(57)【要約】  眼の画像を提供する装置及び方法を開示する。本発明の実施形態では、照射経路に焦点インデクス光学アセンブリ及び第１のジオプトリ補償器を設け、イメージング経路にセンサ及び第２のジオプトリ補償器を設ける。第１のジオプトリ補償器及び第２のジオプトリ補償器を調整して、焦点インデクス光学アセンブリからの焦点インデクスに基づき、焦点を合わすことができる。【選択図】  図７
2015510822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射経路と、
イメージング経路と、
前記イメージング経路内のセンサと、
前記照射経路内の焦点インデクス光学アセンブリと、
前記照射経路内の第１のジオプトリ補償器と、
前記イメージング経路の第２のジオプトリ補償器とを備え、前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器が連携して、前記センサにフォーカスされた画像を提供する眼のイメージング装置。
【請求項２】
前記イメージング経路内にフォーカスレンズを備え、前記フォーカスレンズは、前記焦点インデクス光学アセンブリと同時に移動するように連結され、前記第１及び第２のジオプトリ補償器と協働して、前記センサにおいて、フォーカスされた画像を結像する請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記焦点インデクス光学アセンブリは、前記センサと同時に移動するように連結され、前記第１及び第２のジオプトリ補償器と協働して、前記センサにおいて、フォーカスされた画像を結像する請求項１記載の装置。
【請求項４】
眼の表面反射を除去する少なくとも１つのドットプレートを更に備える請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのドットプレートは、前記第２のジオプトリ補償器の設定に対応する固定された位置に配置されている請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのドットプレートは、前記第２のジオプトリ補償器の設定に対応する位置に移動する請求項４記載の装置。
【請求項７】
眼の瞳孔と角膜との間の位置に対応する前記照射経路内の平面に配置された環状アパーチャを更に備える請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器は、ニュートラルである請求項１記載の装置。
【請求項９】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器は、負のＤＣレンズである請求項１記載の装置。
【請求項１０】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器は、正のＤＣレンズである請求項１記載の装置。
【請求項１１】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器は、レンズスライダである請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記レンズスライダは、Ｖ字状アセンブリと一体に形成されている請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器は、可調整レンズである請求項１記載の装置。
【請求項１４】
前記可調整レンズは、手動、自動、機械的、又は電子的可調整レンズ、液体レンズ又は平凸レンズである請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記センサは、多帯域センサである請求項１記載の装置。
【請求項１６】
眼の画像を提供する方法において、
照射経路に焦点インデクス光学アセンブリ及び第１のジオプトリ補償器を設けるステップと、
イメージング経路にセンサ及び第２のジオプトリ補償器を設けるステップと、
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器を調整して、前記焦点インデクス光学アセンブリからの焦点インデクスに基づいて、焦点を合わせるステップとを有する方法。
【請求項１７】
前記第１のジオプトリ補償器及び前記第２のジオプトリ補償器を調整するステップは、前記照射経路内で第１のスライダを位置決めするステップと、前記イメージング経路内で第２のスライダを位置決めするステップとを含む請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１２年３月２１日に出願された米国仮出願番号第６１／６１３，９１９号及び２０１３年３月１４日に出願された米国非仮出願番号第１３／８３０，１１３号の優先権を主張し、これらは、引用によって全体が本出願に援用される。
