(57)【要約】【課題】  眼底における画像領域外への不要なレーザ光の照射を抑制するとともに、好適な画像を得ることのできる眼底撮影装置を提供する。【解決手段】  レーザ光を出射する光源と，レーザ光を眼底に対して２次元的に走査する走査手段とを有する照射光学系と、眼底からのレーザ光の反射光を受光するための受光素子を持つ受光光学系と、を有し、受光素子の受光信号に基づいて眼底画像を得てモニタに表示する眼底撮影装置において、レーザ光とは異なる波長の光を検出用光として出射する第２の光源と、検出用光を照射光学系における走査前のレーザ光に合成させ同軸とさせるための光学部材と、を持つ検出用光学系と、走査手段を経た検出用光を受光するセンサと、走査手段による走査領域よりも狭い走査領域にレーザ光を限定照射するためにセンサの検出信号に基づいてレーザ光の出射制御を行う制御手段と、を有する。【選択図】      図３
2010035950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と，該光源からから出射される前記レーザ光を眼底に対して２次元的に走査する走査手段とを有する照射光学系と、
前記眼底からのレーザ光の反射光を受光するための受光素子を持つ受光光学系と、
を有し、該受光素子の受光信号に基づいて眼底画像を得てモニタに表示する眼底撮影装置において、
前記レーザ光とは異なる波長の光を検出用光として出射する第２の光源と、該第２光源から出射される前記検出用光を前記照射光学系における走査前の前記レーザ光に合成させ同軸とさせるための光学部材と、を持つ検出用光学系と、
前記走査手段を経た前記検出用光を受光するセンサと、
前記走査手段による走査領域よりも狭い走査領域に前記レーザ光を限定照射するために該センサの検出信号に基づいて前記眼底への前記レーザ光の出射制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする眼底撮影装置。
【請求項２】
請求項１の眼底撮影装置において、
前記受光光学系は前記レーザ光を透過させ前記検出用光を透過させない特性を有するフィルタを持つことを特徴とする眼底撮影装置。
【請求項３】
請求項２の眼底撮影装置において、前記第２光源から出射される前記検出用光の出力は前記レーザ光の出力に対して低いことを特徴とする眼底撮影装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの眼底撮影装置は、
筐体に設けられ前記レーザ光を透過する開口を有した検査窓を備え、
前記センサは前記検査窓の装置内外周に配置されることを特徴とする眼底撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検者眼の眼底を撮影して眼底観察を行う眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリゴンミラーとガルバノミラーからなる走査手段を用いて眼底に対して２次元的にレーザ光を走査し、その反射を受光することにより眼底画像を得る眼底撮影装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような装置では、ポリゴンミラーやガルバノミラーの大きさや他の光学部材を含めた光学設計によって、実際にモニタに表示する画像領域と同じ領域となるように眼底上を走査することは困難であり、その結果、必要な画像領域よりも広い領域にレーザ光を連続照射して走査し、得られた受光信号から画像領域に対応する領域のみを取り出して表示するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２７９１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、レーザ光の走査範囲を必要以上に広げることは、余計な光を眼に入射させることとなる。これを防ぐためには装置前面に設けられるレーザ光が出射する検査窓の大きさを画像形成領域として必要とされる走査領域に対応するように形成させ、必要とされない走査領域に向かうレーザ光の照射を制限することも考えられるが、検査窓によって走査領域を制限することは、逆に装置内にてレーザ光が乱反射する要因となり良好な画像形成に影響を及ぼすこととなる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑み、眼底における画像領域外への不要なレーザ光の照射を抑制するとともに、好適な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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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）  