JP2014008176A

JP2014008176A - 眼底撮影装置

Info

Publication number: JP2014008176A
Application number: JP2012146238A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yoshino; 雅幸芳野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-01-20
Anticipated expiration: 2032-06-29
Also published as: JP6003292B2; US9254084B2; EP2679148B1; US20140002795A1; EP2679148A1

Abstract

【課題】瞳孔径の小さい被検者眼を撮影する場合においても、眼底情報の損失が少ない撮影を行うことができる眼底撮影装置を提供する。
【解決手段】被検者眼の眼底を照明するための照明光学系と、該照明光学系により照明された前記眼底を撮影するための撮影光学系と、を有する眼底カメラにおいて、被検者眼の瞳孔から水晶体後面までの間に第１の開口絞りの像を形成させ，被検眼の眼底と前記第１開口絞りの像までの間に視野絞りとならない第２開口絞りの像を形成させるように前記撮影光学系に前記第１開口絞り及び第２開口絞りを配置する。
【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、被検者眼の眼底撮影を行う眼底撮影装置に関する。

従来の眼底カメラにおいて、瞳孔の小さい被検者眼を撮影する場合には、小さくなった瞳孔によってリング形状の照明光の外径に近い領域が遮光され、撮影画像の中央部が照明不足となり暗く落ち込み易い、このような撮影画像の中央部の照明不足を低減するため、瞳孔の小さい被検者眼を撮影する際には、被検者眼の瞳孔径の大きさに対応するように照明光学系の遮光板の大きさを変更する技術が知られている（特許文献１参照）。また、小瞳孔径に対応して遮光板の大きさを変更した場合、照明不足の問題は軽減するものの撮影画像の周辺部にフレアが重畳し易くなるため、眼底の照明範囲を狭める技術が知られている（特許文献２参照）。

特開昭６４−５８２３８号公報特開平５−１９９９９７号公報

しかしながら特許文献２に記載の技術は照明範囲を狭めるため、実質的に撮影画角を狭めた形になる。眼底の異常は撮影画角の周辺部で進行することが少なくなく、狭めた照明範囲によって眼底の情報が失われ易い。また、スクリーニングで使用される眼底カメラは撮影画角が４５°と一義規定され運用されていることが多く、このような使用環境では画角不足となってしまう。
本発明は、上記問題点を鑑み、好適な撮影画角を得ることができフレアを抑制した眼底画像を得ることのできる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検者眼の眼底を照明するための照明光学系と、該照明光学系により照明された前記眼底を撮影するための撮影光学系と、を有する眼底カメラにおいて、被検者眼の瞳孔から水晶体後面までの間に第１の開口絞りの像を形成させ，被検眼の眼底と前記第１開口絞りの像までの間に視野絞りとならない第２開口絞りの像を形成させるように前記撮影光学系に前記第１開口絞り及び第２開口絞りを配置したことを特徴とする。
（２）（１）の眼底カメラにおいて、前記照明光学系と前記撮影光学系とを孔あきミラーで分離することを特徴とする。
（３）（１）または（２）の眼底カメラにおいて、前記照明光学系には、被検者眼の水晶体と略共役位置において少なくとも２種類の円環状の照明光束を切り換えて形成するための遮光手段を有し、前記第１開口絞り及び第２開口絞りの少なくとも一方は、前記遮光手段の切り換えに応じて前記撮影光学系に挿脱可能，又は開口径を可変とされていることを特徴とする。
（４）（１）乃至（３）の何れかに記載の眼底カメラにおいて、前記撮影光学系には被検者眼のディオプターに応じて光軸上を移動させるためのフォーカシングレンズを持ち，前記第２開口絞りは前記フォーカシングレンズの移動に連動して光軸上を移動することを特徴とする。
（５）（４）の眼底カメラにおいて、前記撮影光学系は前記フォーカシングレンズの焦点位置に置かれる前記第２開口絞りに対して無限遠補正光学系を形成していることを特徴とする。
（６）（１）乃至（５）の何れかに記載の眼底カメラにおいて、前記第１開口絞り，又は前記第２開口絞りの開口径の変更に応じて発生する照明ムラの補正を行うための補正手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、眼底を撮影するための眼底撮影装置において、瞳孔径の小さい被検者眼を撮影する場合においても、眼底情報の損失が少ない眼底画像を得ることができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る眼底カメラの外観構成図である。眼底カメラは、基台１と、基台１に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後（作動距離）方向（Ｚ方向）に移動可能な移動台２と、移動台２に対して３次元方向に移動可能に設けられ後述する光学系を収納する撮影部（装置本体）３と、被検者の顔を支持するために基台１に固設された顔支持ユニット５を備える。

