(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023122620
(43)【公開日】2023-09-04
(54)【発明の名称】眼底観察装置
(51)【国際特許分類】
A61B 3/14 20060101AFI20230828BHJP
A61B 3/10 20060101ALI20230828BHJP
【FI】
A61B3/14
A61B3/10 100
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022189922
(22)【出願日】2022-11-29
(62)【分割の表示】P 2022568222の分割
【原出願日】2021-12-02
(31)【優先権主張番号】P 2020203834
(32)【優先日】2020-12-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000220343
【氏名又は名称】株式会社トプコン
(74)【代理人】
【識別番号】100124626
【弁理士】
【氏名又は名称】榎並 智和
(72)【発明者】
【氏名】福間 康文
(72)【発明者】
【氏名】森口 祥聖
【テーマコード(参考)】
4C316
【Fターム(参考)】
4C316AA06
4C316AA09
4C316AB02
4C316AB04
4C316AB11
4C316AB12
4C316AB16
4C316AB19
4C316FY01
4C316FY02
4C316FY04
4C316FY05
4C316FZ01
(57)【要約】
【課題】低コスト、且つ、簡素な構成で、広角で被検眼の眼底を観察するための新たな技術を提供する。
【解決手段】眼底観察装置は、照明光学系と、2次元イメージセンサと、第1項路分割部材と、光スキャナとを含む。照明光学系は、被検眼の眼底をスリット状の照明光で照明する。2次元イメージセンサは、眼底と光学的に略共役な位置における移動可能な仮想的な開口範囲において被検眼からの戻り光を受光する。第1光路分割部は、照明光の光路から戻り光の光路を空間的に分割する。光スキャナは、第1光路分割部と照明光学系との間に配置され、開口範囲の移動に同期して照明光を偏向することにより照明光で眼底をスキャンさせる。
【選択図】
図10
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検眼の眼底をスリット状の照明光で照明する照明光学系と、
前記眼底と光学的に略共役な位置において仮想的に移動可能な開口範囲内で前記被検眼からの戻り光を受光する2次元イメージセンサと、
前記照明光の光路と前記戻り光の光路とを空間的に分割する光路分割部と、
前記光路分割部と前記照明光学系との間に配置され、前記開口範囲の移動に同期して前記照明光を偏向することにより前記照明光で前記眼底をスキャンさせる光スキャナと、
を含む、眼底観察装置。
【請求項2】
前記2次元イメージセンサは、ローリングシャッター方式のイメージセンサである
ことを特徴とする請求項1に記載の眼底観察装置。
【請求項3】
前記光路分割部は、前記被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置に配置される
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の眼底観察装置。
【請求項4】
撮影画角は、80度以上である
ことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項5】
OCT用光スキャナを含み、前記OCT用光スキャナにより偏向された測定光を前記被検眼に照射し、前記測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCTスキャンを実行するOCT光学系と、
前記光路分割部と前記被検眼との間に配置され、前記戻り光の光路と前記OCT光学系の光路とを結合する光路結合分離部材と、
を含む
ことを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項6】
凹面状の第1反射面を有し、前記光スキャナにより偏向された前記照明光を反射する第1凹面鏡と、
凹面状の第2反射面を有し、前記第1反射面で反射された前記照明光を前記第2反射面で反射して前記被検眼に導く第2凹面鏡と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか一項に記載の眼底観察装置。
【請求項7】
前記第2反射面は、楕円面であり、
前記被検眼は、前記第2凹面鏡の第1焦点又はその近傍に配置される
ことを特徴とする請求項6に記載の眼底観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、眼底観察装置に関する。
【背景技術】
【0002】
眼疾患のスクリーニングや治療などを行うための眼底観察装置には、簡便に広い視野で被検眼の眼底などの観察や撮影が可能なものが求められている。具体的には、一度の撮影で、撮影画角が80度を超える広角で被検眼の眼底を観察可能なものが求められている。このような眼底観察装置として、走査型レーザー検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)が知られている。SLOは、光で眼底をスキャンし、その戻り光を受光デバイスで検出することにより眼底の画像を形成する装置である。
【0003】
例えば、特許文献1には、多面鏡と平面鏡と用いた2次元の平行光走査を、走査移動手段によって被検眼に移動させて網膜を広角で走査することが可能な走査検眼鏡が開示されている。
【0004】
例えば、特許文献2には、ラインスキャンとローリングシャッターとを組み合わせて、簡素な構成で、高コントラストの画像を取得することが可能な眼底撮影装置が開示されている。
【0005】
また、近年、レーザー光源等からの光ビームを用いて被測定物体の形態を測定したり画像化したりする光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:OCT)が注目を集めている。OCTは、X線CT(Computed Tomography)のような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。このようなOCTを用いた装置は、高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断に応用されている。
【0006】
例えば、特許文献3には、SLOによる撮影機能とOCTによる計測機能とを組み合わせた眼科装置が開示されている。特に、特許文献3には、光スキャナを共有して、SLOによる撮影機能とOCTによる計測機能とを実現する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特表2009-543585号公報
【特許文献2】米国特許7831106号明細書
【特許文献3】特開2018-108400号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1に開示された手法では、ポリゴンミラー等の高速スキャナが必要になるが、広角でスキャンが可能な高速スキャナは非常に高価である。
【0009】
また、広角で眼底の撮影を行う場合、照明光の光路とその戻り光の光路とを被検眼の瞳孔と共役な位置における分岐点において結合することが望ましい。特許文献2に開示された手法では、光源から分岐点までの間のラインスキャン光学系と、分岐点からイメージセンサまでの間の観察光学系と、被検眼の瞳孔から分岐点までの間の照明光とその戻り光との共有光学系とを分割することが困難である。特に、撮影画角が80度を超えると、現実的には、ラインスキャン光学系における照明光束と共有光学系における共有光束の2つを180度以内に収めることが非常に困難となる。
【0010】
また、特許文献3に開示された手法では、レーザーが照射される1点あたりの情報取得時間が大きく異なるため、同じ撮影時間内で取得可能な撮影範囲が異なる。一般的に、SLOによる1回の撮影で得られる撮影範囲に比べて、1回のOCT計測(OCT撮影)で得られる計測範囲が小さくなる。従って、SLO撮影を実現するSLO光学系とOCT計測を実現するOCT光学系とを光学的に結合して広角の範囲で観察を行う場合、これらの光学系を単純に結合すると、SLO撮影とOCT計測とを並行して実行することができない。特に、SLO撮影とOCT計測とで光スキャナを共有する場合、眼底を広角に観察しながら、所望の部位をOCTで計測することができなくなる。
【0011】
以上のように、低コスト、且つ、簡素な構成で、広角で被検眼の眼底を観察するための新たな技術が望まれる。このとき、被検眼の眼底を広角に観察しながらOCT計測が可能であることが望ましい。
【0012】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、低コスト、且つ、簡素な構成で、広角で被検眼の眼底を観察するための新たな技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
実施形態の1つの態様は、被検眼の眼底をスリット状の照明光で照明する照明光学系と、前記眼底と光学的に略共役な位置において仮想的に移動可能な開口範囲内で前記被検眼からの戻り光を受光する2次元イメージセンサと、前記照明光の光路と前記戻り光の光路とを空間的に分割する光路分割部と、前記光路分割部と前記照明光学系との間に配置され、前記開口範囲の移動に同期して前記照明光を偏向することにより前記照明光で前記眼底をスキャンさせる光スキャナと、を含む、眼底観察装置である。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、低コスト、且つ、簡素な構成で、広角で被検眼の眼底を観察するための新たな技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】第1実施形態に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図2】第1実施形態に係る眼底観察装置の処理系の構成の一例を表す概略図である。
【
図3】第1実施形態に係る眼底観察装置の動作例を表すフローチャートである。
【
図4】第2実施形態に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図5】第2実施形態に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図6】第2実施形態に係る眼底観察装置の処理系の構成の一例を表す概略図である。
【
図7】第2実施形態に係る眼底観察装置の動作例を表すフローチャートである。
【
図8】第2実施形態に係る眼底観察装置の動作を説明するための概略図である。
【
図9】実施形態の第1変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図10】実施形態の第2変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図11】実施形態の第3変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図12A】実施形態の第4変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図12B】実施形態の第4変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図13A】実施形態の第5変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図13B】実施形態の第5変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図14】実施形態の第6変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図15】実施形態の第7変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図16A】実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図16B】実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図16C】実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図17A】実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図17B】実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図17C】実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図18】実施形態の第10変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図19】実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図20】実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図21A】実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図21B】実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【
図22】実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成の一例を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
この発明に係る眼底観察装置の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。
【0017】
本明細書において「プロセッサ」は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、SPLD(Simple Programmable Logic Device)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。
