JP2016030181A - 眼底撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でフレアなどの有害光を発生させることなく眼底を良質に撮影することが可能な眼底撮影装置を提供する。【解決手段】照明用２孔絞りが被検眼前眼部共役位置付近に配置されて、スポット状の照明光１１ａ’、１１ｂ’が瞳孔面３１に形成され、照明用スリット絞りが眼底共役位置に配置されて、スリット状の照明光４０が眼底に形成される。撮影光路の眼前眼部共役位置には撮影絞りが配置され、スポット状の撮影光４０’がスポット状の照明光１１ａ’、１１ｂ’と重ならない位置に形成される。照明用スリット絞りが光軸を中心に回転され、それに応じて回転するスリット状の照明光４０で眼底が順次照明され撮影される。照明用２孔絞りも照明用スリット絞りと連動して回転される。いずれの回転位置でも照明光と撮影光は狭角光線となるので、フレアの発生を防止できる。【選択図】図３

Description

本発明は、被検眼眼底に照明光路を介して照明光を入射させ、被検眼眼底での反射光を撮影光路を介して撮影素子に導き被検眼眼底を撮影する眼底撮影装置に関するものである。

眼底撮影装置では、照明光源からの照明光は被検眼の瞳を介して眼底に入射される。また眼底で反射された反射光は、眼底撮影装置の入射瞳を通して装置の撮影系に導かれ、眼底画像を形成する。この眼底からの戻り光を以下、撮影光とする。被検眼の水晶体内で照明光と撮影光が重畳すると、フレアなどの有害光が発生して眼底画像の品質が劣化することが知られている。

このような有害光は観察撮影系の画角が大きいほど発生しやすくなるので、下記特許文献１には、被検眼眼底と共役な位置にスリット状の開口を設けてスリット状の開口像を眼底に形成し、この開口像で眼底を光軸に垂直な方向に走査して眼底を撮影する技術が開示されている。

下記特許文献２には、網膜表面等からの鏡面反射光の影響を除去するために、眼底を部分的に遮光して複数回撮影し、間接照明光により鮮明な眼底像を撮影する技術が開示されている。

下記特許文献３には、遮光領域を変更可能な遮光手段を介して眼底を照明して眼底を複数回撮影し、後でフレアのない画像を繋ぎ合わせて１枚の眼底画像を生成する技術が開示されている。

下記特許文献４には、前眼部照明用のリングスリット以外に前眼部を照明する領域を変更可能にする遮光点を設け、水晶体での反射光に相当する領域を電気的にマスキングしてフレアのない良質な眼底画像を得る技術が開示されている。

下記特許文献５には、スリット状の光源像を被写体に投影させて光軸に交差する方向に走査し、更に観察系の被写体と共役な位置に光源像を遮光する部材を設ける技術が開示されている。

特開昭５５−２９３１６号公報 特開平７−５１２３０号公報 特開２００３−３３９６４３号公報 特開２００５−１３７５８４号公報 特開２００７−３２５７８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、スリット状の開口像を光軸に垂直な方向に走査して眼底を撮影しているので、開口像がどの走査位置にあるかに従って照明光と撮影光の重畳度が異なりフレアを完全に除去できない、という問題がある。

また、特許文献２、５に記載の技術は眼底を間接照明しているので、眼底が暗く鮮明な眼底画像を取得するのが困難である、という問題がある。

また、特許文献３に記載の技術では、遮光領域を変更するために前眼部照明用の絞りを複数用意しなければならない、という問題がある。

また、特許文献４に記載の技術では、撮影画像を電気的にマスキングする処理が必要になるので、処理が煩雑になる、という問題がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、簡単な構成でフレアなどの有害光を発生させることなく眼底を良質に撮影することが可能な眼底撮影装置を提供することを課題とする。

本発明は、
被検眼眼底に照明光路を介して照明光を入射させ、被検眼眼底での反射光を撮影光路を介して撮影素子に導き被検眼眼底を撮影する眼底撮影装置であって、
中心から周辺に向かって第一の方向の所定位置に第一の開口を備え、前記照明光路の被検眼前眼部共役位置付近に配置されて該第一の開口に対応したスポット状の照明光を被検眼瞳孔面に形成する第一の絞りと、
中心から周辺に向かって前記第一の方向とほぼ直交する第二の方向に延びたスリット状の第二の開口を備え、前記照明光路の被検眼眼底共役位置付近に配置されて該第二の開口に対応したスリット状の照明光を被検眼眼底に形成する第二の絞りと、
中心領域に第三の開口を備え、前記撮影光路の被検眼前眼部共役位置付近に配置されて該第三の開口に対応したスポット状の撮影光を被検眼瞳孔面の前記スポット状の照明光と重ならない位置に形成する第三の絞りと、を有し、
前記第一と第二の絞りを光軸中心に連動して回転させ、第一の絞りにより瞳孔面に形成されたスポット状の照明光並びに第二の絞りにより眼底に形成されたスリット状の照明光を連動して回転させながら眼底を撮影することを特徴とする。