【０００２】
技術分野
本発明は、眼の撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の眼底カメラ（fundus camera）では、焦点インデクス（focus index）、例えば、図１Ａ〜図１Ｃに示すようなスプリットバーパターン（split-bar pattern）は、通常、暗赤色から近赤外線（Near Infra Red：ＮＩＲ）の波長範囲の光源を用いてスリットを照射する焦点インデクス投写システムによって生成される。焦点インデクス投写システムは、ビームスプリッタ又はフリップミラー（シャッタ）を介して、眼底照射経路に分岐する（例えば、米国特許公報第３，９２５，７９３Ａ号及び米国特許公報４，２８３，１２４Ａ号参照）。この他、焦点インデクス経路を眼底照射経路に分岐させる手法として、眼底に対応する格納式のスティック（又はスポット）ミラーに焦点インデクスを投写する手法がある（例えば、米国特許公報第４，４１２，７２８Ａ号及び米国特許公報第４，４００，０７０Ａ号参照）。この場合、照射ビームが接眼レンズ及び眼を通過した後に、被験者の眼の眼底部において、スプリットバーパターンを再結像する。観察又は整列を目的として焦点インデクスが重ねられた眼底の映像は、眼、接眼レンズ、アパーチャ及びイメージングレンズシステムを通過して、画像センサによって捕捉され、モニタ（図示せず）上に表示できる。図１Ａは、焦点が合ったスプリットバーパターン３０を示しており、図１Ｂ及び図１Ｃは、焦点が外れたスプリットバーパターン３０を示している。
【０００４】
オペレータは、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、モニタ画像３２上に表示されたスプリットバーの画像／焦点パターン３０の２つの片半分の整列を評価することによって、焦点の度合いを判断する。焦点設定が正しい場合、図２Ａに示すように、スプリットバー画像３０の２つの片半分が整列する。この他の場合、図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、焦点ぼけの方向及び量に応じて、スプリットバーパターン３０に整列誤差が生じ、２つのバーが互いから離れる。オペレータが焦点インデクスを整列させることによって焦点調整を行い、画像取得をトリガすると、眼底カメラの制御システムは、眼底及び焦点インデクス照射の両方のＮＩＲ光源を消灯し、格納式のスティックミラーを主照射経路から撤収した後、照射のためのフラッシュ光（白色光）を点灯して、カラー眼底画像（静止画像）を捕捉する。
【０００５】
システム設計における技術的制約のために、従来の眼底カメラの（フォーカスレンズ又はセンサの何れかを移動させることによる）連続的なフォーカス調整が可能な総ジオプトリ範囲は、通常３０ジオプトリ未満であり、重度の屈折異常を有する患者に対しては不十分である。したがって、重度の屈折異常を有する患者を検査する場合、通常、手動により又は自動的に従来の眼底カメラのイメージング経路内にジオプトリ補償（Diopter Compensation：ＤＣ）レンズを挿入し、ジオプトリ補正を行う。この手法によって、カメラの公称ジオプトリ範囲を広げ、より広いジオプトリ範囲をカバーして眼底画像を捕捉することができるが、この画像の焦点は、最適ではないことがある。また、ＤＣレンズを使用した場合、焦点インデクス用のサブアセンブリ（組立部品：subassembly）の移動範囲は、イメージング経路のフォーカス調整用のサブアセンブリに比べて、限定される。
【０００６】
従来のイメージャの具体例を図３Ａ〜図３Ｃに示す。図３Ａに示すように、光は、リレーレンズ１３に入射する。リレーレンズ１３は、光源からの光を眼１００に結像し、焦点インデクス照射ビームのためのコリメートレンズとして機能できる。そして、リレーレンズ１３からの光は、焦点インデクスアセンブリ９に入射し、焦点インデクスアセンブリ９は、ジオプトリ範囲に亘って移動することができる。焦点インデクスアセンブリ９は、図１Ａ〜図１Ｃに示すようなスプリットバー画像を形成する。焦点インデクスアセンブリ９からの光は、ドットプレート２１に入射する。ドットプレート２１は、接眼レンズ１からの表面反射を除去するために、眼底カメラにおいて一般的に用いられている。ドットプレート２１からの光は、折り畳みミラー７、レンズグループ６、角膜絞り１７（cornea diaphragm）、穴あきミラー２（perforated mirror）及び接眼レンズ１を経由して、眼１００に入射する。眼１００からの反射光は、穴あきミラー２及び開口絞り３を経由して、フォーカスレンズ４ａに入射する。フォーカスレンズ４ａは、ジオプトリ範囲に亘って移動できる。そして、フォーカスレンズ４ａからの光は、リレーレンズシステム４を介して、センサ５に入射する。
