(57)【要約】【課題】  眼底観察像と眼底撮影像との両方を、１つの撮像素子によって取得するうえで、作動距離を精度よく調整すること。【解決手段】  眼底カメラ１は、眼底観察・撮影光学系２０と、アライメント指標投影光学系６０と、を有する。眼底観察・撮影光学系２０は、可視域および赤外域に感度を有する撮像素子９３を有し、第１波長の光による眼底観察像と、第２波長の光による眼底撮影像と、の両方を撮像素子９３によって取得する。また、アライメント指標投影光学系６０は、作動距離あわせに用いるアライメント指標を第１波長の光によって形成し、角膜へ投影する。アライメント指標投影光学系６０は、適正作動距離において、アライメント指標を投影したときにアライメント指標の角膜反射がアフォーカルな光束となることが想定される第１位置に対し、第１波長と前記第２波長との波長差に応じた距離だけ離れた第２位置に、アライメント指標が形成されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置であって、
可視域および赤外域に感度を有する撮像素子を有し、第１波長の光による眼底観察像と、前記第１波長とは異なる第２波長の光による眼底撮影像と、の両方を前記撮像素子によって取得する眼底観察・撮影光学系と、
前記眼底観察・撮影光学系と前記被検眼との作動距離あわせに用いるアライメント指標を第１波長の光によって形成し、前記アライメント指標を前記被検眼の角膜へ投影する指標投影手段と、を備え、
前記指標投影手段は、前記眼底観察・撮影光学系から前記被検眼までの距離が予め定められた適正作動距離となる場合において、前記アライメント指標を投影したときに前記アライメント指標の角膜反射がアフォーカルな光束となることが想定される第１位置に対し、前記第１波長と前記第２波長との波長差に応じた距離だけ離れた第２位置に、前記アライメント指標を形成する、眼底撮影装置。
【請求項２】
前記第１波長は、前記第２波長に対して長波長側であり、前記第２位置は前記第１位置に対して前記撮像素子側に配置されることを特徴とする請求項１記載の眼底撮影装置。
【請求項３】
前記眼底観察・撮影光学系は、前記適正作動距離となる場合において、前記被検眼の瞳と共役関係となる撮影絞りを有し、前記第２位置は、前記撮影絞りに対して前記撮像素子側に配置されることを特徴とする請求項２記載の眼底撮影装置。
【請求項４】
前記眼底観察・撮影光学系は、被検眼の視度に応じたフォーカス調整を行うために光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズを有し、
前記第２位置は、前記フォーカシングレンズが０Ｄ眼と対応する位置にある場合において、前記アライメント指標の角膜反射光が前記撮像素子上に結像する位置に設定される、請求項１から３のいずれかに記載の眼底撮影装置。
【請求項５】
前記眼底観察・撮影光学系と前記被検眼との作動距離あわせの状態を、前記第１波長の光による眼底観察の際に前記撮像素子から出力される信号に基づいて検出するアライメント検出手段を有する請求項１から４のいずれかに記載の眼底撮影装置。
【請求項６】
前記眼底観察・撮影光学系と被検眼との作動距離方向に関する位置関係を調整する調整機構と、
前記アライメント検出手段による前記第１波長の光を用いたフォーカス状態の検出結果に基づいて、前記アライメント指標のボケが最小となるように、前記調整機構を駆動して作動距離あわせを行うアライメント制御手段と、を有する請求項５記載の眼底撮影装置。
【請求項７】
前記撮像素子に対する前記眼底のフォーカス状態を、前記第１波長の光による眼底観察の際に前記撮像素子から出力される信号を用いて検出するフォーカス検出手段と、
前記フォーカス検出手段による前記第１波長の光を用いたフォーカス状態の検出結果に基づいて、前記第２波長の光による前記眼底撮影像の合焦位置に前記フォーカシングレンズを移動させるフォーカス調整手段と、を有し、
前記アライメント制御手段による作動距離あわせの完了後に、前記フォーカス調整手段によるフォーカス調整が実行される請求項６記載の眼底撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、赤外光による眼底観察と、可視光による眼底撮影と、を行う眼底撮影装置が知られている。この種の装置において作動距離あわせは重要であり、作動距離あわせの状態を検出するために、角膜に投影されるアライメント指標像のピント状態を用いる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、眼底撮影装置の撮像素子上でのアライメント指標像のピント状態と眼底像のピント状態とが略一致するような所定の位置に、アライメント指標像は形成され、角膜へ投影される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、眼底観察の際に、赤外光によるアライメント指標（指標光束）を患者眼の角膜面に投影し、角膜面で反射されたアライメント指標像を眼底観察像と共に取得することで、アライメント指標像のピント状態を検出し、作動距離あわせが行われる。特許文献１に開示された装置では、赤外光による観察画像を撮像する撮像素子と、可視光による撮影画像を撮像する撮像素子と、が独立して設けられているので、アライメント指標像のピント状態が最も良好なときに、観察画像のみならず撮影画像においても適正な作動距離となるように各撮像素子の位置を設定しておくことができる。