また、本装置には、電動機を有し被検者眼に対して撮影部３を相対移動させる自動移動機構が設けられている。より具体的には、撮影部３は、移動台２に設けられた電動駆動のＸＹＺ駆動部６により、被検者眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。また、本装置には、操作部材（ジョイスティック４）の操作によって被検者眼に対して撮影部３を相対的に移動させる手動移動機構が設けられている。より具体的には、基台１上で移動台２をＸＺ方向に摺動させる図示無き摺動機構が設けられており、ジョイスティック４が操作されると、移動台２が基台１上をＸＺ方向に摺動される。また、回転ノブ４ａを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６がＹ駆動し撮影部３が上下方向に移動される。また、撮影部３の検者側には、眼底観察像、眼底撮影像、及び前眼部観察像等を表示するモニタ８が設けられている。

図２は、撮影部３に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。図２において、光学系は、照明光学系１０、被検者眼の眼底像を撮影する眼底観察・撮影光学系３０、アライメント指標投影光学系５０、前眼部観察光学系６０、固視標呈示光学系７０から大別構成されている。

＜照明光学系＞照明光学系１０は、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、フラッシュランプ等の撮影光源１４、コンデンサレンズ１５、リングスリット１７、遮光板９０ａ（９０ｂ）、リレーレンズ１８、ミラー１９、中心部に黒点を有する黒点板２０、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２５を有する。なお、本実施形態で用いる遮光板９０ａ，遮光板９０ｂは、リング形状の開口部を有しており、照明光学系１０の光路において被検眼Ｅの水晶体後面と略共役とされる位置に切り換え可能に配置される。また、遮光板９０ａと遮光板９０ｂは開口部の内径が異なっており、遮光板９０ａは通常の撮影において必要とされる被検者眼の瞳孔径が確保できている場合に用いられ、遮光板９０ｂは撮影に必要な瞳孔径が得られていない（いわゆる小瞳孔径）場合に用いられるものである。なお、観察照明光学系は、ハロゲンランプ等の光源１１、波長７５０ｎｍ以上の近赤外光を透過する赤外フィルタ１２、コンデンサレンズ１３、ダイクロイックミラー１６、リングスリット１７から対物レンズ２５までの光学系を有する。ダイクロイックミラー１６は、光源１１からの赤外光を反射し撮影光源１４からの可視光を透過する特性を持つ。

＜眼底観察・眼底撮影光学系＞眼底観察・撮影光学系３０は、対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口近傍に位置する撮影絞り３１、結像レンズ９２、光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ３２、開口絞り９１、結像レンズ３３、眼底撮影時には挿脱機構３９により光路から挿脱可能な跳ね上げミラー３４を備える。なお、開口絞り９１は撮影光学系３０の光路において被検者眼Ｅの水晶体と略共役となる位置に挿脱可能に配置される。本実施形態では遮光板９０ｂが照明光学系１０の光路に挿入されるときに合わせて、撮影光学系の光路に挿入されるものとしている。また、本実施形態では開口絞り９１と被検者眼Ｅの水晶体とを略共役関係とする光学系を無限遠補正光学系としている。撮影光学系と眼底観察光学系は対物レンズ２５と撮影絞り３１から結像レンズ３３までの光学系を共用する。撮影絞り３１は対物レンズ２５に関して被検者眼Ｅの瞳孔と略共役な位置に配置されている。なお、フォーカシングレンズ３２および開口絞り９１は、モータを備える移動機構４９により光軸方向に移動される。なお、本実施形態では無限遠補正光学系としているため、フォーカシングレンズ３２と開口絞り９１との位置関係を維持した構造で光軸を移動させることができる。このため、被検者眼Ｅのディオプターにあわせフォーカシングレンズ３２を移動させてピント調節を行っても、対物レンズ２５を介して被検者眼Ｅの水晶体と略共役となる位置での開口絞り９１の像の大きさと位置は変わらない。３５は可視域に感度を有する撮影用二次元撮像素子であり、撮像素子の直前で密接するように視野絞り９３が配置される。跳ね上げミラー３４の反射方向の光路には、赤外光反射、可視光透過の特性を有するダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６、赤外域に感度を有する観察用二次元撮像素子３８が配置されている。

