diameter) when incident on the cornea 75 of each ray 50 is about 0.8 mm to 1.65 mm.
  • Each ray 50 is converted from substantially parallel light to focused light by the crystalline lens 72 and is substantially focused on the retina 74. In this way, the light beam 50 irradiates the retina 74 of the subject using Maxwell vision.
  • the light ray 50 is reflected by the subject's retina 74.
  • the reflected light ray 51 reflected by the retina 74 passes through the optical component 22 and the optical component 21 and is incident on the optical component 23.
  • the optical component 22 converts a plurality of reflected rays 51 whose optical axes reflected by the retina 74 diffuse each other into a plurality of reflected rays 51 whose optical axes are substantially parallel to each other, and converges each reflected ray 51 from the substantially parallel light. Convert to light.
  • the reflected light ray 51 is focused in front of the optical component 23, and then becomes diffused light and is incident on the optical component 23.
  • the optical component 23 is, for example, a condenser lens, which converts a plurality of reflected rays 51 whose optical axes are substantially parallel to each other into a plurality of reflected rays 51 whose optical axes converge to each other, and converts each reflected ray 51 from diffused light. Converts to approximately parallel light.
  • the pseudo-eye optical system 24 is arranged at the convergence point 53 where the plurality of reflected light rays 51 transmitted through the optical component 23 converge.
  • the pseudo-eye optical system 24 is composed of a plurality of lenses, and converts the reflected light ray 51 from substantially parallel light to convergent light.
  • the reflected light ray 51 is converted into convergent light by the pseudo-eye optical system 24, and then focused on the detection surface (imaging surface) 40a having a planar shape of the photodetector 40 or in the vicinity of the detection surface 40a.
  • the scanning unit 12, the convergence point 52, and the convergence point 53 are at substantially conjugate positions.
  • the position of substantially conjugate includes the case where the position deviates from the position of conjugate to the extent of manufacturing error, and the case where it is simply described as conjugate also includes the case where it is substantially conjugate.
  • FIG. 3 is a diagram showing a pseudo-eye optical system.
  • the center of the finite luminous flux diameter of the reflected light ray 51 is shown by a dotted line.
  • the pseudo-eye optical system 24 is composed of, for example, a convex lens 24a, a concave lens 24b, and a convex lens 24c.
  • the reflected light ray 51 is converted from substantially parallel light to convergent light by the convex lens 24a, converted from convergent light to diffused light by the concave lens 24b, and converted from diffused light to convergent light again by the convex lens 24c, and is detected by the light detector 40. Focus on the surface 40a or the vicinity of the detection surface 40a.
  • the convex lens 24a is a plano-convex lens in which the surface on the side where the reflected light rays 51 are incident is a convex surface and the surface on the side where the reflected light rays 51 are emitted is a flat surface.
  • the concave lens 24b is a biconcave lens in which both the incident side and the outgoing side of the reflected light ray 51 are concave surfaces.
  • the convex lens 24c is a plano-convex lens in which the surface on the side where the reflected light rays 51 are incident is a flat surface and the surface on the side where the reflected light rays 51 are emitted is a convex surface.
  • the convex lenses 24a and 24c may be biconvex lenses in which both the incident side and the outgoing side of the reflected light ray 51 are convex surfaces.
  • the concave lens 24b may be a plano-concave lens in which one surface on the side where the reflected light ray 51 is incident and the side where the reflected light ray 51 is emitted is a concave surface and the other surface is a flat surface.
  • the convex lens 24a and the concave lens 24b are arranged in contact with each other.
  • the concave lens 24b and the convex lens 24c are arranged apart from each other.
  • the convex lens 24a and the concave lens 24b may be arranged apart from each other at a distance narrower than the distance between the concave lens 24b and the convex lens 24c.
  • the plurality of reflected rays 51 converge to the center of the convex surface on which the reflected rays 51 of the convex lens 24a are incident to form a convergence point 53, for example.
  • the length dimension L from the convex surface or the convergence point 53 of the convex lens 24a to the detection surface 40a of the optical detector 40 is the length dimension from the surface of the crystalline lens of the human eye or the surface of the cornea to the surface of the retina. It corresponds to the corrected distance in consideration of the above, and is, for example, 16 mm to 17 mm.
  • the optical component 21, the optical component 22, the optical component 23, and the pseudo-eye optical system 24 in FIG. 2 correspond to the optical system 13 in FIG. 1.
  • the optical component 22 and the optical component 23 may be the same components as the optical component 19 provided in the projector 16. By making the optical component 22 and the optical component 23 the same component, the manufacturing cost can be reduced.
  • the optical component 21, the optical component 22, the optical component 23, the pseudo-eye optical system 24, and the optical detector 40 are integrated into an optical system block, and this optical system is provided with a detachable portion that can be attached to and detached from the projector 16.
  • the block and the projector 16 can be attached / detached and replaced.
  • the projector 16 is a general-purpose projector that projects onto a wall, screen, or the like, the general-purpose projector can be used as a fundus photography device by connecting it to an optical system block.
  • FIG. 4 is a diagram showing a scan of light rays on the retina of a subject.
  • the scanning unit 12 raster scans the light beam 50 on the retina 74 from the upper left to the lower right as shown by the arrow 55. Even if the scanning unit 12 is driven, if the light source 11 does not emit the light ray 50, the light ray 50 does not irradiate the retina 74. For example, the light ray 50 is not emitted by the dotted arrow 55 in FIG.
  • the drive circuit 14 synchronizes the emission of the light beam 50 from the light source 11 with the drive of the scanning unit 12. As a result, the light source 11 emits a light ray 50 in a predetermined range (arrow 55 in the actual battle) on the retina 74.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of fundus photography processing.
  • the image control unit 31 controls the drive of the light source 11 and the scanning unit 12 to emit a light ray 50 for fundus photography from the projector 16 to irradiate the retina 74 with the light ray 50 ( Step S10).
  • the light beam 50 for photographing the fundus may be infrared laser light, white light including red laser light, green laser light, and blue laser light, or monochromatic light including laser light of a single wavelength. ..
  • the light beam 50 is raster-scanned on the retina 74 from the upper left to the lower right and irradiates the entire retina 74.
  • the reflected light ray 51 reflected by the retina 74 is incident on the photodetector 40.
  • the signal processing unit 32 acquires the output signal of the photodetector 40 (step S12).
  • the image generation unit 33 generates a fundus image based on the signal processed by the signal processing unit 32 of the output signal of the photodetector 40 (step S14).
  • the display unit 41 displays the fundus image generated by the image generation unit 33 (step S16). By the doctor scrutinizing the fundus image displayed on the display unit 41, the fundus condition of the subject can be examined.
  • a plurality of light rays 50 (photographing light rays) for fundus photography emitted from the projector 16 at different times are inspected by the optical component 22 (first optical component).
  • the subject's retina 74 is irradiated after converging at the convergence point 52 (first convergence point) near the pupil 71 of the subject.
  • the plurality of reflected rays 51 (first reflected rays) reflected by the retina 74 pass through the optical component 22 and then are converged to the convergence point 53 (second convergence point) by the optical component 23 (second optical component).
  • a pseudo-eye optical system 24 that converts the reflected light ray 51 into the convergent light is arranged.
  • the plurality of reflected rays 51 are detected by the photodetector 40 after passing through the pseudo-eye optical system 24.
  • the image generation unit 33 generates a fundus image based on the output signal of the photodetector 40.
  • the fundus image can be acquired in the fundus photography apparatus 100 configured by using the projector 16 that scans and emits the light beam 50 in two dimensions.
  • the convergence point 52 and the convergence point 53 are omitted in order to irradiate the subject's retina 74 with the light ray 50 using Maxwell vision and detect the reflected light ray 51 reflected by the light ray 50 on the retina 74 by the photodetector 40. It is preferably in a conjugated position. Further, since the light ray 50 is focused on the retina 74 of the subject and the reflected light ray 51 is focused on the detection surface 40a of the photodetector 40, the retina 74 of the subject and the photodetector 40 are substantially coupled. It is preferably in the position of. The position of substantially conjugate includes the case where the position deviates from the position of conjugate to the extent of manufacturing error.
  • the optical component 22 converges a plurality of light rays 50 to a convergence point 52 and converts each light ray 50 from diffused light to substantially parallel light.
  • the light ray 50 can be focused on the retina 74 of the subject.
  • the optical component 23 converges a plurality of reflected rays 51 to the convergence point 53 and converts each reflected light 51 from diffused light to substantially parallel light
  • the pseudo-eye optical system 24 converts the reflected light 51 of substantially parallel light into convergent light. do.
  • the reflected light ray 51 can be focused on the detection surface 40a of the photodetector 40.
  • the light ray 50 emitted from the projector 16 is reflected by the optical component 21 (third optical component) arranged between the optical component 22 and the optical component 23, incident on the optical component 22, and reflected by the retina 74. It is preferable that the 51 passes through the optical component 22 and the optical component 21 and is incident on the optical component 23. As a result, the fundus photography device 100 can be miniaturized.
  • FIG. 6 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the second embodiment.
  • the 1/4 wave plate 25 is arranged between the optical component 21a and the optical component 22.
  • the optical component 21a is a polarizing beam splitter. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the optical component 21a is a polarization beam splitter, and the 1/4 wave plate 25 is arranged between the optical component 21a and the optical component 22.
  • the ray 50 is reflected by the optical component 21a and passes through the 1/4 wave plate 25 to become circularly polarized light and irradiate the retina 74. ..
  • the reflected light ray 51 reflected by the retina 74 passes through the 1/4 wave plate 25 to become a P wave, passes through the optical component 21a, and is incident on the optical component 23.
  • FIG. 7 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the third embodiment.
  • the optical component 19 and the optical component 23 are the same component, but the optical component 22a has a shorter focal length than the optical components 19 and 23. .. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the focal length of the optical component 22a is shorter than that of the optical component 23.
  • the FOV Field of View
  • Example 3 the case where the focal length of the optical component 22a is shorter than that of the optical component 23 is shown as an example, but it may be longer.
  • the focal length of the optical component 22a may be different from that of the optical component 23 in terms of the FOV and the beam diameter when the cornea is incident.
  • FIG. 8 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the fourth embodiment.
  • the light source 26 that emits the background light 54 is arranged between the optical component 21 and the optical component 22. Further includes the optical component 27 and the above.
  • the light source 26 is, for example, an LED light source or a laser light source.
  • the optical component 27 is, for example, a half mirror.
  • the background light 54 emitted by the light source 26 is reflected by the optical component 27 and incident on the optical component 22.
  • the background light 54 is converted from diffused light to focused light by the optical component 22, and after focusing in the vicinity of the pupil 71 of the subject, the retina 74 is irradiated with the background light 54.
  • the background light 54 from the light source 26 is emitted, for example, when the inspector turns on the light source 26. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the light source 26 that emits the background light 54 is provided. With only the light beam 50, a good fundus image may not be obtained due to insufficient light intensity and / or unevenness due to scanning and generation of stray light.
  • the background light 54 irradiates the retina 74 and the brightness of the entire retina 74 is increased, so that a good fundus image can be obtained.
  • the optical component 27 (fourth optical component) is arranged between the optical component 22 and the optical component 23, and the background light 54 emitted from the light source 26 is reflected by the optical component 27 and transmitted through the optical component 22.
  • the subject's retina 74 is irradiated with light. As a result, it is possible to prevent the fundus photography device 400 from becoming large in size.
  • the fundus photography device 500 of the fifth embodiment is a handy type fundus photography device, and has a projection unit 10, a control unit 30, and a photodetector 40 inside.
  • the housing 90 is provided with a lens barrel 91 to which the subject aligns the eye 70.
  • the width W of the fundus photography device 500 is about 70 mm to 80 mm.
  • the depth D1 is about 90 mm to 100 mm, and the depth D2 is about 60 mm to 70 mm.
  • the height H is about 150 mm to 160 mm.
  • FIG. 10 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus according to the fifth embodiment.
  • the optical component 28 for bending the reflected light ray 51 is arranged between the optical component 23 and the pseudo-eye optical system 24.
  • the optical component 28 is, for example, a mirror. Therefore, the reflected light ray 51 transmitted through the optical component 23 is reflected and bent by the optical component 28 and then incident on the pseudo-eye optical system 24.
  • the angle at which the direction in which the optical component 22 and the optical component 23 face each other and the direction in which the light beam 50 is emitted from the projector 16 intersect is not a right angle.
