JP6766413B2 - 眼底撮影装置 - Google Patents
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Description
本開示の第2態様に係る眼底撮影装置は、光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、前記光源は、第1波長の光と,前記第1波長とは異なる第2波長の光と,を少なくとも出射し、前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、更に、前記第2レンズ系は、少なくとも前記第1波長の光と前記第2波長の光とに関して前記第1レンズ系で生じる色収差を補正する。
本開示の第3態様に係る眼底撮影装置は、光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、前記第1レンズ系は、前記傾斜レンズに起因する,眼底共役面における像面の傾きを打ち消す向きとなるように、前記照射光学系の光軸に対し傾斜して配置されるレンズを少なくとも1つ含む。
本開示の第4態様に係る眼底撮影装置は、光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、前記第1レンズ系は、少なくとも一方のレンズ面が非球面形状に形成されることによって,前記旋回点における結像の球面収差を抑制する非球面レンズである。
本開示の第5態様に係る眼底撮影装置は、光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、前記走査部は、互いに異なる位置に配置され,前記光の走査方向が互いに異なる,2つの光スキャナを有し、前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、更に、前記傾斜レンズは、前記2つの光スキャナに起因する前記旋回点での非点隔差を打ち消す向きとなるように、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置されている。
本開示の第6態様に係る眼底撮影装置は、 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、前記照射光学系の少なくとも一部,および前記受光光学系の少なくとも一部を収納する筐体と、前記被検者側筐体面へ装着されるレンズアタッチメントと、を備える眼底撮影装置であって、前記対物レンズ系は、前記レンズアタッチメントに設けられており、且つ、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持つ。
本開示の第7態様に係る眼底撮影装置は、光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、前記照射光学系の少なくとも一部,および前記受光光学系の少なくとも一部を収納する筐体と、被検者側筐体面への着脱に応じて撮影画角を切換えるレンズアタッチメントであって、前記対物レンズ系を介して入射される前記光を,前記旋回点とは異なる第2の旋回点へ向けて折り曲げる第2の対物レンズ系を持つレンズアタッチメントと、を備える眼底撮影装置であって、前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、前記第2の対物レンズ系には、前記光軸に対して傾斜して配置される第2の傾斜レンズを少なくとも1枚以上含む。
はじめに、図1を参照して、本実施形態における走査型レーザ検眼鏡(SLO:Scanning Laser Opthalmoscope)1の概略構成を説明する。図1に示すように、SLO1は、本体部(装置本体)2と、広角レンズアタッチメント3(以下、「レンズアタッチメント3」と省略する)と、を備える。本実施形態において、本体部2は、SLO1が眼底画像を撮像するうえで主要な光学系(図2参照)と制御系(図9参照)とを有する。また、本実施形態において、レンズアタッチメント3は、本体部2の筐体2aに対し着脱可能に構成される。より詳細には、レンズアタッチメント3は、被検者側の筐体面に対し、着脱される。SLO1は、レンズアタッチメント3の装着状態と、非装着状態とのそれぞれにおいて眼底撮影が可能である。レンズアタッチメント3は、筐体2aに装着されることによって、本体部2にて得られる眼底画像の撮像画角を広角化させる。
次にSLO1の本体部2に設けられた光学系を説明する。図2に示すように、SLO1は、照射光学系10と、受光光学系20と、を有する(まとめて、「撮影光学系」と称す)。つまり、照射光学系10と、受光光学系20と、が、同一の筐体2aに収納される。SLO1は、これらの光学系10,20を用いて眼底画像を撮影する。
眼底に対して照射されるレーザー光が瞳孔によってケラレると、周囲が暗い眼底画像が得られてしまう。これに対し、光スキャナ16aと光スキャナ16bとの間隔aを、次の(1)の数式を満たすように設定することで、ケラレを抑制することができる。
ここで,θは、視野直径を表す角度であり、θoは、走査部16(光スキャナ16a,16b)における光学振り角の全角であり、φは、前眼部における穴開きミラー13の開口の像の直径である。また、kは、発明者の検討の結果求められた定数である。kは、1より大きな値である。発明者の検討の結果、定数kは「1.5」程度の値とすると、他のパラメータが変更されても、ケラレが生じにくいことが確認された。
a・tan(θo/2) ≦ Do ・ (k-1) ・・・(2)