また、対物レンズ２５と孔あきミラー２２の間には、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー（波長選択性ミラー）２４が斜設されている。ダイクロイックミラー２４は、アライメント指標投影光学系５０及び前眼部照明光源５８の波長光（中心波長９４０ｎｍ）を反射し、眼底観察用照明の波長光の光源波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下を透過する特性を有する。撮影時には、ダイクロイックミラー２４は挿脱機構６６により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構６６は、ソレノイドとカム等により構成することができる。

観察用の光源１１を発した光束は、赤外フィルタ１２により赤外光束とされ、コンデンサレンズ１３、ダイクロイックミラー１６により反射されてリングスリット１７を照明する。そして、リングスリット１７を透過した光は、リレーレンズ１８、ミラー１９、黒点板２０、リレーレンズ２１を経て孔あきミラー２２に達する。孔あきミラー２２で反射された光は、ダイクロイックミラー２４を透過し、対物レンズ２５により被検者眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検者眼眼底部を照明する。

また、眼底からの反射光は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、開口絞り９１、結像レンズ３３、跳ね上げミラー３４、ダイクロイックミラー３７、リレーレンズ３６を介して撮像素子３８に結像する。なお、撮像素子３８の出力は制御部８０に入力され、モニタ８には、撮像素子３８によって撮像される被検者眼の眼底観察像が表示される。また、撮影光源１４から発した光束は、コンデンサレンズ１５を介して、ダイクロイックミラー１６を透過した後、眼底観察用の照明光と同様の光路を経て、眼底は可視光により照明される。そして、眼底からの反射光は対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３を経て、二次元撮像素子３５に結像する。

＜アライメント指標投影光学系＞アライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系５０には、図２の左上の点線Ａ内の図に示すように、撮影光軸Ｌ１を中心として同心円上に４５度間隔で赤外光源が複数個配置されており、撮影光軸Ｌ１を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された赤外光源５１とコリメーティングレンズ５２を持つ第１指標投影光学系（０度、及び１８０）と、第１指標投影光学系とは異なる位置に配置さ
れ６つの赤外光源５３を持つ第２指標投影光学系と、を備える。この場合、第１指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影し、第２指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、図２の本図には、便宜上、第１指標投影光学系（０度、及び１８０度）と、第２指標投影光学系の一部のみ（４５度、１３５度）が図示されている。

＜前眼部観察光学系＞被検者眼の前眼部を撮像する前眼部観察（撮影）光学系６０は、ダイクロイックミラー２４の反射側に、フィールドレンズ６１、ミラー６２、絞り６３、リレーレンズ６４、赤外域の感度を持つ二次元撮像素子（受光素子）６５を備える。また、二次元撮像素子６５はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する前眼部照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部照明光源５８により照明された前眼部は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４及びフィールドレンズ６１からリレーレンズ６４の光学系を介して二次元撮像素子６５により受光される。また、アライメント指標投影光学系５０が持つ光源から発せられたアライメント光束は被検者眼の角膜に投影され、その角膜反射像は対物レンズ２５〜リレーレンズ６４を介して二次元撮像素子６５に受光（投影）される。二次元撮像素子６５の出力は制御部８０に入力され、モニタ８には二次元撮像素子６５によって撮像された前眼部像が表示される。なお、前眼部観察光学系６０は、被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知するための受光素子（二次元撮像素子６５）を有するアライメント検出光学系を兼用する。