  • the optical component 22 is arranged farther from the virtual plane than the optical component 23. Therefore, the light beam 50 emitted from the projector 16 is reflected by the optical component 21 diagonally upward in the direction away from the projector 16 and is incident on the optical component 22. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the optical component 28 (fifth optical component) that bends the reflected light ray 51 is arranged between the optical component 23 and the pseudo-eye optical system 24.
  • the fundus photography device 500 can be miniaturized.
  • the circuits of the signal processing unit 32 and the image generation unit 33 can be arranged under the photodetector 40, and the fundus photography device 500 can be miniaturized.
  • the light beam emitted from the projector 16 is reflected by the optical component 21 diagonally upward away from the projector 16 and incident on the optical component 22.
  • the lens barrel 91 can be directed diagonally upward, and the subject can easily align the eye 70 with the lens barrel 91.
  • FIG. 11 is a diagram showing the trajectory of light rays reflected by the cornea of the subject.
  • a part of the light rays 50 emitted from the projector 16 is reflected by the cornea 75 to become the reflected light rays 56.
  • the reflected light beam 56 passes through the optical component 22, the optical component 21, the optical component 23, and the pseudo-eye optical system 24 and is incident on the detection surface 40a of the photodetector 40.
  • the reflected ray 56 reflected by the ray 50 on the corneal 75 may be referred to as a corneal reflected ray 56
  • the reflected ray 51 reflected by the ray 50 on the retina 74 may be referred to as a retinal reflected ray 51.
  • the radius of curvature of the surface of the cornea 75 is about 7.8 mm
  • the plurality of corneal reflected rays 56 generally overlap with the plurality of retinal reflected rays 51. That is, the region where the plurality of corneal reflected rays 56 are incident on the detection surface 40a of the photodetector 40 substantially overlaps with the region where the plurality of retinal reflected rays 51 are incident on the detection surface 40a of the photodetector 40.
  • the amount of light of the corneal reflected light 56 is several tens of times larger than the amount of light of the retinal reflected light 51. Therefore, when the corneal reflected ray 56 is incident on the light detector 40 in addition to the retina reflected ray 51, flare occurs in the image generated based on the output signal of the light detector 40, and the fundus image of the retina 74 is taken. Can be difficult.
  • FIG. 12 (a) is a diagram showing the trajectory of light rays reflected by the retina
  • FIG. 12 (b) is an enlarged view of the vicinity of the pseudo-ocular optical system of FIG. 12 (a).
  • 13 (a) is a diagram showing the locus of light rays reflected by the cornea
  • FIG. 13 (b) is an enlarged view of the vicinity of the pseudo-ocular optical system of FIG. 13 (a).
  • 14 (a) is a diagram showing only the optical axis of the light ray of FIG. 13 (a)
  • FIGS. 14 (b) and 14 (c) are two of the three light rays of FIG. 13 (a). It is a figure which shows the locus of each ray of a book.
  • FIGS. 12 (a) to 14 (c) show the case where the fundus photography device is viewed from above, and one of the regions 74a and 74b in which the retina 74 is divided into two left and right with respect to the center of the retina 74.
  • the case where the light ray 50 is irradiated only to the region 74a is shown.
  • the direction in which the light beam 50 is incident on the center of the retina 74 is the Z direction
  • the horizontal direction is the X direction
  • the vertical direction is the Y direction.
  • the center of the retina 74 is set as the origin
  • the direction from the center (origin) of the retina 74 on the region 74a side is the + X direction
  • the direction on the region 74b side is the ⁇ X direction.
  • the region located on the + X side is referred to as the + X region
  • the region located on the ⁇ X side is referred to as the ⁇ X region.
  • the light ray 50 when the light ray 50 irradiates the region 74a of the retina 74, the light ray 50 is incident on the eye 70 from the ⁇ X region.
  • the retinal reflected light ray 51 reflected in the region 74a of the retina 74 follows almost the same trajectory as the light beam 50 incident on the eye 70, returns to the optical component 21, and then passes through the optical component 21 and the optical component 23 to generate pseudo-eye light. It is incident on the school system 24. That is, the retinal reflected light ray 51 is emitted from the eye 70 into the ⁇ X region, passes through the optical component 22 and the optical component 21, is bent toward the + X region by the optical component 23, and is incident on the pseudo-eye optical system 24.
  • the light ray 50 when the light ray 50 irradiates the region 74b of the retina 74, the light ray 50 is incident on the eye 70 from the + X region.
  • the retinal reflected light ray 51 reflected in the region 74b of the retina 74 follows almost the same trajectory as the light beam 50 incident on the eye 70 and returns to the optical component 21, and then passes through the optical component 21 and the optical component 23 to generate pseudo-eye light. It is incident on the school system 24. That is, the retinal reflected light ray 51 is emitted from the eye 70 into the + X region, passes through the optical component 22 and the optical component 21, is bent toward the ⁇ X region by the optical component 23, and is incident on the pseudo-eye optical system 24. ..
  • the corneal reflex ray 56 reflected by the cornea 75 by the light ray 50 applied to the region 74a of the retina 74 is the convexity of the cornea 75. Reflects toward the + X region due to the curved shape. After passing through the optical component 22 and the optical component 21, the corneal reflected ray 56 is bent toward the ⁇ X region by the optical component 23 and is incident on the pseudo-ocular optical system 24. Although not shown, when the light ray 50 irradiates the region 74b of the retina 74, the light ray 50 is incident on the eye 70 from the + X region, and the corneal reflex ray 56 reflected by the cornea 75 is directed toward the ⁇ X region. Reflects. After passing through the optical component 22 and the optical component 21, the corneal reflected ray 56 is bent toward the + X region by the optical component 23 and is incident on the pseudo-ocular optical system 24.
  • the corneal reflected ray 56 is a convex curved mirror. It will be reflected. Since the light ray 50 is incident on the cornea 75 with substantially parallel light, the corneal reflected light ray 56 reflected by the cornea 75 becomes diffused light. The corneal reflex ray 56 is converted from diffused light to substantially parallel light by the optical component 22, and then converted from substantially parallel light to convergent light by the optical component 23. The corneal reflected ray 56 is converted into convergent light by the optical component 23, and is focused at the in-focus 57 in front of the pseudo-eye optical system 24.
  • the pseudo-eye optical system 24 is arranged at a convergence point 53 (the convergence point 52 and the convergence point 53 are the positions shown in FIG. 2) at a position substantially conjugate with the convergence point 52 where a plurality of light rays 50 converge in the vicinity of the pupil 71. Therefore, the corneal reflex ray 56 comes into focus in front of the pseudo-ocular optical system 24. In other words, when the corneal reflex 56 is extended into the eye 70, the corneal reflex 56 has a focal point between the convergence point 52 and the cornea 75, and the focal point and the focal point 57 are at substantially conjugate positions. Become.
  • the retinal reflected light ray 51 and the corneal reflected light ray 56 follow different paths to the pseudo-ocular optical system 24. Incident. The same applies when the light beam 50 irradiates the region 74b of the retina 74.
  • the virtual plane passing through the focal point 57 of the corneal reflected ray 56 is referred to as a virtual plane 58.
  • the retinal reflected ray 51 is generally located in the ⁇ X region slightly from the X-axis origin, while the corneal reflected ray 56 is generally located in the + X region from the X-axis origin. Therefore, an example of suppressing the influence of the corneal reflex ray 56 on the fundus image by utilizing such a difference will be described below.
  • FIG. 15 is a block diagram of the fundus photography apparatus according to the sixth embodiment.
  • the fundus photography device 600 of the sixth embodiment further includes a drive control unit 34 and a drive mechanism 95 as compared with the fundus photography device 100 of the first embodiment of FIG.
  • the drive control unit 34 outputs a control signal to the drive mechanism 95 when the image control unit 31 outputs a control signal for fundus photography to the drive circuit 14.
  • the drive mechanism 95 drives a light-shielding plate (see FIGS. 16 (a) to 16 (d) described later) provided in the optical system 13 based on the control signal of the drive control unit 34.
  • the drive mechanism 95 includes, for example, a stepping motor. Since other configurations are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • 16 (a) to 16 (d) are views showing the optical system of the fundus photography apparatus according to the sixth embodiment.
  • 16 (a) and 16 (b) illustrate the retinal reflected ray 51 and the corneal reflected ray 56 when the ray 50 is incident on the region 74a of the retina 74
  • FIGS. 16 (c) and 16 (d) Shows the retinal reflected ray 51 and the corneal reflected ray 56 when the ray 50 is incident on the region 74b of the retina 74.
  • 16 (a) to 16 (d) show a case where the fundus photography device is viewed from above, and the projector 16 is not shown for the sake of clarity of the figure.
  • the optical component 23 and the pseudo-eye optical system 24 are between the optical component 23 and the pseudo-eye optical system 24.
  • a light-shielding plate 96 that is located closer to the pseudo-eye optical system 24 than the center between the two and is movable in the ⁇ X direction as shown by an arrow 92 is arranged.
  • the light-shielding plate 96 is arranged on the virtual plane 58 passing through the focal point 57 of the corneal reflex ray 56 shown in FIGS. 12 (a) to 13 (b).
  • the light-shielding plate 96 is driven by the drive mechanism 95 in the ⁇ X direction of the arrow 92. Since other configurations are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.
  • the shading plate 96 shields all of the plurality of corneal reflected rays 56 and the plurality of retina reflected rays 51. Move to a first position to pass each part.
  • the plurality of corneal reflected rays 56 are in focus, whereas the plurality of retinal reflected rays 51 are substantially converged.
  • each of the plurality of retinal reflected rays 51 is substantially parallel light having substantially the same magnitude as when the ray 50 is incident on the cornea 75.
  • the diameter of the retinal reflected light ray 51 on the virtual plane 58 is about 0.8 mm to 1.65 mm.
  • the tip of the light-shielding plate 96 slightly protrudes from the origin of the X-axis into the ⁇ X region. Therefore, the retinal reflected light ray 51 has a half-split shape due to the light-shielding plate 96.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of a retinal reflected ray having a half-split shape. Since the diameter of the retinal reflected light ray 51 on the virtual plane 58 is about 0.8 mm to 1.65 mm and the amount of the light shielding plate 96 protruding from the origin to the ⁇ X region is about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, the retinal reflected light ray 51 is shielded from light. Even if the plate 96 has a half-cracked shape, there is no problem in detection by the photodetector 40.
  • the plurality of corneal reflected rays 56 reflected by the cornea 75 are shielded by the light-shielding plate 96 to suppress the incident on the light detector 40, and each of the plurality of retinal reflected rays 51 reflected by the region 74a of the retina 74. A part of the light passing through the light-shielding plate 96 will be detected by the light detector 40.
  • the light-shielding plate 96 shields all of the plurality of corneal reflected light rays 56 and the plurality of retina-reflected light rays 51. Move to a second position to pass each part.
  • the plurality of corneal reflected rays 56 reflected by the cornea 75 are shielded by the light-shielding plate 96 to suppress the incident on the light detector 40, and each of the plurality of retinal reflected rays 51 reflected by the region 74b of the retina 74. A part of the light passing through the light-shielding plate 96 will be detected by the light detector 40.
  • FIG. 18 is a flowchart showing an example of fundus photography processing.
  • the drive control unit 34 controls the drive of the drive mechanism 95 to move the light-shielding plate 96 to the first position shown in FIGS. 16A and 16B (step). S30).
  • the image control unit 31 controls the drive of the light source 11 and the scanning unit 12, emits a light ray 50 for fundus photography from the projector 16, and divides the retina 74 into two regions 74a and 74b. Irradiate only 74a (step S32).
  • irradiating only the region 74a with the light ray 50 means that, for example, in the scanning of the light ray 50 on the retina 74 described with reference to FIG.
  • the light ray 50 is emitted from the light source 11 only when the scanning unit 12 scans on the region 74a. It should be emitted.
  • a part of each of the plurality of retinal reflected rays 51 reflected by the region 74a of the retina 74 is incident on the light detector 40 and detected.
  • all of the plurality of corneal reflected rays 56 reflected by the cornea 75 are shielded by the light-shielding plate 96, and the incident on the light detector 40 is suppressed.
  • the order of steps S30 and S32 may be reversed.
  • the signal processing unit 32 acquires the output signal of the photodetector 40 (step S34).
  • the image generation unit 33 generates a first image regarding the fundus based on the result of the signal processing unit 32 processing the output signal of the photodetector 40 (step S36).
  • the first image is a fundus image relating to the region 74a of the retina 74.
  • the drive control unit 34 controls the drive of the drive mechanism 95 to move the light-shielding plate 96 to the second position shown in FIGS. 16 (c) and 16 (d) (step S38).