【０００７】
図３Ａに示すように、フォーカスレンズ４ａ及び焦点インデクスアセンブリ９は、何れも−１０Ｄから＋１０Ｄのジオプトリ範囲内で連続的に移動できる。ここで、図３Ｂに示すように、開口絞り３とフォーカスレンズ４ａとの間に負のＤＣレンズ２２ｂを挿入した場合、イメージング経路内のジオプトリ範囲は、−２５Ｄ〜−５Ｄの範囲に拡張されるが、照射経路の範囲は、−１０Ｄ〜＋１０Ｄに限定されたままである。同様に図３Ｃに示すように、開口絞り３とフォーカスレンズ４ａとの間のイメージング経路に正のＤＣレンズ２２ｃを挿入した場合、イメージング経路のジオプトリ範囲は、＋５Ｄ〜＋２５Ｄの範囲に拡張されるが、照射経路の範囲は、−１０Ｄ〜＋１０Ｄに限定されたままである。
【０００８】
図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、正常な範囲内の眼における、図３Ａに示すＤＣレンズがないカメラの焦点を微調整した後のスプリットバー３０を示している。図４Ｂは、図３Ｂに示すイメージング経路内の負のＤＣレンズ２２ｂによる粗い焦点調整の後の重度の近視の眼におけるスプリットバー３０を示している。図４Ｃは、図３Ｃに示す正のＤＣレンズ２２ｃによる粗い焦点調整の後の重度の遠視を有する眼を示している。
【０００９】
このジオプトリ範囲は、イメージング経路のジオプトリ範囲に適合しないことがあるため、焦点インデクスは、正確な焦点調整のための指示を提供できず（図４Ｂ及び図４Ｃ）、したがって、焦点インデクスサブアセンブリ９は、通常、混乱を防ぐために照射経路から撤収され、オペレータは、焦点インデクスの補助なしで焦点調整を実行する。したがって、重度の屈折異常の場合、連続的な焦点微調整ができなくなる。
【００１０】
重度の屈折異常の眼を検査するために無散瞳眼底カメラを用いる場合、観察の間、近赤外（Near Infrared：ＮＩＲ）光源が使用され、観察モードにおけるＮＩＲビデオ画像と、補足されたカラー画像（静止画像）との間で焦点がずれるため、捕捉されるカラー眼底画像の品質は、更に低下する。この問題を解決する１つの手法は、米国特許公報第７，８３７，３２９Ｂ２号に開示されており、ここでは、ＤＣレンズがイメージング経路に挿入された際に、焦点インデクスサブアセンブリの移動範囲を大きくするために、偏光ビームスプリッタ（Polarization Beam-Splitter：ＰＢＳ）と、焦点インデクスサブアセンブリとの間に、より大きい空間が確保される。しかしながら、この手法は、空間が非常に限られているコンパクトなシステム設計に適していない。また、この特許文献に開示されている他の手法では、ＰＢＳと焦点インデクスサブアセンブリとの間の空間に追加的な補正レンズを挿入して、焦点インデクスサブアセンブリの移動量を低減する。しかしながらこの手法では、ジオプトリスケールが大きい強力な補正レンズが必要であり、コンポーネント公差及びアラインメント誤差に対する感度が不必要に高まってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、イメージング経路及び照射経路の両方において、拡張されたジオプトリ範囲を用いて、より良好な連続的な焦点微調整を行うことができるシステム及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の幾つかの実施形態では、眼のイメージング装置を提案する。本発明の幾つかの実施形態に基づく眼のイメージング装置は、照射経路（illumination path）と、イメージング経路（imaging path）と、イメージング経路内のセンサと、照射経路内の焦点インデクス光学アセンブリと、照射経路内の第１のジオプトリ補償器と、イメージング経路内の第２のジオプトリ補償器とを備え、第１のジオプトリ補償器及び第２のジオプトリ補償器が連携して、センサにフォーカスされた画像を提供する。
【００１３】