このような構成では、被検眼前眼部（瞳孔面）に入射する照明光はスポット状に絞られ狭角光線となって眼底に入射し、また眼底からの反射光、つまり撮影光も前眼部でスポット状に絞られ狭角光線となり瞳孔面を射出する。従って、照明光並びに撮影光はいずれも水晶体内で狭角光線となって交わることが少なくなるので、水晶体内にフレアなどの有害光が発生するのを減少させることができる。

（ａ）は照明光学系を上方から見たときの構成を示す光学図、（ｂ）は照明光学系を横から見たときの構成を示す光学図である。 （ａ）は撮影光学系を上方から見たときの構成を示す光学図、（ｂ）は撮影光学系を横から見たときの構成を示す光学図である。 （ａ）は被検眼の瞳孔面に形成される照明光並びに眼底に形成される照明光を示した説明図、（ｂ）は被検眼の瞳孔面に形成される撮影光並びに眼底に形成される撮影光を示した説明図である。 被検眼に入射する照明光と被検眼から射出する撮影光を示した説明図である。

以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１（ａ）には、照明光学系を上方から見たときの構成が、また図１（ｂ）には、横から見たときの構成が図示されている。各図において符号１０で示すものは照明光源で、照明光源１０は縦横３列の発光ダイオードからなっており、図１（ａ）には、横列の３個の発光ダイオードが、図１（ｂ）には縦列の３個の発光ダイオードがそれぞれ矩形のブロックで図示されている。

照明光源１０からの照明光は、照明光路の被検眼前眼部共役位置付近に配置された照明用２孔絞り（第一の絞り）１１、同照明光路の被検眼眼底共役位置付近に配置された照明用スリット絞り（第二の絞り）１２を通過してレンズ１３に入射し、その後被検眼前眼部共役位置付近に配置された中心に開口１４ａを有する穴あきミラー１４を通過（透過または反射）する。

穴あきミラー１４を通過した照明光は、対物レンズ１５を通って被検眼Ｅの前眼部（瞳）Ｅｐに入射し、被検眼Ｅの眼底Ｅｒを照明する。なお、図１において、被検眼前眼部共役位置はＰで、被検眼眼底共役位置はＲで図示されている。

図２（ａ）には、撮影光学系を上方から見たときの構成が、また図２（ｂ）には、横から見たときの構成が図示されている。図１と同様に、被検眼前眼部共役位置がＰで、被検眼眼底共役位置がＲで図示されている。

図１において、照明光源１０で照明された眼底Ｅｒからの反射光は、図２において撮影光となって被検眼前眼部Ｅｐを通過し対物レンズ１５に入射し、その後被検眼前眼部共役位置Ｐ付近に配置された中心に円形の開口１６ａを有する撮影絞り（第三の絞り）１６を通過する。撮影絞り１６を通過した撮影光は、結像レンズ１７、被検眼眼底共役位置Ｒ付近に配置されたスリット板（第四の絞り）１８を通過し、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳなどで構成された撮像素子１９に結像されて眼底が撮影される。

スリット板１８は照明用スリット絞り１２と同様に、垂直方向に延びるスリット開口１８ａを有し、撮像素子１９の前面に配置されて撮像素子１９に入射する撮影光をスリット状に制限するもので、その中心１８ｂを光軸Ｏに合わせて撮影光路に配置される。後述するように、スリット板１８、照明用２孔絞り１１、照明用スリット絞り１２はそれぞれ光軸Ｏを中心に連動（同期）して回転される。

なお、照明光学系に配置された穴あきミラー１４は撮影絞り１６の近傍に配置され、図２では機能的に一点鎖線で図示されている。

図１に戻って、照明用２孔絞り１１は、中心１１ｃを光軸Ｏに合わせて配置され、中心１１ｃから周辺に向かって第一の方向（水平方向）に所定距離ｄ１離れた位置に円形な孔（第一の開口）１１ａを、また中心１１ｃに対して孔１１ａと対称な位置に他の円形な孔１１ｂを有する。