  • the image control unit 31 controls the drive of the light source 11 and the scanning unit 12 to emit a light ray 50 for fundus photography from the projector 16 to only the region 74b of the regions 74a and 74b of the retina 74.
  • Irradiate step S40). Irradiating only the region 74b with the light ray 50 is the same as when irradiating only the region 74a with the light ray 50, for example, if the light ray 50 is emitted from the light source 11 only when the scanning unit 12 scans on the region 74b.
  • the signal processing unit 32 acquires the output signal of the photodetector 40 (step S42).
  • the image generation unit 33 generates a second image regarding the fundus based on the result of the signal processing unit 32 processing the output signal of the photodetector 40 (step S44).
  • the second image is a fundus image relating to the region 74b of the retina 74.
  • the image generation unit 33 synthesizes the first image generated in step S36 and the second image generated in step S44 to generate a fundus image of the entire retina 74 (step S46).
  • the display unit 41 displays the fundus image generated by the image generation unit 33 (step S48).
  • the image control unit 31 (irradiation area adjustment unit) has two regions 74a in which the retina 74 is divided into two left and right with respect to the center, as shown in FIGS. 16 (a) to 16 (d). And 74b, when the region 74a is irradiated with the light beam 50, the region 74b is not irradiated, and when the region 74b is irradiated, the region 74a is not irradiated.
  • a light-shielding plate 96 (light-shielding member) is movably arranged between the optical component 23 and the pseudo-eye optical system 24. In other words, the shading plate 96 is movably arranged between the optical component 23 and the convergence point 53.
  • the light-shielding plate 96 is moved by a drive mechanism 95 (see FIG. 15). As shown in FIGS. 16A and 16B, when the light ray 50 irradiates only the region 74a, the drive mechanism 95 is the first that the corneal reflected light ray 56 is shielded and the retinal reflected light ray 51 passes through. Move the shading plate 96 to the position. When the light ray 50 irradiates only the region 74b as shown in FIGS. 16 (c) and 16 (d), the light shielding plate 96 is located at a second position where the corneal reflected light ray 56 is shielded and the retinal reflected light ray 51 passes through. To move.
  • the image generation unit 33 generates an image based on the output signal of the photodetector 40 in each of the areas 74a or 74b of the light beam, and combines these two images to generate a fundus image.
  • the influence of the corneal reflex ray 56 on the fundus image is suppressed, and a good fundus image can be obtained.
  • Example 6 the case where the retina 74 is divided into two left and right is shown as an example, but the case is not limited to this case, and the retina 74 is divided into two vertically, such as when the retina 74 is divided into two vertically. In the case of dividing into two, other cases may be used.
  • Example 6 of the regions 74a and 74b, when the region 74a is irradiated with the light beam 50, the region 74b is not irradiated, and when the region 74b is irradiated with the light beam 50, the region 74a is not irradiated.
  • the case where the image control unit 31 is responsible is shown as an example, but the case is not limited to this case.
  • 19 (a) and 19 (b) are views showing the optical system of the fundus photography apparatus according to the first modification of the sixth embodiment. With reference to FIGS.
  • a light-shielding plate 97 movably arranged between the optical component 21 and the optical component 22 in the ⁇ X direction may function as an irradiation region adjusting unit. .. That is, when the light-shielding plate 97 moves to the first position, the light ray 50 irradiates only the region 74a, and when the light-shielding plate 97 moves to the second position, the light ray 50 irradiates only the region 74b. May be good.
  • the light-shielding plate 97 may be driven by the drive mechanism 95.
  • the light-shielding plate 97 is not limited to the case where it is arranged between the optical component 21 and the optical component 22, but is arranged between the optical component 19 and the optical component 21 or between the optical component 22 and the eye 70. It may be done.
  • the radius of curvature of the surface of the cornea 75 varies from individual to individual and has a distribution of about 7.8 mm ⁇ 1.0 mm. If the radius of curvature of the cornea 75 is different, the position of the focal point 57 of the corneal reflected ray 56 changes.
  • 20 (a) to 20 (c) are diagrams showing changes in the position of the focal point of the corneal reflected light due to the difference in the radius of curvature of the cornea. In FIGS. 20 (b) and 20 (c), the virtual plane 58 in FIG. 20 (a) is shown by a broken line.
  • FIG. 20A assumes that the radius of curvature of the cornea 75 is 7.8 mm.
  • the focal point 57 of the corneal reflex ray 56 that is, the virtual plane 58
  • the focal point 57 of the corneal reflex ray 56 that is, the virtual plane 58
  • the position of the focal point 57 (the position of the virtual plane 58) approaches the pseudo-ocular optical system 24 by about 0.5 mm as compared with the case where the radius of curvature is 7.8 mm.
  • the position of the focal point 57 (the position of the virtual plane 58) is about 0.5 mm away from the pseudo-ocular optical system 24 as compared with the case where the radius of curvature is 7.8 mm.
  • the larger the amount of deviation the larger the beam diameter of the corneal reflected light beam 56 on the light-shielding plate 96. That is, as shown in FIGS. 16B and 16D, when the light-shielding plate 96 shields the corneal reflected light 56 from light, the amount of protrusion of the tip of the light-shielding plate 96 into the ⁇ X region or + X region becomes large. As a result, the beam diameter of the retinal reflected light ray 51 passing through the light-shielding plate 96 becomes smaller.
  • the light-shielding plate 96 is arranged in the virtual plane 58 or in the vicinity of the virtual plane 58. That is, it is preferable that the light-shielding plate 96 is arranged in the in-focus 57 or in the vicinity of the in-focus 57 where the corneal reflex ray 56 is focused in front of the pseudo-eye optical system 24 (that is, in front of the convergence point 53).
  • the vicinity of the focus 57 is, for example, a case where the focus is within the range of the distance between the focus 57 and the focus 57 and the convergence point 53.
  • the drive mechanism 95 moves the light-shielding plate 96 in the ⁇ X direction. It is preferable that it can be moved not only in the ⁇ Z direction but also in the ⁇ Z direction. In other words, it is preferable that the light-shielding plate 96 can move in the first direction in which the corneal reflected light beam 56 is incident on the light-shielding plate 96 and in the second direction intersecting the first direction.
  • the drive mechanism 95 may be driven in the ⁇ Z direction by integrating the light-shielding plate 96 and the pseudo-eye optical system 24.
  • Example 6 the case where the light beam 50 scanned in two dimensions is emitted from the projector 16 is shown as an example, but the light not scanned in two dimensions (photographed light for fundus photography) is emitted. It may be the case. Even in this case, by using the optical system provided with the optical component 19, the optical component 21, the optical component 22, the optical component 23, and the light-shielding plate 96, the influence of the reflected light reflected by the corneal film 75 on the fundus image. Is suppressed, and a good fundus image can be obtained. When the photographing light that is not scanned in two dimensions is emitted, the pseudo-eye optical system 24 may not be provided in the optical system.
  • FIG. 21 is a side view showing an example in which the light-shielding plate arranged on the virtual plane has a U-shape.
  • the retinal reflex ray 51 and the corneal reflex ray 56 reflected by the retina 74 and the cornea 75 at different times are illustrated, and the corneal reflex ray 56 is hatched for clarity of the figure (described later).
  • FIGS. 22 (a) and 22 (b) the size of the corneal reflex ray 56 in the light-shielding plate 96a arranged on the virtual plane 58 is the smallest in the corneal reflex ray 56 located in the center, and is affected by the aberration of the optical system as the distance from the central portion increases. It will expand little by little.
  • the light shielding plate 96a has a wide peripheral side.
  • 22 (a) and 22 (b) are diagrams showing problems that occur when the corneal reflex rays are shielded by using a flat plate-type light-shielding plate. If the flat plate-type light-shielding plate 96 is placed at a position that shields the corneal reflex ray 56 located in the central portion as shown in FIG. 22A, the enlarged corneal reflex ray 56 located at a position away from the central portion cannot be shielded. Will happen. As shown in FIG. 22B, if the light-shielding plate 96 is enlarged so that the enlarged corneal reflected light beam 56 can be shielded from light, the shielding of the retinal reflected light ray 51 becomes large and the fundus image is dimmed.
  • the portion corresponding to the corneal reflex ray 56 in the central portion is concave, and the peripheral portion away from the central portion is enlarged by using a U-shaped light-shielding plate 96a that protrudes.
  • the corneal reflected light beam 56 can be shielded from light, and the dimming of the retinal reflected light ray 51 can be suppressed to a small value.
  • the movement of the light-shielding plate 96a from the first position to the second position as described with reference to FIGS. 16A to 16D is performed by the drive mechanism 95 rotating the light-shielding plate 96a by 180 °. Can be done.
  • the pseudo-eye optical system 24 and the photodetector 40 can be a general digital camera if the pseudo-eye optical system 24 is a camera lens and the photodetector 40 is an image sensor. Since it has the same function, the pseudo-eye optical system 24, the photodetector 40, and the image generator 33 can be replaced with a digital camera.
  • the focal point 57 of the optical system of the fundus photography apparatus of Example 6 may be inside the camera lens by combining a plurality of lenses in order to improve the optical characteristics of the camera lens.
  • the camera lens and the light-shielding plate 96 or 96a interfere with each other.
  • the focal point 57 is often outside the camera lens and is compact, and the fundus photographing apparatus of Example 6 has such a camera lens. It is preferable to use.
  • the projector 16 is a general-purpose projector
  • a fundus photography device can be configured by using a digital camera and a general-purpose projector.
  • Example 6 a configuration and a method for reducing the influence of the corneal reflected light beam 56 have been described. In the seventh embodiment, different configurations and methods for reducing the influence of the corneal reflex ray 56 will be described.
  • FIG. 23 is a diagram showing an optical system of the fundus photography apparatus 700 according to the seventh embodiment.
  • the polarizing plate 81 and the optical component 21b are arranged in the optical paths of the plurality of light rays 50 emitted from the projector 16.
  • the polarizing plate 81 may be provided between the attenuation filter 20 and the optical component 21b, or may be provided between the attenuation filter 20 and the optical component 19.
  • the emitted light ray 50 is a linearly polarized laser beam.
  • the polarizing plate 81 is a polarizing filter that adjusts the linearly polarized light ray 50 so as to be transmitted as an S wave corresponding to the optical characteristics of the optical component 21b.
  • the polarizing plate 81 makes a linearly polarized light ray 50 emitted from the projector 16 into an S wave that vibrates orthogonally to the normal of the reflecting surface of the optical component 21b and the plane including the incident beam, and is incident on the optical component 21b. Let me.
  • the optical component 21b is a polarizing beam splitter that reflects S waves and transmits other than S waves, and reflects S wave rays 50 that have passed through the polarizing plate 81.
  • the polarizing plate 81 and the optical component 21b are adjusted in optical characteristics including their orientation and / or positional relationship in order for the optical component 21b to efficiently reflect S waves.
  • the light ray 50 of the S wave passes through the optical component 22 and irradiates the cornea 75 and the retina 74.
  • the cornea 75 transmits most of the irradiated light rays 50 and reflects a part of them, but since the cornea 75 is a substantially uniform spherical surface, the irradiated S wave light rays 50 remain as S waves and part of them. Is reflected. Since the surface of the retina 74 is finely uneven, the S wave light ray 50 applied to the retina 74 is not reflected by a constant polarized light, but is reflected as a random polarized light.
  • the reflected light rays of the S wave reflected by the cornea 75 and the reflected light rays of random polarization reflected by the retina 74 pass through the optical component 22.
  • the reflected light beam of the S wave reflected by the corner film 75 is reflected by the optical component 21b and does not pass through the optical component 21b, so that it does not reach the photodetector 40.
  • the reflected light rays 51 other than the randomly polarized S waves reflected by the retina 74 pass through the optical component 21b and reach the photodetector 40.
  • the reflected light beam of the S wave reflected by the cornea 75 is not detected by the light detector 40, and the reflected light beam 51 other than the randomly polarized S wave reflected by the retina 74 is detected by the light detector 40.
  • the reflected light 51 reflected by the retina 74 can be detected mainly by the light detector 40, and the S / N of the fundus image can be improved.
  • the polarizing plate 81 is used as a polarizing filter adjusted to transmit the P wave of the linearly polarized light beam 50, and the optical component 21b reflects the P wave transmitted through the polarizing plate 81 and transmits other than the P wave.