本発明の幾つかの実施形態に基づく眼の画像を提供する方法は、照射経路に焦点インデクス光学アセンブリ及び第１のジオプトリ補償器を設けるステップと、イメージング経路にセンサ及び第２のジオプトリ補償器を設けるステップと、第１のジオプトリ補償器及び第２のジオプトリ補償器を調整して、焦点インデクス光学アセンブリからの焦点インデクスに基づいて、焦点を合わせるステップとを有する。
【００１４】
これら及び他の実施形態については、以下の図面を参照して、後に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】焦点が合った例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図１Ｂ】正の焦点誤差が生じている例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図１Ｃ】負の焦点誤差が生じている例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図２Ａ】眼底画像に重ねられた焦点が合った例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図２Ｂ】眼底画像に重ねられた正の焦点誤差が生じている例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図２Ｃ】眼底画像に重ねられた負の焦点誤差が生じている例示的なスプリットバーパターンを示す図である。
【図３Ａ】ＤＣレンズを有さない眼底カメラの可動フォーカスレンズのジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図３Ｂ】イメージング経路内に負のＤＣレンズを有する眼底カメラの可動フォーカスレンズのジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図３Ｃ】イメージング経路内に正のＤＣレンズを有する眼底カメラの可動フォーカスレンズのジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図４Ａ】図３Ａの構成において焦点調整が行われた場合の眼底画像上に重ねられたスプリットバーパターンを示す図である。
【図４Ｂ】図３Ｂの構成において焦点調整が行われた場合の眼底画像上に重ねられたスプリットバーパターンを示す図である。
【図４Ｃ】図３Ｃの構成において焦点調整が行われた場合の眼底画像上に重ねられたスプリットバーパターンを示す図である。
【図５Ａ】センサ及び焦点インデクスサブアセンブリの動きに対応する可動センサのジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図５Ｂ】イメージング経路及び照射経路の両方に負のＤＣレンズを有し、可動センサ及び焦点インデクスアブアセンブリの一致したジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図５Ｃ】イメージング経路及び照射経路の両方に正のＤＣレンズを有し、可動センサ及び焦点インデクスサブアセンブリの一致したジオプトリ範囲を示す例示的な光学的構成図である。
【図６Ａ】ＤＣレンズなしで焦点調整が行われた場合の眼底画像に重ねられた整列されたスプリットバーパターンを示す図である。
【図６Ｂ】重度の近視の患者のためにイメージング経路及び照射経路の両方に負のＤＣレンズが挿入された場合の眼底画像に重ねられた整列されたスプリットバーパターンを示す図である。
【図６Ｃ】重度の遠視の患者のためにイメージング経路及び照射経路の両方に正のＤＣレンズが挿入された場合の眼底画像に重ねられた整列されたスプリットバーパターンを示す図である。
【図７】イメージング経路及び照射経路の両方にＤＣレンズが設けられた可動フォーカスレンズを有する眼底カメラの例示的な光学的構成図である。
【図８】イメージング経路及び照射経路の両方にＤＣレンズが設けられた可動センサを有する眼底カメラの例示的な光学的構成図である。
【図９Ａ】複数の固定ターゲットを有する焦点インデクス光学アセンブリの具体例を示す図である。
【図９Ｂ】複数の固定ターゲットを有する焦点インデクス光学アセンブリの具体例を示す図である。
【図１０Ａ】幾つかの実施形態に基づき、イメージング経路のための異なる補償レンズが取り付けられたレンズスライダを示す図である。
【図１０Ｂ】幾つかの実施形態に基づき、イメージング経路のための異なる補償レンズが取り付けられたレンズスライダを示す図である。
【図１１Ａ】幾つかの実施形態に基づき、照射経路のための異なる補償レンズが取り付けられたレンズスライダを示す図である。
【図１１Ｂ】幾つかの実施形態に基づき、照射経路のための異なる補償レンズが取り付けられたレンズスライダを示す図である。