照明用スリット絞り１２は、中心１２ｂを光軸Ｏに合わせて配置され、中心１２ｂ近傍から第一の方向とほぼ直交する第二の方向（垂直方向）にスリット状に延びたスリット開口（第二の開口）１２ａを備えている。スリット開口１２ａは照明用２孔絞り１１の各孔１１ａ、１１ｂに対して光軸方向に見て互いに重ならないように、つまり、照明用２孔絞り１１と照明用スリット絞り１２を中心を合わせて重ねたとき、スリット開口１２ａが照明用２孔絞り１１の２孔１１ａ、１１ｂ間に来て２孔１１ａ、１１ｂと重ならないようになっている。

照明用２孔絞り１１は照明光路の被検眼前眼部共役位置Ｐ付近に配置され、一方の孔１１ａを通過した照明光は照明用スリット絞り１２、レンズ１３、穴あきミラー１４、対物レンズ１５を通過して被検眼前眼部Ｅｐに入射し、図３（ａ）の上部に図示したように、スポット状の照明光１１ａ’を虹彩３０の瞳孔３１の中央の一方側端部に形成する。また、照明用２孔絞り１１の他方の孔１１ｂを通過した照明光は、照明用スリット絞り１２、レンズ１３、穴あきミラー１４、対物レンズ１５を通過して被検眼前眼部Ｅｐに入射し、スポット状の照明光１１ｂ’を瞳孔３１の中央の他方側端部に形成する。この被検眼前眼部Ｅｐに入射する照明光１１ａ’、１１ｂ’が図１の被検眼前眼部Ｅｐ付近に被検眼全体を示す湾曲線とともに模式的に図示されている。

一方、照明用スリット絞り１２は眼底共役位置Ｒに配置され、そのスリット開口１２ａは照明２孔絞り１１の２孔１１ａ、１１ｂが並ぶ方向と直交する方向（垂直方向）に延びている。従って、照明光１１ａ’、１１ｂ’で照明された眼底Ｅｒは、スリット開口１２ａ以外の部分で遮光され、眼底Ｅｒには、図３（ａ）の下部に図示したように、スリット開口１２ａの開口像に対応した垂直方向に延びるスリット状の照明光４０が形成される。

照明光４０で照明された眼底Ｅｒからの反射光は、撮影光４０’となって被検眼前眼部Ｅｐを通過してから対物レンズ１５を通り、撮影絞り１６に入射する。撮影絞り１６は、図３（ｂ）の上部に示したように、撮影光４０’が瞳孔３１のほぼ中心を照明光１１ａ’、１１ｂ’と重なることなく、つまり照明光１１ａ’、１１ｂ’から分離した状態で瞳孔３１の中心を通過するように、撮影光路の被検眼前眼部共役位置Ｐ付近に配置される。なお、被検眼前眼部Ｅｐを通過する撮影光４０’は撮影絞り１６の開口１６を通過する撮影光となるので、図２において被検眼前眼部Ｅｐ付近に撮影光１６ａ’が被検眼全体を示す湾曲線とともに模式的に図示されている。

図４には、上述した照明光４０が被検眼前眼部Ｅｒ並びに水晶体Ｅｃを通過して眼底Ｅｒに入射し、眼底Ｅｒから反射して撮影光４０’となって前眼部Ｅｐから出射する状態が図示されている。

図４に示すように、被検眼前眼部Ｅｐ（瞳孔面）に入射する照明光４０は、照明用２孔絞り１１によりスポット状に絞られて狭角な照明光１１ａ’、１１ｂ’となって眼底Ｅｒに入射する。また眼底Ｅｒからの反射光、つまり撮影光４０’も撮影絞り１６により被検眼前眼部Ｅｐでスポット状に絞られて同様に狭角な撮影光１６ａ’となって瞳孔面から出射する。従って、照明光４０並びに撮影光４０’はいずれも水晶体Ｅｃ内で狭角光線となって交わることが少なくなるので、水晶体Ｅｃ内にフレアなどの有害光が発生するのを減少させることができる。特に、照明光１１ａ’、１１ｂ’の並ぶ方向と眼底に形成される撮影光４０’のスリット状に延びる方向が直交しているので、広画角で眼底を撮影しても、水晶体内で照明光と撮影光が交わることが少なくなりなり、フレアの少ない良質な眼底像を取得することができる。

