JP2017127459A - 眼底撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共焦点像検出系と非共焦点像検出系により眼底を高解像度で撮像可能な眼底撮像装置を提供する。【解決手段】眼底撮像装置は、光源と、被検眼に対して光源からの光を走査する照明光学系と、眼底からの光に基づいて、眼底の共焦点像及び非共焦点像をそれぞれ撮像する共焦点像検出系及び非共焦点像検出系と、照明光学系との共通光路を含み、眼底からの光を共焦点像検出系及び非共焦点像検出系に導く受光光学系と、共通光路内に配置され、光源からの光のうち、第１の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタと、共通光路内において、偏光ビームスプリッタと被検眼の間に配置されたλ／４板と、非共焦点像検出系の光路内に配置され、偏光ビームスプリッタからλ／４板に導かれる直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる偏光素子とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、眼底撮像装置に関する。

被検査物（例えば、眼の網膜を始めとする眼底の生体組織）の画像取得を非侵襲で行う眼底撮像装置の一つとして、２次元画像を取得可能なＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：走査レーザー検眼鏡）が知られている。ＳＬＯは、偏向器を用いて光を網膜上で走査させ、反射又は散乱された光を検出して、２次元画像を形成する。また、ＳＬＯに関し、画像取得に際して、補償光学（ＡＯ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）の技術を用いて眼球内で乱れた波面を検出し、これを相殺する波面収差補正器を用いる装置も提案されている。

眼底撮像装置においては、眼底からの微弱な光を精度良く検出するために、以下に記載の方法が提案されている。非特許文献１には、共焦点像検出系と、共焦点像検出系に比べて被写界深度の深い非共焦点像検出系を用いて、眼底からの微弱な光を検出する方法について記載されている。具体的には、共焦点像検出系を用いて眼底からの光を検出して共焦点画像を生成すると同時に、非共焦点像検出系を用いて眼底からの光を分割して検出し、それらの強度の差分から差分画像（非共焦点画像）を生成する。これにより、眼底からの微弱な光から共焦点画像と非共焦点画像に関する差分画像とをそれぞれ取得することで、眼底の画像情報を高解像度で取得できるとしている。

ここで、眼底からの光を検出する際には、光学部材の各面や眼からの不要な反射光又は散乱光が受光素子の検出面に到達すると、光の検出精度が低下して画像の解像度が低下するという問題がある。そこで、これら不要光の検出に伴う問題を解決するために、撮像に用いる光の偏光特性を利用して不要光を低減する方法がこれまでに提案されている。

特許文献１には、偏光ビームスプリッタとλ／４板を備えた共焦点像検出系を用いて、眼の光学特性を測定する装置について記載されている。特許文献１では、偏光ビームスプリッタとλ／４板を用いて、眼底表面からの反射光と、眼底表面から微小量だけ内部側の位置で散乱・反射された不要な光を分離する。これにより、不要な光を遮断して、眼底表面からの反射光のみを光電検出器で検出することで、高精度に眼光学特性を測定できるとしている。

しかし、偏光ビームスプリッタとλ／４板を用いて不要光を遮断する方法においては、偏光ビームスプリッタの消光比の特性上、強度の小さな不要光が受光素子で検出される場合がある。このため、非共焦点像検出系においては、分割して検出した光の強度の差分値から生成される差分画像に、不要光に起因した誤差が生じて、検出精度が低下するという問題が発生する。

また、偏光ビームスプリッタの代わりに偏光板を用いて、偏光板とλ／４板で不要光を遮断する場合には、不要光とともに眼底からの光の強度も低下する。ここで、共焦点像検出系においては、眼底からの光の検出強度が低下すると、光源や補償光学系、受光素子等で生じる誤差の影響により、検出される信号のＳ／Ｎ比が低下して検出精度が低下するという問題が生じる。

特許第４６１８５９２号

Ｉｎ Ｖｉｖｏ Ｉｍａｇｉｎｇ ｏｆ Ｈｕｍａｎ Ｃｏｎｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ Ｉｎｎｅｒ Ｓｅｇｍｅｎｔｓ（Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ．２０１４：５５：４２４４−４２５１．ＤＯＩ：１０．１１６７／ｉｏｖｓ．１４−１４５４２）

本発明は、上記事情を鑑み、共焦点像検出系と非共焦点像検出系により眼底を高解像度で撮像可能な眼底撮像装置を提供する。

本発明の一実施態様による眼底撮像装置は、光源と、被検眼に対して前記光源からの光を照射して走査する照明光学系と、前記被検眼の眼底からの光に基づいて、該被検眼の眼底の共焦点像を撮像する共焦点像検出系と、前記眼底からの光に基づいて、前記眼底の非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系と、前記照明光学系との共通光路を含み、前記眼底からの光を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系に導く受光光学系と、前記照明光学系及び前記受光光学系の前記共通光路内に配置され、前記光源からの光のうち、第１の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタと、前記共通光路内において、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間に配置されたλ／４板と、前記非共焦点像検出系の光路内に配置され、前記偏光ビームスプリッタから前記λ／４板に導かれる前記第１又は第２の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光素子とを備える。

本発明によれば、共焦点像検出系と非共焦点像検出系を用いて被検者の眼底を高解像度で撮像する眼底撮像装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。 眼底撮像装置における検出精度の低下について説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。 本発明の第２実施形態に係る偏光板と光の角度の関係について説明するための図である。 本発明の第３実施形態に係る眼底撮像装置の概略的な構成を示す。 本発明の第３実施形態に係る偏光板と光の角度の関係について説明するための図である。

以下に、本発明を実施するための例示的な実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用い、重複する説明は省略する。ただし、以下の実施形態で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。なお、以下に記載される共焦点像とは、光源と被検物とミラー部材の三つが共役な位置に配置される共焦点光学系の構成において、ミラー部材に結像する光を検出器で検出した場合に取得される像を意味する。また、非共焦点像とは、上記の構成において、ミラー部材に結像しない光を検出器で検出した場合に取得される像を意味する。

［第１実施形態］
第１実施形態による撮像装置の概略的な構成について、図１（Ａ）を参照して説明する。図１（Ａ）は、第１実施形態による、補償光学系が設けられた眼底撮像装置１００の概略的な構成を示す。また、図１（Ａ）には、被検眼２０の眼底２０ｒを撮像する際の光線が示される。なお、後述のように、波面センサ等は被検眼瞳２０ｐに対し共役な位置に配置されるが、図１（Ａ）に示される当該光線は、当該波面センサ等と被検眼瞳２０ｐとが共役な位置に配置されることを示す光線とは異なる点に留意されたい。

眼底撮像装置１００には、大別して、光源１０、波面補正系１１６と走査系１１７を含む照明光学系１１０、波面検出系１２０、受光光学系１３０、共焦点像検出系１４０、非共焦点像検出系１５０、制御部１６０及び表示部１７０が設けられている。

光源１０から出射された光は、照明光学系１１０に含まれる波面補正系１１６と走査系１１７を通過して、被検物である被検眼２０に照射される。そして、被検眼２０の眼底２０ｒで反射又は散乱された光は、照明光学系１１０との共通光路を含む受光光学系１３０に入射し、走査系１１７と波面補正系１１６を再度通過する。その後、当該戻り光の一部は、照明光学系１１０と受光光学系１３０との共通光路に設けられたビームスプリッタ１４で反射され、波面検出系１２０で検出される。一方、当該戻り光の他の部分は、ビームスプリッタ１４を透過し、照明光学系１１０と受光光学系１３０との共通光路に設けられた偏光ビームスプリッタ１３で反射され、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０に到達する。