【図１２】幾つかの実施形態における例示的な一体型ＤＣレンズスライダを示す図である。
【図１３】幾つかの実施形態に基づき、イメージング経路及び照射経路の両方にＤＣレンズとして可調整レンズを有し、３つのドットプレートを有する眼底カメラの例示的な光学的構成図である。
【図１４】図１３の角膜絞りが別の位置に移動された例示的な光学的構成図である。
【図１５】図１３のドットプレートを２つにした例示的な光学的構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、例示的な図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
本発明の幾つかの実施形態では、照射経路を変更して、ＤＣレンズを有するイメージング経路におけるジオプトリ変化の量を整合させるシステム及び方法を開示する。これによって、光学システムのサイズを大きくすることなく、焦点インデクス３０（スプリットバー）を用いた連続的な焦点微調整が実現される。幾つかの実施形態では、イメージング経路又は照射経路の何れかにおいて、個別に可調整レンズ（tunable lens）を用いることができる。これに代えて、照射経路及びイメージング経路の両方において同時に可調整レンズを用いて、連続的な焦点微調整を行うこともできる。
【００１８】
図５Ａは、幾つかの実施形態に基づく、センサ５が可動である眼底カメラ５０２の例を示している。図５Ｂでは、イメージング経路にＤＣレンズ２２ｂが挿入され、照射経路内の角膜絞り１７と中継レンズシステム６の最後の表面との間に他のＤＣレンズ２４ｂが挿入されている。幾つかの実施形態では、ＤＣレンズ２２ｂ及びＤＣレンズ２４ｂは、同等又は同様の光パワーを有していてもよい。図５Ｂに示すカメラ５０２の実施形態では、イメージング経路の負のＤＣレンズ２２ｂを光路に挿入するとき、パワーが整合された負のＤＣレンズ２４ｂを照射経路に挿入することによって、焦点インデクスの焦点範囲を、より負のジオプトリ範囲にシフトすることができ、例えば、図５Ａに示す−１０Ｄ〜＋１０Ｄの範囲を、−２５Ｄ〜−５Ｄ等とすることができる。
【００１９】
同様に、図５Ｃに示す眼底カメラ５０２の実施形態では、正のパワーを有するＤＣレンズ２４ｃを用いて、焦点インデクスの焦点範囲を、＋５Ｄ〜＋２５Ｄ等、より正のジオプトリ範囲にシフトさせることができる。この手法によって、重度の近視又は遠視の患者に対して、焦点インデクス３０を用いて、連続的な焦点微調整を行うことができる。
【００２０】
図６Ａ〜図６Ｃは、それぞれ、図５Ａ〜図５Ｃに示す眼底カメラ５０２を用いて、焦点を合わす能力を示している。図６Ａに示すように、正常の範囲の眼においては、ＤＣレンズなしで焦点インデクス３０を整列させることができる。また、図６Ｂは、図４Ｂに示す焦点とは異なり、重度の近視である眼に対し、イメージング経路及び照射経路の両方に負のＤＣレンズ（図５Ｂに示す負のＤＣレンズ２２ｂ及び負のＤＣレンズ２４ｂ）を挿入することによって、眼底カメラ５０２を用いて、焦点インデクス３０を整列させられることを示している。更に、図６Ｃは、図４Ｃに示す焦点とは異なり、重度の遠視である眼に対し、イメージング経路及び照射経路の両方に正のＤＣレンズ（図５Ｃに示す正のＤＣレンズ２２ｃ及び正のＤＣレンズ２４ｃ）を挿入することによって、眼底カメラ５０２を用いて、焦点インデクス３０を整列させられることを示している。
【００２１】
図４Ａ及び図６Ａでは、患者の眼は、正常の範囲内にあり、ＤＣレンズを使用することなく、焦点微調整を行う（スプリットバー焦点インデクス３０を整列させる）ことができる。図４Ｂでは、イメージング経路内のみで負のＤＣレンズを使用しているため、焦点微調整ができなかったが、幾つかの実施形態に基づき、イメージング経路及び照射経路の両方に負のＤＣレンズを挿入することによって、図６Ｂに示すように、焦点微調整を行うことができる。同様に、図４Ｃでは、イメージング経路内のみで正のＤＣレンズを使用しているため、焦点微調整ができなったが、幾つかの実施形態に基づき、イメージング経路及び照射経路の両方に正のＤＣレンズを挿入することによって、図６Ｃに示すように、焦点微調整を行うことができる。
【００２２】