図4から明らかなように、『D=Do+a・tan(θo/2)』の関係が成り立つ。そこで、(2)を置き換え、整理すると、数式(3)を導くことができる。
このように、数式(1)は、前眼部共役位置である中間点Cにおける,見かけ上の光束の太さDが、実際の光束の太さDoのk倍以内とすることを定める条件となる。定数kを「1.5」程度の値として設定することは、この関係に着目し、実際にケラレが生じ難くなる値として、発明者において確認されたものである。
本実施形態のSLO1は、前述のように、共焦点絞り(ピンホール板23)および穴開きミラー13によって、受光素子25,27,29に対し、ノイズ光が入射されることを抑制できる。
図2に示すように、対物レンズ系17は、第1レンズ系17aと、第2レンズ系17bと、を有する。各々のレンズ系17a,17bには、少なくとも1つ以上のレンズが含まれる。第1レンズ系17aは、対物レンズ系17において、レーザー光を旋回点へ向けて折り曲げるための主要なレンズ系である。例えば、図2に示した第1レンズ系17aは、対物レンズ系17におけるレーザ光の主光線高さが最も高くなる位置にて、旋回点Pへ向けて、レーザー光を折り曲げる。また、第1レンズ系17aは、対物レンズ系17の中で、最も被検眼側に配置される。
SLO1は、レンズアタッチメント3を装着する。図6を参照して、レンズアタッチメント3が装着された状態における光学系を説明する。
以上の説明において、穴開きミラー13は、前眼部と共役な位置に配置されるものとして説明した。より好適にノイズ光を抑制するためには、作動距離が適正である場合において、穴開きミラー13が、角膜共役位置となるように配置されてもよい。SLO1が、図3に示すようなアパーチャユニット230を持ち、散乱光撮影用のアパーチャ232,233のいずれかが受光光学系20の光路中に配置される場合に、アパーチャ232,233の開口が大きくなるので、アパーチャ232,233で十分にノイズ光を除去できない場合が考えられる。特に、角膜反射によるノイズ光が、受光素子25,27,29へ導かれやすくなる。これに対し、作動距離が適正である場合に、穴開きミラー13が角膜共役位置となるように配置されていることで、穴開きミラー13において、角膜反射が良好に取り除かれる。
遮光部22は、穴開きミラー13と受光素子25,27,29との間の光路における眼底共役面から外れた位置に設けられている。遮光部22は、眼底共役面からの光を通過させると共に、対物レンズ系17,50のレンズ面からの反射光の少なくとも一部を遮光する。本実施形態において、遮光部22は、受光光学系20の光軸L2の近傍を遮光する。
また、図2に示すように、SLO1は、偏光ユニット45を、受光光学系20に備えていてもよい。偏光ユニット45は、偏光板46(偏向部)と駆動機構46aとを有する。駆動機構46aの駆動制御によって、偏光板46が、穴開きミラー13と受光素子25,27,29との間の光路で挿脱される。対物レンズ系17および第2対物レンズ系51からの反射光が偏向板46で遮光され、且つ、眼底からの光は透過するように偏光板46を透過できる直線偏光の向きが調節されるとよい。対物レンズ系17および第2対物レンズ系51からの反射光の偏光方向は一定である。これに対し、眼底の網膜においては視細胞等が異方性を持つため、眼底反射光は、対物レンズ系17および第2対物レンズ系51からの反射光とは、異なる偏光方向を持つ。このため、偏光板46を光軸L2周りに適宜回転(自転)させることで、上記条件に適合するように偏向板46を調整することができる。このような調整作業は、例えば、製品出荷時に行われてもよい。
以上説明したように、本実施形態では、レンズアタッチメント3の着脱によって、撮影画角が切換わる。つまり、本実施形態では、予め本体部2に設けられた対物レンズ系17と、レンズアタッチメント3に設けられた第2対物レンズ系50と、のうち、対物レンズ系17のみを介して、第1の撮影画角による眼底撮影が行われる。また、対物レンズ系17および第2対物レンズ系50の両方を介して、第1の撮影画角とは異なる第2の撮影画角での眼底撮影が行われる。しかし、撮影画角を切換えるための構成は、必ずしも本実施形態の方式に限定されるものではない。例えば、SLOの本体部に設けられた対物レンズ系において、レンズの位置関係が切換えられることで、撮影画角が切換えられてもよい。この場合、例えば、対物レンズ系に含まれるレンズ間の位置関係が、照射光学系の光軸に沿って切換えられ、これにより撮影画角が切換えられてもよい。また、本体部の被検者側の筐体面に装着されるレンズアタッチメントが交換されることで、撮影画角が切換えられてもよい。この場合、SLOの本体部は、必ずしも対物レンズ系を有していなくてもよい。これらいずれの場合に対しても、本実施形態における対物レンズ系17または第2対物レンズ系50に関して上述した特徴の少なくとも一部が、適用可能である。この場合、いずれの実施形態においても、照射光学系10の少なくとも一部と、受光光学系20の少なくとも一部と、が同一の筐体に収容される。
次に、図9を参照して、SLO1の制御系を説明する。SLO1は、制御部70によっての各部の制御が行われる。制御部70は、SLO1の各部の制御処理と、演算処理とを行う電子回路を有する処理装置(プロセッサ)である。制御部70は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリ等で実現される。制御部70は、記憶部71と、バス等を介して電気的に接続されている。また、制御部70は、レーザー光出射部11、受光素子25,27,29、駆動機構14a,46a、走査部16、入力インターフェイス75、およびモニタ80等の各部とも電気的に接続されている。