【０００４】
また、眼底撮影装置として、可視域および赤外域に感度を有する撮像素子を有し、赤外域の光による眼底観察像と、可視域の光による眼底撮影像と、の両方を１つの撮像素子によって取得する装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０３６２７３号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４７８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
照明光の波長の差によって眼底観察像および眼底撮影像の結像面の位置にズレが生じるので、特許文献２のように眼底観察像と眼底撮影像との両方を１つの撮像素子によって取得する装置では、作動距離あわせにおいて眼底観察像と眼底撮影像とのピント状態がズレてしまう。このため、特許文献１のように、アライメント指標像と眼底観察像のピント状態が一致する光学系を採用し、アライメント指標像のぼけが最も抑制される位置へ作動距離あわせを行った場合、その作動距離あわせ後の作動距離は、眼底撮影像に関して良好な結像が得られる距離からズレてしまうと考えられる。
【０００７】
本発明は従来技術の問題点に鑑み、眼底観察像と眼底撮影像との両方を、１つの撮像素子によって取得するうえで、作動距離を精度よく調整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】
【０００８】
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。すなわち、本開示の第１態様に係る眼底撮影装置は、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影装置であって、可視域および赤外域に感度を有する撮像素子を有し、第１波長の光による眼底観察像と、前記第１波長とは異なる第２波長の光による眼底撮影像と、の両方を前記撮像素子によって取得する眼底観察・撮影光学系と、前記眼底観察・撮影光学系と前記被検眼との作動距離あわせに用いるアライメント指標を第１波長の光によって形成し、前記アライメント指標を前記被検眼の角膜へ投影する指標投影手段と、を備え、前記指標投影手段は、前記眼底観察・撮影光学系から前記被検眼までの距離が予め定められた適正作動距離となる場合において、前記アライメント指標を投影したときに前記アライメント指標の角膜反射がアフォーカルな光束となることが想定される第１位置に対し、前記第１波長と前記第２波長との波長差に応じた距離だけ離れた第２位置に、前記アライメント指標を形成する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、眼底観察像と眼底撮影像との両方を、１つの撮像素子によって取得するうえで、作動距離を精度よく調整できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る主要な光学系の概略図、および、比較例に係る光学系の概略図であって、実施形態におけるアライメント指標の形成位置を説明するための図である。
【図２】実施例に係る眼底カメラの外観図である。
【図３】実施例に係る眼底カメラの光学系を示した図である。
【図４】各種調整を行うときの眼底観察画像を示した図である。
【図５】実施例に係る眼底カメラの制御系を示した図である。
【図６】被検眼の撮影動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示における典型的な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１２】
＜眼底観察・撮影光学系＞
本開示に係る眼底撮影装置は、眼底の画像を撮像する。眼底撮影装置によって撮影される眼底の画像は、眼底の正面画像であってもよい。眼底撮影装置は、例えば、眼底観察・撮影光学系と、指標投影部と、を少なくとも有する。
【００１３】
眼底観察・撮影光学系は、第１波長の光による眼底観察像と第２波長の光による眼底撮影像との両方を、１つの撮像素子によって取得する。ここで、第１波長の光と第２波長の光とは波長が互いに異なる。例えば、眼底観察像を得るために用いる第１波長の光は赤外光であって、眼底撮影像を得るために用いる第２波長の光は可視光であってもよい。但し、この場合、撮像素子は、赤外域と可視域の両方に対して感度を持つ。撮像素子は、作動距離が適正な場合において、眼底と略共役な位置に配置される。
【００１４】
なお、作動距離は、眼底観察・撮影光学系から被検眼（詳細には、角膜前面）までの距離であり、例えば、眼底観察・撮影光学系に設けられた撮影絞りが、被検眼の瞳（瞳孔）と共役となる位置関係となる場合に、作動距離は適正となる。撮影絞りによって露光量が制限される。
【００１５】