【0018】
実施形態に係る眼底観察装置は、被検眼の眼底を断面光束形状がライン状の照明光で照明し、眼底と光学的に略共役な位置における移動可能なフォーカルプレーンにおいて眼底からの照明光の戻り光を2次元イメージセンサで受光する。このとき、戻り光が第1領域(例えば、中心部を含む領域)を透過(通過)し、且つ、第1領域と異なる第2領域(例えば、中心部を含む領域の周辺部(周辺部を含む領域))で照明光を反射させる構造を有する偏向部材を用いて、照明光の光路と戻り光の光路とを結合(分離)し、フォーカルプレーンの移動に同期して照明光を偏向することにより照明光で眼底をスキャンさせる。いくつかの実施形態では、第1領域は、偏向部材の中心部を含む領域の周辺領域であり、第2領域は、偏向部材の中心部を含む領域である。第1領域は、第2領域と重複しない領域であってよい。いくつかの実施形態では、偏向部材における、照明光の光路と戻り光の光路との光路結合部は、被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置に配置される。いくつかの実施形態では、偏向部材は、穴鏡である。
【0019】
それにより、照明光のラインの幅方向にスキャンする光学系だけで80度を超える撮影画角を確保しつつ、広角な照明光の光路と戻り光の光路との共有光学系を容易に配置することが可能になる。
【0020】
いくつかの実施形態は、光スキャナを含み、光スキャナにより偏向された測定光を被検眼に照射し、測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出するOCTスキャンを実行するOCT光学系を含む。この場合、偏向部材と2次元イメージセンサとの間に配置された光路結合分離部材により、ライン状の照明光の戻り光の光路とOCT光学系の光路とを結合する。すなわち、偏向部材の透過側において(穴鏡の穴を通して)OCT光学系を光学的に結合することで、上記の共有光学系から照明光の戻り光の光路を低コストで分離することができる。また、OCTスキャン用の光スキャナと照明光の偏向用の光スキャナとを共有させることなく、大広角で観察している眼底の任意の位置に対してOCT計測(OCT撮影)を行うことが可能になる。
【0021】
以下、実施形態に係る眼底観察装置が、主に、非球面鏡としての楕円面鏡(広義には、凹面鏡)を用いて被検眼の眼底の画像を取得する場合について説明する。また、偏向部材が、戻り光が第1領域として中心部を含む領域を透過(通過)し、且つ、第2領域として中心部を含む領域の周辺領域で照明光を反射させる構造を有する場合について説明する。
【0022】
<第1実施形態>
<構成>
図1に、第1実施形態に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。なお、
図1では、被検眼Eの眼底Efと光学的に略共役な位置が眼底共役位置Pとして図示され、被検眼Eの瞳孔(虹彩)と光学的に略共役な位置が瞳孔共役位置(虹彩共役位置)Qとして図示されている。
【0023】
第1実施形態に係る眼底観察装置1は、スリット投影光学系10と、スリット受光光学系20と、スキャン機構を有する偏向部材としての穴鏡30と、第1楕円面鏡40と、第2楕円面鏡50とを含む。
【0024】
(スリット投影光学系10)
スリット投影光学系10は、スリット状の照明光(光束断面形状がライン状の照明光)を生成し、生成された照明光を穴鏡30に投射する。スリット投影光学系10は、照明光源11と、虹彩絞り12と、スリット13と、投影レンズ14とを含む。
【0025】
照明光源11は、可視領域の光を発生する可視光源を含む。例えば、照明光源11は、420nm~700nmの波長範囲の中心波長を有する光を発生する。このような照明光源11は、例えば、LED(Light Emitting Diode)、LD(Laser Diode)、ハロゲンランプ、又はキセノンランプを含む。いくつかの実施形態では、照明光源11は、白色光源又はRGBの各色成分の光を出力可能な光源を含む。いくつかの実施形態では、照明光源11は、赤外領域の光又は可視領域の光を切り換えて出力することが可能な光源を含む。照明光源11は、被検眼Eの眼底Ef及び瞳孔(虹彩)のそれぞれと光学的に非共役な位置に配置される。
【0026】
虹彩絞り12(具体的には、後述の開口部)は、瞳孔共役位置Qに配置可能である。虹彩絞り12には、照明光源11から出力される光の光路の光軸から離れた位置に1以上の開口部が形成されている。虹彩絞り12に形成された開口部は、被検眼Eの虹彩における照明光の入射位置(入射形状)を規定する。例えば、虹彩絞り12には、光軸を中心とする点対称の位置に開口部を形成される。それにより、照明光の光路の光軸に被検眼Eの瞳孔中心が配置されたとき、瞳孔中心から偏心した位置(具体的には、瞳孔中心を中心とする点対称の位置)から照明光を眼内に入射させることが可能になる。
【0027】
また、照明光源11と虹彩絞り12に形成された開口部との間の相対位置を変更することにより、虹彩絞り12に形成された開口部を通過する光の光量分布を変更することが可能である。
【0028】
スリット13は、(具体的には、後述の開口部)は、眼底共役位置Pに配置可能である。スリット13に形成された開口部は、被検眼Eの眼底Efにおける照明光の照射領域の形状(照射パターン形状)を規定する。
【0029】
スリット13は、図示しない移動機構によりスリット投影光学系10の光軸方向に移動可能である。移動機構は、後述の制御部からの制御を受け、スリット13を光軸方向に移動する。これにより、被検眼Eの状態(具体的には、屈折度数、眼底Efの形状)に応じてスリット13の位置を移動することができる。
【0030】
いくつかの実施形態では、スリット13は、被検眼Eの状態に応じて、光軸方向に移動されることなく開口部の位置及び形状の少なくとも1つを変更可能に構成される。このようなスリット13の機能は、例えば液晶シャッターにより実現される。
【0031】
虹彩絞り12に形成された開口部を通過した照明光源11からの光は、スリット13に形成された開口部を通過し、投影レンズ14を透過してスリット状の照明光として出力される。スリット投影光学系10から出力されたスリット状の照明光は、穴鏡30に導かれる。
【0032】
いくつかの実施形態では、スリット投影光学系10は、光源を備えたプロジェクタを含み、プロジェクタがスリット状の照明光を出力する。プロジェクタには、透過型液晶パネルを用いたLCD(Liquid Crystal Display)方式のプロジェクタ、反射型液晶パネルを用いたLCOS(Liquid Crystal On Silicon)方式のプロジェクタ、DMD(Digital Mirror Device)を用いたDLP(Digital Light Processing)(登録商標)方式のプロジェクタなどがある。
【0033】
(穴鏡30)
穴鏡30(具体的には、後述の偏向面)は、瞳孔共役位置Qに配置可能である。穴鏡30は、その向き(偏向方向)が変更可能な偏向面を有し、スリット投影光学系10からの照明光を後述の第1楕円面鏡40の反射面に導く一軸の光スキャナとして機能する。偏向面には、後述のスリット受光光学系20の光軸が通過するように穴部が形成されている。すなわち、穴鏡30は、照明光の戻り光が中心部を透過(通過)し、且つ、中心部の周辺部で照明光を反射させる構造を有する。
【0034】
穴鏡30は、被検眼Eにおける照明光の照射部位において照射領域のスリット方向(スリットが延びる方向、照射領域の長手方向)に直交する方向(スリット幅の方向、照射領域の短手方向)に順次に移動するように偏向面の向きを変更することで照明光を偏向する。穴鏡30は、後述の制御部からの制御を受け、照明光の偏向方向を変更可能に構成されている。
【0035】
スリット投影光学系10からの照明光は、穴部の周辺の偏向面で偏向され、第1楕円面鏡40の反射面に導かれる。被検眼Eからの照明光の戻り光は、第1楕円面鏡40の反射面を介して、穴鏡30に形成された穴部を通過し、スリット受光光学系20に導かれる。
【0036】
いくつかの実施形態では、穴鏡30は、照明光の戻り光の波長成分(又は偏光成分)を透過するように構成される。この場合、被検眼Eからの照明光の戻り光は、第1楕円面鏡40の反射面を介して、穴鏡30を透過し、スリット受光光学系20に導かれる。
【0037】
(スリット受光光学系20)
スリット受光光学系20は、穴鏡30の穴部を通過した被検眼Eからの照明光の戻り光を受光する。スリット受光光学系20は、イメージセンサ21と、結像レンズ22とを含む。
【0038】
イメージセンサ21は、ピクセル化された受光器としての2次元イメージセンサの機能を実現する。イメージセンサ21の受光面(検出面、撮像面)は、眼底共役位置Pに配置可能である。イメージセンサ21は、眼底共役位置Pにおいて移動可能な開口範囲(フォーカルプレーン)を設定可能である。
【0039】
例えば、イメージセンサ21による受光結果は、ローリングシャッター方式により取り込まれて読み出される。いくつかの実施形態では、後述の制御部は、イメージセンサ21を制御することにより受光結果の読み出し制御を行う。いくつかの実施形態では、イメージセンサ21は、受光位置を示す情報と共に、あらかじめ決められたライン分の受光結果を自動的に出力することが可能である。
【0040】
このようなイメージセンサ21は、例えば、CMOSComplementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを含む。この場合、イメージセンサ21は、ロウ方向に配列された複数のピクセル(受光素子)群がカラム方向に配列された複数のピクセルを含む。具体的には、イメージセンサ21は、2次元的に配列された複数のピクセルと、複数の垂直信号線と、水平信号線とを含む。各ピクセルは、フォトダイオード(受光素子)と、キャパシタとを含む。複数の垂直信号線は、ロウ方向(水平方向)に直交するカラム方向(垂直方向)のピクセル群毎に設けられる。各垂直信号線は、受光結果に対応した電荷が蓄積されたピクセル群と選択的に電気的に接続される。水平信号線は、複数の垂直信号線と選択的に電気的に接続される。各ピクセルは、戻り光の受光結果に対応した電荷を蓄積し、蓄積された電荷は、例えばロウ方向のピクセル群毎に順次読み出される。例えば、ロウ方向のライン毎に、各ピクセルに蓄積された電荷に対応した電圧が垂直信号線に供給される。垂直信号線は、選択的に水平信号線と電気的に接続される。垂直方向に順次に上記のロウ方向のライン毎の読み出し動作を行うことで、2次元的に配列された複数のピクセルの受光結果を読み出すことが可能である。
【0041】
このようなイメージセンサ21に対してローリングシャッター方式で戻り光の受光結果を取り込む(読み出す)ことにより、ロウ方向に延びる所望の仮想的な開口形状に対応した受光像が取得される。このような制御については、例えば、特許文献2又は米国特許第8237835号明細書等に開示されている。
【0042】
結像レンズ22は、穴鏡30に形成された穴部を通過した照明光の戻り光(又は穴鏡30を透過した照明光の戻り光)をイメージセンサ21の受光面に結像させる。
【0043】
(第1楕円面鏡40)
第1楕円面鏡40の反射面(第1反射面)は、楕円面である。第1楕円面鏡40は、凹面鏡の一例である。
【0044】
第1楕円面鏡40は、光学的に共役な2つの焦点(第1焦点F1、第2焦点F2)を有する。穴鏡30(穴鏡30の偏向面)は、第1楕円面鏡40の第1焦点F1若しくはその近傍に配置される。いくつかの実施形態では、穴鏡30は、第1焦点F1と光学的に共役な位置(第1焦点F1の共役位置)又はその近傍に配置される。
【0045】
(第2楕円面鏡50)
第2楕円面鏡50の反射面(第2反射面)は、楕円面である。第2楕円面鏡50は、凹面鏡の一例である。
【0046】
第2楕円面鏡50は、光学的に共役な2つの焦点(第1焦点F3、第2焦点F4)を有する。第2楕円面鏡50は、第1焦点F3が第1楕円面鏡40の第2焦点F2と略一致するように配置される。いくつかの実施形態では、第2楕円面鏡50は、第1焦点F3が第1楕円面鏡40の第2焦点F2と光学的に共役な位置(第2焦点F2の共役位置)又はその近傍に略一致するように配置される。第2楕円面鏡50の第2焦点F4には、被検眼Eが配置される。すなわち、第2楕円面鏡50は、第2焦点F4が、被検眼Eが配置される被検眼位置に略一致するように配置される。
【0047】
このように、第1楕円面鏡40と第2楕円面鏡50との間の第2焦点F2(第1焦点F3)にスキャン光学部材を配置する必要がないため、所定のスキャン方向(横方向、水平方向)のスキャン範囲の制限を受けない。例えば、特許文献1に記載された構成では、横方向に照明光をスキャンさせる偏向部材が設けられているため、理論上は180度まで(現実的には、150度程度まで)の撮影画角を確保することができる。これに対して、実施形態によれば、横方向にスキャンさせる偏向部材が不要であるため、180度を超えた撮影画角まで撮影することが可能になる(人眼の角膜は、瞳孔よりも前方に突出した位置に配置されるため、魚眼レンズのような効果で180度を超える範囲を観察可能である)。
【0048】
第2楕円面鏡50は、第1楕円面鏡40の第1焦点F1と第2焦点F2とを結ぶ直線と第2楕円面鏡50の第1焦点F3と第2焦点F4とを結ぶ直線とのなす角が角度αになるように配置される。例えば、角度αは30度である。いくつかの実施形態では、角度αを変更するように、第1楕円面鏡40に対して第2楕円面鏡50が相対的に移動可能に構成される。
【0049】
このような構成において、第1焦点F1に配置された穴鏡30により偏向された照明光は、第1楕円面鏡40の反射面で反射され、第1楕円面鏡40の第2焦点F2に導かれる。第2焦点F2に導かれた照明光は、第2楕円面鏡50の反射面に導かれ、この反射面で反射され、第2楕円面鏡50の第2焦点F4に配置された被検眼Eに導かれる。
【0050】
被検眼Eに導かれた照明光は、瞳孔を通じて眼内に入射し、眼底Efに照射される。眼底Efにおいて反射された照明光の戻り光は、瞳孔を通じて被検眼Eの外部に出射され、往路と同じ経路を逆向きに進行して、第1楕円面鏡40の第1焦点F1に導かれる。第1焦点F1に導かれた照明光の戻り光は、上記のように、穴鏡30に形成された穴部を通過し(又は穴鏡30を透過し)、スリット受光光学系20に導かれる。
【0051】