＜固視標呈示光学系＞被検者眼を固視させるための固視標を呈示する固視標呈示光学系７０は、赤色の光源７４、開口穴が形成された遮光板７１、リレーレンズ７５を備え、ダイクロイックミラー３７を介して跳ね上げミラー３４から対物レンズ２５までの観察光学系３０の光路を共用する。なお、固視標呈示光学系７０は、固視標の呈示位置が可変な構成（図示略）となっており、被検者眼を所定の視線方向に誘導させることができる（例えば、特開２００５−９５４５０号公報参照）。よって、周辺撮影を行うことも可能である。この場合、光源７４により遮光板７１が背後から照明されることにより固視標（固視灯）となる。そして、固視標からの光束は、リレーレンズ７５、ダイクロイックミラー３７、跳ね上げミラー３４、結像レンズ３３、フォーカシングレンズ３２、孔あきミラー２２、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を通過して被検者眼の眼底に集光し、被検者は開口穴７１からの光束を固視標として視認する。

＜制御系＞二次元撮像素子６５、３８、３５は制御部８０に接続されている。制御部８０は二次元撮像素子６５に撮像された前眼部画像からアライメント指標を検出処理する。また、制御部８０はモニタ８に接続され、その表示画像を制御する。制御部８０には、他に、ＸＹＺ駆動部６、移動機構４９、挿脱機構３９、回転ノブ４ａ、撮影スイッチ４ｂ、各種のスイッチを持つスイッチ部８４、記憶手段としてのメモリ８５、各光源等が接続されている。ここで、制御部８０は、撮像素子（受光素子）６５から出力される受光信号に基づいて被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知し、その検知結果に基づいてＸＹＺ駆動部６に駆動信号を出力する。

また、制御部８０は、図３の前眼部像観察画面及び図４の眼底観察画面に示すように、アライメント基準となるレチクル（アライメントマーク）ＬＴを表示モニタ８の画面上の所定位置に電子的に形成して表示させるとともに，検知されるＸＹ方向のアライメントずれに基づいてアライメント指標Ａ１とレチクルＬＴとの相対距離が変化されるようにアライメント指標Ａ１を表示モニタ８の画面上に電子的に形成して表示させる。また、制御部８０は、Ｚ方向におけるアライメントずれを示すインジケータＧを表示し、検知されるＺ方向のアライメントずれに基づいてインジケータＧの本数を増減させる。なお、本実施形態では、Ｚ方向における被検者眼Ｅに対する撮影部３のアライメント完了位置（アライメ
ント基準位置）は、被検者眼Ｅに対する撮影部３の撮影光軸（光軸Ｌ１）の位置によって変化するものとしている。したがって、本実施形態ではＸＹ方向のアライメントずれによってＺ方向のアライメント完了位置は変化する。

以上のような構成を備える眼底カメラの動作について説明する。なお、ここでは被検者眼Ｅの瞳孔が小さい場合の撮影を例に挙げて説明する。
電源が投入されると、制御部８０は、固視標の呈示位置、アライメント基準位置、レチクルの表示位置、等の初期化動作を行う。なお、固視標の呈示位置は、スイッチ部８４に設けられた所定の視線方向変更スイッチにより変更可能である。

まず検者は、被検者の顔を顔支持ユニット５により支持する。初期段階では、ダイクロイックミラー２４は撮影光学系３０の光路に挿入されており、二次元撮像素子６５に撮像された前眼部像がモニタ８に表示される。検者は、前眼部像がモニタ８に現われるようにジョイスティック４の操作により撮影部３を左右上下に移動する。前眼部像がモニタ８に現われるようになると、図３（ａ）に示すように、８つの指標像Ｍａ〜Ｍｈが現われるようになる。

前述のように被検者眼角膜上に投影されたアライメント指標像が二次元撮像素子６５に検出されると、制御部８０は、自動アライメント制御を開始する。ここで、制御部８０は、二次元撮像素子６５からの撮像信号に基づいて被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検知する。また、制御部８０は撮影光軸Ｌ１に対応するモニタ８上の所定位置（本実施形態ではモニタ中央としている）にレチクルＬＴを電子的に表示させる。また、制御部８０は、リング状に投影された指標像Ｍａ〜Ｍｈによって形成されるリング形状の中心のＸＹ座標を略角膜頂点位置として検出し、モニタ８上の対応位置にマークＡ１として電子的に形成する。そして制御部８０は、撮影部３と被検者眼を所定の位置関係にするために予め撮像素子６５上に設定されたＸＹ方向のアライメント基準位置（例えば、撮像素子６５の撮像面と撮影光軸Ｌ１との交点）と検出した角膜頂点位置との偏位量を求める。そして、制御部８０は、この偏位量がＸＹ方向におけるアライメント完了の許容範囲に入るように（レチクルＬＴとマークＡ１が合致するように）、ＸＹＺ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。