また、眼底観察・撮影光学系は、対物光学系と、フォーカス調整部と、を有していてもよい。対物光学系は、光源から発せられた第１波長の光または第２波長の光による照明光を、被検眼の瞳孔を通じて眼底に導く。また、照明光の眼底反射光は、対物光学系を少なくとも介して撮像素子へ導かれる。
【００１６】
フォーカス調整部は、被検眼の視度に応じたフォーカス調整を行うために用いられる。フォーカス調整部は、光軸方向に関して移動可能なフォーカシングレンズを有してもよい。フォーカシングレンズは、モータ等のアクチュエータによって光軸方向に移動される。
【００１７】
＜アライメント機構＞
本実施形態における眼科撮影装置は、被検眼と眼底観察・撮影光学系との位置関係を調整するためのアライメント機構（調整機構）を有してもよい。アライメント調整機構は、眼底観察・撮影光学系を含む撮影部を、被検眼に対して移動させ、これにより、位置関係を調整するものであってもよい。
【００１８】
本実施形態において、アライメント機構は、少なくとも作動距離方向に関して被検眼と眼底観察・撮影光学系との位置関係を調整するものである。但し、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、アライメント機構は、作動距離方向の他に、被検眼と眼底観察・撮影光学系との上下左右方向の位置関係を変化させるものであってもよい。また、アライメント機構は、アクチュエータが設けられており、被検眼と眼底観察・撮影光学系との位置関係を制御信号に基づいて電動で調整するものであってもよい。
【００１９】
＜指標投影部＞
指標投影部は、眼底観察・撮影光学系と被検眼との作動距離あわせに用いるアライメント指標を、第１波長の光によって形成する。また、形成したアライメント指標を、被検眼の角膜へ投影する。このとき、アライメント指標の形成位置と被検眼とは、対物光学系を間に挟んでいてもよい。即ち、指標投影部は、対物光学系を介してアライメント指標を投影してもよい。アライメント指標は角膜面で反射され、アライメント指標像として眼底観察・撮影光学系を介して撮像素子へ導かれる。撮像素子に投影されたアライメント指標像は、作動距離あわせ（つまり、前後方向のアライメント）の他、上下左右方向のアライメントに用いられてもよい。アライメント指標は、眼底観察の際に角膜へ投影されてもよい。この場合、アライメント指標は、眼底観察像の照明光と同様に、第１波長の光によって形成されているので、アライメント指標像が重畳された眼底観察像を用いて、作動距離あわせなどのアライメントが行われてもよい。但し、作動距離合わせを行うために用いられるアライメント指標像は、必ずしも眼底観察像に対して重畳されている必要は無い。
【００２０】
ここで、図１を参照して、本実施形態におけるアライメント指標の形成位置について説明する。図１においては、撮影光おいて受光面と眼底とが共役関係にある場合におけるアライメント指標に関する光線を一点鎖線で示す。また、Ｉｃは、撮影光による眼底反射光の中間像面を示す。なお、ここでいうアライメント指標の形成位置とは、指標投影部が、光ファイバから発せられる光をアライメント指標として角膜へ投影するものであれば、光ファイバにおける出射端の位置であり、指標投影部が指標板の背面から光を照射することで角膜にアライメント指標を投影するものであれば、指標板の位置である。
【００２１】
図１に示した比較例では、第１位置にアライメント指標が形成されている。第１位置は、眼底観察・撮影光学系から被検眼までの距離（作動距離方向に関する距離）が予め定められた適正作動距離である場合において、アライメント指標の角膜反射がアフォーカル光束となるような位置である。この場合、眼底面（詳細には、０Ｄ眼の眼底面）の光軸中心からの第１波長の光と軌跡が一致するので、撮像素子上において、アライメント指標像と眼底観察像とのピント状態は略一致される。しかし、この場合、照明光の波長の差によって眼底観察像および眼底撮影像の結像面の位置にズレが生じるものの、眼底観察像と眼底撮影像とで撮像素子が共用されることから、眼底観察像と眼底撮影像との間で撮像面の位置を異ならせることはできない。故に、第１波長の光によるアライメント指標像のぼけが最小となる作動距離は、第２波長の光による眼底撮影像の取得に関して必ずしも適正な作動距離ではなく、眼底撮影像において、ケラレの影響、フレア、および、ぼけ、等が生じやすくなることが考えられる。
【００２２】
これに対し、本実施形態においては、アライメント指標が、第１位置から離れた第２位置に形成されている。第１位置から第２位置へは、第１波長の光と第２波長の光との波長差に応じた距離だけ離れている。  本実施形態では、第２位置においてアライメント指標を形成し、角膜へ投影することで、第１波長の光によるアライメント指標像のぼけが最小となるように作動距離を調整することで、第2波長の光による眼底撮影像の取得に関して適正な作動距離へと調整される。但し、本実施形態において、アライメント指標像と眼底観察像とは、互いのピント状態が一致しない。
【００２３】
なお、フォーカシングレンズが眼底観察・撮影光学系に設けられている場合、本実施形態において、アライメント指標の形成位置である第２位置は、フォーカシングレンズが０Ｄ眼と対応する位置にある場合において、アライメント指標の角膜反射光が撮像素子上に結像する位置に設定されていてもよい。
【００２４】