  • the projector 16 is a laser scanning projector that outputs laser light that is linearly polarized light, but even when a projector that emits unpolarized light due to illumination light is used instead of laser scanning, the polarizing plate 81 It can be used by adjusting the optical characteristics with the optical component 21b so as to correspond to unpolarized light. For example, when the projector 16 emits unpolarized light rays, the polarizing plate 81 may transmit the unpolarized light rays as vertically polarized light rays.
  • a two-dimensional scanned light ray for projecting an inspection target for inspecting the visual function (for example, the visual field) is emitted from the projector 16. Then, a visual function test may be performed. As a result, both the fundus image acquisition and the visual function test can be performed using one projector 16.

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Abstract

眼底撮影のための撮影光線を２次元に走査して出射する投影機と、前記投影機から異なる時間に出射された複数の前記撮影光線を被検者の瞳孔近傍の第１収束点に収束させた後に前記被検者の網膜に照射する第１光学部品と、前記複数の撮影光線が前記被検者の網膜で反射して前記第１光学部品を透過した複数の第１反射光線を第２収束点に収束させる第２光学部品と、前記第２収束点に配置され、前記複数の第１反射光線各々を収束光に変換する疑似眼光学系と、前記疑似眼光学系を透過した前記複数の第１反射光線を検出する光検出器と、前記光検出器の出力信号に基づき眼底画像を生成する画像生成部と、を備える眼底撮影装置。　

Description

眼底撮影装置
　本発明は、眼底撮影装置に関する。
　眼底撮影のための入射光を被検者の網膜に導き且つ被検者の網膜からの反射光を光検出器に導く光学系に、治療又は視標のための走査光線を被検者の網膜に導く光学系を組み込んだ眼科装置が知られている（例えば特許文献１）。また、光線を走査して被検者の網膜に照射し、網膜からの反射光線を光検出器で検出することで眼底画像を取得する走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）が知られている。
特表２０１１－５１２９１６号公報
　光線を２次元に走査して外部に出射することで画像を投影する投影機が知られている。このような投影機を用いて眼科装置を構成する場合に、投影機から２次元に走査されて出射された光線を用いて眼底画像を取得することが求められている。
　本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、眼底画像の取得を可能とすることを目的とする。
　本発明は、眼底撮影のための撮影光線を２次元に走査して出射する投影機と、前記投影機から異なる時間に出射された複数の前記撮影光線を被検者の瞳孔近傍の第１収束点に収束させた後に前記被検者の網膜に照射する第１光学部品と、前記複数の撮影光線が前記被検者の網膜で反射して前記第１光学部品を透過した複数の第１反射光線を第２収束点に収束させる第２光学部品と、前記第２収束点に配置され、前記複数の第１反射光線各々を収束光に変換する疑似眼光学系と、前記疑似眼光学系を透過した前記複数の第１反射光線を検出する光検出器と、前記光検出器の出力信号に基づき眼底画像を生成する画像生成部と、を備える眼底撮影装置である。
　上記構成において、前記第１収束点と前記第２収束点は略共役の位置にあり、前記被検者の網膜と前記光検出器とは略共役の位置にある構成とすることができる。
　上記構成において、前記第１光学部品は、前記複数の撮影光線を前記第１収束点に収束させるとともに前記複数の撮影光線各々を拡散光から略平行光に変換し、前記第２光学部品は、前記複数の第１反射光線を前記第２収束点に収束させるとともに前記複数の第１反射光線各々を拡散光から略平行光に変換し、前記疑似眼光学系は、前記複数の第１反射光線各々を略平行光から収束光に変換する構成とすることができる。
　上記構成において、前記第１光学部品と前記第２光学部品の間に配置された第３光学部品を備え、前記投影機から異なる時間に出射された前記複数の撮影光線は前記第３光学部品で反射して前記第１光学部品に入射し、前記被検者の網膜で反射した前記複数の第１反射光線は前記第１光学部品及び前記第３光学部品を透過して前記第２光学部品に入射する構成とすることができる。
　上記構成において、前記第３光学部品と前記第１光学部品の間に配置された１／４波長板を備え、前記第３光学部品は偏光ビームスプリッタである構成とすることができる。
　上記構成において、前記被検者の網膜に照射される背景光を出射する光源と、前記第１光学部品と前記第２光学部品の間に配置された第４光学部品と、を備え、前記光源から出射された前記背景光は前記第４光学部品で反射し前記第１光学部品を透過して前記被検者の網膜に照射される構成とすることができる。
　上記構成において、前記第２光学部品と前記疑似眼光学系との間に配置され、前記複数の第１反射光線を屈曲させる第５光学部品を備える構成とすることができる。
　上記構成において、前記第１光学部品の焦点距離は前記第２光学部品の焦点距離と異なる構成とすることができる。
　上記構成において、前記被検者の網膜を前記網膜の中心に対して２分割した第１領域及び第２領域のうち前記第１領域に前記撮影光線を照射するときは前記第２領域に前記撮影光線を照射させず、前記第２領域に前記撮影光線を照射するときは前記第１領域に前記撮影光線を照射させない照射領域調整部と、前記第２光学部品と前記第２収束点の間に移動可能に配置された遮光部材と、前記撮影光線が前記第１領域のみに照射される場合、前記撮影光線が前記被検者の角膜で反射して前記第１光学部品及び前記第２光学部品を透過した第２反射光線が遮蔽され且つ前記第１反射光線が通過する第１位置に前記遮光部材を移動させ、前記撮影光線が前記第２領域のみに照射される場合、前記第２反射光線が遮蔽され且つ前記第１反射光線が通過する第２位置に前記遮光部材を移動させる駆動機構と、を備え、前記画像生成部は、前記撮影光線が前記第１領域又は前記第２領域に照射された各々において前記光検出器の出力信号に基づき画像を生成し、生成した２つの前記画像を合成して前記眼底画像を生成する構成とすることができる。
　上記構成において、前記遮光部材は、前記第２反射光線が前記第２収束点の手前で合焦する合焦点又は合焦点近傍に配置されている構成とすることができる。
　上記構成において、前記遮光部材は、前記第２反射光線が前記遮光部材に入射する第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に移動可能である構成とすることができる。
　上記構成において、前記遮光部材は、前記第２反射光線の中心部が凹形状のコの字型形状である構成とすることができる。
　上記構成において、前記疑似眼光学系、前記光検出器、及び前記画像生成部がデジタルカメラである構成とすることができる。
　上記構成において、前記投影機は、着脱可能な汎用のプロジェクタである構成とすることができる。
　上記構成において、前記第２収束点から前記光検出器までの距離は、前記被検者の角膜の表面から前記被検者の網膜の表面までの長さに基づいた距離であって１６ｍｍから１７ｍｍの範囲である構成とすることができる。
　上記構成において、前記投影機から出射された前記複数の撮影光線は垂直偏光光線であって、前記垂直偏光光線を透過させる偏光板を備え、前記第３光学部品は、前記垂直偏光光線を反射させ、前記垂直偏光光線以外を透過させる偏光ビームスプリッタであって、前記第３光学部品は、前記垂直偏光光線が前記被検者の角膜を透過して前記被検者の網膜で反射したランダム偏光の前記複数の第１反射光線を透過させ、前記被検者の角膜で反射する前記垂直偏光光線を反射させ、前記光検出器は、前記第３光学部品を透過したランダム偏光の前記複数の第１反射光線を検出する構成とすることができる。
　上記構成において、前記投影機から出射された前記複数の撮影光線は無偏光の光線であって、前記偏光板は、前記無偏光の光線を垂直偏光の光線として透過させる構成とすることができる。
　本発明は、眼底撮影のための撮影光を出射する光源と、前記撮影光を被検者の瞳孔近傍の第１収束点に収束させた後に前記被検者の網膜に照射する第１光学部品と、前記撮影光が前記被検者の網膜で反射して前記第１光学部品を透過した第１反射光を第２収束点に収束させる第２光学部品と、前記第２光学部品を透過した前記第１反射光を検出する光検出器と、前記被検者の網膜を前記網膜の中心に対して２分割した第１領域及び第２領域のうち前記第１領域に前記撮影光を照射するときは前記第２領域に前記撮影光を照射させず、前記第２領域に前記撮影光を照射するときは前記第１領域に前記撮影光を照射させない照射領域調整部と、前記第２光学部品と前記第２収束点の間に移動可能に配置された遮光部材と、前記撮影光が前記第１領域のみに照射される場合、前記撮影光が前記被検者の角膜で反射して前記第１光学部品及び前記第２光学部品を透過した第２反射光が遮蔽され且つ前記第１反射光が通過する第１位置に前記遮光部材を移動させ、前記撮影光が前記第２領域のみに照射される場合、前記第２反射光が遮蔽され且つ前記第１反射光が通過する第２位置に前記遮光部材を移動させる駆動機構と、前記撮影光が前記第１領域又は前記第２領域に照射された各々において前記光検出器の出力信号に基づき画像を生成し、生成した２つの前記画像を合成して眼底画像を生成する画像生成部と、を備える眼底撮影装置である。
　本発明によれば、眼底画像を取得することができる。
図１は、実施例１に係る眼底撮影装置のブロック図である。 図２は、実施例１に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図３は、疑似眼光学系を示す図である。 図４は、被検者の網膜上での光線の走査を示す図である。 図５は、眼底撮影処理の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施例２に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図７は、実施例３に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図８は、実施例４に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図９（ａ）は、実施例５に係る眼底撮影装置の外観斜視図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印Ａから見た外観図、図９（ｃ）は、図９（ａ）の矢印Ｂから見た外観図である。 図１０は、実施例５に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図１１は、被検者の角膜で反射する光線の軌跡を示す図である。 図１２（ａ）は、網膜で反射する光線の軌跡を示す図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の疑似眼光学系近傍を拡大した図である。 図１３（ａ）は、角膜で反射する光線の軌跡を示す図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の疑似眼光学系近傍を拡大した図である。 図１４（ａ）は、図１３（ａ）の光線の光軸のみを示した図、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）は、図１３（ａ）の３本の光線のうちの２本の光線それぞれの軌跡を示す図である。 図１５は、実施例６に係る眼底撮影装置のブロック図である。 図１６（ａ）から図１６（ｄ）は、実施例６に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図１７は、半割れの形状となった網膜反射光線の一例を示す図である。 図１８は、眼底撮影処理の一例を示すフローチャートである。 図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、実施例６の変形例１に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。 図２０（ａ）から図２０（ｃ）は、角膜の曲率半径の違いによる角膜反射光線の合焦点の位置の変化を示す図である。 図２１は、仮想平面に配置される遮光板がコの字型の形状をしている場合の例を示す図である。 図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、平板型の遮光板を用いて角膜反射光を遮光する場合に生じる課題を示す図である。 図２３は、実施例７に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。