波面補正系１１６は、波面検出系１２０で検出された光に含まれる波面収差の情報に基づき、被検眼２０からの戻り光の収差を補正する。共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０は当該収差が補正された光を検出する。制御部１６０は、共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０で取得した情報に基づいて、眼底２０ｒの画像を生成する。なお、眼底撮像装置１００においては、被検眼２０の眼底２０ｒからの光を共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０に導く受光光学系１３０が照明光学系１１０との共通光路を含む構成である。これに対し、受光光学系１３０が照明光学系１１０との共通光路のみから構成されてもよい。

本実施形態による眼底撮像装置１００では、非共焦点像検出系１５０の光路内に、偏光板６０が設けられている。そして、偏光板６０は、透過させる光の直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ１３で透過されてλ／４板１９に導かれる第１の偏光方向の直線偏光成分と直交するように配置される。これにより、共焦点像検出系１４０で検出される光の強度の低下に伴う誤差の発生を抑えつつ、非共焦点像検出系１５０で不要光を遮断して検出することで、被検眼の眼底２０ｒの画像を高解像度で取得することができる。この理由については、図２（Ａ）及び（Ｂ）を用いて後で詳しく説明する。

以下、図１（Ａ）乃至（Ｃ）を用いて、本実施形態による眼底撮像装置１００の構成について詳細に説明する。

光源１０は、眼底撮像装置１００に含まれる、眼底２０ｒを高解像度に撮像するＡＯ−ＳＬＯ用の光源であり、中心波長が８００ｎｍ〜８５０ｎｍで、半値幅が５０ｎｍ程度の光を発するＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｉｏｄｅ）光源である。ＡＯ−ＳＬＯ用の光源としては、通常のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）を用いても良い。また、波長帯域の広いＳＬＤ光源を用いることにより、画像上にノイズとして現れるスペックルの影響を低減することができる。

照明光学系１１０には、コリメータレンズ１２、偏光ビームスプリッタ１３、ビームスプリッタ１４、レンズ１５、波面補正系１１６、走査系１１７、レンズ１８、λ／４板１９及びλ／４板駆動部９１が設けられている。

光源１０からファイバー１１で導光された光は、照明光学系１１０に入射し、コリメータレンズ１２により平行光となった後に、偏光ビームスプリッタ１３に入射する。

偏光ビームスプリッタ１３は、コリメータレンズ１２を通って入射した光のうち、Ｙ軸方向に振動する直線偏光の光（Ｐ偏光）を透過させる。例えば、偏光ビームスプリッタ１３として、Ｐ偏光を透過させて、Ｘ軸方向に振動する直線偏光の光（Ｓ偏光）を反射させる特性を有し、Ｐ偏光とＳ偏光の偏光消光比がＴｐ：Ｔｓ＞１００：１の特性のものを使用することができる。また、偏光特性に起因した誤差を低減する場合には、Ｐ偏光とＳ偏光の偏光消光比がＴｐ：Ｔｓ＞１０００：１の特性のものを使用しても良い。本実施形態では、偏光ビームスプリッタ１３で透過される第１の偏光方向の直線偏光（Ｐ偏光）成分が、眼底２０ｒに導かれる構成例について説明する。これに対し、Ｓ偏光を透過させ、Ｐ偏光を反射させる特性を有する偏光ビームスプリッタを用いることもできる。

偏光ビームスプリッタ１３を透過した光は、ビームスプリッタ１４に入射する。ビームスプリッタ１４は、所定の透過率に従って、入射した光を透過させる。ビームスプリッタ１４を透過した光は、レンズ１５を介して波面補正系１１６に導かれる。なお、ビームスプリッタ１４の透過率は、任意であってよいが、眼底２０ｒからの光に対する波面検出系１２０での検出光の光量比を考慮して設定されることができる。例えば、眼底２０ｒからの光の１０％を波面検出系１２０に導くように、ビームスプリッタ１４の透過率を設定しても良い。

波面補正系１１６には、レンズ１６ａ，１６ｂ及び波面補正デバイス６６が設けられている。各光学部材の配置については、レンズ１６ａの後側（像側（紙面左側））焦点位置がレンズ１５の前側（物体側（紙面右側））焦点位置と、レンズ１６ａの前側焦点位置がレンズ１６ｂの後側焦点位置と、略一致するようにそれぞれ配置される。また、波面補正デバイス６６は、レンズ１６ａの前側焦点位置及びレンズ１６ｂの後側焦点位置に相当する位置に配置される。波面補正デバイス６６は、被検眼瞳２０ｐと共役な位置に配置されることにより、後述の波面検出系１２０で取得した波面収差の情報に基づき、被検眼２０で生じる波面収差の補正を行う。なお、本実施形態においては、被検眼２０で生じる収差を検出する波面検出系１２０と、その情報に基づいて補正する波面補正系１１６を併せて、補償光学系と呼ぶ。

波面補正デバイス６６の具体例としては、ＬＣＯＳ−ＳＬＭ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）及びＤＭ（Ｄｅｆｏｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ）が挙げられる。ＤＭは、偏光に依存することなく収差を補正可能であるため、一つのＤＭで収差補正が可能である。これに対して、ＬＣＯＳは、液晶分子の複屈折を利用し、光の位相を制御して波面を補正するという原理上、全ての波面を補正するためには各々直角に配置された二つのＬＣＯＳ−ＳＬＭを使用する必要がある。このため、例えば、波面補正デバイス６６としてＬＣＯＳ−ＳＬＭを用いる場合には、二回結像の波面補正系１１６を構成し、被検眼瞳２０ｐと共役な位置に、それぞれ二つのＬＣＯＳ−ＳＬＭを配置することが好ましい。

ビームスプリッタ１４を透過し波面補正系１１６に入射した光は、波面補正系１１６を通過して走査系１１７に入射する。

走査系１１７には、レンズ１７ａ，１７ｂ及び走査部７７が設けられている。各光学部材の配置については、レンズ１７ａの後側焦点位置がレンズ１６ｂの前側焦点位置と、レンズ１７ａの前側焦点位置がレンズ１７ｂの後側焦点位置と、略一致するように配置される。また、走査部７７は、レンズ１７ａの前側焦点位置及びレンズ１７ｂの後側焦点位置に相当する位置に配置される。

走査部７７にはガルバノスキャナや共振スキャナ、ポリゴンミラー等が用いられる。走査部７７は、被検眼瞳２０ｐと共役な位置に配置され、制御部１６０の制御によってある一定の角度範囲で回転される。これにより、走査系１１７は、入射する光源１０からの光を眼底２０ｒに導いて照射し、眼底２０ｒ上の所望の範囲内で走査する。例えば、二回結像の走査系１１７において、走査部７７として、副走査を担う走査手段と、副走査に比べて高速な主走査を担う高速走査手段とを配置して組み合わせることで、眼底２０ｒ上に照射される光を二次元に走査することができる。走査系１１７による走査範囲の具体例として、眼底２０ｒにおいて０．３ｍｍ×０．３ｍｍの微小領域や、微小領域に比べて広い１．０ｍｍ×１．０ｍｍの領域、又は０．３ｍｍ×１．０ｍｍのような長方形の領域を走査させても良い。