＜アライメント検出部＞
本実施形態の眼底撮影装置は、アライメント検出部を有していてもよい。アライメント検出部は、眼底観察・撮影光学系と被検眼との作動距離あわせの状態を、第１波長による眼底観察の際に撮像素子から出力される信号に基づいて検出する。この場合、アライメント指標像は眼底観察像に対して重畳されているので、観察画像に対する画像処理等によって、アライメント指標像を検出し、そのぼけの量を解析する。このようなアライメント検出部は、例えば、画像処理装置であってもよいし、眼科撮影装置のプロセッサであってもよい。
【００２５】
ここで、眼科撮影装置は、各部を駆動する制御部を有していてもよい。制御部は、アライメント検出部による第１波長の光を用いた状態の検出結果に基づいて、アライメント指標像のぼけが最小となるように、アライメント機構を駆動制御して作動距離あわせを行ってもよい。この場合、眼底撮影画像を良好に撮影できる作動距離へ、自動的に調整される。アライメント指標像が重畳された眼底観察像を用いて検者が手動で作動距離あわせを行う場合、上記のとおり、アライメント指標像と眼底観察像とはピント状態が異なっているので、不慣れな検者は、操作に戸惑いを覚える可能性がある。しかし、作動距離あわせが自動化されることで、検者を戸惑わせるおそれのある操作を省略できる。
【００２６】
＜フォーカス調整＞
本実施形態の眼底撮影装置は、フォーカス検出部を有してもよい。フォーカス検出部は、撮像素子に対する眼底のフォーカス状態を、第１波長の光による眼底観察の際に撮像素子から出力される信号を用いて検出する。フォーカス検出部は、例えば、眼底撮影装置の制御部によって兼用されてもよい。
【００２７】
フォーカス状態を検出する手法には、種々の既知の手法が用いられてもよい。例えば、フォーカス状態はコントラストと相関があることが知られており、眼底画像のコントラスト情報に基づいてフォーカス状態を検出することができる。また、スプリット指標と称する指標を、眼底観察・撮影光学系の投光系から眼底へ投影し、スプリット指標の分離・合致状態に基づいて、フォーカス状態を検出する手法も知られており、当該手法が用いられてもよい。
【００２８】
本実施形態において、制御部は、第１波長の光を用いたフォーカス状態の検出結果に基づいて、第２波長の光による眼底撮影像の合焦位置にフォーカシングレンズを移動させるフォーカス調整処理を実行してもよい。例えば、スプリット指標を用いる場合、眼底観察時においてスプリットが合致するフォーカス位置が、第２波長の光による眼底撮影像の合焦位置となるように、予め設定されていてもよい。眼底観察時にスプリットが合致するようにフォーカス状態が調整されることで、第２波長の光による眼底撮影像の合焦位置へ調整される。被検眼と眼底観察・撮影光学系との距離に応じて合焦状態は変化してしまうので、このようなフォーカス調整は、作動距離あわせの完了後に実行されることが好ましい。
【００２９】
近視眼および遠視眼に対してフォーカス調整が適正に行われた場合、アライメント指標像はボケてしまう。眼底撮影装置は、フォーカス調整完了時におけるアライメント指標像を記憶し、そのときのボケの状態が維持されるように、その後のアライメント自動調整（又はトラッキング）を実行してもよい。
【００３０】
＜実施例＞
以下、図２〜図６を参照し、眼科撮影装置の一実施例である眼底カメラ１を説明する。眼底カメラ１は、眼底の正面画像を、赤外光（実施例における第１波長の光）または可視光（実施例における第２波長の光）で取得するために利用される。
【００３１】
図２を参照し、眼底カメラ１の外観構成を説明する。
【００３２】
本実施形態の眼底カメラ１は、撮影部３を有する。撮影部３は、図３で示す光学系を主に有する。眼底カメラ１は、基台７、駆動部８、顔支持ユニット９、および、顔撮影カメラ１１０を有し、これらを用いて、被検眼Ｅと撮影部３との位置関係が調整される。
【００３３】
駆動部８は、基台７に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向であり、換言するなら作動距離）に移動できる。また、駆動部８は、更に、撮影部３を、駆動部８上で被検眼Ｅに対して３次元方向に移動させる。駆動部８には、予め定められた各可動方向に駆動部８または撮影部３を移動させるためのアクチュエータを有しており、制御部８０からの制御信号に基づいて駆動される。顔支持ユニット９は、被検者の顔を支持する。顔支持ユニット９は基台７に固定されている。
【００３４】
顔撮影カメラ１１０は、撮影部３に対する位置関係が一定となるように、筐体６に固定されている。顔撮影カメラ１１０は、被検者の顔を撮影する。制御部１００は、撮影された顔画像から被検眼Ｅの位置を特定し、駆動部８を駆動制御することで、特定した被検眼Ｅの位置に対して撮影部３を位置合わせする。
【００３５】
また、眼底カメラ１は、モニタ１２０を更に有している。モニタ１２０には、眼底観察像、診断像（眼底撮影像）、前眼部観察像等が表示される。
【００３６】
＜光学系＞
次に、図３を参照して、眼底カメラ１の光学系を説明する。眼底カメラ１は、眼底照明光学系１０、眼底観察・撮影光学系２０、アライメント指標投影光学系６０、スプリット指標投影光学系５０、および、前眼部観察光学系３０を有する。