いくつかの実施形態では、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも一方は、反射面が凹面状に形成された凹面鏡である。いくつかの実施形態では、凹面鏡の反射面は、自由曲面になるように形成される。
【0052】
眼底観察装置1には、
図1に示す構成に加え、被検眼Eと光学系との位置合わせを行うためのアライメント光学系が設けられてもよい。また、眼底観察装置1には、レンズの移動、又はスリット受光光学系20の移動による合焦機構が設けられていてもよい。
【0053】
また、眼底観察装置1は、検査に付随する機能を提供するための構成を備えていてよい。例えば、眼底観察装置1には、被検眼Eを固視させるための視標(固視標)を被検眼Eの眼底Efに投影するための固視光学系が設けられていてよい。更に、眼底観察装置1には、被検者の顔を支持するための部材(顎受け、額当て等)等の任意の要素やユニットが設けられてもよい。
【0054】
図2に、第1実施形態に係る眼底観察装置1の処理系の構成例を示す。
図2において、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0055】
眼底観察装置1の処理系は、制御部60を中心に構成される。制御部60は、眼底観察装置1の各部の制御を行う。
【0056】
制御部60は、主制御部61と、記憶部62とを含む。主制御部61の機能は、例えばプロセッサにより実現される。記憶部62には、眼底観察装置1を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。このコンピュータプログラムには、照明光源制御用プログラム、イメージセンサ制御用プログラム、穴鏡制御用プログラム、画像形成用プログラム、及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部61が動作することにより、制御部60は制御処理を実行する。
【0057】
(主制御部61)
主制御部61は、スリット投影光学系10、スリット受光光学系20、穴鏡30、画像形成部70、及びユーザインターフェイス(User Interface:UI)部80の各部を制御する
【0058】
スリット投影光学系10に対する制御には、照明光源11に対する制御などがある。照明光源11に対する制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。
【0059】
スリット受光光学系20に対する制御には、イメージセンサ21に対する制御などがある。イメージセンサ21に対する制御には、眼底共役位置Pにおいて移動可能な開口範囲(フォーカルプレーン)の設定制御、ローリングシャッター方式で受光結果を読み出すための制御(例えば、照明パターンのサイズに対応した受光サイズの設定等)が含まれる。また、イメージセンサ21の制御には、リセット制御、露光制御、電荷転送制御、出力制御などが含まれる。
【0060】
穴鏡30に対する制御には、照明光を偏向する偏向面の角度の制御が含まれる。偏向面の角度を制御することで、照明光の偏向方向を制御することが可能である。偏向面の角度範囲を制御することで、スキャン範囲(スキャン開始位置及びスキャン終了位置)を制御することが可能である。偏向面の角度の変更速度を制御することで、スキャン速度を制御することが可能である。
【0061】
画像形成部70に対する制御には、イメージセンサ21により得られた受光結果から被検眼Eの画像を形成する画像形成制御などがある。
【0062】
UI部80に対する制御には、表示デバイスに対する制御、操作デバイス(入力デバイス)に対する制御などがある。
【0063】
(記憶部62)
記憶部62は、各種のデータを記憶する。記憶部62に記憶されるデータとしては、例えば、イメージセンサ21により得られた受光結果、画像形成部70により形成された画像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者IDや氏名などの被検者に関する情報や、左眼/右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。
【0064】
また、記憶部62には、眼底観察装置1を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。
【0065】
(画像形成部70)
画像形成部70は、ローリングシャッター方式によりイメージセンサ21から読み出された受光結果に基づいて、任意の開口範囲(フォーカルプレーン)に対応した受光像(眼底像)を形成することが可能である。画像形成部70は、開口範囲に対応した受光像を順次に形成し、形成された複数の受光像から被検眼Eの画像を形成することが可能である。画像形成部70により形成された各種の画像(画像データ)は、例えば記憶部62に保存される。
【0066】
例えば、画像形成部70は、プロセッサを含み、記憶部等に記憶されたプログラムに従って処理を行うことで、上記の機能を実現する。
【0067】
(UI部80)
UI部80は、ユーザと眼底観察装置1との間で情報のやりとりを行うための機能を備える。UI部80は、表示デバイスと操作デバイスとを含む。表示デバイスは、表示部を含んでよく、それ以外の表示デバイスを含んでもよい。表示デバイスは、各種の情報を表示させる。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイを含み、主制御部61からの制御を受け、上記の情報を表示する。表示デバイスに表示される情報には、制御部60による制御結果に対応した情報、画像形成部70による演算結果に対応した情報(画像)などがある。操作デバイスは、各種のハードウェアキー及び/又はソフトウェアキーを含む。主制御部61は、操作デバイスに対する操作内容を受け、操作内容に対応した制御信号を各部に出力することが可能である。操作デバイスの少なくとも一部と表示デバイスの少なくとも一部とを一体的に構成することが可能である。タッチパネルディスプレイはその一例である。
【0068】
スリット投影光学系10は、実施形態に係る「照明光学系」の一例である。イメージセンサ21は、実施形態に係る「2次元イメージセンサ」の一例である。穴鏡30は、実施形態に係る「偏向部材」の一例である。第1楕円面鏡40は、実施形態に係る「第1凹面鏡」の一例である。第2楕円面鏡50は、実施形態に係る「第2凹面鏡」の一例である。
【0069】
<動作>
次に、第1実施形態に係る眼底観察装置1の動作例について説明する。
【0070】
図3に、第1実施形態に係る眼底観察装置1の動作例を示す。
図3は、第1実施形態に係る眼底観察装置1の動作例のフローチャートを表す。記憶部62には、
図3に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部61は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、
図3に示す処理を実行する。
【0071】
図3では、被検眼Eが所定の被検眼位置(
図1の第2楕円面鏡50の第2焦点F4)に配置されているものとする。
【0072】
(S1:照明光源を点灯)
主制御部61は、照明光源11を制御して、照明光源11を点灯させる。
【0073】
照明光源11から出力された光は、虹彩絞り12に形成された開口部を通過し、スリット13に形成された開口部を通過し、投影レンズ14を透過し、スリット状の照明光として穴鏡30に導かれる。
【0074】
(S2:照明光の偏向制御、受光面の開口範囲を設定)
続いて、主制御部61は、穴鏡30を制御することにより、所定の照射範囲を照明するために所定の偏向方向に偏向面の向きを設定し、所定の偏向角度範囲で偏向面の向きを順次に変更する照明光の偏向制御を開始する。すなわち、主制御部61は、眼底Efに対して照明光のスキャンを開始する。
【0075】
いくつかの実施形態では、主制御部61は、イメージセンサ21において人に似設定可能な開口範囲の移動に同期して、穴鏡30を制御して照明光の偏向制御を行う。
【0076】
いくつかの実施形態では、主制御部61は、イメージセンサ21を制御し、眼底Efにおける照明光の照射領域に対応する受光面における戻り光の受光範囲を含む開口範囲を設定する。例えば、眼底Efにおける照明光の照射範囲は、穴鏡30の偏向面の偏向角度に基づいて特定することが可能である。主制御部61は、順次に変更される穴鏡30の偏向面の偏向方向に対応して、イメージセンサ21の受光面における開口範囲を設定することが可能である。
【0077】
穴鏡30に導かれた照明光は、偏向方向が変更された偏向面で偏向されて第1楕円面鏡40の反射面に導かれ、この反射面で反射され、第1楕円面鏡40の第2焦点F2を経由して、第2楕円面鏡50の反射面に導かれる。第2楕円面鏡50に反射面に導かれた照明光は、この反射面で反射され、第2楕円面鏡50の第2焦点F4に配置された被検眼Eの眼内に入射し、眼底Efに照射される。眼底Efからの照明光の戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行し、穴鏡30に形成された穴部を通過し、又は穴鏡30を透過し、結像レンズ22を介してイメージセンサ21の受光面で受光される。イメージセンサ21の受光面では、眼底Efにおける照明光の照射範囲に対応した戻り光の受光範囲を含むように開口範囲が設定されているため、不要な散乱光の影響を抑えつつ、眼底Efからの戻り光のみが受光される。
【0078】
(S3:終了?)
続いて、主制御部61は、眼底Efに対する照明光のスキャンを終了するか否かを判定する。例えば、主制御部61は、順次に変更される穴鏡30の偏向面の偏向角度が所定の偏向角度範囲以内であるか否かを判定することにより、眼底Efに対する照明光のスキャンを終了するか否かを判定することができる。
【0079】
眼底Efに対する照明光のスキャンを終了すると判定されたとき(S3:Y)、眼底観察装置1の動作はステップS4に移行する。眼底Efに対する照明光のスキャンを終了しないと判定されたとき(S3:N)、眼底観察装置1の動作はステップS2に移行する。
【0080】
(S4:画像を取得)
ステップS3において、眼底Efに対する照明光のスキャンを終了すると判定されたとき(S3:Y)、主制御部61は、画像形成部70を制御することにより、イメージセンサ21から読み出された受光結果に基づいて被検眼Eの画像を形成させる。いくつかの実施形態では、画像形成部70は、ステップS2においてイメージセンサ21から読み出された受光結果に基づいて受光像を順次に形成し、形成された複数の受光像から被検眼Eの画像を形成する。
【0081】
以上で、眼底観察装置1の動作は終了である(エンド)。
【0082】
以上説明したように、第1実施形態によれば、穴鏡30を用いてスリット投影光学系10の光路とスリット受光光学系20の光路とを結合すると共に、穴鏡30を用いて照明光を偏向して第1楕円面鏡40の反射面に導く。それにより、低コスト、且つ、コンパクトな構成で、照明光のスリット方向に直交するスリット幅方向(ラインの幅方向)にスキャンする光学系だけで80度を超える撮影画角を確保しつつ、広角な照明光の光路と戻り光の光路との共有光学系を容易に配置することが可能になる。また、穴鏡30の穴部の通過(透過)側にも光学系を配置することができるため、瞳リレー系が不要な構成となり、光学系の配置の自由度を向上させることができる。
【0083】
更に、ポリゴンミラー等ではなく穴鏡30を用いることで、静音化を図りつつ、偏向角度範囲を広くすることが可能になる。また、スキャン長を可変にすることで、照明光のスキャン範囲を任意に設定することができるようになる。
【0084】
<第2実施形態>
実施形態に係る眼底観察装置の構成は、第1実施形態に係る眼底観察装置1の構成に限定されるものではない。例えば、第1実施形態に係る眼底観察装置1は、更に、OCT光学系を備えていてもよい。
【0085】
以下、実施形態では、OCTを用いた計測又は撮影においてスウェプトソースタイプのOCTの手法を用いる場合について特に説明する。しかしながら、他のタイプ(例えば、スペクトラルドメインタイプ)のOCTを用いる眼底観察装置に対して、実施形態に係る構成を適用することも可能である。
【0086】
以下、第2実施形態に係る眼底観察装置について、第1実施形態に係る眼底観察装置1との相違点を中心に説明する。
【0087】
<構成>
図4に、第2実施形態に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図4において、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0088】
第2実施形態に係る眼底観察装置1aの光学系の構成が第1実施形態に係る眼底観察装置1の光学系の構成と異なる点は、眼底観察装置1の光学系の構成に対してOCT光学系100が追加された点である。OCT光学系100の光路は、スリット受光光学系20と穴鏡30との間の光路でスリット受光光学系20の光路と結合される。
【0089】
具体的には、スリット受光光学系20と穴鏡30との間の光路に、リレーレンズ71、72を含むリレーレンズ光学系が配置される。リレーレンズ71とリレーレンズ72との間の光路は、テレセントリック光学系の光路に変換され、テレセントリック光学系の光路にダイクロイックミラー90が配置される。すなわち、リレーレンズ光学系は、ダイクロイックミラー90が配置された光路の少なくとも一部をテレセントリック光学系の光路に変換する。
【0090】
ダイクロイックミラー90は、スリット受光光学系20の光路からOCT光学系100の光路を分離する(スリット受光光学系20の光路とOCT光学系100の光路とを結合する)光路結合分離部材である。ダイクロイックミラー90は、OCT光学系100からの測定光を反射してリレーレンズ71に導くと共に、被検眼Eからの測定光の戻り光を反射してOCT光学系100に導く。また、ダイクロイックミラー90は、リレーレンズ71を介して導かれてきた被検眼Eからの照明光の戻り光を透過させ、リレーレンズ72に導く。
【0091】
(OCT光学系100)
図5に、
図4のOCT光学系100の構成例を示す。
図5において、
図4と同一部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0092】