また、走査系１１７には、レンズ１７ｂの位置を光軸方向（Ｚ方向）に移動させ、フォーカス調整させる駆動機構７８が設けられている。駆動機構７８は、共焦点像検出系１４０や非共焦点像検出系１５０、波面検出系１２０の検出結果に基づき、被検眼２０の視度に応じてレンズ１７ｂのフォーカス調整を行うように制御部１６０によって制御される。具体的には、駆動機構７８は、検出された被検眼２０の画像におけるデフォーカス（ボケ）や波面センサで検出されたデフォーカス成分の収差に基づいて、レンズ１７ｂのフォーカス位置を調整する。これにより、共焦点像検出系１４０の受光素子４３、非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂ及び眼底２０ｒを共役関係とすることができる。制御部１６０は、これらの受光素子４３，５５ａ，５５ｂで取得した情報に基づいて被検眼２０の眼底２０ｒの画像を生成する。なお、共焦点像検出系１４０の受光素子４３及び非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂは、眼底２０ｒからの戻り光の強度を検出できればよく、必ずしも眼底２０ｒと共役である必要はない。なお、走査部７７及び駆動機構７８は、制御部１６０とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。

レンズ１８は、後側焦点位置がレンズ１７ｂの前側焦点位置と、レンズ１８の前側焦点位置が被検眼瞳２０ｐと、略一致するように配置される。これにより、眼底撮像装置１００は、波面補正デバイス６６、走査部７７及び被検眼瞳２０ｐが共役な位置関係となるように構成される。

λ／４板１９は、レンズ１８と被検眼２０との間に配置される。λ／４板１９は、偏光ビームスプリッタ１３を透過したＹ軸方向に振動する直線偏光（Ｐ偏光）の光を、円偏光に変換する。円偏光に変換された光は、被検眼２０に照射される。そして、被検眼２０に照射された光は、被検眼２０の眼底２０ｒで反射及び散乱され、戻り光として受光光学系１３０に入射する。

受光光学系１３０には、照明光学系１１０との共通光路として、λ／４板１９、レンズ１８、走査系１１７、波面補正系１１６、レンズ１５、ビームスプリッタ１４及び偏光ビームスプリッタ１３が含まれる。また、受光光学系１３０には、偏光ビームスプリッタ１３によって反射された光を共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０に導くために、ミラー３１及びレンズ３２が設けられている。なお、受光光学系１３０には、λ／４板１９が接続されるλ／４板駆動部９１も含まれる。受光光学系１３０に入射する戻り光は、再びλ／４板１９を通過する。

λ／４板１９を通過した戻り光は、Ｘ軸方向に振動する直線偏光（Ｓ偏光）に変換されて、走査系１１７と波面補正系１１６を再度通過する。このため、本実施形態による眼底撮像装置１００では、偏光ビームスプリッタ１３から被検眼２０に向かう往路と、被検眼２０から偏光ビームスプリッタ１３に向かう復路で、光の偏光特性が異なる。

なお、被検眼２０の特性により、被検眼２０に入射する光が眼底２０ｒにおいて円偏光となっていない場合がある。この場合、被検眼２０からの戻り光がλ／４板１９を透過する際に、適切にＳ偏光に変換されず、戻り光の偏光特性に乱れが発生する可能性がある。これに対し、λ／４板１９は、光軸を中心としてλ／４板１９を回転させるλ／４板駆動部９１に接続されており、λ／４板駆動部９１により偏光特性の乱れを防止することができる。λ／４板駆動部９１は、光軸を中心として回転する方向にλ／４板１９の向きを回転させて微調整し、λ／４板１９を通る光の偏光特性を調整するように、制御部１６０によって制御される。そのため、眼底撮像装置１００では、λ／４板駆動部９１を用いてλ／４板１９の向き（位置）を調整することで、被検眼２０に入射する光を眼底２０ｒにおいて円偏光とすることができる。なお、本実施形態では、λ／４板駆動部９１は制御部１６０に接続されているが、λ／４板駆動部９１は制御部１６０とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。

λ／４板１９は、被検眼瞳２０ｐと共役な位置の近傍で、かつ照明光学系１１０において被検眼２０から最も近い位置に配置することができる。仮に、被検眼瞳２０ｐと共役な位置でない場合には、λ／４板１９に対して戻り光が斜めに入射することにより位相ずれが生じ、偏光特性に乱れが発生する可能性がある。また、被検眼２０から離れた位置にλ／４板１９が配置される場合には、λ／４板１９と被検眼２０との間に配置された光学部材で反射された不要光も、λ／４板１９を介してＳ偏光となる。これにより、当該不要光も偏光ビームスプリッタ１３で反射され、受光素子４３，５５ａ，５５ｂで検出されるため、不要光に起因したノイズの発生により検出精度が低下する可能性がある。

λ／４板１９、走査系１１７及び波面補正系１１６を通過した戻り光は、レンズ１５を介してビームスプリッタ１４に入射し、当該戻り光の一部がビームスプリッタ１４によって反射され波面検出系１２０に導かれる。

波面検出系１２０には、ミラー２１、レンズ２２ａ，２２ｂ、絞り２３、偏光板２４及び波面センサ２５が設けられる。各光学部材は、絞り２３が眼底２０ｒと、波面センサ２５が被検眼瞳２０ｐと、それぞれ共役な位置関係となるように配置される。

絞り２３は、眼底の画像を取得するためには不要である、被検眼２０の角膜等からの反射光を遮光する。偏光板２４は、被検眼２０からのＳ偏光の光を透過し、それ以外の不要光を遮断する。波面センサ２５は、マイクロレンズアレイとその焦点面に置かれたＣＣＤ等の撮像素子を含む。波面センサ２５としては、例えば、ハルトマンシャックセンサを適用可能である。

ビームスプリッタ１４で反射されて波面検出系１２０に入射した戻り光は、ミラー２１で反射されて、レンズ２２ａ、絞り２３、レンズ２２ｂ及び偏光板２４を通り、波面センサ２５に入射する。波面センサ２５は、入射した戻り光を検出し、戻り光に含まれる被検眼２０の波面収差の情報を取得する。補償光学系は、波面センサ２５で取得した波面収差の情報に基づいて、波面補正デバイス６６を駆動し被検眼２０で生じる波面収差の補正を行う。なお、補償光学系では、不図示の制御部によって、波面センサ２５で取得した波面収差の情報に基づいて波面補正デバイス６６を制御しても良いし、制御部１６０によって同様に波面補正デバイス６６を制御しても良い。

ビームスプリッタ１４を透過した戻り光は、偏光ビームスプリッタ１３で反射され、受光光学系１３０のミラー３１及びレンズ３２を介して、共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０に導かれる。

共焦点像検出系１４０には、ミラー部材４１、レンズ４２及び受光素子４３が設けられる。偏光ビームスプリッタ１３とミラー３１で反射された戻り光は、レンズ３２を介してミラー部材４１に入射する。ミラー部材４１に入射する光の一部はレンズ３２によってミラー部材４１の反射面上に集光され、ミラー部材４１で反射された光は受光素子４３によって受光され、検出される。なお、本実施形態による眼底撮像装置１００では、ミラー部材４１は、共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０における共通の光学要素として設けられている。