レーザ光を出射する光源と，該光源からから出射される前記レーザ光を眼底に対して２次元的に走査する走査手段とを有する照射光学系と、前記眼底からのレーザ光の反射光を受光するための受光素子を持つ受光光学系と、を有し、該受光素子の受光信号に基づいて眼底画像を得てモニタに表示する眼底撮影装置において、前記レーザ光とは異なる波長の光を検出用光として出射する第２の光源と、該第２光源から出射される前記検出用光を前記照射光学系における走査前の前記レーザ光に合成させ同軸とさせるための光学部材と、を持つ検出用光学系と、前記走査手段を経た前記検出用光を受光するセンサと、前記走査手段による走査領域よりも狭い走査領域に前記レーザ光を限定照射するために該センサの検出信号に基づいて前記眼底への前記レーザ光の出射制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする。
（２）  （１）の眼底撮影装置において、前記受光光学系は前記レーザ光を透過させ前記検出用光を透過させない特性を有するフィルタを持つことを特徴とする。
（３）  （２）の眼底撮影装置において、前記第２光源から出射される前記検出用光の出力は前記レーザ光の出力に対して低いことを特徴とする。
（４）  （１）〜（３）のいずれかの眼底撮影装置は、筐体に設けられ前記レーザ光を透過する開口を有した検査窓を備え、前記センサは前記検査窓の装置内外周に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、眼底における画像領域外への不要なレーザ光の照射を抑制するとともに、好適な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した図である。眼底撮影装置は、観察用のレーザ光を眼底に対して２次元的に走査する走査手段であるレーザ走査部５０を備え、レーザ光を眼底へと照射する照射光学系６０と、患者眼眼底に反射されたレーザ光をレーザ走査部５０を介して受光する受光光学系７０と、に大別される。
【０００９】
被検者眼の眼底を照明するための観察用のレーザ光は、観察用のレーザ光源１により出射され、照射光学系６０にて眼底へと照射される。本実施形態では、近赤外域のレーザ光（例えば、波長λ＝７９０ｎｍ）を発する半導体レーザ（ＬＤ）とされる。なお、詳細は後述するが、光源１は、微小時間でレーザ光のオン／オフ等の出射制御ができる構成、より具体的にはメガヘルツオーダでオン／オフ等の出射制御ができるものを用いる。また、レーザ光源１の光軸と同軸にされ、照射光学系６０により２次元的に走査されるレーザ光の照射位置を検出するための検出用光（検出用レーザ光）を出射する第２の光源である検出用光源２０は、レーザ光源１とは異なる波長の近赤外光を出射する光源とされる。ここでは、光源２０は、波長λ＝９８０ｎｍのレーザ光源とされる。また、検出用光は、レーザ光源１の光軸上に配置されレーザ光と検出用光を同軸とする光学部材であるビームスプリッタ２３によりレーザ光と同軸とされる。ビームスプリッタ２３は、レーザ光走査部５０にて走査される前にレーザ光と検出用光とを同軸とするために、光源１と穴開きミラー２との間に配置され、レーザ光を透過し、検出用光を反射させる特性を持つ。このようにして、検出用光学系が構成される。なお、検出用光は、後述するセンサ４５にて検出できる程度の出力があればよく、眼底に照射される際に眼底に影響を与えない程度の出力とされ、光源１より出射される観察用のレーザ光よりも出力が低いものとされる。
【００１０】
照射光学系６０は、光源１、中央に開口部を有する穴開きミラー２、レンズ３、ミラー４及び５、凹面ミラー６、８及び１０、ポリゴンミラー７、ガルバノミラー９を備える。ミラー４、５は、図１に示す矢印方向（光軸方向）に移動可能とされ、光路長を変化させることによりフォーカス合せ（視度補正）を行うことができる。ポリゴンミラー７は、レーザ光を被検者眼眼底に対して水平方向に走査させるための光学部材であり、ガルバノミラー９は、ポリゴンミラー７による走査方向に対して垂直方向にレーザ光を走査させる役目を果たす。これらの光学部材によって、光源１から出射されたレーザ光を被検者眼眼底に対して２次元的に走査するための走査手段であるレーザ光走査部５０が構成される。
【００１１】