　以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。
　図１は、実施例１に係る眼底撮影装置のブロック図である。図１を参照して、眼底撮影装置１００は、投影部１０、制御部３０、及び光検出器４０を備える。眼底撮影装置１００は、表示部４１を取り外し可能又は一体となって備えていてもよい。投影部１０は、光源１１、走査部１２、光学系１３、駆動回路１４、及び入力回路１５を備える。制御部３０は、画像制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３を備える。光源１１、走査部１２、駆動回路１４、入力回路１５、及び画像制御部３１は、光線を２次元に走査して外部に出射する投影機１６に備わる。投影機１６は、例えば一般的なレーザ走査プロジェクタである。
　画像制御部３１は、被検者の網膜に投影する画像を生成する。入力回路１５には、画像制御部３１から画像信号が入力する。駆動回路１４は、画像制御部３１の制御信号及び入力回路１５が取得した画像信号に基づき、光源１１及び走査部１２を駆動する。
　光源１１は、赤外レーザ光である不可視光線を出射する場合でもよいし、赤色レーザ光、緑色レーザ光、又は青色レーザ光の単一波長の可視光線を出射する場合でもよいし、これらを含む白色光線を出射する場合でもよい。赤外レーザ光の波長は７８５ｎｍ～１．４μｍ程度、赤色レーザ光の波長は６１０ｎｍ～６６０ｎｍ程度、緑色レーザ光の波長は５１５ｎｍ～５４０ｎｍ程度、青色レーザ光の波長は４４０ｎｍ～４８０ｎｍ程度であってもよい。
　走査部１２は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー等の走査ミラー又は透過型のスキャナであり、光源１１が出射した光線５０を２次元に走査する。
　光学系１３は、２次元走査された光線５０を被検者の眼７０に照射する。被検者の眼７０の網膜で反射した反射光線５１は光学系１３を介して光検出器４０に入射する。光検出器４０は反射光線５１を検出する。光検出器４０は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の撮像素子を含む。
　信号処理部３２は、画像制御部３１の制御信号に基づき、光検出器４０の出力信号を処理する。画像生成部３３は、信号処理部３２が光検出器４０の出力信号を処理した信号に基づき眼底画像を生成する。表示部４１は、例えば液晶ディスプレイであり、画像生成部３３が生成した画像を表示する。
　画像制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムと協働して処理を行ってもよい。画像制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、専用に設計された回路でもよい。画像制御部３１、信号処理部３２、及び画像生成部３３は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。
　図２は、実施例１に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図２では、光線５０及び反射光線５１は各々が有する有限の光束径で示し、その中心を点線で示している。図２を参照して、投影機１６は、光源１１と走査部１２とコリメートレンズ１７とミラー１８と光学部品１９と減衰フィルタ２０とを備える。光源１１、走査部１２、コリメートレンズ１７、及びミラー１８は筐体２９内に配置されている。光学部品１９と減衰フィルタ２０は筐体２９の外側に取り付けられている。なお、光学部品１９と減衰フィルタ２０は、筐体２９内に配置されている場合でもよいし、投影機１６に備わらずに筐体２９から離れて配置されている場合でもよい。光源１１が出射した光線５０は、コリメートレンズ１７で拡散光から略平行光に変換された後、ミラー１８で反射して走査部１２に入射する。略平行光とは、完全な平行光の場合に限られず、僅かに収束又は拡散している場合も含む。
　走査部１２によって２次元に走査された光線５０は光学部品１９及び減衰フィルタ２０を透過する。光学部品１９は、例えば集光レンズであり、走査部１２から異なる時間に出射されて光軸が互いに拡散する複数の光線５０を光軸が互いに略平行な複数の光線５０に変換し、且つ、各光線５０を略平行光から収束光に変換する。走査部１２から異なる時間に出射された複数の光線５０をまとめて走査光と称すこともできる。減衰フィルタ２０は、例えばＮＤフィルタであり、光線５０の光量を調整する。投影機１６は、光量の調整量が異なる複数の減衰フィルタ２０を備え、光線５０が透過する減衰フィルタ２０が切り替え可能となっていてもよい。これにより、投影機１６から出射される光線５０の光量を使用用途などに応じて適宜変更することができる。
　投影機１６から出射された複数の光線５０は、光学部品２１で反射して光学部品２２に入射する。光学部品２１はハーフミラーである。複数の光線５０のそれぞれの光線は、光学部品２２の手前で合焦した後、拡散光となって光学部品２２に入射する。光学部品２２は、例えば集光レンズであり、光軸が互いに略平行な複数の光線５０を光軸が互いに収束する複数の光線５０に変換し、且つ、各光線５０を拡散光から略平行光に変換する。ここでの略平行光とは、光線５０が被検者の網膜７４においてほぼ合焦できる程度に略平行光であればよく、単に平行と記載した場合も略平行を含むものとする。光学部品２２を透過した複数の光線５０は、被検者の眼７０の瞳孔７１近傍の収束点５２で収束し、水晶体７２及び硝子体７３を透過して、網膜７４に照射される。各光線５０の角膜７５に入射する際のビーム径（直径）は０．８ｍｍ～１．６５ｍｍ程度である。各光線５０は、水晶体７２によって略平行光から収束光に変換され、ほぼ網膜７４において合焦する。このように、光線５０は、マクスウェル視を利用して、被検者の網膜７４に照射される。
　光線５０は被検者の網膜７４で反射する。網膜７４で反射した反射光線５１は、光学部品２２及び光学部品２１を透過して、光学部品２３に入射する。光学部品２２は、網膜７４で反射した光軸が互いに拡散する複数の反射光線５１を光軸が互いに略平行な複数の反射光線５１に変換し、且つ、各反射光線５１を略平行光から収束光に変換する。反射光線５１は、光学部品２３の手前で合焦した後、拡散光となって光学部品２３に入射する。光学部品２３は、例えば集光レンズであり、光軸が互いに略平行な複数の反射光線５１を光軸が互いに収束する複数の反射光線５１に変換し、且つ、各反射光線５１を拡散光から略平行光に変換する。
　光学部品２３を透過した複数の反射光線５１が収束する収束点５３に疑似眼光学系２４が配置されている。疑似眼光学系２４は、複数のレンズで構成され、反射光線５１を略平行光から収束光に変換する。反射光線５１は、疑似眼光学系２４によって収束光に変換された後、光検出器４０の平面形状をした検出面（撮像面）４０ａ又は検出面４０ａ近傍で合焦する。走査部１２と収束点５２と収束点５３は略共役の位置にある。略共役の位置とは、製造誤差程度に共役の位置からずれている場合も含み、単に共役と記載した場合も、略共役を含むものとする。
　図３は、疑似眼光学系を示す図である。図３では、反射光線５１が有する有限の光束径の中心を点線で示している。図３を参照して、疑似眼光学系２４は、例えば凸レンズ２４ａ、凹レンズ２４ｂ、及び凸レンズ２４ｃで構成される。反射光線５１は、凸レンズ２４ａで略平行光から収束光に変換され、凹レンズ２４ｂで収束光から拡散光に変換され、凸レンズ２４ｃで拡散光から収束光に再度変換されて、光検出器４０の検出面４０ａ又は検出面４０ａ近傍で合焦する。凸レンズ２４ａは、反射光線５１が入射する側の面が凸面で、出射する側の面が平面である、平凸レンズである。凹レンズ２４ｂは、反射光線５１が入射する側及び出射する側の両面が凹面である、両凹レンズである。凸レンズ２４ｃは、反射光線５１が入射する側の面が平面で、出射する側の面が凸面である、平凸レンズである。なお、凸レンズ２４ａ及び２４ｃは、反射光線５１が入射する側及び出射する側の両面が凸面である、両凸レンズの場合でもよい。凹レンズ２４ｂは、反射光線５１が入射する側及び出射する側の一方の面が凹面で、他方の面が平面である、平凹レンズの場合でもよい。
　凸レンズ２４ａと凹レンズ２４ｂは接して配置されている。凹レンズ２４ｂと凸レンズ２４ｃは離れて配置されている。なお、凸レンズ２４ａと凹レンズ２４ｂは、凹レンズ２４ｂと凸レンズ２４ｃとの間隔よりも狭い間隔で離れて配置されていてもよい。複数の反射光線５１は、例えば凸レンズ２４ａの反射光線５１が入射する凸面の中心部に収束して収束点５３を形成する。
　凸レンズ２４ａの凸面又は収束点５３から光検出器４０の検出面４０ａまでの長さ寸法Ｌは、人の眼の水晶体の表面又は角膜の表面から網膜の表面までの長さ寸法を眼の屈折率を勘案して補正した距離に相当し、例えば１６ｍｍ～１７ｍｍである。
　図２における光学部品２１、光学部品２２、光学部品２３、及び疑似眼光学系２４は、図１における光学系１３に相当する。光学部品２２と光学部品２３は投影機１６に備わる光学部品１９と同一部品であってもよい。光学部品２２と光学部品２３を同一部品とすることで製造コストを低減できる。また、光学部品２１、光学部品２２、光学部品２３、疑似眼光学系２４、及び光検出器４０を一体の光学系ブロックとし、投影機１６と着脱可能な着脱部を設けることで、この光学系ブロックと投影機１６とを着脱、交換することができる。これにより、投影機１６が、壁やスクリーンなどに投影する汎用プロジェクタであれば、それを光学系ブロックに接続することで、汎用プロジェクタを眼底撮影装置として利用することができるようになる。
　図４は、被検者の網膜上での光線の走査を示す図である。図４を参照して、走査部１２は、網膜７４上で光線５０を矢印５５のように左上から右下までラスタースキャンする。走査部１２が駆動しても光源１１が光線５０を出射しないと、光線５０は網膜７４に照射されない。例えば、図４の点線の矢印５５では光線５０は出射されない。駆動回路１４は、光源１１からの光線５０の出射と走査部１２の駆動とを同期させる。これにより、光源１１は網膜７４上の所定範囲（実戦の矢印５５）において光線５０を出射する。
　図５は、眼底撮影処理の一例を示すフローチャートである。図５を参照して、画像制御部３１は、光源１１及び走査部１２の駆動を制御して、投影機１６から眼底撮影のための光線５０を出射して網膜７４に光線５０を照射させる（ステップＳ１０）。眼底撮影のための光線５０は、赤外レーザ光でもよいし、赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光を含む白色光でもよいし、単一の波長のレーザ光を含む単色光でもよい。図５における眼底撮影処理においては、光線５０は網膜７４上を左上から右下までラスタースキャンされて網膜７４全体に照射される。図２で説明したように、光線５０が被検者の網膜７４に照射されると、網膜７４で反射した反射光線５１が光検出器４０に入射する。
　次いで、信号処理部３２は、光検出器４０の出力信号を取得する（ステップＳ１２）。次いで、画像生成部３３は、信号処理部３２が光検出器４０の出力信号を処理した信号に基づき、眼底画像を生成する（ステップＳ１４）。表示部４１は、画像生成部３３によって生成された眼底画像を表示する（ステップＳ１６）。表示部４１に表示された眼底画像を医師が精査することで、被検者の眼底状態を調べることができる。
　実施例１によれば、図２のように、投影機１６から異なる時間に出射された眼底撮影のための複数の光線５０（撮影光線）は、光学部品２２（第１光学部品）によって被検者の瞳孔７１近傍の収束点５２（第１収束点）で収束した後に被検者の網膜７４に照射される。網膜７４で反射した複数の反射光線５１（第１反射光線）は、光学部品２２を透過した後、光学部品２３（第２光学部品）によって収束点５３（第２収束点）に収束される。収束点５３には反射光線５１を収束光に変換する疑似眼光学系２４が配置されている。複数の反射光線５１は疑似眼光学系２４を透過した後に光検出器４０によって検出される。画像生成部３３は、光検出器４０の出力信号に基づき眼底画像を生成する。これにより、光線５０を２次元に走査して出射する投影機１６を用いて構成した眼底撮影装置１００において、眼底画像を取得することができる。
　マクスウェル視を利用して光線５０を被検者の網膜７４に照射し、光線５０が網膜７４で反射した反射光線５１を光検出器４０で検出するために、収束点５２と収束点５３は略共役の位置にあることが好ましい。また、光線５０が被検者の網膜７４に合焦し、反射光線５１が光検出器４０の検出面４０ａに合焦するために、被検者の網膜７４と光検出器４０とは略共役の位置にあることが好ましい。略共役の位置とは、製造誤差程度に共役の位置からずれている場合も含む。
　図２のように、光学部品２２は複数の光線５０を収束点５２に収束させるとともに各光線５０を拡散光から略平行光に変換する。これにより、光線５０を被検者の網膜７４で合焦させることができる。光学部品２３は複数の反射光線５１を収束点５３に収束させるとともに各反射光線５１を拡散光から略平行光に変換し、疑似眼光学系２４は略平行光の反射光線５１を収束光に変換する。これにより、反射光線５１を光検出器４０の検出面４０ａに合焦させることができる。