【００３７】
＜眼底照明光学系＞
眼底照明光学系１０は、赤外光または可視光を眼底Ｅｒの撮影範囲に対して照明する。眼底照明光学系１０は、撮影照明光学系１０ａと、観察照明光学系１０ｂと、を含む。撮影照明光学系１０ａは、眼底Ｅｒに撮影光（眼底撮影用の照明光）を投光するために用いられる。本実施例では、撮影光として可視光が用いられる。観察照明光学系１０ｂは、眼底Ｅｒに観察光（眼底観察用の照明光）を投光するために用いられる。なお、本実施例では、観察光として赤外光が用いられる。
【００３８】
実施例において、撮影照明光学系１０ａは、撮影光源９１、コンデンサレンズ１１、リングスリット１４、リレーレンズ１５、黒点板１６、リレーレンズ１７、孔あきミラー１８、および対物レンズ２１を含む。
【００３９】
また、本実施例の撮影照明光学系１０ａは更に、観察照明光学系１０ｂとの光路結合部として、ダイクロイックプリズム１３を有する。撮影光源９１は、撮影光の光源であって可視光を発する。撮影光源９１はフラッシュ光（換言するなら閃光でありパルス光）を出射できる。撮影光源９１としてフラッシュランプ、ＬＥＤ（白色ＬＥＤ）等が用られてもよい。
【００４０】
ダイクロイックプリズム１３は、コンデンサレンズ１１とリングスリット１４の間に配置されている。ダイクロイックプリズム１３は、撮影光源９１からの光（可視光）を透過して、観察光源９２からの光（赤外光）を反射する。リングスリット１４は、被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置に配置されている。
【００４１】
撮影光源９１を発した撮影光は、コンデンサレンズ１１、ダイクロイックプリズム１３を経て、リングスリット１４に照射される。リングスリット１４の開口部を通過した撮影光が、リレーレンズ１５、黒点板１６、および、リレーレンズ１７を経て、孔あきミラー１８で反射される。孔あきミラー１８で反射された撮影光は、対物レンズ２１を介して被検眼Ｅに照射される。このとき、作動距離が適正に調整されていれば、照明光は、被検眼Ｅの瞳孔において、リング形状で一旦集光する。瞳孔に集光した撮影光は眼底Ｅｒに向かうにつれて拡散されて眼底Ｅｒを照明する。このようにして撮影光（可視光）による被検眼Ｅの眼底Ｅｒの照明が行われる。
【００４２】
本実施例において、観察照明光学系１０ｂは、観察光源９２とコンデンサレンズ１２を含む。また、観察照明光学系１０ｂは、ダイクロイックプリズム１３から対物レンズ２１までの光学系を、撮影照明光学系１０ａと共用する。観察光源９２は赤外光（中心波長８８０ｎｍ）を発する。観察光源９２は連続光を出射できる。観察光源９２としてＬＥＤ（赤外ＬＥＤ）、電球（ハロゲンランプ等）等が用いられてもよい。観察光源９２から出射される観察光は、コンデンサレンズ１２を介してダイクロイックプリズム１３で反射し、リングスリット１４へ導かれる。以降は、撮影光と同様の経路で眼底へ照射される。
【００４３】
＜眼底観察・撮影光学系＞
次に、眼底観察・撮影光学系２０を説明する。本実施形態の眼底観察・撮影光学系２０は、赤外光による眼底観察像と、可視光による眼底撮影像と、を１つの撮像素子９３によって撮影する。撮像素子９３は、赤外光および可視光の両方に感度を有している。
【００４４】
眼底観察・撮影光学系２０は、撮像素子９３を有し、更に、対物レンズ２１、撮影絞り２２、フォーカシングレンズ２３、および、結像レンズ２４を有する。撮影絞り２２は、孔あきミラー１８の開口近傍に配置されている。撮影絞り２２には円形状の開口部が形成されている。撮影絞り２２の開口部の中心を光軸Ｌ１が通る。フォーカシングレンズ２３は、被検眼Ｅの視度に応じたフォーカス調整を行うために利用される。詳細には、眼底Ｅｒと受光素子９３とを共役な位置関係にするために用いられる。フォーカシングレンズ２３は移動機構８６によって、光軸Ｌ１に沿って移動され、眼底像の合焦位置（フォーカス状態）を変更する。本実施形態の撮像素子９３は、眼底Ｅｒと共役な位置に配置されている。撮像素子９３は２次元ＣＣＤ等の２次元受光素子であってもよい。
【００４５】
撮影光または観察光の眼底反射光は、対物レンズ２１、撮影絞り２２、フォーカシングレンズ２３、結像レンズ２４を経由して、撮像素子９３上に集光する。ここで、撮影光と観察光とには波長に差があるので、本実施例の眼底観察・撮影光学系２０では、撮影光による眼底反射光と観察光による眼底反射光との両者を同時に、撮像素子９３の受光面上に結像させることは困難である。
【００４６】
＜アライメント指標投影光学系＞
アライメント指標投影光学系６０は、作動距離あわせに用いられるアライメント指標を、被検眼Ｅの角膜へ投影する。アライメント指標投影光学系６０は、指標生成部６１を有する。本実施例において指標生成部６１は、光軸Ｌ１を挟んで左右対称な位置に投影される、２つのアライメント指標を生成する。本実施例において指標生成部６１は、光源６１ａと、ファイバ６１ｂと、をそれぞれ２つずつ有する。図３（ａ），（ｂ）に、指標生成部６１を拡大して示す。なお、図３（ａ）は、被検眼側からみた正面図であり、図３（ｂ）は側面図である。光源６１ａは、観察光源９２と略同波長の赤外光を出射する。光源６１ａには、ＬＥＤが用いられてもよい。ファイバ６１ｂは、光源６１ａに入射端を向けると共に、出射端を被検眼側に向けて配置される。ファイバ６１ｂは、撮影絞り２２の開口の外側であって、光軸Ｌ１から左右方向に離れた位置に配置される。本実施例では、ファイバ６１ｂの出射端の位置が、指標生成部６１によってアライメント指標が形成される位置となる。