また、装置前面に形成されるの開口部（出射出口）には、検査窓４０が設けられている。検査窓４０は、レーザ光を透過するガラス等の透光体で形成される板状の部材で構成され、開口部から装置の筐体内にホコリ等が入ることを防ぐ役目を果たす。また、検査窓（開口部）４０は、眼底に対して２次元的に走査されるレーザ光の走査領域に対応した開口（光透過領域）の形状を有している。また、検査窓４０の内側（装置内）の外周には、検出用光を検知するためのセンサ４５が配置されている。このセンサ４５の詳細については後述する。センサ４５は、検出用光に感度を持つフォトセンサである。センサ４５は、レーザ光と共に２次元的に走査される検出用光の走査位置を検出することにより、眼底に対して２次元的に走査されるレーザ光を限定照射させるための出射制御に用いられる。
【００１２】
光源１から出射されたレーザ光は、光源２０から出射された検出用光とビームスプリッタ２３にて同軸とされ、穴開きミラー２の開口部を通り、レンズ３を介した後、ミラー４、ミラー５、凹面ミラー６にて反射され、ポリゴンミラー７に向かう。ポリゴンミラー７にて反射された光束は、凹面ミラー８、ガルバノミラー９、凹面ミラー１０にて反射された後、検査窓４０を通過して被検者眼眼底に集光され、眼底上を２次元的に（図示するＸＹ軸方向に）走査される。なお、ポリゴンミラー７及びガルバノミラー９にて走査可能な領域は、モニタ３４に表示する眼底画像を得るために必要とされる走査領域（以下、単に眼底画像領域と略す）よりも大きい。本実施形態では、レーザ光走査部５０により走査されるレーザ光を、眼底に対して走査される領域に限定照射させるために、光源１のオン／オフ制御を行う構成とされる。このとき、検出用光は連続出射とされている。
【００１３】
次に、受光光学系７０の構成を説明する。受光光学系７０は、照射光学系６０の凹面ミラー１０から穴開きミラー２までを共用し、レンズ１２、光軸上にピンホールを有したピンホール板１３、集光レンズ１４、カットフィルタ９５、赤外域に感度を持つ受光素子１５を備える。なお、ピンホール板１３は、被検者眼眼底の観察点（撮影点）と共役な位置に配置されている。また、本実施形態の受光素子１５には、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を用いる。また、受光素子１５の直前には、光源２０から出射される検出用光を遮断（カット）し、観察用のレーザ光を透過する特性を有したカットフィルタ９５が配置される。これにより、検査窓４０等の筐体内で反射されて発生した散乱光が、受光素子１５に入射することを抑制されることとなる。ここで、カットフィルタ９５は、レーザ光の波長７９０ｎｍを透過し、検出用光の波長９８０ｎｍを遮断できるように波長帯域が設定されている。また、カットフィルタ９５は、照射光学系６０と共用しない、受光光学系の光路に配置されていればよい。なお、受光素子にて検出用光を遮断しレーザ光を受光する構成としてもよい。受光素子は、レーザ光の波長に感動を有し、検出用光の波長に感度を有さないものとする。この場合、カットフィルタを用いない。
【００１４】
被検者眼の眼底に走査されたレーザ光の反射光は、前述した照射光学系６０を逆に辿り、穴開きミラー２にて反射し、下方に折り曲げられる。なお、被検者眼の瞳位置と穴開きミラー２の開口部とは、レンズ３、凹面ミラー６，８，１０により共役となっている。穴開きミラー２にて反射した反射光は、レンズ１２を介してピンホール板１３のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、集光レンズ１４を経てカットフィルタ９５を透過した後、受光素子１５に受光される。
【００１５】
図２は、本実施形態における眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。３０は装置全体の制御を行う制御部である。制御部３０には、光源１、ポリゴンミラー７、ガルバノミラー９、受光素子１５、光源２０、ミラー４，５を駆動させるための駆動手段３１、コントロール部３２、受光素子１５にて受光した信号を基に被検者眼の眼底画像を形成するための画像処理部３３、センサ４５等が接続される。モニタ３４は、画像処理部３３にて形成された眼底画像が表示される。また、制御部３０には、種々の情報を記憶しておくための記憶部３５が接続される。なお、記憶部３５には、使用されるポリゴンミラーの反射面（ミラー）の枚数，及び眼底画像を構築するための画像ライン等の画像形成に必要な情報が記憶される。
【００１６】
次に、観察用のレーザ光及び検出用光の２次元走査と、レーザ光のオン／オフ制御（出射制御）について説明する。図３は、検査窓４０に対して、レーザ光走査部５０により走査されたレーザ光及び検出用光が走査されている状態を説明する図である。画像取得用のポリゴンミラー７による水平方向の走査は、図中左から右へと行われ、ガルバノミラー９による垂直方向の走査は、図中上から下へと行われるものとする。なお、説明を簡便にするために、図３では、レーザ光のスポットをＬ１と、検出用光のスポットをＬ２とし、本実施形態で観察用のレーザ光が実際に出射される領域をハッチングで示したスポットＬ１ａで表した。図では、レーザ光等をスポットとしているが、実際には連続照射とされる。受光素子１５によるレーザ光の受光が所定のサンプリングレートで行われるため、これにあわせて擬似的にスポットによる図示とした。