図７及び図８は、本発明の幾つかの実施形態に基づく眼底カメラ７００の例示的な構成を示している。図７に示すように、例えば、多帯域検出器（multi-band detector）であるセンサ５は、固定され、レンズ４ａは、焦点調整のためにイメージング経路の光軸に沿って移動させることができる。図８に示す実施形態では、レンズ４ａが固定され、センサ５を移動させて画像の焦点を調整することができる。図７及び図８に示す実施形態では、ＤＣレンズスライダ２４やＤＣレンズスライダ２２等のジオプトリ補整器をカメラ７００内に配置することができる。ＤＣレンズスライダ２４は、照射経路内に設けられ、ＤＣレンズ２４ａ、負のＤＣレンズ２４ｂ及び正のＤＣレンズ２４ｃを選択できる。更に、ＤＣレンズスライダ２２は、イメージング経路内に設けられ、ＤＣレンズ２２ａ、負のＤＣレンズ２２ｂ及び正のＤＣレンズ２２ｃを選択できる。ＤＣレンズ２４ａ及びＤＣレンズ２２ａは、ＤＣレンズがないことを表している。
【００２３】
例えば、ＮＩＲ  ＬＥＤである焦点インデクス照射光源１０は、固定部分（図示せず）に取り付けられている。このような固定部分は、カメラ７００のベース構造に取り付けられたレンズハウジングであってもよい。幾つかの実施形態では、この固定部分を可動部分である焦点インデクス光学アセンブリ９から更に遠ざけ、観察モードと画像取得モードとの間の各切換サイクルの間の焦点インデクス光学アセンブリ９の急速な格納及び撤収の動きによって生じる振動又は衝撃エネルギによる影響を最小化する。このようにして振動及び衝撃による影響を低減することによって、焦点インデクス照射の信頼性を向上させることができる。眼底カメラでは、一般的に、接眼レンズ１の表面反射を除去するために、黒色ドットプレート２１が使用されている。図７及び図８では、ＤＣレンズスライダ２４によって、照射ビームに対して異なるレンズ２４ａ、２４ｂ又は２４ｃが位置決めされた際、黒色ドットプレート２１を移動させて不要な表面反射の除去を継続することができる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、図７及び図８に示すように、ＮＩＲ  ＬＥＤ等の光源１０の正面に視野絞り（field stop）１０ａを取り付け、リレーレンズ１１によって、眼底照射経路の第２のリレーレンズ１３の前部焦点面の近くの位置に視野絞り１０ａを再結像させる。第２のリレーレンズ１３は、眼１００の水晶体（Ｅｃｌ）の裏面の近くの表面に水晶体絞り１４を再結像させる。この構成においては、リレーレンズ１３は、光源１０から生成される焦点インデクス照射光ビームのコリメートレンズとしても機能する。例えばプリズムミラーである小さい折り畳みミラー１２を水晶体絞り１４の中央のディスクに取り付けて隠すことができ、これによって、眼底照射ビームが絞り１４の環状の開口を通過する際の干渉を最小にすることができる。焦点インデクス照射ビームは、小さい折り畳みミラー１２によって反射された後に、焦点インデクス光学サブアセンブリ９を照射し、折り畳みミラー７、リレーレンズグループ６、ＤＣレンズスライダ２４、角膜絞り１７、穴あきミラー２、接眼レンズ１及び眼１００を経由して、眼１００の眼底（Ｅｆ）にスプリットバー画像を結像させる。焦点インデクス光学サブアセンブリ９の実施形態については、図９Ａ及び図９Ｂを参照して後に詳細に説明する。
【００２５】
眼底観察モードでは、図７及び図８に示すように、交互に配置された二重帯域ＬＥＤ環状アレイ（dual band interlaced LED ring arrays）１９ａ、１９ｂのＮＩＲ  ＬＥＤ環状アレイ１９ｂ及び焦点インデクス照射光源１０をオンにすることによって、眼底観察モードの照射を行うことができる。アレイ１９ｂから生成されたＮＩＲ光は、白色ＬＥＤアレイ１９ａのプリント回路基板（Printed Circuit Board：ＰＣＢ）等のマウントの開口、レンズ１８及び散光器プレート２０を介して、環状アパーチャプレート１６上にフォーカスされ、これによって、眼１００の眼底（Ｅｆ）に亘ってより一様な照射を実現する。環状アパーチャプレート１６は、リレーレンズ１５、１３、６、穴あきミラー２及び接眼レンズ１を介して、瞳孔（Ｅｐ）と眼１００の角膜との間の位置に対応する。水晶体絞り１４は、リレーレンズ１３、６及び接眼レンズ１を介して、眼１００の水晶体（Ｅｃｌ）の裏面に対応する。また、この例示的な光学セットアップでは、角膜環状アパーチャ１７は、角膜に対応する。
【００２６】
図９Ａ及び図９Ｂは、焦点インデクス光学サブアセンブリ９の実施形態を示している。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、焦点インデクス光学サブアセンブリ９は、半透明プレート９ｅを含み、半透明プレート９ｅ上には、薄い光遮蔽材料のパターンが設けられている。光遮蔽材料は、固定ターゲット９ｄを含む。更に、半透明プレート９ｅの中央の固定ターゲット９ｄは、焦点インデクスを生成するための長方形９ｃを有する。図９Ｂに示すように、焦点インデクス生成スリット９ｃに隣接して、バイプリズム９ｂを固定してもよい。