OCT光学系100には、被検眼Eに対してOCT計測(又はOCT撮影)を行うための光学系が設けられている。この光学系は、波長掃引型(波長走査型)光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Eからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系による干渉光の検出結果(検出信号)は、干渉光のスペクトルを示す干渉信号であり、後述の画像形成部70a、及びデータ処理部75a等に送られる。
【0093】
OCT光源101は、一般的なスウェプトソースタイプの眼底観察装置と同様に、出射光の波長を掃引(走査)可能な波長掃引型(波長走査型)光源を含んで構成される。波長掃引型光源は、例えば、共振器を含み、中心波長が1050nmの光を発するレーザー光源を含んで構成される。OCT光源101は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。
【0094】
OCT光源101から出力された光L0は、光ファイバ102により偏波コントローラ103に導かれてその偏波状態が調整される。偏波コントローラ103は、例えばループ状にされた光ファイバ102に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ102内を導かれる光L0の偏波状態を調整する。
【0095】
偏波コントローラ103により偏波状態が調整された光L0は、光ファイバ104によりファイバカプラ105に導かれて測定光LSと参照光LRとに分割される。
【0096】
参照光LRは、光ファイバ110によりコリメータ111に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材112及び分散補償部材113を経由し、光路長変更部114に導かれる。光路長補正部材112は、参照光LRの光路長と測定光LSの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材113は、参照光LRと測定光LSとの間の分散特性を合わせるよう作用する。
【0097】
光路長変更部114は、
図5に示す矢印の方向に移動可能とされ、参照光LRの光路長を変更する。この移動により参照光LRの光路の長さが変更される。この光路長の変更は、被検眼Eの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部114は、例えばコーナーキューブと、これを移動する移動機構とを含んで構成される。この場合、光路長変更部114のコーナーキューブは、コリメータ111により平行光束とされた参照光LRの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブに入射する参照光LRの光路と、コーナーキューブから出射する参照光LRの光路とは平行である。
【0098】
光路長変更部114を経由した参照光LRは、分散補償部材113及び光路長補正部材112を経由し、コリメータ116によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバ117に入射する。光ファイバ117に入射した参照光LRは、偏波コントローラ118に導かれてその偏波状態が調整され、光ファイバ119によりアッテネータ120に導かれて光量が調整され、光ファイバ121によりファイバカプラ122に導かれる。
【0099】
一方、ファイバカプラ105により生成された測定光LSは、光ファイバ127によりに導かれ、コリメータレンズユニット140により平行光束とされる。平行光束にされた測定光LSは、光スキャナ150により1次元的又は2次元的に偏向される。
【0100】
コリメータレンズユニット140は、OCT光学系100に含まれる干渉光学系の光軸に配置されたコリメータレンズを含む。コリメータレンズは、OCT光学系100に接続され測定光LSを導光する光ファイバの端部から出射した測定光の光束を平行光束にする。当該光ファイバの端部は、例えば眼底共役位置Pに配置される。
【0101】
光スキャナ150(偏向面)は、瞳孔共役位置Qに配置可能である。1次元的に照明光を偏向する場合、光スキャナ150は、所定の偏向方向を基準に所定の偏向角度範囲で測定光LSを偏向するガルバノスキャナを含む。2次元的に照明光を偏向する場合、光スキャナ150は、第1ガルバノスキャナと、第2ガルバノスキャナとを含む。第1ガルバノスキャナは、OCT光学系100の光軸に直交する水平方向(例えば、x方向)に照射位置を移動するように測定光LSを偏向する。第2ガルバノスキャナは、OCT光学系100の光軸に直交する垂直方向(例えば、y方向)に照射位置を移動するように、第1ガルバノスキャナにより偏向された測定光LSを偏向する。光スキャナ150による測定光LSの照射位置を移動するスキャン態様としては、例えば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋スキャンなどがある。
【0102】
光スキャナ150により偏向された測定光LSは、合焦レンズ151を通過し、ダイクロイックミラー90により反射され、穴鏡30の穴部を通過し、第1楕円面鏡40の反射面に導かれ、スリット投影光学系10からの照明光と同様の経路で被検眼Eに導かれる。合焦レンズ151は、測定光LSの光路(OCT光学系100の光軸)に沿って移動可能である。合焦レンズ151は、後述の制御部からの制御を受け、図示しない移動機構により測定光LSの光路に沿って移動される。
【0103】
第2楕円面鏡50の反射面により反射された測定光LSは、第2焦点F4(被検眼位置)における被検眼Eの瞳孔を通じて眼内に入射する。測定光LSは、被検眼Eの様々な深さ位置において散乱(反射を含む)される。このような後方散乱光を含む測定光LSの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ105に導かれ、光ファイバ128を経由してファイバカプラ122に到達する。
【0104】
ファイバカプラ122は、光ファイバ128を介して入射された測定光LSと、光ファイバ121を介して入射された参照光LRとを合成して(干渉させて)干渉光を生成する。ファイバカプラ122は、所定の分岐比(例えば1:1)で、測定光LSと参照光LRとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光LCを生成する。ファイバカプラ122から出射した一対の干渉光LCは、それぞれ光ファイバ123、124により検出器125に導かれる。
【0105】
検出器125は、例えば一対の干渉光LCをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード(Balanced Photo Diode)である。検出器125は、その検出結果(干渉信号)をDAQ(Data Acquisition System)130に送る。DAQ130には、OCT光源101からクロックKCが供給される。クロックKCは、OCT光源101において、波長掃引型光源により所定の波長範囲内で掃引(走査)される各波長の出力タイミングに同期して生成される。OCT光源101は、例えば、各出力波長の光L0を分岐することにより得られた2つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックKCを生成する。DAQ130は、クロックKCに基づき、検出器125の検出結果をサンプリングする。DAQ130は、サンプリングされた検出器125の検出結果を画像形成部70a、及びデータ処理部75a等に送る。画像形成部70a(又は、データ処理部75a)は、例えば一連の波長走査毎に(Aライン毎に)、検出器125により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Aラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、画像形成部70aは、各Aラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。
【0106】
なお、
図5では、参照光の光路長を変更することにより測定光と参照光との光路長差を変更するが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、測定光の光路長を変更することにより測定光と参照光との光路長差を変更するように構成されていてもよい。
【0107】
図6に、第2実施形態に係る眼底観察装置1aの処理系の構成例を示す。
図6において、
図2、
図4又は
図5と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0108】
眼底観察装置1aの処理系の構成が眼底観察装置1の処理系の構成と異なる点は、制御部60に代えて制御部60aが設けられた点と、画像形成部70に代えて画像形成部70aが設けられた点と、データ処理部75a及びOCT光学系100が追加された点である。
【0109】
制御部60aは、主制御部61aと、記憶部62aとを含み、制御部60が実行可能な制御に加えて、画像形成部70a、データ処理部75a、及びOCT光学系100に対する制御を実行する。主制御部61aの機能は、主制御部61と同様に、例えばプロセッサにより実現される。記憶部62aには、記憶部62と同様に、眼底観察装置1aを制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。このコンピュータプログラムには、照明光源制御用プログラム、イメージセンサ制御用プログラム、穴鏡制御用プログラム、画像形成用プログラム、データ処理用プログラム、OCT光学系制御用プログラム、及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部61aが動作することにより、制御部60aは制御処理を実行する。
【0110】
主制御部61aは、スリット投影光学系10、スリット受光光学系20、穴鏡30、画像形成部70a、データ処理部75a、OCT光学系100、及びUI部80の各部を制御する。
【0111】
OCT光学系100に対する制御には、OCT光源101に対する制御、偏波コントローラ103、118の動作制御、光路長変更部114の移動制御、アッテネータ120の動作制御、検出器125に対する制御、DAQ130に対する制御、光スキャナ150に対する制御、移動機構151Dに対する制御などがある。
【0112】
OCT光源101に対する制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。検出器125に対する制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。光スキャナ150に対する制御には、光スキャナ150によるスキャン位置やスキャン範囲やスキャン速度の制御などがある。
【0113】
移動機構151Dは、合焦レンズ151をOCT光学系100の光軸方向に移動する。主制御部61aは、移動機構151Dを制御することにより、合焦レンズ151をOCT光学系100の光軸方向に移動させ、測定光の合焦位置を変更することが可能である。測定光LSの合焦位置は、測定光LSのビームウェストの深さ位置(z位置)に相当する。
【0114】
画像形成部70aに対する制御には、イメージセンサ21により得られた受光結果から被検眼Eの画像を形成する画像形成制御に加えて、OCT光学系100により得られた干渉光の検出結果に基づくOCT画像の形成制御などがある。
【0115】
データ処理部75aに対する制御には、画像形成部70aにより形成された画像に対する画像処理の制御、画像の解析処理の制御などがある。
【0116】
画像形成部70aは、画像形成部70と同様に、イメージセンサ21から読み出された受光結果に基づいて、任意の開口範囲に対応した受光像(眼底像)を形成することが可能である。画像形成部70aは、開口範囲に対応した受光像を順次に形成し、形成された複数の受光像から被検眼Eの画像を形成することが可能である。
【0117】
また、画像形成部70aは、DAQ130(検出器125)から入力される検出信号と、制御部60aから入力される画素位置信号とに基づいて、OCT画像(断層像)の画像データを形成する。画像形成部70aにより形成されるOCT画像には、Aスキャン画像、Bスキャン画像などがある。Bスキャン画像は、例えば、Aスキャン画像をBスキャン方向に配列することにより形成される。この処理には、従来のスウェプトソースタイプのOCTと同様に、ノイズ除去(ノイズ低減)、フィルタ処理、分散補償、FFT(Fast Fourier Transform)などの処理が含まれている。他のタイプのOCT装置の場合、画像形成部70aは、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。画像形成部70aにより形成された各種の画像(画像データ)は、例えば記憶部62aに保存される。
【0118】
データ処理部75aは、スリット受光光学系20により得られた受光結果に基づいて形成された画像、又は被検眼Eに対するOCT計測により取得されたデータを処理する。データ処理部75aは、画像形成部70aにより形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施すことが可能である。例えば、データ処理部75aは、画像の輝度補正等の各種補正処理を実行する。
【0119】
データ処理部75aは、OCT画像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底Efの3次元画像の画像データを形成する。なお、3次元画像の画像データとは、3次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。3次元画像の画像データとしては、3次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部75aは、このボリュームデータに対してレンダリング処理(ボリュームレンダリングやMIP(Maximum Intensity Projection:最大値投影)など)を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な3次元画像の画像データを形成する。UI部80に含まれる表示デバイスには、この擬似的な3次元画像が表示される。
【0120】