また、制御部８０は、前述のように検出される無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの像間隔ａと有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔ｂとの像比率（ａ／ｂ）と、予めメモリ８５設定されているアライメント完了位置に対応する像比率とを比較することにより、Ｚ方向のアライメント偏位量（ずれ量）を求める。なお、制御部８０はＺ方向のアライメント完了位置（作動距離）として、角膜頂点からの撮影光軸Ｌ１のＸＹ方向の偏位量（ずれ量）に応じた方向のアライメント完了位置に対応する像比率の値をメモリ８５から適宜呼び出し、これをアライメント基準値として設定する。このように制御部８０は、Ｚ方向についても、Ｚ方向のアライメント完了位置に対する偏位量を求め、その偏位量が設定されているアライメント完了位置の許容範囲に入るように、ＸＹＺ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。なお、制御部８０はＺ方向のアライメント偏位量に基づいてモニタ８に表示されているレチクルＬＴの左右隣にＺ方向のアライメント状態を示すインジケータＧを電子的に表示させる。インジケータＧの表示本数はＺ方向のアライメント偏位量に応じて増減する。ここで、制御部８０はＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量が許容範囲に入ったら、駆動部６の駆動を停止させると共に、アライメント完了信号を出力し、インジケータＧの表示を左右１本にのみとする（図３（ｂ）参照）。

ここで撮像素子６５と制御部８０により被検者眼Ｅの瞳孔径を検出し、瞳孔径が所定の値（例えば直径４ｍｍ）よりも小さい場合には、被検者眼Ｅの瞳孔径が十分開いている通常の撮影で挿入される遮光板９０ａよりも遮光領域が小さい遮光板９０ｂへと、また撮影光束を絞るように開口絞り９１を眼底観察・撮影光学系３０へと、図示なきアクチュエータによって挿入する。なお、本実施形態では遮光板９０ｂへの切り換えと開口絞り９１の光路への挿入を電気的な制御により行うものとしているが、これに限るものではなく、少なくともどちらか一方を手動にて光路上に挿入させることもできる。ここで、被検眼Ｅと撮影絞り３１、被検眼Ｅと開口絞り９１との結像関係を図６Ａおよび図６Ｂの光路図で説明を行う。図６Ａの破線は対物レンズを介し被検眼Ｅの瞳孔部と共役になる撮影絞り３１と、その像３１’との結像関係を示している。また図６Ｂの破線は対物レンズを介し被検眼Ｅの水晶体と共役になる開口絞り９１と、その像９１’との結像関係を示している。結像レンズ９２とフォーカシングレンズ３２は図６Bで表すように各々のレンズの焦点位置に水晶体の共役位置がくるようにし、結像レンズ９２とフォーカシングレンズ３２との間が平行光束になる無限遠補正光学系としたため、フォーカシングレンズ３２を被検眼Ｅのディオプターにあわせるために光軸上で移動させても、フォーカシングレンズと水晶体共役位置との距離は変わらない。

図示なき切り換えスイッチが使用されると、制御部８０は前眼部観察画像から図４に示すような眼底観察画像をモニタ８に表示させ、図示なきスプリット指標を用いてフォーカス合わせを完了させる。撮影スイッチ４ｂが使用されると、そのトリガ信号に基づいて制御部８０はダイクロイックミラー２４，跳ね上げミラー３４を光路から外すと共に、撮影光源１４を点灯させフラッシュ光を眼底に照射させる。眼底からの反射光は撮像素子３５により受光され、眼底画像が得られる。