【００２７】
図９Ａに示すように、焦点インデクスを生成する長方形９ｃは、光遮蔽中央ディスク及び複数の固定ターゲット９ｄに囲まれたスリット開口であってもよく、固定ターゲット９ｄは、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、黒色点又は小開口（small openings）であってもよい。これらの固定ターゲットを用いて、検査の間、これらの固定ターゲットの何れかを患者に凝視させることによって、眼を安定させることができる。これらの固定ターゲット９ｄの軸方向の位置を焦点インデクス生成スリット９ｃの軸方向に位置に対して調整して、バイプリズム９ｂの像面湾曲及び屈折率を補償することができ、これにより、固定ターゲット及び焦点インデクスの両方の画像が共に眼１００の眼底（Ｅｆ）にフォーカスされる。幾つかの実施形態では、スリット９ｃの頂部にバイプリズム９ｂを取り付け、入射ビームの向きを２つの反対の方向に偏向する。
【００２８】
図９Ａは、スリット９ｃ及び固定ターゲット９ｄを有する半透明プレート９ｅの例示的な平面図である。図９Ｂは、スリット９ｃ上にバイプリズム９ｂが取り付けられた図９Ａの半透明プレート９ｅの側面図である。図７及び図８に戻って説明すると、焦点インデクス光学アセンブリ９は、例えば、図８に示すソレノイド８のシャフトに固定されている機械的なハウジング構造９ａによって所定の位置に保持され、これにより、オペレータが観察モードと画像捕捉モードとの間で切換を行った際、焦点インデクス光学アセンブリを、眼底照射経路にフリップインさせ及び眼底照射経路からフリップアウトさせることができる。
【００２９】
図８に示すように、オペレータがシステムの焦点を調整すると、平行移動ステージに取り付けられた焦点インデクス光学アセンブリ９とソレノイド８の組合せは、光軸に沿って長手方向に移動することができ、これに伴って、ＣＡＭホイール構造又はギヤシステム等によって、センサ５を異なる速度で移動させることができる。この手法によって、センサの位置が焦点に合うように調整されるため、フォーカスレンズが不用になる。
【００３０】
スリット９ｃは、眼１００の眼底Ｅｆに対応するので、スプリットバーパターンは、接眼レンズ１、穴あきミラー２の中央開口、開口絞り３、レンズスライダ２２及び中継レンズシステム４を介して、センサ５によって捕捉される眼底画像に重ねられる。そして、オペレータは、スプリットバーパターン３０及び焦点のステージをディスプレイデバイスに表示させて、焦点を観察し、調整して、スプリットバー（焦点インデクス３０）の２つの片半分を整列させ、焦点調整を行うことができる（図６Ａ〜図６Ｃ参照）。
【００３１】
幾つかの実施形態では、センサ５は、カラー画像及びＮＩＲ画像の両方を捕捉できる二重帯域センサである。このタイプのセンサの具体例は、カラーＣＭＯＳ又はＣＣＤセンサ等の典型的な半導体センサのＩＲカットフィルタを取り除くことによって構成でき、ここで、シリコン材料は、最大約１，０００ｎｍまでの可視光波長帯域及びＮＩＲ波長帯域に敏感である。この手法は、１つのセンサのみを使用して、（ＮＩＲ光を用いる）観察モード及び（可視光を用いる）画像捕捉モードの両方を実現できるという利点がある。ＩＲカットフィルタを取り除くことによって、白色ＬＥＤ照射光を眼１００の脈絡膜領域により深く侵入させることができるという利点がある。但し、この手法では、色収差のためカラー画像が僅かに不鮮明になる可能性がある。幾つかの実施形態では、各白色ＬＥＤ１９ａの正面に、典型的な携帯電話機カメラで使用されている小さいＩＲカットフィルタ２３を取り付けることによって、この問題を解決する。
【００３２】
図７及び図８に示すように、幾つかの実施形態では、図１０Ａ及び図１０Ｂに更に詳細に示す第１のレンズスライダ２２をイメージング経路に挿入してもよい。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、レンズスライダ２２は、レンズ２２ａ、レンズ２２ｂ及びレンズ２２ｃのためのマウントを含んでいてもよい。上述のように、レンズ２２ａは、開口であってもよく、レンズ２２ｂは、負のＤＣレンズであってもよく、レンズ２２ｃは、正のＤＣレンズであってもよい。スライダ２２をイメージング経路に配置し、イメージングビームがレンズ２２ａ、レンズ２２ｂ及びレンズ２２ｃの１つを通過するようにすることができる。