【００４７】
ファイバ６１ｂの出射端の位置（つまり、アライメント指標が形成される位置）は、眼底観察・撮影光学系２０から被検眼Ｅまでの距離が予め定められた適正作動距離である場合において、観察光に関して角膜表面および角膜中心の中間位置と共役な位置である第１位置を基準に設定されている。詳細には、ファイバ６１ｂの出射端の位置は、第１位置に対して、観察光と撮影光との波長差に応じた距離だけ離れた第２位置に設定されている。第２位置は、第１位置に対して撮像素子９３側であり、フォーカシングレンズ２３が０Ｄ眼と対応する位置にある場合において、アライメント指標の角膜反射光が撮像素子９３の受光面上に結像する位置である。
【００４８】
アライメント指標が角膜へ投影されると、例えば、図４に示すような、アライメント指標像ＷＤが重畳された観察画像が得られる。
【００４９】
＜眼底観察・撮影光学系の機差を考慮した取付調整＞
眼底観察・撮影光学系には、合焦位置に機差（機体毎の誤差）が存在することが考えられる。当該機差の影響を軽減するために、眼底観察・撮影光学系２０に対して指標生成部６１を取り付けた状態で、指標生成部６１の取付位置を調整可能であってもよい。例えば、指標生成部６１を光軸Ｌ１方向に移動し、再度固定する図示無き調整機構を有していてもよい。
【００５０】
＜スプリット指標投影光学系＞
スプリット指標投影光学系５０は、フォーカス状態を把握するために用いられる。スプリット指標投影光学系５０は、赤外光源５１と、指標板５２と、偏角プリズム５３と、投影レンズ５４と、スポットミラー５５と、を備える。スポットミラー５５は、スプリット棒５６の先端に設けられている。本実施形態において、スポットミラー５５は、観察光源９２から被検眼Ｅに観察光を照射する場合に、照明光学系１０の光路上に挿入される。このとき、照明光学系１０の光束の一部が、スプリット棒５６によって遮られるので、被検眼Ｅの眼底に、スプリット棒５６の影（指標像Ｋ）が投影される。一方、撮像光源１４から被検眼Ｅに可視光を投光する場合は（即ち、眼底画像の静止画像を撮像する場合は）、ロータリーソレノイド５７の軸が回転されて、スポットミラー５５と共にスプリット棒５６が、光路外に退避される。よって、この場合は、スプリット棒５６の影が被検眼Ｅの眼底に投影されない。赤外光源５１、スリット指標板５２、偏角プリズム５３、投影レンズ５４、スポットミラー５５、及び、スプリット棒５６は、移動機構８７によって移動される。移動機構８７は、フォーカシングレンズ２３を移動させる移動機構８６と連動する。これによって、スプリット棒５６（即ち、指標像Ｋを形成する指標）を、被検眼Ｅの眼底と共役な位置に配置できる。
【００５１】
赤外光源５１は、本実施形態では、眼底観察の際に点灯される。赤外光源５１から出射された光束は、スリット指標板５２に形成されたスリットを通過することによって、スプリット視標像を形成する。そして、スリットを通過した光束は、偏角プリズム５３、および、投影レンズ５４を経て、スポットミラー５５へ導かれる。スポットミラー５５は、照明光学系１０の光路に対して斜めに傾けられている。このため、スポットミラー５５によって赤外光源５１からの光束は反射され、黒点板１６、リレーレンズ１７、孔あきミラー１８、および、対物レンズ２１を経て、眼底Ｅｒ上に投影される。そして、被検眼Ｅの眼底上に投影されたスプリット指標像は、撮像素子９３によって、眼底観察像と共に撮像される。その結果、図４（ａ），（ｂ）に示すように、被検眼Ｅの眼底像と共に、スプリット視標像ＳＰ１，ＳＰ２と、スプリット棒５６の指標像Ｋとが、画像内に写りこむ。なお、図４において、Ｆは、撮影絞り２２に囲まれた領域を示す。
【００５２】
ここで、図４を参照して、スプリット視標像ＳＰ１，ＳＰ２の役割について説明する。図４（ａ）に示すように、眼底のフォーカスが合っていないときは、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２は分離した状態で眼底に投影される。一方、図４（ｂ）に示すように、フォーカスが合っているときは、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２は並んだ状態で投影される。このため、眼底カメラ１では、眼底画像内のスプリット視標像ＳＰ１，ＳＰ２が並ぶようにフォーカスを調節することで、眼底カメラ１のピントを眼底にあわせることができる。なお、本実施形態では、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２が並んだ状態で眼底に投影される場合は、被検眼Ｅの眼底と共役な位置にスプリット棒５６が配置される。なお、本実施例では、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２の合致・分離によって示されるフォーカス状態は、眼底観察像におけるフォーカス状態とはあえてズラされて設定されている。詳細には、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２の合致・分離によって示されるフォーカス状態は、眼底撮影像におけるフォーカス状態を示すように、偏角プリズム５３等が設けられている。