照明光は、眼底共役位置Ｒに配置された照明用スリット絞り１２により、図３（ａ）の下部に示したように、スリット状の照明光４０となって眼底を照明する。そこで、照明用スリット絞り１２を光軸Ｏを中心に約１８０度回転させ、それに応じて回転するスリット状の照明光４０で眼底Ｅｒを順次照明し、撮像素子１９で撮影する。この撮影時、照明用スリット絞り１２の回転と連動して照明用２孔絞り１１も光軸を中心に回転させる。このように、照明用スリット絞り１２と照明用２孔絞り１１を連動して回転させると、どの回転位置でも、図３（ａ）、（ｂ）に示した関係、つまり、瞳孔３１に形成された２つのスポット状の照明光１１ａ’、１１ｂ’とスポット状の撮影光４０’が交わることなく瞳孔面中心に水平方向に並び、また眼底Ｅｒには、瞳孔面中心に垂直方向に延びるスリット状の照明光４０ないし撮影光４０’が形成されるので、どの回転位置でも、有害光が少なくなり、良質な眼底像を撮影することができる。

なお、照明用２孔絞り１１を光軸を中心に照明用スリット絞り１２と連動させて回転させるとき、撮像素子１９の前面に配置されたスリット板１８も光軸を中心に連動して回転させ、撮像素子１９に撮影光４０’以外に光が混入しないようにする。

また、撮像素子１９には、光軸を中心に回転するスリット像が入射するので、中心部ほど多重露光され、中心部と周辺部では、眼底像の明るさが異なってしまう。従って、撮像素子１９の各画素が径方向に見てどの位置にあるかに従って、その画素値を補正する。例えば、各画素に当該画素の径方向距離に応じた係数で重みづけし、必要に応じて全画素を所定の値で割り算して、均一な明るさの眼底像が得られるように補正する。また、別の方法として、回転動作させながら、眼底像を動画として取得し、後で各フレームの画像を合成して一枚の眼底像にするようにしてもよい。

上述した実施例では、照明用２孔絞り１１は２孔１１ａ、１１ｂを備えているが、中心から径方向にｄ１離れた位置に一つの孔だけを有する１孔絞りであってもよい。この場合は、照明光量が減少するが、照明光も撮影光も狭角光線であるので、同様な効果を得ることができる。

また、照明用スリット絞り１２のスリット開口１２ａは中心から径方向に両方に延びたスリット開口であるが、その半分のスリット長さ、つまり中心から径方向に一方向に延びるスリット開口であってもよい。この場合には、眼底Ｅｒに形成されるスリット状の照明光は、中心から径方向に一方向だけに延びた照明光になるので、照明用スリット絞り１２を３６０度回転させて眼底全体が照明されるようにする。このとき、照明用スリット絞り１２と連動して照明用２孔絞り１１を３６０度回転することはもちろんである。

１０ 照明光源
１１ 照明用２孔絞り
１２ 照明用スリット絞り
１４ 穴あきミラー
１５ 対物レンズ
１６ 撮影絞り
１７ 結像レンズ
１８ スリット板
１９ 撮像素子
４０ 照明光
４０’ 撮影光

Claims (5)

1. 被検眼眼底に照明光路を介して照明光を入射させ、被検眼眼底での反射光を撮影光路を介して撮影素子に導き被検眼眼底を撮影する眼底撮影装置であって、
   中心から周辺に向かって第一の方向の所定位置に第一の開口を備え、前記照明光路の被検眼前眼部共役位置付近に配置されて該第一の開口に対応したスポット状の照明光を被検眼瞳孔面に形成する第一の絞りと、
   中心から周辺に向かって前記第一の方向とほぼ直交する第二の方向に延びたスリット状の第二の開口を備え、前記照明光路の被検眼眼底共役位置付近に配置されて該第二の開口に対応したスリット状の照明光を被検眼眼底に形成する第二の絞りと、
   中心領域に第三の開口を備え、前記撮影光路の被検眼前眼部共役位置付近に配置されて該第三の開口に対応したスポット状の撮影光を被検眼瞳孔面の前記スポット状の照明光と重ならない位置に形成する第三の絞りと、を有し、
   前記第一と第二の絞りを光軸中心に連動して回転させ、第一の絞りにより瞳孔面に形成されたスポット状の照明光並びに第二の絞りにより眼底に形成されたスリット状の照明光を連動して回転させながら眼底を撮影することを特徴とする眼底撮影装置。
2. 前記第一の絞りはその第一の開口の位置と光軸に対して対称な位置にもう一つの開口を備えることを特徴とする請求項１に記載の眼底撮影装置。
3. 前記第二の絞りの第二の開口は、中心から両方向にスリット状に延びた開口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼底撮影装置。
4. 前記第一と第二の絞りは約１８０度回転されることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の眼底撮影装置。
5. 前記第二の方向に延びたスリット状の開口を備えた第四の絞りが前記撮像素子の前面に配置され、該第四の絞りが前記第一と第二の絞りと連動して回転されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の眼底撮影装置。