受光素子４３は、検出した光に基づいて共焦点信号を生成し、共焦点信号を制御部１６０に送る。当該眼底２０ｒからの光を受光素子４３で検出して共焦点信号を生成する動作を、走査系１１７による二次元走査の範囲について行う。これにより、共焦点像検出系１４０は、眼底２０ｒの共焦点像の撮像を行う。制御部１６０は、共焦点信号から受光素子４３によって検出された光の強度分布を取得し、強度分布に基づいて眼底２０ｒの共焦点画像を生成する。受光素子４３には、フォトマルチプライヤチューブ（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）及びフォトダイオード（ＰＤ）等を使用できる。

受光光学系１３０及び共焦点像検出系１４０では、ミラー部材４１の反射面と眼底２０ｒが共役となるように各光学部材が配置される。すなわち、レンズ３２は、前側焦点位置がレンズ１５の後側焦点位置と、後側焦点位置がミラー部材４１の反射面と略一致するように配置される。

図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す眼底撮像装置１００のミラー部材４１の近傍を拡大して示し、図１（Ｃ）はＸＹ平面におけるミラー部材４１の概略的な構成を示す。ミラー部材４１には、透過部４１ａ，４１ｂ、反射部４１ｃ及び遮光部４１ｄが設けられる。ミラー部材４１に入射する戻り光のうち、反射部４１ｃで反射された光はレンズ４２を介して受光素子４３に、透過部４１ａ，４１ｂを透過した光は非共焦点像検出系１５０に、それぞれ導かれる。

反射部４１ｃ及び透過部４１ａ，４１ｂの外径は、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０で求められる解像度に応じて、それぞれ設定されることができる。例えば、反射部４１ｃ及び透過部４１ａ，４１ｂの外径をそれぞれ、１〜２ＡＤＤ（Ａｉｒｙ Ｄｉｓｋ Ｄｉａｍｅｔｅｒ）及び１０〜３０ＡＤＤ程度に設定しても良い。なお、ＡＤＤとは光のエアリーディスク径を意味し、エアリーディスク径をＤ、波長をλ、レンズ３２を透過する光の開口数をＮＡとすると、エアリーディスク径Ｄは以下の式（１）から算出される。
Ｄ＝１．２２λ／ＮＡ ・・・式（１）

非共焦点像検出系１５０には、ミラー部材４１、レンズ５１、偏光板６０、偏光板調整部６３、分岐プリズム５３、レンズ５４ａ，５４ｂ及び受光素子５５ａ、５５ｂが設けられる。非共焦点像検出系１５０では、例えば、各光学部材が、分岐プリズム５３と受光素子５５ａ，５５ｂがそれぞれミラー部材４１と共役関係となるように配置されることができる。

ミラー部材４１を透過した光は、レンズ５１と偏光板６０を介して、分岐プリズム５３上に集光される。そして、ミラー部材４１の透過部４１ａを透過した光は、分岐プリズム５３で反射された後に、レンズ５４ａを介して受光素子５５ａで受光され、検出される。また、透過部４１ｂを透過した光は、分岐プリズム５３で反射された後に、レンズ５４ｂを介して受光素子５５ｂで受光され、検出される。これにより、非共焦点像検出系１５０では、共焦点像検出系１４０で検出される光以外の、眼底２０ｒからの散乱光や反射光（戻り光）が、分岐プリズム５３で分割された後に各受光素子５５ａ，５５ｂにより検出される。

受光素子５５ａ，５５ｂはそれぞれ、検出した光に基づいて非共焦点信号を生成し、非共焦点信号を制御部１６０に送る。当該眼底２０ｒからの光を受光素子５５ａ，５５ｂで検出して非共焦点信号を生成する動作を、走査系１１７による二次元走査の範囲について行う。これにより、非共焦点像検出系１５０は、眼底２０ｒの非共焦点像を撮像する。制御部１６０は、非共焦点信号から受光素子５５ａ，５５ｂによって検出されたそれぞれ光の強度分布を取得し、取得した強度分布の差分値に基づいて眼底２０ｒの差分画像（非共焦点画像）を生成する。受光素子５５ａ，５５ｂには、受光素子４３と同様に、フォトマルチプライヤチューブ（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）等を使用できる。

偏光板６０は、Ｓ偏光を透過させるように配置される。これにより、非共焦点像検出系１５０では、偏光ビームスプリッタ１３で反射された後にミラー部材４１を透過した光のうち、不要光であるＰ偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板６０で遮断され、Ｓ偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板６０を透過する。このため、受光素子５５ａ，５５ｂはＳ偏光の直性偏光成分を有する光のみを検出する。

偏光板調整部６３（調整部）は、戻り光の光軸（＝Ｚ軸方向）を中心として偏光板６０を回転する方向に角度（向き）を調整可能な回転駆動機構を有する。偏光板調整部６３は、制御部１６０に接続されており、制御部１６０の制御により、光軸を中心として偏光板６０を回転調整することができる。なお、偏光板調整部６３は、偏光板６０の回転を制御する制御部１６０とは別個の制御部に接続され、当該制御部によって制御されても良い。

制御部１６０は、共焦点像検出系１４０の受光素子４３及び非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂに接続されており、これらからの信号に基づいて、共焦点画像及び非共焦点画像（差分画像）を生成する。また、制御部１６０は、表示部１７０に接続されており、生成した画像や被検眼２０に関する情報などを表示部１７０に表示させることができる。さらに、制御部１６０は上述のように、走査部７７、駆動機構７８、λ／４板駆動部９１及び偏光板調整部６３等にも接続され、これらを制御することができる。

なお、制御部１６０は、ＭＰＵやＣＰＵ、メモリ等を用いて眼底撮像装置１００の内部に構成した演算器としても良いし、眼底撮像装置１００とは別に汎用のコンピュータを用いた演算装置としても良い。また、表示部１７０は眼底撮像装置１００の内部又は外部に設けられた任意のディスプレイ装置であって良い。なお、制御部１６０は、任意のインターフェース部材に接続されて、撮像した画像を外部に送信したり、接続される外部記憶装置に記憶させたりしても良い。また、制御部１６０は、当該任意のインターフェース部材を介した操作に基づいて、眼底の撮像範囲等を設定してもよい。

制御部１６０は、ミラー部材４１において分割された透過部４１ａ，４１ｂを透過した光の強度の差分に基づいて差分画像を生成する。例えば、生成する差分画像の各画素について、受光素子５５ａ，５５ｂで検出された光の強度をそれぞれＩａ，Ｉｂとし、差分画像の信号強度をＩａｂとした場合に、差分画像の信号強度Ｉａｂは以下の式（２）から算出される。
Ｉａｂ＝（Ｉａ−Ｉｂ）／（Ｉａ＋Ｉｂ） ・・・式（２）

なお、撮像に際しては、共焦点像検出系１４０と、共焦点像検出系１４０に比べて被写界深度が深い非共焦点像検出系１５０を用いて、眼底２０ｒからの光をそれぞれ略同時に検出することができる。例えば、制御部１６０により、共焦点像検出系１４０の受光素子４３と非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂをそれぞれ制御して、眼底２０ｒからの光を略同時に検出するように動作させることができる。これにより、走査系１１７によって二次元走査を行うことで、共焦点画像と差分画像（非共焦点画像）を略同時に取得することができる。