【００５３】
＜前眼部観察光学系＞
前眼部観察光学系３０は被検眼Ｅの前眼部正面像を撮影する。前眼部観察光学系３０は、対物レンズ２１を、眼底観察・撮影光学系２０等と共用している。前眼部観察光学系３０は、眼底観察・撮影光学系２０の光路上に挿脱されるダイクロイックミラー３１を光路分岐部として有しており、ダイクロイックミラー３１を挿入することによって導かれる独立光路には、フィールドレンズ３２、ミラー３３、絞り３４、リレーレンズ３５、および、撮像素子３７が配置されている。撮像素子３７は、前眼部（例えば瞳孔）と光学的に共役な位置に配置されている。撮像素子３７は赤外域の感度を有する。なお、眼底カメラ１は、前眼部観察用の赤外光を発する光源３６を有している。
【００５４】
被検眼Ｅからの光（例えば、光源３６を発した光の前眼部での反射光）は、対物レンズ２１を介した後にダイクロイックミラー３１で反射する。ダイクロイックミラー３１で反射した光は、フィールドレンズ３２を介した後にミラー３３で反射する。ミラー３３で反射した光は、絞り３４、リレーレンズ３５の順で介して受光素子９６に集光する。本実施形態の制御部８０は、被検眼Ｅの前眼部Ｅａを観察する際には光源３６を点灯して、前眼部を撮像素子３７で撮像する。つまり、本実施形態では、光源３６と前眼部観察光学系４０とを組合せて、赤外光による前眼部像を撮影する。本実施例では、ダイクロイックミラー３１が光軸Ｌ１上に挿入された状態で、前眼部観察が行われる。なお、本実施例の前眼部観察光学系３０は一例に過ぎず、他の光学系とは独立した光路で前眼部を撮像してもよい。
【００５５】
なお、本実施例において、ダイクロイックミラー３１（波長選択性ミラー）は、対物レンズ２１と孔あきミラー１８の間において設けられる。ダイクロイックミラー３１は光路分岐部材である。本実施形態のダイクロイックミラー３１は、眼底観察用の波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下の光を透過して、前眼部観察用の波長（中心波長９４０ｎｍ）の光を反射する特性を有する。
【００５６】
本実施形態のダイクロイックミラー３１には挿脱機構８５が接続されている。ダイクロイックミラー３１は挿脱機構８５により、光軸Ｌ１上に挿脱可能である。本実施形態のダイクロイックミラー３１は、観察時（眼底観察時、前眼部観察時）には光軸Ｌ１上に挿入されて、眼底撮影時には光軸Ｌ１上から離脱される。ダイクロイックミラー３１を光軸Ｌ１上に配置したまま、眼底撮影像が撮影されてもよい。
＜固視標呈示光学系＞
また、本実施例の眼底カメラ１は、図示無き固視標呈示光学系を有してもよい。固視標呈示光学系は、光軸Ｌ１を介して、被検眼Ｅに固視標を投影する。
＜制御系＞
次に、図５を参照し、眼底カメラ１の制御系を説明する。眼底カメラ１における各種処理は、制御部１００によって実行される。制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。
【００５７】
本実施例において、制御部１００は、不揮発性メモリ１０１と接続されている。不揮発性メモリ１０１は、非一過性の記憶媒体である。例えば、ＵＳＢメモリ、フラッシュＲＯＭ等が、不揮発性メモリ１０１として使用されてもよい。不揮発性メモリ１０１には、眼底カメラ１の撮影に関するパラメータ、撮影動作を規定するプログラム等が記憶されていてもよい。また、眼底カメラ１で撮影された眼底画像が、不揮発性メモリ１０１へ記憶されてもよい。
【００５８】
また、制御部１００は、駆動部８、各種光源３６、５１、６１ａ、９１、９２、ロータリーソレノイド５７、移動機構８６、８７、撮像素子３７、９７、顔撮影カメラ１１０、モニタ１２０等の各部と電気的に接続される。これにより、制御部１００は、各部に対して制御信号を発したり、各部で取得されたデータを読み出して処理すること等ができる。
＜撮影動作＞
次に、図６のフローチャートを参照して、眼底カメラ１における撮影動作を説明する。
【００５９】
眼底カメラ１は、被検者の顔が顔支持部９に対して配置され、顔検出カメラ１１０の撮影範囲に含まれることによって、自動的に左右眼に対する撮影動作がスタートしてもよい。
【００６０】
初めに、制御部１００は、顔カメラ１１０によって取得される被検者の顔画像に基づいて、被検眼Ｅに対する眼底観察・撮影光学系２０のアライメントを実行する（Ｓ１）。即ち、制御部１００は、顔画像に含まれる左右眼の一方の位置を検出し、その位置情報に基づいて駆動部８を駆動させる。これにより、前眼部観察光学系３０による前眼部観察が可能な位置まで、撮影部３の位置を調整する。
【００６１】