また、3次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数のスキャンラインに沿って得られた複数の断層像を、スキャンラインの位置関係に基づいて3次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の2次元座標系により定義されていた複数の断層像を、1つの3次元座標系により表現する(つまり1つの3次元空間に埋め込む)ことにより得られる画像データである。
【0121】
データ処理部75aは、取得された3次元データセット(ボリュームデータ、スタックデータ等)に各種のレンダリングを施すことで、任意断面におけるBモード画像(縦断面像、軸方向断面像)、任意断面におけるCモード画像(横断面像、水平断面像)、プロジェクション画像、シャドウグラムなどを形成することができる。Bモード画像やCモード画像のような任意断面の画像は、指定された断面上の画素(ピクセル、ボクセル)を3次元データセットから選択することにより形成される。プロジェクション画像は、3次元データセットを所定方向(z方向、深さ方向、軸方向)に投影することによって形成される。シャドウグラムは、3次元データセットの一部(例えば、特定層に相当する部分データ)を所定方向に投影することによって形成される。Cモード画像、プロジェクション画像、シャドウグラムのような、被検眼の正面側を視点とする画像を正面画像(en-face画像)と呼ぶ。
【0122】
データ処理部75aは、OCTにより時系列に収集されたデータ(例えば、Bスキャン画像データ)に基づいて、網膜血管や脈絡膜血管が強調されたBモード画像や正面画像(血管強調画像、アンギオグラム)を構築することができる。例えば、被検眼Eの略同一部位を反復的にスキャンすることにより、時系列のOCTデータを収集することができる。
【0123】
いくつかの実施形態では、データ処理部75aは、略同一部位に対するBスキャンにより得られた時系列のBスキャン画像を比較し、信号強度の変化部分の画素値を変化分に対応した画素値に変換することにより当該変化部分が強調された強調画像を構築する。更に、データ処理部75aは、構築された複数の強調画像から所望の部位における所定の厚さ分の情報を抽出してen-face画像として構築することでOCTA像を形成する。
【0124】
データ処理部75aにより生成された画像(例えば、3次元画像、Bモード画像、Cモード画像、プロジェクション画像、シャドウグラム、OCTA像)もまたOCT画像に含まれる。
【0125】
更に、データ処理部75aは、スリット受光光学系20により得られた受光結果に基づいて形成された画像、OCT計測により得られた干渉光の検出結果、又は当該検出結果に基づいて形成されたOCT画像に対して所定の解析処理を行う。所定の解析処理には、被検眼Eにおける所定の部位(組織、病変部)の特定;指定された部位間の距離(層間距離)、面積、角度、比率、密度の算出;指定された計算式による演算;所定の部位の形状の特定;これらの統計値の算出;計測値、統計値の分布の算出;これら解析処理結果に基づく画像処理などがある。所定の組織には、血管、視神経乳頭、中心窩、黄斑などがある。所定の病変部には、白斑、出血などがある。
【0126】
眼底観察装置1aは、OCT光学系100をOCT光学系100の光軸に交差する1次元方向又は2次元方向に移動させる移動機構を含んでもよい。この場合、主制御部61aは、この移動機構を制御することにより、ダイクロイックミラー90に対してOCT光学系100をOCT光学系100の光軸に交差する1次元方向又は2次元方向に移動させる。それにより、OCT光学系100の光スキャナ150を用いたスキャン範囲を移動させて、眼底Efにおける広角のスキャン範囲(例えば、SLOの撮影範囲)をスキャンすることが可能になる。
【0127】
スリット投影光学系10及びスリット受光光学系20は、実施形態に係る「眼底観察光学系」の一例である。ダイクロイックミラー90は、実施形態に係る「光路結合分離部材」の一例である。
【0128】
<動作>
次に、第2実施形態に係る眼底観察装置1aの動作例について説明する。
【0129】
眼底観察装置1aは、
図3に示す照明光による眼底Efに対するスキャン制御と並列に、OCT光学系100を用いたOCT計測を実行することが可能である。以下、
図3に示す制御と並列に実行可能なOCT計測の制御について説明する。
【0130】
図7に、第2実施形態に係る眼底観察装置1aの動作例を示す。
図7は、第2実施形態に係る眼底観察装置1aの動作例のフローチャートを表す。記憶部62aには、
図7に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部61aは、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、
図7に示す処理を実行する。
【0131】
図7では、被検眼Eが所定の被検眼位置(
図1の第2楕円面鏡50の第2焦点F4)に配置されているものとする。
【0132】
(S11:スキャン範囲を設定)
まず、主制御部61aは、光スキャナ150のスキャン範囲を設定する。主制御部61aは、スキャン範囲と共に、光スキャナ150によるスキャン開始位置、スキャン終了位置、スキャン速度(スキャン周波数)等を設定することが可能である。
【0133】
いくつかの実施形態では、ユーザは、UI部80における操作デバイスに対する操作によりスキャンモード又は動作モードを指定することが可能である。ユーザによって操作デバイスに対する操作によりスキャンモード(例えば、水平スキャン、垂直スキャン)が指定されたとき、主制御部61aは、操作デバイスからの操作情報を解析して、指定されたスキャンモードを特定する。ユーザによって操作デバイスに対する操作により動作モードが指定されたとき、主制御部61aは、操作情報を解析して、指定された動作モード(OCT計測モード)においてあらかじめ指定されたスキャンモード(例えば、水平スキャン、垂直スキャン)を特定する。
【0134】
(S12:OCT光源を点灯)
続いて、主制御部61aは、OCT光源101を制御して、OCT光源101を点灯させる。いくつかの実施形態では、主制御部61aは、
図3に示すステップS1における照明光源11の点灯制御に同期して、ステップS12を実行する。
【0135】
いくつかの実施形態では、主制御部61aは、フォーカス調整制御及び偏波調整制御を実行する。例えば、主制御部61aは、移動機構151Dを制御して合焦レンズを所定の距離だけ移動させた後、OCT光学系100を制御してOCT計測を実行させる。主制御部61aは、OCT計測により得られた干渉光の検出結果に基づいて測定光LSのフォーカス状態をデータ処理部75aに判定させる。例えば、データ処理部75aは、OCT計測により取得された干渉光の検出結果を解析することで、OCT画像の画質に関する所定の評価値を算出し、算出された評価値に基づいてフォーカス状態を判定する。データ処理部75aによる判定結果に基づいて測定光LSのフォーカス状態が適正ではないと判断されたとき、主制御部61aは、再び移動機構151Dの制御を行い、フォーカス状態が適正であると判断されるまで繰り返す。
【0136】
また、例えば、主制御部61aは、偏波コントローラ103、118の少なくとも一方を制御して光L0及び測定光LSの少なくとも一方の偏波状態を所定の量だけ変更した後、OCT光学系100を制御してOCT計測を実行させ、取得された干渉光の検出結果に基づくOCT画像を画像形成部70aに形成させる。主制御部61aは、OCT計測により得られたOCT画像の画質をデータ処理部75aに判定させる。データ処理部75aによる判定結果に基づいて測定光LSの偏波状態が適正ではないと判断されたとき、主制御部61aは、再び偏波コントローラ103、118の制御を行い、偏波状態が適正であると判断されるまで繰り返す。
【0137】
(S13:OCTスキャンを実行)
続いて、主制御部61aは、光スキャナ150を制御することによりOCT光源101から出射された光L0に基づいて生成された測定光LSを偏向し、偏向された測定光LSで被検眼Eの眼底Efの所定部位をスキャンさせる。当該OCT計測により取得された干渉光の検出結果は、DAQ130においてサンプリングされ、干渉信号として記憶部62a等に保存される。
【0138】
(S14:終了?)
続いて、主制御部61aは、眼底Efに対するOCTスキャンを終了するか否かを判定する。例えば、主制御部61aは、順次に変更される光スキャナ150の偏向面の偏向角度が所定の偏向角度範囲以内であるか否かを判定することにより、眼底Efに対するOCTスキャンを終了するか否かを判定することができる。
【0139】
眼底Efに対するOCTスキャンを終了すると判定されたとき(S14:Y)、眼底観察装置1aの動作はステップS15に移行する。眼底Efに対するOCTスキャンを終了しないと判定されたとき(S14:N)、眼底観察装置1aの動作はステップS13に移行する。
【0140】
(S15:OCT画像を形成)
ステップS14において、眼底Efに対するOCTスキャンを終了すると判定されたとき(S14:Y)、主制御部61aは、ステップS14において取得された干渉信号に基づいてBスキャン方向に沿って眼底Efの複数のAスキャン画像を画像形成部70aに形成させる。いくつかの実施形態では、主制御部61aは、データ処理部75aを制御して、3次元のOCT画像、Bモード画像、Cモード画像、プロジェクション画像、シャドウグラム、OCTA像などのOCT画像を形成させる。
【0141】
以上で、眼底観察装置1aの動作は終了である。
【0142】
図8に、第2実施形態に係る眼底観察装置1aの動作の説明図を示す。
【0143】
図8に示すように、穴鏡30を用いて照明光を偏向することにより実現される眼底Efにおける照明光のスキャンと、光スキャナ150を用いて測定光LSを偏向することにより実現される眼底EfにおけるOCTスキャンとが並列に実行される。それにより、眼底Efにおいてスキャン範囲SC1(水平方向H0×垂直方向V0)で照明光のスキャンが行われているときに、スキャン範囲SC1内の任意の位置のスキャン範囲SC0に対してOCTスキャンを実行することができる。
【0144】
その結果、スキャン範囲SC1に対する照明光のスキャンにより大広角で観察している眼底の任意の位置に対して、OCT計測(OCT撮影)を行うことが可能になる。
【0145】
以上説明したように、第2実施形態によれば、第1実施形態により得られる効果に加えて、偏向部材としての穴鏡30の透過側において(穴鏡の穴を通して)OCT光学系100を光学的に結合することで、広角の照明光の光路とその戻り光の光路を低コストで分離することができる。また、OCTスキャン用の光スキャナと照明光の偏向用の光スキャナとを共有させることなく、大広角で観察している眼底の任意の位置に対してOCT計測(OCT撮影)を行うことが可能になる。
【0146】
<変形例>
<第1変形例>
第1実施形態及び第2実施形態では、第2楕円面鏡50が、第1楕円面鏡40の第1焦点F1と第2焦点F2とを結ぶ直線と、第2楕円面鏡50の第1焦点F3と第2焦点F4とを結ぶ直線とのなす角の角度αが30度になるように配置される場合について説明した。しかしながら、実施形態に係る構成は、これに限定されるものではない。例えば、第1楕円面鏡40の第1焦点F1と第2焦点F2とを結ぶ直線と、第2楕円面鏡50の第1焦点F3と第2焦点F4とを結ぶ直線とのなす角の角度αは、略0度であってよい。
【0147】
図9に、実施形態の第1変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図9において、
図4と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0148】
第1変形例に係る眼底観察装置1bの光学系の構成が第2実施形態に係る眼底観察装置1aの光学系の構成と異なる点は、第1楕円面鏡40に対する第2楕円面鏡50の配置である。眼底観察装置1bでは、第2楕円面鏡50は、第1楕円面鏡40の第1焦点F1と第2焦点F2とを結ぶ直線と、第2楕円面鏡50の第1焦点F3と第2焦点F4とを結ぶ直線とのなす角の角度αが0.2度(略0度)になるように配置される。
【0149】
なお、
図9では、眼底観察装置1bには、OCT光学系100が設けられているが、眼底観察装置1bは、
図1と同様に、OCT光学系100が省略された構成を有していてもよい。
【0150】
上記の角度αに応じて、広角の範囲と共に、被検眼Eに対する観察範囲の対称性が変化する。第1変形例によれば、第2実施形態と比較して、被検眼Eに対して対称となる広角の範囲で眼底Efを観察することが可能になる。
【0151】
<第2変形例>
第1実施形態では、穴鏡30を用いて照明光を偏向する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。第1実施形態において、例えば、第1楕円面鏡40の第1焦点F1に反射ミラーを配置し、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に穴鏡を配置するようにしてもよい。
【0152】
図10に、実施形態の第2変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図10において、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0153】
第2変形例に係る眼底観察装置1cの光学系の構成が第1実施形態に係る眼底観察装置1の光学系の構成と異なる点は、第1楕円面鏡40の第1焦点F1に穴鏡30に代えて反射ミラー31が配置される点と、第1焦点F1から離れた瞳孔共役位置Qに穴鏡32が配置される点と、穴鏡32とスリット投影光学系10との間に光スキャナ17が配置される点と、瞳孔共役位置Qをリレーするためのリレーレンズ33、15、16が追加された点である。
【0154】
反射ミラー31の偏向面の向きは、固定される。リレーレンズ33は、反射ミラー31と穴鏡32との間に配置される。穴鏡32は、スリット投影光学系10の光路とスリット受光光学系20の光路とを分離又は結合する。穴鏡32の偏向面の向きは、固定される。穴鏡32とスリット投影光学系10との間に、リレーレンズ16、光スキャナ17、リレーレンズ15が配置される。光スキャナ17は、穴鏡30と同様の照明光の偏向動作を行う一軸の光スキャナである。
【0155】