前述した光学系の特徴によって、対物レンズ系17,第2対物レンズ系50からの反射光による反射像が眼底画像に映り込むことは軽減される。但し、映り込みの抑制効果と、受光素子25,27,29へ導かれる眼底Erからの光の光量とは、トレードオフの関係になるので、対物レンズ系17,第2対物レンズ系50からの反射像の映り込みを許容するような設計解および撮影条件も考えられる。そこで、本実施形態では、上記の反射像の映り込みを、画像処理によっても軽減する。
3 レンズアタッチメント
10 照射光学系
11 レーザー光出射部
16 走査部
16a,16b 光スキャナ
17 対物レンズ系
20 受光光学系
25,27,29 受光素子
50 第2対物レンズ系
51,171 非球面レンズ
52,172 接合レンズ
171a,172a,172b レンズ面
Er 眼底
L1,L3 光軸
P,Q 旋回点
Claims (8)
- 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される球面レンズを傾斜レンズとして有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持つ眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記光源は、第1波長の光と,前記第1波長とは異なる第2波長の光と,を少なくとも出射し、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、
更に、前記第2レンズ系は、少なくとも前記第1波長の光と前記第2波長の光とに関して前記第1レンズ系で生じる色収差を補正する、眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、
前記第1レンズ系は、前記傾斜レンズに起因する,眼底共役面における像面の傾きを打ち消す向きとなるように、前記照射光学系の光軸に対し傾斜して配置されるレンズを少なくとも1つ含む眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、
前記第1レンズ系は、少なくとも一方のレンズ面が非球面形状に形成されることによって,前記旋回点における結像の球面収差を抑制する非球面レンズである眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記走査部は、互いに異なる位置に配置され,前記光の走査方向が互いに異なる,2つの光スキャナを有し、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、
更に、前記傾斜レンズは、前記2つの光スキャナに起因する前記旋回点での非点隔差を打ち消す向きとなるように、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置されている眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、
前記照射光学系の少なくとも一部,および前記受光光学系の少なくとも一部を収納する筐体と、
前記被検者側筐体面へ装着されるレンズアタッチメントと、を備える眼底撮影装置であって、
前記対物レンズ系は、前記レンズアタッチメントに設けられており、且つ、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持つ、眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、
前記照射光学系の少なくとも一部,および前記受光光学系の少なくとも一部を収納する筐体と、
被検者側筐体面への着脱に応じて撮影画角を切換えるレンズアタッチメントであって、前記対物レンズ系を介して入射される前記光を,前記旋回点とは異なる第2の旋回点へ向けて折り曲げる第2の対物レンズ系を持つレンズアタッチメントと、を備える眼底撮影装置であって、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズにおける前記光源側のレンズ面は、前記第1レンズ系における前記光源側のレンズ面よりも大きな曲率半径を持ち、
前記第2の対物レンズ系には、前記光軸に対して傾斜して配置される第2の傾斜レンズを少なくとも1枚以上含む眼底撮影装置。 - 光源から発せられた光を被検眼の眼底上で走査するための走査部と、被検眼と前記走査部との間に配置され、前記走査部から導かれた前記光が前記走査部の動作に伴って旋回される旋回点を形成する対物レンズ系と、を備える照射光学系と、
前記対物レンズ系を前記照射光学系と共用すると共に、前記光の照射に伴う前記眼底からの戻り光を受光する受光素子を有する受光光学系と、を備える眼底撮影装置であって、
前記走査部は、互いに異なる位置に配置され,前記光の走査方向が異なる,2つの光スキャナを有し、
前記対物レンズ系は、前記光を前記旋回点へ向けて折り曲げるための第1レンズ系と、前記第1レンズ系と前記走査部との間に配置される第2レンズ系と、を含み、
前記第2レンズ系は、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置される傾斜レンズを有し、前記傾斜レンズは、前記2つの光スキャナに起因する前記旋回点での非点隔差を打ち消す向きとなるように、前記照射光学系の光軸に対して傾斜して配置されていることを特徴とする眼底撮影装置。
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