　投影機１６から出射された光線５０は光学部品２２と光学部品２３の間に配置された光学部品２１（第３光学部品）で反射して光学部品２２に入射し、網膜７４で反射した反射光線５１は光学部品２２と光学部品２１を透過して光学部品２３に入射することが好ましい。これにより、眼底撮影装置１００を小型化することができる。
　実施例２に係る眼底撮影装置のブロック図は実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。図６は、実施例２に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図６を参照して、実施例２の眼底撮影装置２００では、光学部品２１ａと光学部品２２との間に１／４波長板２５が配置されている。光学部品２１ａは偏光ビームスプリッタである。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
　実施例２によれば、光学部品２１ａは偏光ビームスプリッタであり、光学部品２１ａと光学部品２２との間に１／４波長板２５が配置されている。これにより、投影機１６からＳ波の光線５０が出射された場合、光線５０は光学部品２１ａで反射し、１／４波長板２５を透過することで円偏光となって網膜７４に照射される。網膜７４で反射した反射光線５１は１／４波長板２５を透過することでＰ波となり、光学部品２１ａを透過して光学部品２３に入射する。このような構成とすることで、光の利用効率が改善し、光学的なＳ／Ｎ比を向上させることができる。
　実施例３に係る眼底撮影装置のブロック図は実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。図７は、実施例３に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図７を参照して、実施例３の眼底撮影装置３００では、光学部品１９と光学部品２３は同一部品であるが、光学部品２２ａは光学部品１９及び２３に比べて焦点距離が短くなっている。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
　実施例３によれば、光学部品２２ａの焦点距離が光学部品２３と比べて短くなっている。これにより、ＦＯＶ（Field of View：視野角）が拡大し、光線５０が網膜７４に照射される範囲を拡大することができる。
　実施例３では、光学部品２２ａの焦点距離が光学部品２３と比べて短い場合を例に示したが、長い場合でもよい。この場合、光線５０の被検者の角膜入射時のビーム径を大きくできるため、網膜７４上の光線５０のスポット径が小さくなり、網膜７４上の分解能及び眼底画像のＳＮ比を向上させることができる。このように、ＦＯＶ及び角膜入射時のビーム径の点から、光学部品２２ａの焦点距離を光学部品２３と異ならせてもよい。
　実施例４に係る眼底撮影装置のブロック図は光源２６が加わる点以外は実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。図８は、実施例４に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図８を参照して、実施例４の眼底撮影装置４００では、実施例１の図２の構成に加えて、背景光５４を出射する光源２６と、光学部品２１と光学部品２２の間に配置された光学部品２７と、を更に備える。光源２６は例えばＬＥＤ光源又はレーザ光源である。光学部品２７は例えばハーフミラーである。光源２６が出射した背景光５４は、光学部品２７で反射して光学部品２２に入射する。背景光５４は、光学部品２２で拡散光から収束光に変換され、被検者の瞳孔７１近傍で合焦した後に、網膜７４に照射される。光源２６からの背景光５４は、例えば検査者が光源２６をオンすることで出射される。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
　実施例４によれば、背景光５４を出射する光源２６を備える。光線５０だけでは光量不足及び／又は走査によるムラ、迷光の発生により良好な眼底画像を取得できないことがある。光源２６を備えることで、背景光５４が網膜７４に照射して網膜７４全体の輝度が上がるため、良好な眼底画像を取得できるようになる。この際に、光学部品２２と光学部品２３の間に光学部品２７（第４光学部品）を配置し、光源２６から出射された背景光５４を光学部品２７で反射して光学部品２２を透過して被検者の網膜７４に照射させる。これにより、眼底撮影装置４００が大型化することを抑制できる。
　図９（ａ）は、実施例５に係る眼底撮影装置の外観斜視図、図９（ｂ）は、図９（ａ）の矢印Ａから見た外観図、図９（ｃ）は、図９（ａ）の矢印Ｂから見た外観図である。図９（ａ）から図９（ｃ）を参照して、実施例５の眼底撮影装置５００は、ハンディタイプの眼底撮影装置であり、投影部１０、制御部３０、及び光検出器４０を内部に有する筐体９０と、被検者が眼７０を合わせる鏡筒９１と、を備える。眼底撮影装置５００の幅Ｗは７０ｍｍ～８０ｍｍ程度である。奥行きＤ１は９０ｍｍ～１００ｍｍ程度、Ｄ２は６０ｍｍ～７０ｍｍ程度である。高さＨは１５０ｍｍ～１６０ｍｍ程度である。
　図１０は、実施例５に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図１０を参照して、実施例５の眼底撮影装置５００では、光学部品２３と疑似眼光学系２４の間に、反射光線５１を屈曲させる光学部品２８が配置されている。光学部品２８は例えばミラーである。したがって、光学部品２３を透過した反射光線５１は光学部品２８で反射屈曲した後に疑似眼光学系２４に入射する。
　また、光学部品２２と光学部品２３が対向する方向と投影機１６から光線５０が出射する方向とが交差する角度は直角ではない。投影機１６の光線５０の出射面を含む仮想平面を基準面とした場合に、光学部品２２は光学部品２３よりも仮想平面から離れて配置されている。したがって、投影機１６から出射された光線５０は、光学部品２１によって投影機１６から離れる方向の斜め上方に向かって反射して光学部品２２に入射する。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
　実施例５によれば、光学部品２３と疑似眼光学系２４との間に、反射光線５１を屈曲させる光学部品２８（第５光学部品）が配置されている。これにより、眼底撮影装置５００を小型化することができる。例えば、図１０において、光検出器４０の下側に信号処理部３２及び画像生成部３３の回路を配置することができ、眼底撮影装置５００を小型化できる。
　投影機１６から出射された光線は、光学部品２１によって投影機１６から離れる斜め上方に向かって反射して光学部品２２に入射する。これにより、図９（ｃ）のように、鏡筒９１を斜め上方に向かせることができ、被検者は眼７０を鏡筒９１に合わせ易くなる。
　図２のように、投影機１６から出射された光線５０は角膜７５を透過して網膜７４に照射される。このため、光線５０の一部は角膜７５で反射する。図１１は、被検者の角膜で反射する光線の軌跡を示す図である。図１１を参照して、投影機１６から出射された光線５０の一部は角膜７５で反射して反射光線５６となる。反射光線５６は、光学部品２２、光学部品２１、光学部品２３、及び疑似眼光学系２４を透過して光検出器４０の検出面４０ａに入射する。以下において、光線５０が角膜７５で反射した反射光線５６を角膜反射光線５６と称し、光線５０が網膜７４で反射した反射光線５１を網膜反射光線５１と称すことがある。角膜７５の表面の曲率半径は７．８ｍｍ程度であることから、複数の角膜反射光線５６は複数の網膜反射光線５１に概ね重なるようになる。つまり、複数の角膜反射光線５６が光検出器４０の検出面４０ａに入射する領域は、複数の網膜反射光線５１が光検出器４０の検出面４０ａに入射する領域と概ね重なるようになる。
　角膜反射光線５６の光量は網膜反射光線５１の光量に比べて数十倍大きい。このため、光検出器４０に網膜反射光線５１に加えて角膜反射光線５６が入射すると、光検出器４０の出力信号に基づいて生成される画像にフレアが生じて、網膜７４の眼底画像の撮影が難しくなることがある。
　図１２（ａ）は、網膜で反射する光線の軌跡を示す図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の疑似眼光学系近傍を拡大した図である。図１３（ａ）は、角膜で反射する光線の軌跡を示す図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の疑似眼光学系近傍を拡大した図である。図１４（ａ）は、図１３（ａ）の光線の光軸のみを示した図、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）は、図１３（ａ）の３本の光線のうちの２本の光線それぞれの軌跡を示す図である。図１２（ａ）から図１４（ｃ）は、眼底撮影装置を上方から見た場合を示し、且つ、網膜７４を網膜７４の中心に対して左右に２分割した領域７４ａ及び７４ｂのうち一方の領域７４ａのみに光線５０が照射される場合を示している。網膜７４の中心に光線５０が入射する方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする。また、網膜７４の中心を原点とし、網膜７４の中心（原点）から領域７４ａ側の方向を＋Ｘ方向、領域７４ｂ側の方向を－Ｘ方向とする。眼底撮影装置全体において＋Ｘ側に位置する領域を＋Ｘ領域、－Ｘ側に位置する領域を－Ｘ領域とする。
　図１２（ａ）及び図１２（ｂ）を参照して、光線５０が網膜７４の領域７４ａに照射される場合、光線５０は－Ｘ領域から眼７０に入射する。網膜７４の領域７４ａで反射した網膜反射光線５１は、光線５０が眼７０に入射する軌跡とほぼ同じ軌跡を辿って光学部品２１まで戻った後に光学部品２１及び光学部品２３を透過して疑似眼光学系２４に入射する。すなわち、網膜反射光線５１は、眼７０から－Ｘ領域に出射された後に光学部品２２及び光学部品２１を透過して光学部品２３によって＋Ｘ領域に向かって屈曲して疑似眼光学系２４に入射する。なお、図示は省略するが、光線５０が網膜７４の領域７４ｂに照射される場合では、光線５０は＋Ｘ領域から眼７０に入射する。網膜７４の領域７４ｂで反射した網膜反射光線５１は、光線５０が眼７０に入射した軌跡とほぼ同じ軌跡を辿って光学部品２１まで戻った後に光学部品２１及び光学部品２３を透過して疑似眼光学系２４に入射する。すなわち、網膜反射光線５１は、眼７０から＋Ｘ領域に出射された後に光学部品２２及び光学部品２１を透過して光学部品２３によって－Ｘ領域に向かって屈曲して疑似眼光学系２４に入射する。
　図１３（ａ）、図１３（ｂ）、及び図１４（ａ）を参照して、網膜７４の領域７４ａに照射される光線５０が角膜７５で反射した角膜反射光線５６は、角膜７５の凸曲面形状によって＋Ｘ領域に向かって反射する。角膜反射光線５６は、光学部品２２と光学部品２１を透過した後に光学部品２３によって－Ｘ領域に向かって屈曲して疑似眼光学系２４に入射する。なお、図示は省略するが、光線５０が網膜７４の領域７４ｂに照射される場合では、光線５０は＋Ｘ領域から眼７０に入射し、角膜７５で反射した角膜反射光線５６は－Ｘ領域に向かって反射する。角膜反射光線５６は、光学部品２２と光学部品２１を透過した後に光学部品２３によって＋Ｘ領域に向かって屈曲して疑似眼光学系２４に入射する。
　図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）、及び図１４（ｃ）を参照して、角膜７５は凸曲面形状をしているため、角膜反射光線５６は凸曲面鏡で反射したことになる。光線５０は角膜７５に略平行光で入射することから、角膜７５で反射した角膜反射光線５６は拡散光になる。角膜反射光線５６は、光学部品２２によって拡散光から略平行光に変換された後、光学部品２３によって略平行光から収束光に変換される。角膜反射光線５６は、光学部品２３によって収束光に変換されることで、疑似眼光学系２４の手前の合焦点５７で合焦する。疑似眼光学系２４は複数の光線５０が瞳孔７１近傍で収束する収束点５２と略共役な位置にある収束点５３（収束点５２及び収束点５３は図２に記載の位置）に配置されているため、角膜反射光線５６は疑似眼光学系２４の手前で合焦するようになる。言い換えると、角膜反射光線５６を眼７０内に延ばした場合に、角膜反射光線５６は収束点５２と角膜７５の間に合焦点を有し、この合焦点と合焦点５７は略共役の位置になる。
　図１２（ａ）から図１３（ｂ）のように、光線５０が網膜７４の領域７４ａに照射される場合、網膜反射光線５１と角膜反射光線５６は異なる経路を進んで疑似眼光学系２４に入射する。光線５０が網膜７４の領域７４ｂに照射される場合も同じである。ここで、角膜反射光線５６の合焦点５７を通る仮想の面を仮想平面５８とする。仮想平面５８において、網膜反射光線５１は概ねＸ軸原点からわずかに－Ｘ領域に位置しているのに対し、角膜反射光線５６は概ねＸ軸原点から＋Ｘ領域に位置している。そこで、このような違いを利用して角膜反射光線５６による眼底画像への影響を抑える例について以下に説明する。
　図１５は、実施例６に係る眼底撮影装置のブロック図である。図１５を参照して、実施例６の眼底撮影装置６００では、図１の実施例１の眼底撮影装置１００と比べて、駆動制御部３４と駆動機構９５を更に備える。駆動制御部３４は、画像制御部３１が眼底撮影のための制御信号を駆動回路１４に出力するときに、駆動機構９５に制御信号を出力する。駆動機構９５は、駆動制御部３４の制御信号に基づき、光学系１３に備わる遮光板（後述の図１６（ａ）から図１６（ｄ）を参照）を駆動する。駆動機構９５は例えばステッピングモータを含む。その他の構成は、実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。