ここで、開口絞り９１を眼底観察・撮影光学系に挿入しない従来の技術で撮影画像の周辺部にフレアが重畳することを図７（ａ）で、本実施形態で用いる開口絞り９１を眼底観察・撮影光学系に挿入することで撮影画像の周辺部のフレアが低減することを図７（ｂ）で光路線模式図に示し説明する。なお、撮影光軸をＬ１、照明光束Ｌａを破線で示し、撮影光束Ｌｂを実線で示している。図示するように、撮影絞り３１の像３１’は瞳孔付近に置かれ、遮蔽板９０ｂの像９０ｂ’は水晶体後面に置かれる。また、開口絞り９１の像９１’は図７（ｂ）に示すように水晶体内に置かれる。

上述したように図７（ａ）は開口絞り９１を眼底観察・撮影光学系に挿入しない従来の技術であり、小さい瞳孔を撮影する場合に適した遮光量が小さい遮光板９０ｂを光路内に挿入した状態を示している。ここで、水晶体内部に照明光束Ｌａと撮影光束Ｌｂとが交わる斜線部で示した領域が形成されるため、水晶体内部で発生した照明光の散乱の一部が撮影光束Ｌｂに取り込まれることになる。水晶体内部で照明光束Ｌａと撮影光束Ｌｂとが交わる領域は周辺画角の光束になるため、撮影した画像の周辺部にフレアが写り込む。フレアは眼底情報に重畳するため、フレアによって眼底情報が失われていた。

続けて開口絞り９１を眼底観察・撮影光学系に挿入する本実施形態の効果を図７（ｂ）で説明する。水晶体内部に、眼底観察・撮影光学系３０に挿入された開口絞り９１の対物レンズを介した像９１’が形成される。開口絞り９１の像９１’は眼底から撮影絞りの像３１’にかけての撮影光束Ｌｂの外径に制限をかける。この結果、図７（ｂ）は図７（ａ）で斜線部として記した水晶体内部で照明光束Ｌａと撮影光束Ｌｂとが交わる領域が発生していない。このため撮影した画像の周辺部にフレアが重畳することがなく、眼底情報を損失することなく眼底画像を得ることが可能になる。

さらに、従来技術である開口絞り９１が光路に挿入されない場合と、本実施形態の内容である開口絞りを光路に挿入する場合との違いを、図８に眼底画角とフレア重畳量の特性として説明する。図８から分かるように開口絞り９１を挿入することで周辺画角のフレアが低減する。このため、実質的な撮影画角が広がる。

このように瞳孔径が小さい被検者眼Ｅを撮影するため、照明光学系１０の光路において被検眼Ｅの水晶体後面と略共役となる位置にある遮光板９０ａを遮光領域が小さい遮光板９０ｂへと切り換えた場合に発生するフレアについて述べた。しかし瞳孔径が小さい被検眼Ｅを撮影するために変更する照明光学系の遮光部材は、水晶体後面と略共役となる位置に置かれた遮光部材に限られたものではなく、瞳孔径が小さい被検眼Ｅを好適に撮影するために眼底への照明条件を被検眼上で変化させることができればよい。例えば、瞳孔径が小さい被検眼を撮影するため、照明光学系１０の光路において被検眼Ｅの角膜と略共役となる位置に遮光板の像を形成させてもよい。

なお、本実施形態ではフレアの要因となる照明光束と撮影光束との重なりが、水晶体内部で生じないように開口絞りの像が水晶体内に置かれるようにしたが、これに限るものではなく、眼底から撮影絞り３１の像にかけての撮影光束に制約をかけ、撮影画角を維持しながらフレアの発生を抑えることができればよい。また、撮影絞りの像も瞳孔付近以外の位置に置くことも可能である。例えば、撮影絞り３１の像３１’は被検者眼の瞳孔から水晶体後面までの間に位置するように形成させることができ、開口絞りの像９１’は、形成された像３１’よりも奥側（眼底側）にあって、眼内に形成された遮蔽板の像９０ｂ’から水晶体前面までの間にくるように形成させることができる。なお、開口絞り９１の像９１’は、眼底から遮光板９０ｂの像９０ｂ’の間にて視野絞りとならないように形成させても、一定の効果が得られる。