【００１７】
レーザ光走査部５０による走査範囲は、検査窓４０の領域よりも十分広い範囲とされ、検査窓４０の開口の外側（外周）の四隅には、レーザ光走査部５０により走査される検出用光Ｌ２の走査位置を検出するためのセンサ４５が配置される。なお、センサ４５は眼底を走査するレーザ光の走査範囲を設定するものであり、レーザ光走査部５０による走査領域内であって、眼底画像領域以外の領域に配置される。本実施形態では、４つのセンサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄが用いられ、各センサは、水平方向に走査される検出用光Ｌ２の位置を、検査窓４０の開口の外側、言い換えれば、眼底画像領域に入る前の走査領域で検出可能な位置に配置される。具体的には、眼底画像領域に対応する最上段走査ライン上において、眼底画像領域へ入る前及び領域から出る境界位置の２箇所にそれぞれセンサ４５ａ，４５ｂが、眼底画像領域に対応する最下段走査ライン上において、眼底画像領域へ入る前及び領域から出る境界位置の２箇所にそれぞれセンサ４５ｃ，４５ｅが、配置されるものとする。各センサ４５に検出用光Ｌ２が入射すると、検出信号が制御部３０へと送られる。制御部３０は、検出用光Ｌ２の走査位置を検出することにより現在の走査位置が眼底画像領域にあるか否かを判断することができる。
【００１８】
次に、レーザ光のオン／オフ制御の動作を図３、４に基づき説明する。図４は、光源１、２０及びセンサ４５の水平方向の１ラインを切り出したタイミングチャートである。ここでは、レーザ光はオフ状態とされ、検出用光は常にオン状態の連続出射とされる。レーザ光Ｌ１は、光源１から出射されると、光源２０から出射された検出用光Ｌ２と同軸とされる。検出用光Ｌ２は、一定の速度で回転しているポリゴンミラー７によって反射され、水平方向に走査される。次に、ガルバノミラー９にて垂直方向に走査され、検査窓４０へと到る。このとき、検出用光Ｌ２は連続照射されており、ポリゴンミラー７、ガルバノミラー９により、検査窓４０の開口（眼底画像領域に相当する）よりも大きい領域を走査される。この領域は、図３に示す水平方向の走査領域Ｈ１とする。このため、図３に示すように、検査窓４０の外側（紙面左側）から検出用光が右へと走査されることとなる。
【００１９】
水平方向に走査される検出用光Ｌ２がセンサ４５ａへ入射されると、制御部３０はセンサ４５ａの検出信号に基づいて光源１を制御し、観察用のレーザ光を出射させる（オン状態とする）。これにより、眼底画像領域に対応する走査領域であるＨ２（検査窓４０の領域内）で、レーザ光Ｌ１が出射され水平方向に走査される。ここで、光源１は、レーザ光のスポットが隣のスポットに移動される間にオン／オフされる応答速度を持つものとしている。そして、検出用光Ｌ２がセンサ４５ｂに入射されると、制御部３０は検出信号に基づいて光源１を制御し、レーザ光Ｌ１の出射を停止させる（オフ状態とする）。このとき、制御部３０は、検出用光Ｌ２を検出した位置を記憶部３５に保存する。
【００２０】
次に、ガルバノミラー９によって、検出用光Ｌ２は、一つ下の水平方向の走査をされる。このとき、制御部３０は、記憶部３５に保存してた情報に基づき、前述したようにレーザ光Ｌ１のオン／オフ制御を行う。水平方向の走査が検査窓４０の最下段に到った場合は、前述と同様に、センサ４５ｃ、４５ｄにて、検出用光Ｌ２の位置が制御部３０に検出され、レーザ光Ｌ１のオン／オフ制御が行われる。このとき、検査窓４０の最下段における、レーザ光Ｌ１のオン／オフの位置が記憶部３５に保存される。
【００２１】
このようなレーザ光Ｌ１のオン／オフ制御を繰り返すことにより、レーザ光走査部５０による走査領域Ｈ１よりも狭い走査領域Ｈ２（ここでは、検査窓４０の開口に対応）にレーザ光を限定照射することができる。これにより、検査窓４０の外側、つまり、眼底画像領域外、に不要なレーザ光が照射されることを抑制でき、レーザ光が筐体内で乱反射して発生した散乱光が受光光学系７０により受光され、画像形成時のノイズとなることを抑制できる。また、レーザ光走査部５０の走査位置を検出するための検出用光をレーザ光と異なる波長の光とし、受光光学系７０にカットフィルタ９５を配置することで、検出用光の散乱光に基づくノイズ光が受光素子１５へと入射することを遮ることができる。以上のことにより、受光素子１５の検出信号に基づく、眼底画像が好適に得られる。また、レーザ光の筐体内での散乱光の発生が抑制されることで、被検者眼への負担が低減される。また、検出用光の出力がレーザ光に比べて低いものとされるため、被検者眼への影響が少なく、被検者眼への負担が低減できる。また、センサによって、眼底画像領域を設定できるため、検査窓の開口にて眼底画像領域を限定する必要がない。このため、検査窓の開口を広くしても被検者眼に不要なレーザ光が照射されることを抑制できる。