　図１６（ａ）から図１６（ｄ）は、実施例６に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、光線５０が網膜７４の領域７４ａに入射する場合における網膜反射光線５１及び角膜反射光線５６を図示し、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）は、光線５０が網膜７４の領域７４ｂに入射する場合における網膜反射光線５１及び角膜反射光線５６を図示している。図１６（ａ）から図１６（ｄ）は、眼底撮影装置を上方から見た場合を示し、且つ、図の明瞭化のために投影機１６は図示を省略している。
　図１６（ａ）から図１６（ｄ）を参照して、実施例６の眼底撮影装置６００では、光学部品２３と疑似眼光学系２４との間であって光学部品２３と疑似眼光学系２４との間の中央よりも疑似眼光学系２４の近くに位置して、矢印９２のように±Ｘ方向に移動可能な遮光板９６が配置されている。例えば、遮光板９６は、図１２（ａ）から図１３（ｂ）に示した、角膜反射光線５６の合焦点５７を通る仮想平面５８に配置されている。遮光板９６は駆動機構９５によって矢印９２の±Ｘ方向に駆動する。その他の構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。
　図１６（ａ）及び図１６（ｂ）を参照して、光線５０が網膜７４の領域７４ａに入射する場合、遮光板９６は複数の角膜反射光線５６を全て遮光し且つ複数の網膜反射光線５１各々の一部を通過させる第１の位置に移動する。ここで、図１２（ａ）から図１３（ｂ）のように、仮想平面５８において、複数の角膜反射光線５６各々は合焦しているのに対し、複数の網膜反射光線５１は概ね収束し且つ複数の網膜反射光線５１各々は光線５０が角膜７５に入射するときとほぼ同じ大きさの略平行光となっている。仮想平面５８での網膜反射光線５１の直径は０．８ｍｍ～１．６５ｍｍ程度である。複数の角膜反射光線５６を全て遮光板９６で遮光しようとすると、遮光板９６の先端はＸ軸の原点から－Ｘ領域に僅かに飛び出す。このため、網膜反射光線５１は遮光板９６によって半割れの形状となる。
　図１７は、半割れの形状となった網膜反射光線の一例を示す図である。仮想平面５８での網膜反射光線５１の直径が０．８ｍｍ～１．６５ｍｍ程度で、遮光板９６が原点から－Ｘ領域に飛び出す量は１０μｍ～５０μｍ程度であることから、網膜反射光線５１は遮光板９６によって半割れの形状となっても、光検出器４０による検出に問題は生じない。したがって、角膜７５で反射した複数の角膜反射光線５６は遮光板９６で遮光されて光検出器４０への入射が抑制され、且つ、網膜７４の領域７４ａで反射した複数の網膜反射光線５１各々の一部は遮光板９６を通過して光検出器４０で検出されるようになる。
　図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）のように、光線５０が網膜７４の領域７４ｂに入射する場合では、遮光板９６は複数の角膜反射光線５６を全て遮光し且つ複数の網膜反射光線５１各々の一部を通過させる第２の位置に移動する。これにより、角膜７５で反射した複数の角膜反射光線５６は遮光板９６で遮光されて光検出器４０への入射が抑制され、且つ、網膜７４の領域７４ｂで反射した複数の網膜反射光線５１各々の一部は遮光板９６を通過して光検出器４０で検出されるようになる。
　図１８は、眼底撮影処理の一例を示すフローチャートである。図１８を参照して、駆動制御部３４は、駆動機構９５の駆動を制御して、遮光板９６を図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示した第１の位置に移動させる（ステップＳ３０）。次いで、画像制御部３１は、光源１１及び走査部１２の駆動を制御して、投影機１６から眼底撮影のための光線５０を出射して網膜７４を２分割した領域７４ａ及び７４ｂのうちの領域７４ａのみに照射させる（ステップＳ３２）。ここで、光線５０を領域７４ａのみに照射させることは、例えば図４で説明した網膜７４上の光線５０の走査において、走査部１２が領域７４ａ上を走査するときにのみ光源１１から光線５０を出射させればよい。これにより、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示したように、網膜７４の領域７４ａで反射した複数の網膜反射光線５１各々の一部は光検出器４０に入射して検出されるが、角膜７５で反射した複数の角膜反射光線５６は全て遮光板９６で遮光されて光検出器４０への入射が抑制される。なお、ステップＳ３０とステップＳ３２の順序は反対でもよい。
　次いで、信号処理部３２は、光検出器４０の出力信号を取得する（ステップＳ３４）。次いで、画像生成部３３は、信号処理部３２が光検出器４０の出力信号を処理した結果に基づき、眼底に関する第１画像を生成する（ステップＳ３６）。第１画像は網膜７４の領域７４ａに関する眼底画像である。
　次いで、駆動制御部３４は、駆動機構９５の駆動を制御して、遮光板９６を図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）に示した第２の位置に移動させる（ステップＳ３８）。次いで、画像制御部３１は、光源１１及び走査部１２の駆動を制御して、投影機１６から眼底撮影のための光線５０を出射して網膜７４の領域７４ａ及び７４ｂのうちの領域７４ｂのみに照射させる（ステップＳ４０）。光線５０を領域７４ｂのみに照射させることは、光線５０を領域７４ａのみに照射させるときと同様に、例えば走査部１２が領域７４ｂ上を走査するときにのみ光源１１から光線５０を出射させればよい。これにより、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）に示したように、網膜７４の領域７４ｂで反射した複数の網膜反射光線５１各々の一部は光検出器４０に入射して検出されるが、角膜７５で反射した複数の角膜反射光線５６は全て遮光板９６で遮光されて光検出器４０への入射が抑制される。なお、ステップＳ３８とステップＳ４０の順序は反対でもよい。
　次いで、信号処理部３２は、光検出器４０の出力信号を取得する（ステップＳ４２）。次いで、画像生成部３３は、信号処理部３２が光検出器４０の出力信号を処理した結果に基づき、眼底に関する第２画像を生成する（ステップＳ４４）。第２画像は網膜７４の領域７４ｂに関する眼底画像である。
　次いで、画像生成部３３は、ステップＳ３６で生成した第１画像とステップＳ４４で生成した第２画像を合成して、網膜７４全体の眼底画像を生成する（ステップＳ４６）。表示部４１は、画像生成部３３によって生成された眼底画像を表示する（ステップＳ４８）。
　実施例６によれば、画像制御部３１（照射領域調整部）は、図１６（ａ）から図１６（ｄ）のように、網膜７４を中心に対して左右に２分割した２つの領域７４ａ及び７４ｂのうち領域７４ａに光線５０を照射するときは領域７４ｂに照射させず、領域７４ｂに照射するときは領域７４ａに照射させない。遮光板９６（遮光部材）が光学部品２３と疑似眼光学系２４の間に移動可能に配置されている。言い換えると、遮光板９６が光学部品２３と収束点５３の間に移動可能に配置されている。遮光板９６は駆動機構９５（図１５参照）によって移動する。駆動機構９５は、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）のように、光線５０が領域７４ａのみに照射される場合、角膜反射光線５６が遮光され且つ網膜反射光線５１が通過する第１の位置に遮光板９６を移動させる。図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）のように、光線５０が領域７４ｂのみに照射される場合、角膜反射光線５６が遮光され且つ網膜反射光線５１が通過する第２の位置に遮光板９６を移動させる。そして、画像生成部３３は、光線５０が領域７４ａ又は領域７４ｂに照射された各々において光検出器４０の出力信号に基づき画像を生成し、これら２つの画像を合成して眼底画像を生成する。これにより、角膜反射光線５６による眼底画像への影響が抑えられ、良好な眼底画像を取得することができる。なお、実施例６では、網膜７４を左右に２分割する場合を例に示したが、この場合に限られず、網膜７４を上下に２分割する場合等、網膜７４を網膜７４の中心に対して２分割する場合であればその他の場合でもよい。
　実施例６では、領域７４ａ及び７４ｂのうち領域７４ａに光線５０を照射するときは領域７４ｂに照射させず、領域７４ｂに光線５０を照射するときは領域７４ａに照射させない照射領域調整部の機能を画像制御部３１が担う場合を例に示したが、この場合に限られない。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、実施例６の変形例１に係る眼底撮影装置の光学系を示す図である。図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を参照して、光学部品２１と光学部品２２の間に±Ｘ方向に移動可能に配置された遮光板９７が照射領域調整部として機能する場合でもよい。すなわち、遮光板９７が第１の位置に移動することで光線５０が領域７４ａにのみ照射し、遮光板９７が第２の位置に移動することで光線５０が領域７４ｂにのみ照射するようにしてもよい。遮光板９７は駆動機構９５によって駆動されてもよい。なお、遮光板９７は、光学部品２１と光学部品２２の間に配置される場合に限られず、光学部品１９と光学部品２１との間、又は、光学部品２２と眼７０との間、に配置される場合でもよい。
　角膜７５の表面の曲率半径は個体差があり７．８ｍｍ±１．０ｍｍ程度の分布がある。角膜７５の曲率半径が異なると、角膜反射光線５６の合焦点５７の位置が変化する。図２０（ａ）から図２０（ｃ）は、角膜の曲率半径の違いによる角膜反射光線の合焦点の位置の変化を示す図である。図２０（ｂ）及び図２０（ｃ）では、図２０（ａ）における仮想平面５８を破線で図示している。図２０（ａ）は、角膜７５の曲率半径が７．８ｍｍの場合であるとする。曲率半径が７．８ｍｍよりも小さくなると、図２０（ｂ）のように、角膜反射光線５６の合焦点５７、すなわち仮想平面５８は疑似眼光学系２４に近づく。反対に、曲率半径が７．８ｍｍより大きくなると、図２０（ｃ）のように、角膜反射光線５６の合焦点５７、すなわち仮想平面５８は疑似眼光学系２４から遠ざかる。例えば、曲率半径が６．８ｍｍの場合では合焦点５７の位置（仮想平面５８の位置）は、曲率半径が７．８ｍｍの場合に比べて約０．５ｍｍ程度だけ疑似眼光学系２４に近づく。曲率半径が８．８ｍｍの場合では合焦点５７の位置（仮想平面５８の位置）は、曲率半径が７．８ｍｍの場合に比べて約０．５ｍｍ程度だけ疑似眼光学系２４から遠ざかる。
　遮光板９６が仮想平面５８からずれて配置される場合、ずれ量が大きくなる程、遮光板９６での角膜反射光線５６のビーム径が大きくなる。すなわち、図１６（ｂ）及び図１６（ｄ）のように、遮光板９６で角膜反射光線５６を遮光する場合に、遮光板９６の先端の－Ｘ領域又は＋Ｘ領域への突出量が大きくなり、その結果、遮光板９６を通過する網膜反射光線５１のビーム径が小さくなる。したがって、遮光板９６は仮想平面５８又は仮想平面５８近傍に配置される場合が好ましい。すなわち、遮光板９６は、角膜反射光線５６が疑似眼光学系２４の手前（すなわち収束点５３の手前）で合焦する合焦点５７又は合焦点５７近傍に配置されることが好ましい。合焦点５７近傍とは、例えば合焦点５７から合焦点５７と収束点５３との間の距離の範囲内にある場合である。
　図２０（ａ）から図２０（ｃ）のように、角膜７５の曲率半径によって角膜反射光線５６の合焦点５７の位置が変化することから、駆動機構９５は、遮光板９６を±Ｘ方向に移動させるだけではく、±Ｚ方向に移動させることが可能である場合が好ましい。言い換えると、遮光板９６は、角膜反射光線５６が遮光板９６に入射する第１方向及び第１方向に交差する第２方向に移動可能である場合が好ましい。なお、駆動機構９５は、遮光板９６と疑似眼光学系２４を一体にして±Ｚ方向に駆動させてもよい。
　実施例６では、投影機１６から２次元に走査された光線５０が出射される場合を例に示したが、２次元に走査されていない光（眼底撮影のための撮影光）が出射される場合でもよい。この場合でも、光学部品１９、光学部品２１、光学部品２２、光学部品２３、及び遮光板９６を備えた光学系を用いることで、撮影光が角膜７５で反射した反射光による眼底画像への影響が抑えられ、良好な眼底画像を取得することができる。２次元に走査されていない撮影光が出射される場合では、光学系に疑似眼光学系２４は備わってなくてもよい。
　図２１は、仮想平面に配置される遮光板がコの字型の形状をしている場合の例を示す側面図である。図２１では、異なる時間に網膜７４及び角膜７５で反射した網膜反射光線５１及び角膜反射光線５６を図示するとともに、図の明瞭化のために角膜反射光線５６にハッチングを付している（後述の図２２（ａ）及び図２２（ｂ）においても同じ）。図２１のように、仮想平面５８に配置される遮光板９６ａにおける角膜反射光線５６の大きさは、中央に位置する角膜反射光線５６が最も小さく、中央部から離れるに従って光学系の収差の影響で少しずつ拡大していく。拡大した角膜反射光線５６を遮光するためには、遮光板９６ａは周囲側を広くすることが好ましい。
　図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、平板型の遮光板を用いて角膜反射光線を遮光する場合に生じる課題を示す図である。図２２（ａ）のように、中央部に位置する角膜反射光線５６を遮光する位置に平板型の遮光板９６を配置すると、中央部から離れた位置にある拡大した角膜反射光線５６を遮光できないことが生じる。図２２（ｂ）のように、拡大した角膜反射光線５６を遮光できるように遮光板９６を大きくすると、網膜反射光線５１の遮蔽が大きくなってしまい、眼底画像が減光されてしまう。