この場合、スリット投影光学系10からの照明光は、リレーレンズ15を通過し、光スキャナ17により偏向される。光スキャナ17により偏向された照明光は、リレーレンズ16を通過し、穴鏡32に形成された穴部の周辺領域で偏向されてリレーレンズ33に導かれる。リレーレンズ33に導かれてきた照明光は、反射ミラー31により反射されて、第1楕円面鏡40の反射面に導かれる。被検眼Eの眼底Efからの照明光の戻り光は、反射ミラー31により偏向され、リレーレンズ33を通過し、穴鏡32の穴部を通過し、スリット受光光学系20に導かれる。
【0156】
なお、眼底観察装置1cは、
図10に示す構成において反射ミラー31が省略された構成を有していてもよい。この場合、リレーレンズ33を通過した照明光が直接的に第1楕円面鏡40の反射面に導かれ、第1楕円面鏡40の反射面で反射された照明光の戻り光が直接的にリレーレンズ33に導かれるように構成される。
【0157】
第2変形例によれば、第1実施形態と比較して、第1楕円面鏡40の第1焦点F1の近傍に光学系を配置するスペースの余裕がなくても、瞳孔共役位置Qをリレーすることで、スリット投影光学系10及びスリット受光光学系20の配置の自由度を向上させることができる。
【0158】
<第3変形例>
第2実施形態では、穴鏡30を用いて照明光を偏向する場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。第2実施係蹄において、第2変形例と同様に、例えば、第1楕円面鏡40の第1焦点F1の反射ミラーを配置し、被検眼Eの瞳孔と光学的に略共役な位置に穴鏡を配置するようにしてもよい。
【0159】
図11に、実施形態の第3変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図11において、
図4又は
図10と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0160】
第3変形例に係る眼底観察装置1dの光学系の構成が第2実施形態に係る眼底観察装置1aの光学系の構成と異なる点は、第1楕円面鏡40の第1焦点F1に穴鏡30に代えて反射ミラー31が配置される点と、第1焦点F1から離れた瞳孔共役位置Qに穴鏡32が配置される点と、穴鏡32とスリット投影光学系10との間に光スキャナ17が配置される点と、瞳孔共役位置Qをリレーするためのリレーレンズ15、16が追加された点である。
【0161】
第2変形例と同様に、反射ミラー31と穴鏡32の偏向面の向きは、固定される。瞳孔共役位置Qは、リレーレンズ71、72によりリレーされる。穴鏡32は、スリット投影光学系10の光路とスリット受光光学系20の光路とを分離又は結合する。穴鏡32とスリット投影光学系10との間に、リレーレンズ16、光スキャナ17、リレーレンズ15が配置される。光スキャナ17は、穴鏡30と同様の照明光の偏向動作を行う一軸の光スキャナである。
【0162】
この場合、スリット投影光学系10からの照明光は、リレーレンズ15を通過し、光スキャナ17により偏向される。光スキャナ17により偏向された照明光は、リレーレンズ16を通過し、穴鏡32に形成された穴部の周辺領域で偏向され、リレーレンズ72、ダイクロイックミラー90、及びリレーレンズ71を通過し、反射ミラー31により反射されて、第1楕円面鏡40の反射面に導かれる。被検眼Eの眼底Efからの照明光の戻り光は、反射ミラー31により偏向され、リレーレンズ71、ダイクロイックミラー90、及びリレーレンズ72を通過し、穴鏡32の穴部を通過し、スリット受光光学系20に導かれる。
【0163】
第3変形例によれば、第2実施形態と比較して、第1楕円面鏡40の第1焦点F1の近傍に光学系を配置するスペースに余裕がなくても、瞳孔共役位置Qをリレーすることで、スリット投影光学系10及びスリット受光光学系20の配置の自由度を向上させることができる。
【0164】
<第4変形例>
上記の実施形態又はその変形例において、照明光の偏向動作を行う穴鏡30は、以下のような構造を有していてもよい。
【0165】
図12A及び
図12Bに、実施形態の第4変形例に係る穴鏡30の構造を模式的に示す。
図12Aは、本変形例に係る穴鏡30の構成の概要を模式的に表したものである。
図12Bは、
図12Aの穴鏡30の穴部を通過する切断面で切断したときの断面形状を模式的に表したものである。
【0166】
図12Aに示すように、穴鏡30には、テーパー状に加工された穴部30aが形成されている。例えば、
図12Bに示すように、テーパー形状の穴部30aは、光軸を中心に直径hの開口部から角度範囲rで直径が広がるように形成される。例えば、直径hは3~4mmであり、角度範囲rは120度である。
【0167】
例えば、穴部30aの直径が大きい方の面が、スリット受光光学系20に対向するように配置される。すなわち、穴鏡30は、照明光の偏向面側の開口部より、照明光の戻り光を受光するスリット受光光学系20の側の面の開口部が広くなるように配置される。換言すれば、穴鏡30の中心部には、照明光の戻り光の受光側の開口サイズが大きくなるようにテーバー状の穴部30aが形成されている。それにより、光軸に対して穴鏡30が傾いた場合でも、受光側での戻り光の光束のケラレの発生を抑制することができる。
【0168】
<第5変形例>
上記の実施形態又はその変形例において、穴鏡30(又は穴鏡32)は、第4変形例に係る構造に限定されるものではない。
【0169】
図13A及び
図13Bに、実施形態の第5変形例に係る穴鏡30の構造を模式的に示す。
図13Aは、本変形例に係る穴鏡30の構成の概要を模式的に表したものである。
図13Bは、
図13Aの穴鏡30の穴部を通過する切断面で切断したときの断面形状を模式的に表したものである。
【0170】
図13Bに示すように、穴鏡30は、少なくとも照明光の戻り光が透過可能な透過部材により形成された平行平面板30dと、平行平面板30dの表面に設けられた反射膜30cとを含む。反射膜30cには、光軸が通る中央部に開口部30bが形成されている。例えば、平行平面板30dの表面に、金属膜又は誘電体多層膜を蒸着することにより反射膜30cが形成される。
【0171】
例えば、反射膜30cが設けられていない方の面が、スリット受光光学系20に対向するように配置される。すなわち、穴鏡30は、照明光が、透過部材を透過することなく、平行平面板30dの表面に設けられた反射膜30cで反射されるように配置される。
【0172】
<第6変形例>
実施形態に係る眼底観察装置の構成は、上記の実施形態又はその変形例に係る構成に限定されるものではない。例えば、
図1に示す構成において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡に代えて、3以上の非球面鏡が設けられていてもよい。非球面鏡の例として、楕円面鏡の他に、放物面鏡、双曲面鏡、反射面が高次の多項式で表される鏡などがある。いくつかの実施形態では、3以上の非球面鏡は、自由曲面鏡を含む。
【0173】
本変形例では、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡に代えて、2つの凹面鏡(非球面鏡)と1つの凸面鏡(非球面鏡)とが設けられている。
【0174】
以下、実施形態の第6変形例に係る眼底観察装置について、第1実施形態に係る眼底観察装置1との相違点を中心に説明する。
【0175】
図14に、実施形態の第6変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図14において、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0176】
本変形例に係る眼底観察装置1eの構成が実施形態に係る眼底観察装置1の構成と異なる点は、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50に代えて、平面ミラーとしての反射ミラー41と、凹面鏡としての双曲面鏡42と、凸面鏡としての双曲面鏡43と、凹面鏡としての楕円面鏡51とが設けられている点である。
【0177】
反射ミラー41は、穴鏡30により反射された照明光を反射して、双曲面鏡42に導く。また、双曲面鏡42の反射面により反射された照明光の戻り光を反射して、穴鏡30に導く。いくつかの実施形態では、眼底観察装置1eは、反射ミラー41が省略された構成を有する。
【0178】
反射ミラー41により光軸を偏向することで、眼底観察装置1eの光学系の奥行方向(z方向)のサイズを小さくすることができる。
【0179】
(双曲面鏡42)
双曲面鏡42は、凹面状の反射面を有する。双曲面鏡42の反射面は、双曲面である。双曲面鏡42は、凹面鏡の一例である。
【0180】
双曲面鏡42の焦点の1つは、第1焦点F1である。穴鏡30(穴鏡30の偏向面)は、双曲面鏡42の第1焦点F1若しくはその近傍に配置される。いくつかの実施形態では、穴鏡30は、第1焦点F1と光学的に共役な位置(第1焦点F1の共役位置)又はその近傍に配置される。
【0181】
(双曲面鏡43)
双曲面鏡43は、凸面状の反射面を有する。双曲面鏡43の反射面は、双曲面である。双曲面鏡43は、凸面鏡の一例である。
【0182】
双曲面鏡43の焦点の1つは、第2焦点F2である。
【0183】
(楕円面鏡51)
楕円面鏡51の反射面は、楕円面である。第2楕円面鏡50は、凹面鏡の一例である。
【0184】
楕円面鏡51は、光学的に共役な2つの焦点(第1焦点F3、第2焦点F4)を有する。楕円面鏡51は、第1焦点F3が双曲面鏡43の第2焦点F2と略一致するように配置される。いくつかの実施形態では、楕円面鏡51は、第1焦点F3が双曲面鏡43の第2焦点F2と光学的に共役な位置(第2焦点F2の共役位置)又はその近傍に略一致するように配置される。楕円面鏡51の第2焦点F4には、被検眼Eが配置される。すなわち、楕円面鏡51は、第2焦点F4が、被検眼Eが配置される被検眼位置に略一致するように配置される。
【0185】
このような構成において、第1焦点F1に配置された穴鏡30により偏向された照明光は、反射ミラー41の反射面で反射され、双曲面鏡42の凹面状の反射面で反射され、双曲面鏡43の凸面状の反射面で反射され、楕円面鏡51の反射面で反射され、楕円面鏡51の第2焦点F4に配置された被検眼Eに導かれる。
【0186】
被検眼Eに導かれた照明光は、瞳孔を通じて眼内に入射し、眼底Efに照射される。眼底Efにおいて反射された照明光の戻り光は、瞳孔を通じて被検眼Eの外部に出射され、往路と同じ経路を逆向きに進行して、双曲面鏡42の第1焦点F1に導かれる。第1焦点F1に導かれた照明光の戻り光は、上記のように、穴鏡30に形成された穴部を通過し(又は穴鏡30を透過し)、スリット受光光学系20に導かれる。
【0187】
いくつかの実施形態では、双曲面鏡42、43の少なくとも一方は、放物面鏡である。いくつかの実施形態では、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の少なくとも1つは、反射面が自由曲面になるように形成される。
【0188】
なお、
図4又は
図9に示す構成において、本変形例と同様に、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50に代えて、3以上の非球面鏡が設けられていてもよい。
【0189】
<第7変形例>
実施形態に係る眼底観察装置の構成は、上記の実施形態又はその変形例に係る構成に限定されるものではない。例えば、
図10に示す構成において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡に代えて、3以上の非球面鏡が設けられていてもよい。
【0190】
本変形例においても、第6変形例と同様に、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡に代えて、2つの凹面鏡(非球面鏡)と1つの凸面鏡(非球面鏡)とが設けられている。
【0191】
以下、実施形態の第7変形例に係る眼底観察装置について、第2変形例に係る眼底観察装置1cとの相違点を中心に説明する。
【0192】
図15に、実施形態の第7変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図15において、
図10又は
図14と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0193】
本変形例に係る眼底観察装置1fの構成が第2変形例に係る眼底観察装置1cの構成と異なる点は、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50に代えて、平面ミラーとしての反射ミラー41と、凹面鏡としての双曲面鏡42と、凸面鏡としての双曲面鏡43と、凹面鏡としての楕円面鏡51とが設けられている点である。
【0194】
このような構成において、第1焦点F1に配置された反射ミラー31により偏向された照明光は、反射ミラー41の反射面で反射され、双曲面鏡42の凹面状の反射面で反射され、双曲面鏡43の凸面状の反射面で反射され、楕円面鏡51の反射面で反射され、楕円面鏡51の第2焦点F4に配置された被検眼Eに導かれる。
【0195】
被検眼Eに導かれた照明光は、瞳孔を通じて眼内に入射し、眼底Efに照射される。眼底Efにおいて反射された照明光の戻り光は、瞳孔を通じて被検眼Eの外部に出射され、往路と同じ経路を逆向きに進行して、双曲面鏡42の第1焦点F1に導かれる。第1焦点F1に導かれた照明光の戻り光は、上記のように、穴鏡30に形成された穴部を通過し(又は穴鏡30を透過し)、スリット受光光学系20に導かれる。
【0196】
いくつかの実施形態では、双曲面鏡42、43の少なくとも一方は、放物面鏡である。いくつかの実施形態では、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の少なくとも1つは、反射面が自由曲面になるように形成される。
【0197】
なお、
図11に示す構成において、本変形例と同様に、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50に代えて、3以上の非球面鏡が設けられていてもよい。
【0198】
<第8変形例>
上記の実施形態又はその変形例において、眼底観察装置では、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に1以上の非球面屈折光学素子が配置されていてもよい。