次に、図１乃至２（Ｂ）を参照して、眼底撮像装置１００における光学部材の各面や眼からの不要光の影響について説明する。以下、図１に示す眼底撮像装置１００において、偏光板６０が設けられていない場合について述べる。

照明光学系１１０における光学部材の各面からの反射光は、Ｐ偏光が支配的である。さらに、被検眼２０で反射及び散乱された光（戻り光）においてもＳ偏光以外の光が含まれる可能性がある。偏光ビームスプリッタ１３においては、消光比の特性上、Ｓ偏光に比べて低い反射率で、これらのＰ偏光の一部が反射され、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０に導かれてしまう。このとき、眼底２０ｒからの光は強度が非常に弱いため、相対的に不要光の影響を無視することができない。

また、不要光については、共焦点像検出系１４０に比べて、非共焦点像検出系１５０の方が影響を受けやすいという特徴がある。

例えば、ミラー部材４１において、反射部４１ｃの面積が非常に小さい構成の場合には、共焦点像検出系１４０に入射する不要光の強度は低減し、不要光が眼底２０ｒからの光の検出精度に与える影響は小さくなる傾向にある。

一方で、非共焦点像検出系１５０においては、反射部４１ｃに比べて透過部４１ａ，４１ｂの面積が大きいため、不要光がレンズ５１，５４ａ，５４ｂを介して受光素子５５ａ，５５ｂに到達しやすい。ここで、例えば、透過部４１ａ及び４１ｂの外径は１０〜３０ＡＤＤ、反射部４１ｃの外径は１〜２ＡＤＤ程度である。

さらに、非共焦点像検出系１５０を用いた差分画像の生成では、分割された透過部４１ａ，４１ｂを透過して検出された光の強度の差分値から差分画像を生成する。そのため、例えば、分割された透過部４１ａ，４１ｂの一方に偏って不要光が入射する場合には、検出した光の強度分布の差分を取ることで、差分画像における不要光の影響を低減することは困難である。

このため、非共焦点像検出系１５０は、共焦点像検出系１４０に比べて、不要光に起因したノイズの影響を受けやすく、誤差の発生により検出精度の低下が起こりやすい。

ここで、図２（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、偏光板が用いられない場合及び偏光板が偏光ビームスプリッタ１３とミラー３１との間に設けられている場合について説明する。図２（Ａ）は、図１（Ａ）に示す眼底撮像装置１００に比べて、偏光板が設けられていない眼底撮像装置２００を示す。また、図２（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す眼底撮像装置１００に比べて、偏光板３６０の配置が異なり、偏光板３６０が偏光ビームスプリッタ１３とミラー３１との間に設けられている眼底撮像装置３００を示す。なお、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す眼底撮像装置２００，３００において、眼底撮像装置１００と同じ構成要素に関しては同一の参照符号を用い、説明を省略する。

図２（Ａ）に示す眼底撮像装置２００は偏光板が配置されない構成であるため、不要光であるＰ偏光を含む光が、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０でそれぞれ検出される。このとき、共焦点像検出系１４０で検出される光においては、眼底２０ｒからの光の強度が不要光に比べて大きいため、不要光に起因する検出精度の低下は限定的であり、問題にはならない程度となる。一方で、非共焦点像検出系１５０においては、不要光が含まれる眼底２０ｒからの光を透過部４１ａ，４１ｂを用いて分割する。そして、分割された光の強度の差分値から差分画像が生成されるため、受光素子５５ａ，５５ｂで検出する光に不要光に起因したノイズが含まれて、検出精度が低下する可能性がある。

これに対し、図２（Ｂ）に示す眼底撮像装置３００においては、偏光ビームスプリッタ１３とミラー３１の間に、偏光板３６０が配置される。偏光板３６０は、透過される直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ１３で透過されたＰ偏光の直線偏光成分と直交するように配置される。すなわち、偏光板３６０は、偏光ビームスプリッタ１３で反射されたＳ偏光の光を透過させ、不要光であるＰ偏光の光を遮断するように配置される。このとき、非共焦点像検出系１５０では、偏光板３６０により不要光が遮断されるため、不要光に起因したノイズは十分に小さく、眼底２０ｒからの光を精度良く検出することができる。すなわち、非共焦点像検出系１５０においては、差分画像を生成する原理上、眼底２０ｒからの光の強度の低下は問題にはならず、不要光の遮断により精度良く光を検出することができる。

一方、共焦点像検出系１４０では、偏光板３６０によって不要光とともに眼底２０ｒからの光の強度も低下するため、眼底２０ｒからの光に対する光源や補償光学系、受光素子で生じる電気的なノイズ等の影響が相対的に大きくなる。これにより、共焦点像検出系１４０では、検出される信号のＳ／Ｎ比が低下し、検出精度が低下する可能性がある。

以上のように、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す眼底撮像装置２００，３００においては、眼底撮像装置１００に比べて、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０の両方で被検眼２０の眼底２０ｒを高解像度で撮像できないという問題がある。

続いて、本実施形態による眼底撮像装置１００における偏光板６０の位置調整について説明する。

本実施形態においては、偏光板６０は非共焦点像検出系１５０の光路内に配置される。また、偏光板６０は、偏光板６０を透過する光の直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ１３で透過されてλ／４板１９に導かれるＰ偏光の直線偏光成分と直交するように配置される。これにより、非共焦点像検出系１５０では、偏光ビームスプリッタ１３で反射された後にミラー部材４１を透過した光のうち、不要光であるＰ偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板６０で遮断され、Ｓ偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板６０を透過する。このため、受光素子５５ａ，５５ｂはＳ偏光の直性偏光成分を有する光のみを検出する。

また、共焦点像検出系１４０では、戻り光の光路内に偏光板６０が配置されていないため、偏光ビームスプリッタ１３で反射された後にミラー部材４１で反射された光は、光の強度が低下することなく、受光素子４３で検出される。

従って、本実施形態の眼底撮像装置１００においては、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０の両方で眼底を高解像度で撮像することができる。また、上述のように、制御部１６０により、共焦点像検出系１４０の受光素子４３と非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂをそれぞれ制御して、眼底２０ｒからの光を略同時に検出するように動作させることができる。この場合、眼底撮像装置１００は共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０の両方で略同時に眼底を高解像度で撮像することができる。

上記のように、本実施形態による眼底撮像装置１００は、光源１０と、被検眼２０に対して光源１０からの光を照射して走査する照明光学系１１０とを備える。また、眼底撮像装置１００は、被検眼２０の眼底２０ｒからの光に基づいて、眼底２０ｒの共焦点像を撮像する共焦点像検出系１４０と、眼底２０ｒからの光に基づいて、眼底２０ｒの非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系１５０とを備える。さらに、眼底撮像装置１００は、照明光学系１１０との共通光路を含み、眼底２０ｒからの光を共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０に導く受光光学系１３０を備える。また、眼底撮像装置１００は、前述の共通光路内に配置され、光源１０からの光のうち、第１の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタ１３を備える。さらに、眼底撮像装置１００は、前述の共通光路内において、偏光ビームスプリッタ１３と被検眼２０の間に配置されたλ／４板１９を備える。またさらに、眼底撮像装置１００は、非共焦点像検出系１５０の光路内に配置され、偏光ビームスプリッタ１３からλ／４板１９に導かれる第１又は第２の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光板６０（偏光素子）を備える。