また、撮影絞り３１と開口絞り９１の少なくとも一方の開口径を変化させると眼底から撮影絞り３１への光束が変化するため、例えば、開口絞り９１の開口径を固定した状態で撮影絞り９１の開口径を小さくしてもフレアを低減させる効果が働く。
また、本実施形態では、被検者眼Ｅの瞳孔径にあわせ照明光学系１０の遮光板９０ａと９０ｂとを切り換え、それに連動して眼底観察・撮影光学系３０に開口絞り９１を挿入する例を挙げたが、これに限るものではない。例えば、常に遮光板９０ｂと開口絞り９１とが光路に配置されるようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、孔あきミラー２２の近傍に撮影絞り３１を配置し、フォーカシングレンズ３２と結像レンズ３３の間に開口絞り９１を配置するようにしたが、これに限るものではなく、例えば開口絞り９１と撮影絞り３１とを入れ換えるように、孔あきミラー２２の近傍に水晶体と略共役となる開口絞りを配置し、フォーカシングレンズ３２の後に瞳孔と略共役となる開口絞りを配置してもよい。もしくは、孔あきミラー２２の部分に撮影絞り３１と開口絞り９１を配置するようにしてもよい。また、本実施例では撮影絞り３１を被検者眼Ｅの瞳孔と略共役となるようにしているが、これを被検者眼Ｅの水晶体内部と共役にするようにしてもよい。この場合においても、被検者眼Ｅとの共役関係において開口絞り９１が撮影絞り３１よりも眼底側にくるように配置すれば、本実施例と同様なフレア低減の効果が得られる。

さらにまた、本実施形態では開口絞りと被検者眼Ｅの水晶体とを略共役関係とする光学系を無限遠補正光学系としているが、これに限るものではなく、被検者眼Ｅのディオプターに応じてフォーカシングレンズを移動させる動作と連動して開口絞りを光軸方向に移動させることができればよい。この場合には、開口絞りの外径を変化させることが好ましい。このようにすることで、被検者眼のディオプターにあわせピント調節を行っても対物レンズ２５を介した開口絞り９１の像９１’の大きさと位置は変わらず、同様の効果が得られる。

また、本実施形態では遮光板９０ａから遮光板９０ｂへの変更に連動して、図９（ａ）に記すように開口絞り９１を光路内に挿入するものとしたが、これに限るものではなく、眼底への照明光の照射条件に応じて開口絞りの開口状態を変更させることができればよい。例えば、図９（ｂ）に記すように前述の開口径９１ａの開口板と、開口絞り９１と同様の開口径になる開口板９１ｂとを、スライドして切り換えるようにしてもよい。また図９（ｃ）に記すように制御信号によって絞り径が段階的に変更可能なアイリス絞りを使用してもよい。この場合、遮光板９０ａから遮光板９０ｂへの変更することと合わせ、制御信号によって開口径を変更すればよい。

また、本実施形態では、開口絞り９１を挿入することで撮影光束を一部減光する形となる。このため、撮影画像の中央部に比べて周辺部は暗くなり易い場合がある。このような場合には、撮影画像の照明ムラを補正するための手段を用いることができる。例えば、眼底の中央部と周辺部とで照明光量の分布が変わるように、透過率が光軸の中心と周辺とで異なるような濃度分布フィルタを照明光学系の光路に適宜配置し、このようなフィルタを介した照明光が眼底上においてムラのない照明状態を形成するようにしてもよい。例えば本実施形態で用いる遮光板９０ｂの透光部分に濃度分布フィルタを備え付けてもよい。このようにすることで、濃度分布フィルタによって撮影画角の中央と周辺との照明バランスを変えることができ、眼底への照明光を均一にさせることで上述した撮影画像の周辺部の暗くなり易さを解消できる。また、遮光板９０ｂを挿入し撮影した場合に二次元撮像素子３５の撮像データに画像処理（例えばシェーディング補正）をかけてもよい。また、二次元撮像素子３５の撮像データに光学系の画角に対応するように設計値から求めたゲイン補正を行い、画角の中央部と周辺部とで明るさが均一になるように、例えば周辺部のゲインを中央部よりも上げるような映像処理を行ってもよい。