【0199】
非球面屈折光学素子は、入射光に対して所定の方向(光軸に対して交差する方向)に非対称な収差成分を付与することで、楕円面鏡、双曲面鏡、放物面鏡などの反射面が2次曲面である鏡に固有の収差成分を補正することが可能である。すなわち、楕円面鏡、双曲面鏡、放物面鏡などの非球面鏡が光軸(例えば、照明光又はその戻り光の光路)に対して直交(広義には、交差)する方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子は、光軸に対するずれ量に対応した収差を補正することで、当該入射光に基づく結像特性を改善することが可能である。
【0200】
非球面屈折光学素子の例として、アナモルフィック(anamorphic)非球面レンズなどの非球面レンズがある。
【0201】
1以上の非球面屈折光学素子のそれぞれは、瞳孔共役位置Qに配置されることが望ましい。それにより、非球面屈折光学素子の径を小さくすることができる。
【0202】
以下、実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置について、第1実施形態に係る眼底観察装置1との相違点を中心に説明する。
【0203】
図16Aに、実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図16Aにおいて、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0204】
本変形例に係る眼底観察装置1gの構成が実施形態に係る眼底観察装置1の構成と異なる点は、穴鏡30と第1楕円面鏡40との間に非球面屈折光学素子35が配置されている点である。すなわち、非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0205】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向(第1方向)に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0206】
図16Bに、実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の別の構成例を示す。
図16Bにおいて、
図1又は
図16Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0207】
本変形例に係る眼底観察装置1hの構成が実施形態に係る眼底観察装置1の構成と異なる点は、第1楕円面鏡40と第2楕円面鏡50との間に非球面屈折光学素子35が配置されている点である。すなわち、非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0208】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0209】
図16Cに、実施形態の第8変形例に係る眼底観察装置の光学系の更に別の構成例を示す。
図16Cにおいて、
図1又は
図16Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0210】
本変形例に係る眼底観察装置1jの構成が実施形態に係る眼底観察装置1の構成と異なる点は、スリット投影光学系10と穴鏡30との間の照明光の光路に非球面屈折光学素子35が配置されている点と、穴鏡30とスリット受光光学系20との間の照明光の戻り光の光路に非球面屈折光学素子35が配置さている点である。すなわち、2つの非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0211】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、2つの非球面屈折光学素子35のそれぞれは、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0212】
なお、
図4、
図9又は
図14に示す構成においても、本変形例と同様に、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に1以上の非球面屈折光学素子35が配置されていてもよい。
図14に示す構成において、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の収差成分を補正することができる。
【0213】
また、
図4、
図9に示す構成において、ダイクロイックミラー90とOCT光学系100との間に非球面屈折光学素子35が配置されていてもよい。いくつかの実施形態では、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に非球面屈折光学素子35が配置されることなく、ダイクロイックミラー90とOCT光学系100との間にだけ非球面屈折光学素子35が配置される。
【0214】
本変形例ではy方向の収差を補正する場合について説明したが、x方向の収差を補正するようにしてもよい。また、上記の非球面鏡がx方向及びy方向に非対象に構成される場合、x方向及びy方向の収差を補正するようにしてもよい。
【0215】
<第9変形例>
例えば、
図10に示す構成においても、第8変形例と同様に、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に1以上の非球面屈折光学素子が配置されていてもよい。
【0216】
以下、実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置について、第2変形例に係る眼底観察装置1cとの相違点を中心に説明する。
【0217】
図17Aに、実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図17Aにおいて、
図10と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0218】
本変形例に係る眼底観察装置1kの構成が第2変形例に係る眼底観察装置1cの構成と異なる点は、反射ミラー31と第1楕円面鏡40との間に非球面屈折光学素子35が配置されている点である。すなわち、非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0219】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0220】
図17Bに、実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の別の構成例を示す。
図17Bにおいて、
図10又は
図17Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0221】
本変形例に係る眼底観察装置1mの構成が第2変形例に係る眼底観察装置1cの構成と異なる点は、第1楕円面鏡40と第2楕円面鏡50との間に非球面屈折光学素子35が配置されている点である。すなわち、非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0222】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0223】
図17Cに、実施形態の第9変形例に係る眼底観察装置の光学系の更に別の構成例を示す。
図17Cにおいて、
図10又は
図17Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0224】
本変形例に係る眼底観察装置1nの構成が第2変形例に係る眼底観察装置1cの構成と異なる点は、反射ミラー31とリレーレンズ33との間に非球面屈折光学素子35が配置されている点である。すなわち、非球面屈折光学素子35は、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に配置される。
【0225】
本変形例において、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、2つの非球面屈折光学素子35のそれぞれは、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、第1楕円面鏡40及び第2楕円面鏡50の収差成分を補正することができる。
【0226】
図11、又は
図15に示す構成においても、本変形例と同様に、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に1以上の非球面屈折光学素子35が配置されていてもよい。
図15に示す構成において、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の少なくとも1つが、照明光又はその戻り光の光路(光軸)に対してy方向に非対称に構成される場合、非球面屈折光学素子35は、入射光に対してy方向に非対称な収差成分を付与する。それにより、双曲面鏡42、43、及び楕円面鏡51の収差成分を補正することができる。
【0227】
また、
図11に示す構成において、ダイクロイックミラー90とOCT光学系100との間に非球面屈折光学素子35が配置されていてもよい。いくつかの実施形態では、照明光の光路及び照明光の戻り光の光路に非球面屈折光学素子35が配置されることなく、ダイクロイックミラー90とOCT光学系100との間にだけ非球面屈折光学素子35が配置される。
【0228】
本変形例ではy方向の収差を補正する場合について説明したが、x方向の収差を補正するようにしてもよい。また、上記の非球面鏡がx方向及びy方向に非対象に構成される場合、x方向及びy方向の収差を補正するようにしてもよい。
【0229】
<第10変形例>
上記の実施形態又はその変形例では、穴鏡30は、光軸が通過する中心部を含む領域に開口部が形成される場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。
【0230】
図18に、実施形態の第10変形例に係る穴鏡30の構造を模式的に示す。
図18において、
図12Aと同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0231】
図18に示すように、穴鏡30には、光軸から偏心した位置に穴部30aが形成されている。すなわち、穴部30aは、光軸が通過する中心部を含む領域の周辺領域に形成されている。この場合、穴鏡30における周辺領域で反射された照明光が被検眼Eに導かれ、被検眼Eからの照明光の戻り光が、光軸から偏心した位置に形成された穴部30aを通過するように構成される。
【0232】
<第11変形例>
上記の実施形態又はその変形例では、偏向部材としての穴鏡30の中心部を含む領域の周辺領域で照明光が反射され、穴鏡30の中心部を含む領域に形成された穴部を照明光の戻り光が通過するように構成された場合について説明したが、実施形態に係る構成はこれに限定されるものではない。例えば、偏向部材の中心部を含む領域で照明光が反射され、偏向部材の中心部を含む領域の周辺領域を照明光の戻り光が透過(通過)するように構成されてもよい。
【0233】
図19に、実施形態の第11変形例に係る眼底観察装置の光学系の構成例を示す。
図19において、
図1と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【0234】
第11変形例に係る眼底観察装置1pの構成が第1実施形態に係る眼底観察装置1の構成と異なる点は、穴鏡30に代えて偏向部材としての偏向ミラー37が設けられている点である。
【0235】
偏向ミラー37(具体的には、後述の偏向面)は、瞳孔共役位置Qに配置可能である。偏向ミラー37は、穴鏡30と同様に、その向き(偏向方向)が変更可能な偏向面を有し、スリット投影光学系10からの照明光を後述の第1楕円面鏡40の反射面に導く一軸の光スキャナとして機能する。
【0236】
図20に、実施形態の第11変形例に係る偏向ミラー37の構成を模式的に示す。
【0237】
図20に示すように、偏向ミラー37には、反射部材が設けられた偏向面を有する。偏向ミラー37は、偏向面で照明光を反射し、且つ、偏向面の周辺部を照明光の戻り光が透過(通過)する構造を有する。この場合、照明光は、偏向ミラー37の中心部を含む領域で反射され、照明光の戻り光は、偏向ミラー37の中心部を含む領域の周辺領域を通過する。
【0238】
偏向ミラー37は、被検眼Eにおける照明光の照射部位において照射領域のスリット方向(スリットが延びる方向、照射領域の長手方向)に直交する方向(スリット幅の方向、照射領域の短手方向)に順次に移動するように偏向面の向きを変更することで照明光を偏向する。偏向ミラー37は、制御部からの制御を受け、照明光の偏向方向を変更可能に構成されている。
【0239】
スリット投影光学系10からの照明光は、偏向面で偏向され、第1楕円面鏡40の反射面に導かれる。被検眼Eからの照明光の戻り光は、第1楕円面鏡40の反射面を介して、偏向ミラー37の偏向面の周辺領域を通過し、スリット受光光学系20に導かれる。
【0240】
図21A及び
図21Bに、実施形態の第11変形例に係る偏向ミラー37の構造の他の例を模式的に示す。
図21Aは、本変形例に係る偏向ミラー37の構成の概要を模式的に表したものである。
図21Bは、
図21Aの偏向ミラー37の中心部を通過する切断面で切断したときの断面形状を模式的に表したものである。
【0241】
図21A及び
図21Bに示すように、偏向ミラー37には、少なくとも照明光の戻り光が透過可能な透過部材により形成された平行平面板37dと、平行平面板37dの表面に設けられた反射膜37bとを含む。反射膜37bは、光軸が通る中央部に形成されている。例えば、平行平面板37dの表面に、金属膜又は誘電体多層膜を蒸着することにより反射膜37bが形成される。
【0242】
いくつかの実施形態では、第8変形例と同様に、偏向ミラー37は、光軸から偏心した位置に配置される。
【0243】
図22に、実施形態の第11変形例に係る偏向ミラー37の別の構成例を模式的に示す。
【0244】
図22に示すように、偏向ミラー37は、光軸から偏心した位置に配置される。この場合、偏向ミラー37の偏向面で反射された照明光が被検眼Eに導かれ、被検眼Eからの照明光の戻り光が、偏向面の周辺領域を通過するように構成される。
【0245】
[作用]
実施形態に係る眼底観察装置について説明する。