これにより、共焦点像検出系１４０における光量低下を回避しつつ、非共焦点像検出系１５０における不要光の検出を低減することができる。従って、本実施形態によれば、共焦点像検出系１４０と非共焦点像検出系１５０の両方で被検者の眼底２０ｒを高解像度で撮像可能な眼底撮像装置を提供することができる。

また、眼底撮像装置１００では、λ／４板１９が、被検眼瞳２０ｐと共役な位置に配置される。これにより、被検眼２０からの光がλ／４板１９に対して斜めに入射することによって、λ／４板１９を通過して共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０に導かれ、光の偏光特性に乱れが発生することを防止できる。さらに、λ／４板１９は、偏光ビームスプリッタ１３と被検眼２０の間で、共通光路において被検眼２０から最も近い位置、すなわち、被検眼２０に対して共通光路における他の光学部材よりも近い位置に配置される。このため、λ／４板１９と被検眼２０との間に配置された光学部材で反射された不要光に起因したノイズの発生により検出精度が低下することを防止することができる。

なお、本実施形態では、光源１０から発せられ、偏光ビームスプリッタ１３を透過した光がλ／４板１９に導かれ、眼底２０ｒからの光が偏光ビームスプリッタ１３で反射されるように眼底撮像装置１００を構成した。しかしながら、眼底撮像装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、光源１０から発せられ、偏光ビームスプリッタ１３で反射された光がλ／４板１９に導かれ、眼底２０ｒからの光が偏光ビームスプリッタ１３を透過するように撮像装置を構成しても良い。この場合、偏光板６０は、偏光板６０を透過する直線偏光成分が、偏光ビームスプリッタ１３で反射されてλ／４板１９に導かれるＳ偏光の直線偏光成分と直交するように、非共焦点像検出系１５０の光路内に配置される。従って、偏光ビームスプリッタ１３を透過した後にミラー部材４１を透過した光のうち、不要光であるＳ偏光の直線偏光成分を有する光が偏光板６０で遮断され、Ｐ偏光の直線偏光成分を有する光のみが偏光板６０を透過し、受光素子５５ａ，５５ｂで検出される。なお、偏光ビームスプリッタ１３で反射されてλ／４板１９に導かれる光をＰ偏光とし、偏光板６０を透過する光をＳ偏光としても良い。

また、本実施形態による眼底撮像装置１００は、被検眼２０の眼底２０ｒからの光の光軸を中心として偏光板６０を回転する方向に位置を調整する偏光板調整部６３をさらに備える。偏光板調整部６３は、光軸（＝Ｚ軸方向）を中心として偏光板６０を回転調整可能な回転駆動機構を有し、光軸を中心として回転する方向に偏光板６０を角度調整することができる。これにより、偏光板６０を透過する光の直線偏光成分を調整することができる。

これに関し、制御部１６０は、非共焦点像検出系１５０で検出される光の強度、あるいは差分画像における画素を形成する信号のコントラスト等に基づき、偏光板調整部６３を制御して偏光板６０の向き（位置）を調整することができる。具体的な調整方法としては、例えば、偏光板６０を回転させ、差分画像に現れる不要光の強度を最小にする方法や、差分画像における眼底２０ｒの信号コントラストを最大にする方法、差分画像上の眼底２０ｒからの信号強度を最大にする方法等が挙げられる。これにより、偏光板６０を透過した直後の光において、例えば、Ｓ偏光とＰ偏光の強度ＩｓとＩｐの比をＩｓ：Ｉｐ＞１００００：１とすることで、非共焦点像検出系１５０により眼底２０ｒからの光を高精度に検出することができる。

さらに、本実施形態による眼底撮像装置１００は、被検眼２０の眼底２０ｒを同時に撮像するように共焦点像検出系１４０及び非共焦点像検出系１５０を制御する制御部１６０を備える。これにより、走査系１１７による二次元走査を行うことで、共焦点画像と差分画像（非共焦点画像）を略同時に取得することができる。

また、眼底撮像装置１００は、眼底２０ｒからの光に含まれる被検眼２０の収差を補正する補償光学系をさらに備える。このため、眼底撮像装置１００では、眼底２０ｒからの光に対する被検眼２０の収差による影響を相殺し、より精度よく眼底２０ｒを撮像することができる。

上記においては、図１に示す本実施形態に係る非共焦点像検出系１５０に関して、分岐プリズム５３を用いて被検眼２０からの戻り光を、Ｘ軸方向において線対称な領域に二分割する構成について説明した。しかしながら、非共焦点像検出系１５０において光を分割する方向や数は、図１に示す眼底撮像装置１００における分割方向及び数に限られない。非共焦点像検出系１５０において光を分割する方向や数については、ミラー部材、分岐プリズム、レンズ及び受光素子が対応するように構成及び配置されていれば、任意の方向や２以上の任意の数としても良い。例えば、ミラー部材４１及び分岐プリズム５３は、Ｙ軸方向において線対称な領域に被検眼２０からの戻り光を二分割する構成でも良い。また、ミラー部材の透過部が光軸を中心に四等分されたミラー部材を用いて、四分割された光を対応する受光素子を用いて検出する構成でも良い。

さらに、眼底撮像装置は、ミラー部材４１で透過された光を共焦点像検出系１４０で、反射された光を非共焦点像検出系１５０で、それぞれ検出する構成としても構わない。

本実施形態では、戻り光の所定の偏光成分の光を遮断する偏光素子として偏光板６０を用いた。しかしながら、被検眼２０からの戻り光について偏光素子を用いて偏光分離する構成や手段は本実施形態に限らない。偏光素子としては、偏光板以外に、プリズムやブリュースター角を利用した反射鏡を用いても構わない。また、例えば、偏光板６０の代わりに、一部をワイヤーグリッド偏光子としたミラー部材を偏光素子として用い、ワイヤーグリッド偏光子を介した光を非共焦点像検出系で検出する構成としても良い。

さらに、本実施形態では、ミラー部材４１を透過した光の光路を分岐するための分岐部材として、分岐プリズム５３を用いた。しかしながら、このような分岐部材は分岐プリズム５３に限られず、例えば、ミラーを用いて、ミラー部材４１を透過した光の一部を反射させ、残りを透過させて、それぞれを受光素子５５ａ，５５ｂで検出しても良い。

本実施形態では、レンズを用いた眼底撮像装置の構成について説明したが、眼底撮像装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、少なくとも一部のレンズの代わりにミラーを配置する構成とすることで、レンズの各面で発生する不要な反射光や散乱光による影響を低減することができる。また、上述のように、共焦点像検出系１４０の受光素子４３及び非共焦点像検出系１５０の受光素子５５ａ，５５ｂは、眼底２０ｒからの戻り光の強度を検出できればよく、必ずしも眼底２０ｒと共役である必要はない。そのため、これらの受光素子４３，５５ａ，５５ｂの前にレンズを配置しない構成としても良い。