次に、制御部１００は、前眼部観察光学系３０によって取得される前眼部正面画像に基づいて、被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系２０とのアライメントを実行する（Ｓ２）。例えば、制御部１００は撮像素子３７からの信号に基づいて、前眼部観察像における瞳孔中心が画像中心と略一致するように撮影部３を上下左右方向へ移動させ、更に、前眼部における所定の組織（例えば、瞳孔）にピントが合うように撮影部３を前後方向へ移動させる。ここで、本実施例の眼底カメラ１は、前眼部観察光学３０のピントが前眼部における所定の組織（例えば、瞳孔）に合致することで、被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系２０との距離が適正作動距離付近の値となるように撮像素子３７の位置などが設定されている。なお、上記の手法に限られるものではなく、前眼部アライメント指標を前眼部へ投影し、この前眼部アライメント指標を用いて前眼部正面画像に基づく被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系２０との位置合わせが実行されてもよい。制御部１００は、前眼部正面画像に基づく被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系２０との位置関係を調整する間、ダイクロイックミラー３１を挿入し、調整完了後に退避させる。
【００６２】
前眼部正面画像に基づくアライメント（Ｓ２）の完了後、眼底観察画像に基づくアライメントが実行される（Ｓ３）。その際、制御部１００は、観察光源９２および、指標生成部６１の光源６１ａを点灯させ、撮像素子９３からの信号に基づいて赤外光による眼底観察像を取得する。前述の通り、眼底観察像には、角膜によって反射されたアライメント指標像が重畳される。制御部１００は、アライメント指標像のピント状態を検出しつつ、被検眼Ｅに対して撮影部３を作動距離方向に移動させ、アライメント指標像のぼけが最小となる、被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系との距離を探索する。その結果確認されたアライメント指標像のぼけが最小となる距離が、予め定められた適正作動距離と略一致したものとなる。制御部１００は、被検眼Ｅと眼底観察・撮影光学系との距離を、アライメント指標像のぼけが最小となる距離へ調整する。このとき、角膜表面と角膜曲率中心との中間点に対する共役位置（第１位置）から離れた第２位置にアライメント指標は形成されているので、眼底観察像のピント状態とアライメント指標像のピント状態は一致しない。結果、アライメント指標像のぼけが最も少ない位置において、眼底観察像は大きくぼけた像となり得る。しかし、アライメント指標が形成される第２位置は、第１位置に対して撮影光と観察光との波長の差に応じた間隔だけ離れており、アライメント指標像のぼけが最も少ない位置において、眼底で反射された撮影光（可視光）が、撮像素子９３の受光面上に良好に結像されやすくなる。
【００６３】
眼底観察画像に基づくアライメントの完了後（Ｓ３）、制御部１００は、視度補正を実行する（Ｓ４）。本実施例では、スプリット棒５６が観察光の投光光路に挿入されるようにロータリーソレノイド５７を回転させる。そして、制御部１００は、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２の合致・分離に基づいて、フォーカシングレンズ２３およびスプリット棒５６等を移動させ、フォーカス状態を調整する。本実施例では、スプリット指標像ＳＰ１，ＳＰ２が合致するようにフォーカス状態が調整されることで、撮影光による眼底反射光を撮像素子９３の受光面に結像させるためのフォーカス調整が適正に行われる。フォーカス調整後、制御部１００は、スプリット棒５６を退避させ、観察光源９２を消灯する。
【００６４】
制御部１００は、次に、撮影光源９１を発光させ、眼底撮影像を撮影する（Ｓ５）。前述の通り、本実施例の眼底カメラ１によれば、撮影光による眼底反射光が良好に撮像素子９３の受光面上で結像するように、作動距離およびフォーカス状態の調整が行われているので、ケラレの影響、フレア、および、ぼけ、が抑制された眼底撮影像を撮影画像として、得ることができる。また、本実施例では、眼底観察の際に、眼底観察像のぼけを許容しつつ、撮影光による眼底反射光が良好に撮像素子９３の受光面上で結像するように、作動距離あわせ、および、フォーカス調整が行われる。このため、本実施例の撮影装置１は、眼底観察から眼底撮影に移行する際に、作動距離あわせ、および、フォーカスの状態の補正が行われる装置に対し、速やかに撮影動作を完了させることができる。
【００６５】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びこれと均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６６】
１  ：眼底撮影装置
１０：眼底照明光学系
２０：眼底観察・撮影光学系
６０：アライメント指標投影光学系
８０：制御部
８４：不揮発性メモリ
９３：撮像素子
Ｅ  ：被検眼
Ｅｒ：眼底
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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