【００２２】
以上のような構成を有する眼底撮影装置において、その動作について説明する。検者は予め被検者眼の屈折力を眼屈折力測定装置等にて測定しておき、得られた被検者眼の屈折力値をコントロール部３２の屈折力入力部を用いて入力する。制御部３０は入力された屈折力データを記憶部３５に記憶させるとともに、駆動手段３１を用いてミラー４，５を駆動させて視度補正を行う。視度補正が行われた状態にて、検者は図示なきジョイスティック等を用いて装置を移動させ、被検者眼の眼底にレーザ光が照射され所望する画像がモニタ３４に表示されるように、アライメントを行う。また、検者はコントロール部３２を用いて、撮影条件を設定する。
【００２３】
ポリゴンミラー７にて走査されたレーザ光は、ガルバノミラー９の駆動により、さらに垂直方向（上から下）に走査される。ガルバノミラー９にて反射された近赤外のレーザ光は、眼底上に集光され２次元的に走査される。そして、眼底に集光されたレーザ光の反射光は、撮影光学系を介して受光素子１５にて受光される。このとき、制御部３０は、前述のように、センサ４５の検出信号及び記憶部３５の情報に基づいて、レーザ光のオン／オフ制御を行う。
【００２４】
画像処理部３３は、走査範囲Ｈ２における眼底からの反射光によって得られる受光素子１５からの受光信号を画像データとして逐次並べ、モニタ３４の表示領域における最上部から下方に向って横方向に一列に順に表示していく。このようにして、ポリゴンミラー７の回転による、モニタ３４における一列分の画像ラインのデータが得られる。画像処理部３３は、取得した一列分の画像ラインのデータを、先に表示した一列分の画像ラインのデータの一段下の行に並べて表示する。制御部３０及び画像処理部３３は、このような処理を記憶部２５に予め記憶してある画像ライン数分だけ順次行うことにより、２次元的に走査した被検者眼眼底の撮影範囲を一枚の画像（１フレーム分の画像）としてモニタ３４に表示する。そして、制御部３０は、ガルバノミラー９を走査開始時の反射角度まで戻し、再び同じようにレーザ光を上から下に向かって走査するように駆動制御する。
【００２５】
なお、以上説明した本実施形態では、レーザ光の出射制御をオン／オフ制御としたが、これに限るものではない。レーザ光が筐体で乱反射し、受光素子のノイズが抑制できる構成であればよく、出力を低下させる制御としてもよい。また、レーザ光の光源をオン／オフさせる構成に限るものではない。レーザ光を限定照射できる構成であればよく、連続出射するレーザ光源の前方に、レーザ光の透過／遮蔽を切り換える音響光学素子等のシャット部材を配置する構成としてもよい。この場合、シャッタ部材は、水平方向の走査に対応した速度でレーザ光の透過／遮蔽を切換る応答速度を持つものとする。
【００２６】
なお、以上説明した本実施形態では、検査窓の開口の外周の四隅に検出用光を検出するセンサを配置する構成としたが、これ限るものではない。レーザ光と同軸とされた検出用光が２次元的に走査される位置であればよく、レーザ光走査部よりも被検者側であればよい。また、センサは、レーザ光を限定照射する走査領域の外側でレーザ光走査部による走査領域の内側に配置される構成であればよく、本実施形態のように、４つのセンサを配置する構成に限るものでなく、１つであってもよい。また、検査窓の開口の側面よりも外側に配置されていてもよい。また、ラインセンサを用いる構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態の眼底撮影装置の光学系を示した図である。
【図２】本実施形態における眼底撮影装置の制御系を示したブロック図である。
【図３】画像処理部によって眼底画像を構築する場合の例である。
【図４】レーザ光のオン／オフ制御を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１  光源
７  ポリゴンミラー
９  ガルバノミラー
１５  受光素子
２０  光源
３４  モニタ
４０  検査窓
４５  センサ
５０  レーザ光走査部
６０  照射光学系
７０  受光光学系
９５  カットフィルタ
【図１】
2010035950.tif 000003
【図２】
2010035950.tif 000004
【図３】
2010035950.tif 000005
【図４】
2010035950.tif 000006