［第２実施形態］
図３乃至４（Ｂ）を参照して、別の構成例である第２実施形態による眼底撮像装置１０１について説明する。図３は、第２実施形態による眼底撮像装置１０１の構成を概略的に示す。本実施形態による眼底撮像装置１０１においては、共焦点像検出系１４１及び非共焦点像検出系１５１の構成が第１実施形態による眼底撮像装置１０１の構成要素と相違する。そのため、以下において、第１実施形態による眼底撮像装置１００との相違点を中心に本実施形態による眼底撮像装置１０１の説明を行い、他の部分については眼底撮像装置１００と同様の構成であるため、同じ参照符号を用い、説明を省略する。

本実施形態の眼底撮像装置１０１においては、第１実施形態の眼底撮像装置１００に比べて、共焦点像検出系１４１に焦点距離の長いレンズ３３が配置され、開口数の小さな戻り光が偏光板６１に入射する構成を有する。

ここで、偏光板に対して光が斜めに入射する場合、偏光板におけるＳ偏光とＰ偏光の透過率がそれぞれ変化すること、すなわち、偏光板の透過率は光の入射角度の依存性を有することが一般的に知られている。特に、偏光板に対する光の入射角度が大きくなると、遮断すべき光の透過率が高くなることが一般的に知られている。

以下では、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、本実施形態による眼底撮像装置１０１と第１実施形態による眼底撮像装置１００の違いについて説明する。

図４（Ａ）は、第１実施形態による眼底撮像装置１００の非共焦点像検出系１５０における偏光板６０と測定光７０（戻り光）の関係を表す。断面Ｐ１と断面Ｐ２は、測定光７０が偏光板６０を透過する前後における測定光７０の光軸ＯＡ方向の断面を示し、点線で描いた円形は測定光７０の通過範囲を表す。また、図４（Ａ）には、測定光７０の各断面Ｐ１，Ｐ２において含まれるＸ軸方向に振動するＳ偏光の直線偏光成分及びＹ軸方向に振動するＰ偏光の直線偏光成分の一例も示される。

眼底撮像装置１００では、レンズ５１を透過した光が偏光板６０を介して分岐プリズム５３に集光されるため、測定光７０におけるメリディオナル光線７０Ｙｐ，７０Ｙｍやサジタル光線７０Ｘｐ，７０Ｘｍは光軸ＯＡに対して傾きを持つ。これにより、法線方向が光軸ＯＡと平行となるように配置される偏光板６０に対して、メリディオナル光線７０Ｙｐ，７０Ｙｍ及びサジタル光線７０Ｘｐ，７０Ｘｍは斜めに入射する。このため、眼底撮像装置１００の非共焦点像検出系１５０においては、特に測定光７０の開口数が大きく偏光板６０に対する入射角が大きい場合に、図４（Ａ）に示すように、偏光板６０を用いて不要光であるＰ偏光の光を精度良く遮断できない可能性がある。

これに対し、図４（Ｂ）は、眼底撮像装置１０１の非共焦点像検出系１５１における偏光板６１と測定光７１の関係を表す。図４（Ａ）と同様に、断面Ｐ３と断面Ｐ４は、測定光７１が偏光板６１を透過する前後における測定光７１の光軸ＯＡに対する断面を示し、点線で描いた円形は測定光７１の通過範囲を表す。また、図４（Ｂ）には、測定光７１の各断面Ｐ３，Ｐ４において含まれるＸ軸方向に振動するＳ偏光の直線偏光成分及びＹ軸方向に振動するＰ偏光の直線偏光成分の一例も示される。

眼底撮像装置１０１では、焦点距離の長いレンズ３３を透過した光が偏光板６１に入射するため、眼底撮像装置１００の測定光７０に比べて、偏光板６１に入射する光の開口数が小さい。すなわち、測定光７１におけるメリディオナル光線７１Ｙｐ，７１Ｙｍやサジタル光線７１Ｘｐ，７１Ｘｍと光軸ＯＡとのなす角度が小さくなる。このため、眼底撮像装置１０１の非共焦点像検出系１５１では、眼底撮像装置１００の非共焦点像検出系１５０に比べて、偏光板６１に対する測定光７０の入射角が小さくなる。これにより、眼底撮像装置１０１では、偏光板６１における不要光の透過率の増加が抑えられ、図４（Ｂ）に示すように、偏光板６１によって不要光を精度良く遮断することができる。

なお、本実施形態による眼底撮像装置１０１でも、不要光に対する眼底２０ｒからの光の強度が最大となるように、偏光板６１の向きを調整することで、非共焦点像検出系１５１により眼底２０ｒからの光をより高精度に検出することができる。

なお、本実施形態の非共焦点像検出系１５１においては、ミラー部材４１と分岐プリズム５３との間にレンズを配置しない構成であるため、第１実施形態に係る非共焦点像検出系１５０とは異なり、ミラー部材４１と分岐プリズム５３が共役関係ではない。このため、例えば、ミラー部材４１と眼底２０ｒが共役関係となる構成の場合、分岐プリズム５３により、眼底２０ｒとは共役ではない位置で光が分割されるため、差分画像を高精度に生成できない可能性がある。その場合、偏光板６１と分岐プリズム５３との間にレンズを配置して、ミラー部材４１と分岐プリズム５３が共役関係となるように構成しても良い。

上記のように、本実施形態による眼底撮像装置１０１では、第１実施形態による眼底撮像装置１００に比べて、共焦点像検出系１４１に焦点距離の長いレンズ３３が配置され、開口数の小さな光が偏光板６１に入射する。これにより、被検眼２０の眼底２０ｒからの測定光７１は、測定光７１の光軸ＯＡと略平行に偏光板６１に入射することができる。従って、本実施形態による眼底撮像装置１０１では、第１実施形態による眼底撮像装置１００と比べて、偏光板６１を透過する不要光を精度よく遮断することができ、不要光に伴う非共焦点像検出系１５１での検出精度の低下を抑制することができる。

［第３実施形態］
図５乃至図６Ｂを参照して、別の構成例である第３実施形態による眼底撮像装置１０２について説明する。図５は、第３実施形態による眼底撮像装置１０２の構成を概略的に示す。本実施形態による眼底撮像装置１０２においては、非共焦点像検出系１５２の構成が第１実施形態による眼底撮像装置１０１の構成要素と相違する。そのため、以下において、第１実施形態による眼底撮像装置１００との相違点を中心に本実施形態による眼底撮像装置１０２の説明を行い、他の部分については眼底撮像装置１００と同様の構成であるため、同じ参照符号を用い、説明を省略する。

本実施形態の眼底撮像装置１０２は、第１実施形態による眼底撮像装置１００と比べて、偏光板６２に入射する光が平行光である点が異なる。本実施形態に係る非共焦点像検出系１５２には、レンズ５２ａ，５２ｂ、偏光板６２、分岐プリズム５３、レンズ５４ａ，５４ｂ及び受光素子５５ａ，５５ｂが設けられる。非共焦点像検出系１５２における各光学部材は、分岐プリズム５３と受光素子５５ａ，５５ｂがそれぞれミラー部材４１と共役な位置になるとともに、偏光板６２が被検眼瞳２０ｐと共役な位置になるように配置される。すなわち、レンズ５２ａの前側焦点位置がレンズ３２の後側焦点位置と、レンズ５２ａの後側焦点位置がレンズ５２ｂの前側焦点位置と、レンズ５２ｂの後側焦点位置がレンズ５４ａ，５４ｂの前側焦点位置と、略一致するように配置される。そして、レンズ５２ａの前側焦点位置にミラー部材４１、レンズ５２ａの後側焦点位置に偏光板６２、レンズ５２ｂの後側焦点位置に分岐プリズム５３がそれぞれ配置される。