【0246】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置(1、1a、1b、1e、1g、1h、1j、1p)は、照明光学系(スリット投影光学系10)と、2次元イメージセンサ(イメージセンサ21)と、偏向部材(穴鏡30、偏向ミラー37)とを含む。照明光学系は、被検眼(E)の眼底(Ef)をライン状の照明光で照明する。2次元イメージセンサは、眼底と光学的に略共役な位置(眼底共役位置P)に設定された移動可能なフォーカルプレーンにおいて眼底からの照明光の戻り光を受光する。偏向部材は、照明光の光路と戻り光の光路とを結合し、フォーカルプレーンの移動に同期して照明光を偏向することにより照明光で眼底をスキャンさせる。偏向部材は、戻り光が第1領域を透過し、且つ、第1領域と異なる第2領域で照明光を反射させる構造を有する。
【0247】
第2領域は、第1領域と重複しない領域であってよい。このような構成によれば、偏向部材を用いて照明光の光路と眼底からの照明光の戻り光の光路とを結合すると共に、偏向部材を用いて照明光を偏向して眼底をスキャンするようにしたので、低コスト、且つ、コンパクトな構成で、照明光のラインの幅方向にスキャンする光学系だけで広角の撮影画角を確保しつつ、広角な照明光の光路と戻り光の光路との共有光学系を容易に配置することが可能になる。また、偏向部材の透過側にも光学系を配置可能となるため、瞳リレー系が不要な構成となり、光学系の配置の自由度を向上させることができる。
【0248】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、2次元イメージセンサは、ローリングシャッター方式のイメージセンサである。
【0249】
このような構成によれば、簡素な構成で、高コントラストで眼底を観察することが可能になる。
【0250】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、照明光の光路と戻り光の光路との光路結合部は、被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置(瞳孔共役位置Q)に配置される。
【0251】
このような構成によれば、眼内に効率的に照明光を入射させることが可能になり、より高コントラストで眼底を観察することが可能になる。
【0252】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、撮影画角は、80度以上である。
【0253】
このような構成によれば、低コスト、且つ、簡素な構成で、撮影画角が80度以上である広角で、眼底を観察することが可能になる。
【0254】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置は、光スキャナ(150)を含み、光スキャナにより偏向された測定光(LS)を被検眼に照射し、測定光の戻り光と参照光(LR)との干渉光(LC)を検出するOCTスキャンを実行するOCT光学系(100)と、偏向部材と2次元イメージセンサとの間に配置され、戻り光の光路とOCT光学系の光路とを結合する光路結合分離部材(ダイクロイックミラー90)と、を含む。
【0255】
このような構成によれば、偏向部材の透過側においてOCT光学系を光学的に結合することで、広角の照明光の光路とその戻り光の光路を低コストで分離することができる。また、OCTスキャン用の光スキャナと照明光の偏向用の光スキャナとを共有させることなく、大広角で観察している眼底の任意の位置に対してOCT計測を行うことが可能になる。
【0256】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、照明光学系は、照明光源(11)からの光が照射され、被検眼の眼底と光学的に略共役な位置に配置可能なスリット(13)を含む。
【0257】
このような構成によれば、簡素な構成で、眼底に光束断面形状がライン状の照明光を照射することが可能になる。
【0258】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置(1b)は、眼底観察光学系(スリット投影光学系10及びスリット受光光学系20)と、OCT光学系(100)と、光路結合分離部材(ダイクロイックミラー90)とを含む。眼底観察光学系は、被検眼(E)の眼底(Ef)を照明光で照明し、眼底からの照明光の戻り光を2次元イメージセンサ(イメージセンサ21)で受光する。OCT光学系は、光スキャナ(150)を含み、光スキャナにより偏向された測定光(LS)を被検眼に照射し、測定光の戻り光と参照光(LR)との干渉光(LC)を検出するOCTスキャンを実行する。光路結合分離部材は、照明光の戻り光の光路とOCT光学系の光路とを結合する。眼底観察光学系は、照明光の戻り光が第1領域を透過し、且つ、第1領域と異なる第2領域で照明光を反射させる構造を有し、照明光を偏向することにより照明光で眼底をスキャンさせるスキャン機構を備えた偏向部材(穴鏡30、偏向ミラー37)を含む。光路結合分離部材は、偏向部材と2次元イメージセンサとの間に配置される。
【0259】
第2領域は、第1領域と重複しない領域であってよい。このような構成によれば、偏向部材を用いて照明光の光路と眼底からの照明光の戻り光の光路とを結合すると共に、偏向部材を用いて照明光を偏向して眼底をスキャンするようにしたので、低コスト、且つ、コンパクトな構成で、広角の撮影画角を確保しつつ、広角な照明光の光路と戻り光の光路との共有光学系を容易に配置することが可能になる。また、偏向部材の透過側においてOCT光学系を光学的に結合することで、広角の照明光の光路とその戻り光の光路を低コストで分離することができる。また、OCTスキャン用の光スキャナと照明光の偏向用の光スキャナとを共有させることなく、大広角で観察している眼底の任意の位置に対してOCT計測を行うことが可能になる。
【0260】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置は、凹面状の第1反射面を有し、偏向部材により偏向された照明光を反射する第1凹面鏡(第1楕円面鏡40)と、凹面状の第2反射面を有し、第1反射面で反射された照明光を第2反射面で反射して被検眼に導く第2凹面鏡(第2楕円面鏡50)と、を含み、偏向部材は、第1凹面鏡及び第2凹面鏡を介して導かれてきた戻り光を2次元イメージセンサに導く。
【0261】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、凹面鏡を用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。特に、第1凹面鏡と第2凹面鏡との間に照明光を偏向する偏向部材が不要であるため、当該偏向部材のスキャン範囲の制限を受けることなく、例えば、180度を超えた撮影画角まで撮影することが可能になる。
【0262】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1反射面は、楕円面であり、偏向部材は、第1凹面鏡の第1焦点(F1)又はその近傍に配置される。
【0263】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、楕円面鏡を用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。
【0264】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第2反射面は、楕円面であり、被検眼は、第2凹面鏡の第1焦点(第2焦点F4)又はその近傍に配置される。
【0265】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、楕円面鏡を用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。
【0266】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1反射面及び第2反射面のそれぞれは、楕円面であり、偏向部材は、第1凹面鏡の第1焦点(F1)又はその近傍に配置され、第1凹面鏡の第2焦点(F2)は、第2凹面鏡の第1焦点(F3)と略一致するように配置され、被検眼は、第2凹面鏡の第2焦点(F4)又はその近傍に配置される。
【0267】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、楕円面鏡を用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。
【0268】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1凹面鏡及び第2凹面鏡の少なくとも1つは、照明光の光路に交差する第1方向(y方向)に非対称に構成される。眼底観察装置は、照明光の光路及び戻り光の光路の少なくとも一方に配置され、第1方向の収差成分を補正する非球面屈折光学素子(35)を含む。
【0269】
このような構成によれば、第1凹面鏡及び第2凹面鏡の少なくとも1つの構成の非対称性に起因した収差を補正することができる。
【0270】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置は、凹面状の第1反射面を有し、偏向部材により偏向された照明光を反射する第1凹面鏡(双曲面鏡42)と、凸面状の第2反射面を有し、第1反射面で反射された照明光を反射する凸面鏡(双曲面鏡43)と、凹面状の第3反射面を有し、第2反射面で反射された照明光を第3反射面で反射して被検眼に導く第2凹面鏡(楕円面鏡51)と、を含み、偏向部材は、第1凹面鏡、凸面鏡及び第2凹面鏡を介して導かれてきた戻り光を2次元イメージセンサに導く。
【0271】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、凹面鏡を用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。特に、凸面鏡と第2凹面鏡との間に照明光を偏向する偏向部材が不要であるため、当該偏向部材のスキャン範囲の制限を受けることなく、例えば、180度を超えた撮影画角まで撮影することが可能になる。
【0272】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1反射面、及び第2反射面は、双曲面であり、第3反射面は、楕円面である。
【0273】
このような構成によれば、低コスト、且つ高精度で、2つの双曲面鏡と1つの断面鏡とを用いた広角の眼底のスキャンが可能になる。
【0274】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1凹面鏡、凸面鏡及び第2凹面鏡の少なくとも1つは、照明光の光路に交差する第1方向(y方向)に非対称に構成される。眼底観察装置は、照明光の光路及び戻り光の光路の少なくとも一方に配置され、第1方向の収差成分を補正する非球面屈折光学素子(35)を含む。
【0275】
このような構成によれば、第1凹面鏡、凸面鏡及び第2凹面鏡の少なくとも1つの構成の非対称性に起因した収差を補正することができる。
【0276】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、偏向部材の第1領域には、照明光の戻り光の受光側の開口サイズが大きくなるようにテーバー状の穴部が形成されている。
【0277】
このような構成によれば、偏向部材が傾いた場合でも、受光側での戻り光の光束のケラレの発生を抑制することが可能になる。
【0278】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1領域は、偏向部材の中心部を含む領域であり、第2領域は、偏向部材における第1領域の周辺領域である。
【0279】
このような構成によれば、簡素な構成で、照明光の光路と眼底からの照明光の戻り光の光路とを結合すると共に、照明光を偏向して眼底をスキャンすることが可能になる。
【0280】
いくつかの実施形態に係る眼底観察装置では、第1領域は、偏向部材の中心部を含む領域の周辺領域であり、第2領域は、偏向部材の中心部を含む領域である。
【0281】
このような構成によれば、簡素な構成で、照明光の光路と眼底からの照明光の戻り光の光路とを結合すると共に、照明光を偏向して眼底をスキャンすることが可能になる。
【0282】
<その他>
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
【0283】
いくつかの実施形態では、上記の眼底観察装置の制御方法の各ステップをプロセッサ(コンピュータ)に実行させるためのプログラムが提供される。このようなプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の非一時的な記録媒体(記憶媒体)に記憶させることができる。この記録媒体としては、例えば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク(CD-ROM/DVD-RAM/DVD-ROM/MO等)、磁気記憶媒体(ハードディスク/フロッピー(登録商標)ディスク/ZIP等)などを用いることが可能である。また、インターネットやLAN等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。
【符号の説明】
【0284】
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1j、1k、1m、1n、1p 眼底観察装置
10 スリット投影光学系
11 照明光源
12 虹彩絞り
13 スリット
14 投影レンズ
15、16、33、71、72 リレーレンズ
17、150 光スキャナ
20 スリット受光光学系
21 イメージセンサ
22 結像レンズ
30、32 穴鏡
31、41 反射ミラー
35 非球面屈折光学素子
37 偏向ミラー
40 第1楕円面鏡
42、43 双曲面鏡
50 第2楕円面鏡
51 楕円面鏡
60、60a 制御部
61、61a 主制御部
62、62a 記憶部
70、70a 画像形成部
75a データ処理部
80 UI部
90 ダイクロイックミラー
100 OCT光学系
E 被検眼
F1、F3 第1焦点
F2、F4 第2焦点
P 眼底共役位置
Q 瞳孔共役位置