以上の実施形態では瞳孔の小さい被検者眼を撮影するために照明光学系の遮光板９０ａを遮光板９０ｂへと変化させた場合のフレアを低減する実施例をあげ説明したが、本発明の対象は瞳孔の小さい被検者眼の撮影に限定されない。撮影する眼底の部位を変えるため眼球を旋回させると水晶体も旋回するため、図７（ａ）で記した照明光束Ｌａと撮影光束Ｌｂとが水晶体内で交わる領域がより多くなりフレアが発生し易くなる。ここで、検者が撮影部位を変えるため視線誘導用の光源７４の点灯位置を光軸に対して直交する平面で変化させた際に、これに連動するように開口絞り９１（像９１’）の開口径を変化させれば、照明光束Ｌａと撮影光束Ｌｂとが水晶体内で交わる領域を低減できる。例えば、黄班と乳頭の中間位置が略中心にくる標準的な眼底後極部撮影用の点灯位置から乳頭が略中心にくる乳頭撮影用の点灯位置へと光源７４の点灯位置を切り換える際に、開口絞り９１の開口径が小さくなるように連動制御することで、撮影部位が乳頭部であっても、従来の技術に対してフレアが発生しない撮影画像を得ることが出来る。ここで、光源７４の点灯位置の変化に連動し、開口絞り９１（像９１’）を光軸と直交する方向に移動するようにしても。例えば、フレアの発生する方向とは逆の方向へと開口絞り９１（像９１’）を移動することで、フレアが発生しない撮影画像を得ることができる。また、前述した開口絞り９１（像９１’）の開口径の変化と、光軸と直交する方向への開口絞り９１（像９１’）の移動とを組合せてもよい。

本実施形態における眼底カメラの概略を示した外観図である。本実施形態における眼底カメラの光学系及び制御系を示した図である。モニタに表示された前眼部像に対するアライメントを示した図である。眼底像がモニタに表示された状態を示した図である。撮影した眼底像がモニタに表示された状態を示した図である。眼底観察・撮影光学系の光束を示した模式図である。眼底観察・撮影光学系の光束を示した模式図である。被検者眼に対する眼底カメラの照明光束エリア及び撮影光束エリアを示した模式図である。開口絞り９１の挿入とフレア低減の効果を示した図である。開口絞り９１の実施例を示した図である。

１０照明光学系
１７リングスリット
１８リレーレンズ
２０黒点板
２１リレーレンズ
２２孔あきミラー
２５対物レンズ
３０眼底観察・撮影光学系
３１撮影絞り
３２フォーカシングレンズ
３３結像レンズ
３５二次元撮像素子
９０ａ遮光板（通常用）
９０ｂ遮光板（小瞳孔用）
９１開口絞り（小瞳孔用）
９２結像レンズ
９３視野絞り

Claims

被検者眼の眼底を照明するための照明光学系と、該照明光学系により照明された前記眼底を撮影するための撮影光学系と、を有する眼底カメラにおいて、
被検者眼の瞳孔から水晶体後面までの間に第１の開口絞りの像を形成させ，被検眼の眼底と前記第１開口絞りの像までの間に視野絞りとならない第２開口絞りの像を形成させるように前記撮影光学系に前記第１開口絞り及び第２開口絞りを配置したことを特徴とする眼底カメラ。
前記照明光学系と前記撮影光学系とを孔あきミラーで分離することを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
前記照明光学系には、被検者眼の水晶体と略共役位置において少なくとも２種類の円環状の照明光束を切り換えて形成するための遮光手段を有し、前記第１開口絞り及び第２開口絞りの少なくとも一方は、前記遮光手段の切り換えに応じて前記撮影光学系に挿脱可能，又は開口径を可変とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼底カメラ。
前記撮影光学系には被検者眼のディオプターに応じて光軸上を移動させるためのフォーカシングレンズを持ち，前記第２開口絞りは前記フォーカシングレンズの移動に連動して光軸上を移動することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の眼底カメラ。
前記撮影光学系は前記フォーカシングレンズの焦点位置に置かれる前記第２開口絞りに対して無限遠補正光学系を形成していることを特徴とする請求項４に記載の眼底カメラ。
前記第１開口絞り，又は前記第２開口絞りの開口径の変更に応じて発生する照明ムラの補正を行うための補正手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の眼底カメラ。