ミラー部材４１を透過した測定光（戻り光）は、レンズ５２ａを通ることで平行光にされ、偏光板６２に入射する。そのため、測定光による偏光板６２に対する入射角を略０°とすることができ、入射角に応じた不要光の偏光板６２における透過率の増加を抑制し、精度よく不要光を遮断することができる。なお、偏光板６２を透過した測定光は、レンズ５２ｂを介して分岐プリズム５３に入射する。

以下では、図６（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、本実施形態の眼底撮像装置１０２と第１実施形態の眼底撮像装置１００の違いについて説明する。なお、図６（Ａ）は、図４（Ａ）と同様の図であるため、説明を省略し、図６（Ｂ）について詳しく記載する。

図６（Ｂ）は、眼底撮像装置１０２の非共焦点像検出系１５２における偏光板６２と測定光７２の関係を表す。図６（Ａ）と同様に、断面Ｐ５と断面Ｐ６は、測定光７２が偏光板６２を透過する前後における測定光７２の光軸ＯＡに対する断面を示し、点線で描いた円形は測定光７２の通過範囲を表す。また、図６（Ｂ）には、測定光７２の各断面Ｐ５，Ｐ６において含まれるＸ軸方向に振動するＳ偏光の直線偏光成分及びＹ軸方向に振動するＰ偏光の直線偏光成分の一例も示される。

眼底撮像装置１０２では、レンズ５２ａによって平行光とされた測定光７２が偏光板６２に入射するため、測定光７２におけるメリディオナル光線７２Ｙｐ，７２Ｙｍやサジタル光線７２Ｘｐ，７２Ｘｍは光軸ＯＡと平行となる。このため、眼底撮像装置１０２の非共焦点像検出系１５２では、眼底撮像装置１００の非共焦点像検出系１５０に比べて、偏光板６２において入射角に応じた不要光の透過率の変化が発生しない。これにより、眼底撮像装置１０２では、偏光板６２により、図６（Ｂ）に示すように、不要光を高精度に遮断することができる。

また、本実施形態による眼底撮像装置１０２においては、上述のように非共焦点像検出系１５２に配置される偏光板６２が、被検眼瞳２０ｐと共役な位置になるように配置される。そのため、被検眼２０からの光は、画角に依らず偏光板６２の面内の略同一の部分に入射する。

これに対し、偏光板６２が被検眼瞳２０ｐと共役でない位置に配置される場合には、レンズ５２によって平行とされないような光軸ＯＡから離れた被検眼２０からの光は、画角に応じて偏光板６２の面内の異なる位置に入射する。ここで、偏光板６２の面内の各位置において、製造誤差による特性差がある場合には、偏光板６２の面内の位置に応じて不要光の透過率に差が生じる。このため、偏光板６２が被検眼瞳２０ｐと共役でない位置に配置される場合には、偏光板６２に入射する不要光は、画角に応じて異なる透過率で透過される。これにより、非共焦点像検出系１５２の受光素子５５ａ，５５ｂで検出されるスポット光の面内に強度ばらつきが生じる。そのため、この場合には、受光素子５５ａ，５５ｂによる検出精度の低下が生じることとなる。

しかしながら、本実施形態による眼底撮像装置１０２においては、上述のように偏光板６２が被検眼瞳２０ｐと共役な位置に配置されているため、偏光板６２への入射光は偏光板６２の面内の略同一の部分に入射する。このため、上記のような不要光の透過率に差が生じることを抑制し、受光素子５５ａ，５５ｂによる検出精度の低下を抑制することができる。

このように、本実施形態による眼底撮像装置１０２は、測定光７２が平行光として偏光板６２に入射するように構成されている。従って、本実施形態による眼底撮像装置１０２では、眼底撮像装置１００に比べて、偏光板６２において入射角に応じた不要光の透過率の変化が発生しない。これにより、眼底撮像装置１０２では、偏光板６２により、不要光を高精度に遮断することができ、眼底２０ｒからの光をより高精度に検出することができる。

また、本実施形態による眼底撮像装置１０２では、非共焦点像検出系１５２において、偏光板６２が被検眼瞳２０ｐと共役な位置に配置される。これにより、偏光板６２の製造誤差に基づく偏光板６２の面内における不要光の透過率の差によって、非共焦点像検出系１５２で検出精度が低下することを抑制できる。

なお、本実施形態による眼底撮像装置１０２でも、不要光に対する眼底２０ｒからの光の強度が最大となるように、偏光板６２の向きを調整することで、非共焦点像検出系１５２により眼底２０ｒからの光をより高精度に検出することができる。

以上、第１乃至第３実施形態を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の各実施形態及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

１０：光源、１３：偏光ビームスプリッタ、１９：λ／４板、２０：被検眼、２０ｒ：眼底、６０：偏光板（偏光素子）、１００：眼底撮像装置、１１０：照明光学系、１３０：受光光学系、１４０：共焦点像検出系、１５０：非共焦点像検出系

Claims (9)

1. 光源と、
   被検眼に対して前記光源からの光を照射して走査する照明光学系と、
   前記被検眼の眼底からの光に基づいて、該眼底の共焦点像を撮像する共焦点像検出系と、
   前記眼底からの光に基づいて、前記眼底の非共焦点像を撮像する非共焦点像検出系と、
   前記照明光学系との共通光路を含み、前記眼底からの光を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系に導く受光光学系と、
   前記照明光学系及び前記受光光学系の前記共通光路内に配置され、前記光源からの光のうち、第１の偏光方向の直線偏光成分の光を透過させ、該第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の直線偏光成分の光を反射させる偏光ビームスプリッタと、
   前記共通光路内において、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間に配置されたλ／４板と、
   前記非共焦点像検出系の光路内に配置され、前記偏光ビームスプリッタから前記λ／４板に導かれる前記第１又は第２の偏光方向の直線偏光成分の光と直交する直線偏光成分の光を透過させる、偏光素子と、
   を備える、眼底撮像装置。
2. 前記眼底からの光は、該光の光軸と略平行に前記偏光素子に入射する、請求項１に記載の眼底撮像装置。
3. 前記偏光素子は、前記被検眼の瞳と共役な位置に配置される、請求項１又は２に記載の眼底撮像装置。
4. 前記λ／４板は、前記被検眼の瞳と共役な位置に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。
5. 前記λ／４板は、前記偏光ビームスプリッタと前記被検眼の間で、前記被検眼に対して前記共通光路における他の光学部材よりも近い位置に配置される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。
6. 前記眼底からの光の光軸を中心として前記偏光素子を回転させて、前記偏光素子の向きを調整する調整部をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。
7. 前記非共焦点像検出系で検出される光の強度、あるいは信号のコントラストに基づき、前記調整部を制御する制御部をさらに備える、請求項６に記載の眼底撮像装置。
8. 前記眼底を前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系により同時に撮像するように、前記共焦点像検出系及び前記非共焦点像検出系を制御する制御部をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。
9. 前記眼底からの光に含まれる前記被検眼の収差を補正する補償光学系をさらに備える、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の眼底撮像装置。

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