　図２１のように、中央部の角膜反射光線５６に対応する箇所を凹形状とし、中央部から離れた周囲部は突出しているコの字型形状の遮光板９６ａを用いることで、周囲の拡大した角膜反射光線５６を遮光するとともに、網膜反射光線５１の減光を小さく抑えることができる。図１６（ａ）から図１６（ｄ）で説明したような遮光板９６ａの第１の位置から第２の位置への移動は、駆動機構９５が遮光板９６ａを１８０°回転させることで行うことができる。
　実施例１から実施例６の眼底撮影装置において、疑似眼光学系２４と光検出器４０は、疑似眼光学系２４をカメラレンズ、光検出器４０を撮像センサとすれば、一般のデジタルカメラと同様の機能であるため、疑似眼光学系２４、光検出器４０、及び画像生成部３３をデジタルカメラに置き換えることができる。ここで、実施例６においてデジタルカメラに置き換える場合、カメラレンズと遮光板９６又は９６ａとの位置関係に注意が必要な場合がある。すなわち、カメラレンズは、その光学特性を向上させるために、複数のレンズを組み合わせること等により、実施例６の眼底撮影装置の光学系の合焦点５７がカメラレンズの内側になることがある。この場合、カメラレンズと遮光板９６又は９６ａが干渉してしまう。一方で、スマートフォン等に用いられているカメラレンズは、合焦点５７がカメラレンズの外側であることが多く、コンパクトであることも併せて、実施例６の眼底撮影装置にはこのようなカメラレンズを用いることが好ましい。また、実施例１で説明したように、投影機１６を汎用プロジェクタとすれば、デジタルカメラと汎用プロジェクタを利用して、眼底撮影装置を構成することができる。
　実施例６おいて、角膜反射光線５６の影響を軽減させる構成と方法について説明した。本実施例７では、角膜反射光線５６の影響を軽減させるための、異なる構成と方法について説明する。
　図２３は、実施例７に係る眼底撮影装置７００の光学系を示す図である。図２３を参照して、眼底撮影装置７００では、投影機１６から出射された複数の光線５０の光路に、偏光板８１と光学部品２１ｂが配置されている。偏光板８１は、減衰フィルタ２０と光学部品２１ｂとの間に設けられていてもよいし、減衰フィルタ２０と光学部品１９との間に設けられていてもよい。
　投影機１６がレーザ走査プロジェクタである場合、出射される光線５０は直線偏光のレーザ光である。偏光板８１は、直線偏光の光線５０を、光学部品２１ｂの光学特性に対応させたＳ波として透過させるように調整する偏光フィルタである。偏光板８１は、投影機１６から出射された直線偏光の光線５０を、光学部品２１ｂの反射面の法線と入射ビームを含む平面に直交して振動するＳ波にして、光学部品２１ｂに入射させる。光学部品２１ｂは、Ｓ波を反射させ、Ｓ波以外を透過させる偏光ビームスプリッタであり、偏光板８１を透過したＳ波の光線５０を反射する。偏光板８１と光学部品２１ｂとは、光学部品２１ｂでＳ波を効率よく反射させるために、その向きおよび／または位置関係等を含み光学特性が調整されている。
　Ｓ波の光線５０は、光学部品２２を透過して、角膜７５と網膜７４に照射される。角膜７５は、照射された光線５０の多くを透過し、一部を反射するが、角膜７５はほぼ一様な球面であるため照射されたＳ波の光線５０はＳ波のままでその一部が反射される。網膜７４に照射されたＳ波の光線５０は、網膜７４の表面が微細な凸凹になっているため、一定の偏光で反射することはなく、ランダム偏光として反射する。
　角膜７５で反射したＳ波の反射光線と網膜７４で反射したランダム偏光の反射光線とは、光学部品２２を透過する。角膜７５で反射したＳ波の反射光線は、光学部品２１ｂで反射し、光学部品２１ｂを透過しないので、光検出器４０に到達しない。一方、網膜７４で反射したランダム偏光のＳ波以外の反射光線５１は、光学部品２１ｂを透過し、光検出器４０に到達する。これにより、角膜７５で反射したＳ波の反射光線は光検出器４０で検出されず、網膜７４で反射したランダム偏光のＳ波以外の反射光線５１が光検出器４０で検出されるので、角膜７５で反射した光の成分の影響を削減して、網膜７４で反射した反射光線５１を主として光検出器４０で検出することができ、眼底画像のＳ／Ｎを向上させることができる。
　ここで、偏光板８１を、直線偏光の光線５０のＰ波を透過させるように調整した偏光フィルタとし、光学部品２１ｂを、偏光板８１を透過したＰ波を反射させ、Ｐ波以外を透過させる偏光ビームスプリッタとしても、上記と同様の動作により、同様の効果を得ることができる。なお、投影機１６は、直線偏光であるレーザ光が出力されるレーザ走査プロジェクタとしたが、レーザ走査でなく、照明光による無偏光の光を出射するプロジェクタを使用した場合でも、偏光板８１と光学部品２１ｂとの光学特性を無偏光の光に対応するように調整することで、利用することができる。例えば、投影機１６が無偏光の光線を出射する場合、偏光板８１は無偏光の光線を垂直偏光の光線として透過させるようにしてもよい。
　実施例１から実施例７の眼底撮影装置において、眼底を撮影することに加えて、視機能（例えば視野）を検査する検査視標を投影するための２次元走査した光線を投影機１６から出射して、視機能検査を行ってもよい。これにより、１つの投影機１６を用いて、眼底画像の取得と視機能検査との両方を行うことができる。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　

Claims (18)

  1. 　眼底撮影のための撮影光線を２次元に走査して出射する投影機と、
    　前記投影機から異なる時間に出射された複数の前記撮影光線を被検者の瞳孔近傍の第１収束点に収束させた後に前記被検者の網膜に照射する第１光学部品と、
    　前記複数の撮影光線が前記被検者の網膜で反射して前記第１光学部品を透過した複数の第１反射光線を第２収束点に収束させる第２光学部品と、
    　前記第２収束点に配置され、前記複数の第１反射光線各々を収束光に変換する疑似眼光学系と、
    　前記疑似眼光学系を透過した前記複数の第１反射光線を検出する光検出器と、
    　前記光検出器の出力信号に基づき眼底画像を生成する画像生成部と、を備える眼底撮影装置。
  2. 　前記第１収束点と前記第２収束点は略共役の位置にあり、
    　前記被検者の網膜と前記光検出器とは略共役の位置にある、請求項１に記載の眼底撮影装置。
  3. 　前記第１光学部品は、前記複数の撮影光線を前記第１収束点に収束させるとともに前記複数の撮影光線各々を拡散光から略平行光に変換し、
    　前記第２光学部品は、前記複数の第１反射光線を前記第２収束点に収束させるとともに前記複数の第１反射光線各々を拡散光から略平行光に変換し、
    　前記疑似眼光学系は、前記複数の第１反射光線各々を略平行光から収束光に変換する、請求項１または２に記載の眼底撮影装置。
  4. 　前記第１光学部品と前記第２光学部品の間に配置された第３光学部品を備え、
    　前記投影機から異なる時間に出射された前記複数の撮影光線は前記第３光学部品で反射して前記第１光学部品に入射し、
    　前記被検者の網膜で反射した前記複数の第１反射光線は前記第１光学部品及び前記第３光学部品を透過して前記第２光学部品に入射する、請求項１から３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  5. 　前記第３光学部品と前記第１光学部品の間に配置された１／４波長板を備え、
    　前記第３光学部品は偏光ビームスプリッタである、請求項４に記載の眼底撮影装置。
  6. 　前記被検者の網膜に照射される背景光を出射する光源と、
    　前記第１光学部品と前記第２光学部品の間に配置された第４光学部品と、を備え、
    　前記光源から出射された前記背景光は前記第４光学部品で反射し前記第１光学部品を透過して前記被検者の網膜に照射される、請求項１から５のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  7. 　前記第２光学部品と前記疑似眼光学系との間に配置され、前記複数の第１反射光線を屈曲させる第５光学部品を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  8. 　前記第１光学部品の焦点距離は前記第２光学部品の焦点距離と異なる、請求項１から７のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  9. 　前記被検者の網膜を前記網膜の中心に対して２分割した第１領域及び第２領域のうち前記第１領域に前記撮影光線を照射するときは前記第２領域に前記撮影光線を照射させず、前記第２領域に前記撮影光線を照射するときは前記第１領域に前記撮影光線を照射させない照射領域調整部と、
    　前記第２光学部品と前記第２収束点の間に移動可能に配置された遮光部材と、
    　前記撮影光線が前記第１領域のみに照射される場合、前記撮影光線が前記被検者の角膜で反射して前記第１光学部品及び前記第２光学部品を透過した第２反射光線が遮蔽され且つ前記第１反射光線が通過する第１位置に前記遮光部材を移動させ、前記撮影光線が前記第２領域のみに照射される場合、前記第２反射光線が遮蔽され且つ前記第１反射光線が通過する第２位置に前記遮光部材を移動させる駆動機構と、を備え、
    　前記画像生成部は、前記撮影光線が前記第１領域又は前記第２領域に照射された各々において前記光検出器の出力信号に基づき画像を生成し、生成した２つの前記画像を合成して前記眼底画像を生成する、請求項１から８のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  10. 　前記遮光部材は、前記第２反射光線が前記第２収束点の手前で合焦する合焦点又は合焦点近傍に配置されている、請求項９に記載の眼底撮影装置。
  11. 　前記遮光部材は、前記第２反射光線が前記遮光部材に入射する第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に移動可能である、請求項９または１０に記載の眼底撮影装置。
  12. 　前記遮光部材は、前記第２反射光線の中心部が凹形状のコの字型形状である、請求項９から１１のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  13. 　前記疑似眼光学系、前記光検出器、及び前記画像生成部がデジタルカメラである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  14. 　前記投影機は、着脱可能な汎用のプロジェクタである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  15. 　前記第２収束点から前記光検出器までの距離は、前記被検者の角膜の表面から前記被検者の網膜の表面までの長さに基づいた距離であって１６ｍｍから１７ｍｍの範囲である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の眼底撮影装置。
  16. 　前記投影機から出射された前記複数の撮影光線は垂直偏光光線であって、前記垂直偏光光線を透過させる偏光板を備え、
    　前記第３光学部品は、前記垂直偏光光線を反射させ、前記垂直偏光光線以外を透過させる偏光ビームスプリッタであって、
    　前記第３光学部品は、前記垂直偏光光線が前記被検者の角膜を透過して前記被検者の網膜で反射したランダム偏光の前記複数の第１反射光線を透過させ、前記被検者の角膜で反射する前記垂直偏光光線を反射させ、
    　前記光検出器は、前記第３光学部品を透過したランダム偏光の前記複数の第１反射光線を検出する、請求項４に記載の眼底撮影装置。
  17. 　前記投影機から出射された前記複数の撮影光線は無偏光の光線であって、
    　前記偏光板は、前記無偏光の光線を垂直偏光の光線として透過させる、請求項１６に記載の眼底撮影装置。
  18. 　眼底撮影のための撮影光を出射する光源と、
    　前記撮影光を被検者の瞳孔近傍の第１収束点に収束させた後に前記被検者の網膜に照射する第１光学部品と、
    　前記撮影光が前記被検者の網膜で反射して前記第１光学部品を透過した第１反射光を第２収束点に収束させる第２光学部品と、
    　前記第２光学部品を透過した前記第１反射光を検出する光検出器と、
    　前記被検者の網膜を前記網膜の中心に対して２分割した第１領域及び第２領域のうち前記第１領域に前記撮影光を照射するときは前記第２領域に前記撮影光を照射させず、前記第２領域に前記撮影光を照射するときは前記第１領域に前記撮影光を照射させない照射領域調整部と、
    　前記第２光学部品と前記第２収束点の間に移動可能に配置された遮光部材と、
    　前記撮影光が前記第１領域のみに照射される場合、前記撮影光が前記被検者の角膜で反射して前記第１光学部品及び前記第２光学部品を透過した第２反射光が遮蔽され且つ前記第１反射光が通過する第１位置に前記遮光部材を移動させ、前記撮影光が前記第２領域のみに照射される場合、前記第２反射光が遮蔽され且つ前記第１反射光が通過する第２位置に前記遮光部材を移動させる駆動機構と、
    　前記撮影光が前記第１領域又は前記第２領域に照射された各々において前記光検出器の出力信号に基づき画像を生成し、生成した２つの前記画像を合成して眼底画像を生成する画像生成部と、を備える眼底撮影装置。
    　
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