【００３３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、照射経路に配置される第２のレンズスライダ２４を示している。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、レンズスライダ２４は、レンズ２４ａ、レンズ２４ｂ及びレンズ２４ｃのためのマウントを含むことができる。上述のように、レンズ２４ａは、開口であってもよく、レンズ２４ｂは、負のＤＣレンズであってもよく、レンズ２４ｃは、正のＤＣレンズであってもよい。スライダ２４を照射経路に配置し、照射ビームがレンズ２４ａ、レンズ２４ｂ及びレンズ２４ｃの１つを通過するようにすることができる。
【００３４】
レンズスライダ２２及びレンズスライダ２４を位置決めして、フォーカシング及び画像取得モードの間に、異なる条件の眼に対して、適切な焦点範囲を達成することができる。幾つかの実施形態では、２つのレンズスライダ２２及び２４の移動方向は、図７及び図８の平面に示される方向であり、他の実施形態では、これらの図面の平面に交わるような他の如何なる方向であってもよい。
【００３５】
軽度の屈折異常を有する患者の眼の眼底イメージングでは、オペレータは、レンズスライダ２２、２４を第１の位置２２ａ、２４ａに動かすことができ、第１の位置２２ａ、２４ａは、図１０及び図１１に示すように、開口である。重度の近視である患者に対しては、ジオプトリ補償のためにレンズスライダ２２、２４を負レンズである第２の位置２２ｂ、２４ｂに動かすことができる。重度の老眼又は遠視である患者に対しては、ジオプトリ補正のためにスライダ２２、２４を正レンズである第３の位置２２ｃ、２４ｃに動かすことができる。なお、ここに開示したＤＣレンズの順序の構成は、例示的なものであり、スライダ２２、２４が互いに一致する限り、どのような順序に構成してもよい。ジオプトリ補正のためのレンズスライダの挿入は、手動で行ってもよく、自動的に行ってもよい。また、これらは、光路に個別に挿入してもよく、同時に挿入してもよい。
【００３６】
幾つかの実施形態では、レンズスライダ２２及びレンズスライダ２４をＶ字状のスライダ１２２として一体に形成し、単一の部品としてレンズスライダ２２、２４の移動をリンクさせてもよい。図１２は、このような構成を示しており、ここで、ラベル「０」は、開口レンズ２２ａ、２４ａを有する第１の位置を示し、「−」は、レンズ２２ｂ、２４ｂである負レンズを示し、「＋」は、レンズ２２ｃ、２４ｃである正レンズを示している。スライダアセンブリ１２２は、ハンドル１２０を用いて、手動で出し入れしてもよく、機械的アクチュエータを用いて出し入れしてもよい。それぞれのレンズスライダ２２、２４が個別に挿入される場合、２つの位置センサをそれぞれイメージング経路及び照射経路に挿入して、各レンズスライダの位置を検出し、一致するレンズが使用されていることを確認するようにしてもよい。幾つかの実施形態では、使用されているレンズスライダ２２、２４の不一致が検出された場合、オペレータにこれを警告するために、音声信号又は可視信号を生成してもよい。他の実施形態では、レンズスライダの位置センサからの信号を用いて、ＤＣレンズスライダ２２、２４の３つの位置の全てにおいて、接眼レンズの反射を除去するように、ドットプレート２１の（長手方向への）移動を所定の位置に誘導することができる。
【００３７】
幾つかの実施形態では、図７及び図８に示すレンズスライダ２２、２４に代えて、焦点長可変レンズを用いることができる。例えば、レンズスライダ２２、２４に代えて、手動又は電気的に調整可能な「フォーカス可調整レンズ（focus tunable lens）」（スイスのオプトチューン社（Optotune, Inc.）から入手可能）又は「液体レンズ（liquid lens）」（フランスのバリオプティック社（Varioptic）から入手可能）を使用することができる。
【００３８】
通常、レンズを照射経路内に設けることができ、イメージング経路内のレンズを一致させることができる如何なるデバイスを用いてもよい。幾つかの実施形態では、図１３に示すように、イメージング経路内で、ＤＣレンズ２２ａ〜２２ｃに代えて、ビームサイズを小さくするために、フォームファクタ（form factor）がより小さい液体レンズ２２ｄを用いることができ、照射経路内では、ＤＣレンズ２４ａ〜２４ｃに代えて、フォームファクタがより大きい可調整レンズ２４ｄを用いることができる。幾つかの実施形態では、ＤＣレンズスライダ２４又は可調整レンズアセンブリ２４ｄを収容する空間を大きくすることが有利であり、図１４に示すように、角膜絞り１７を同様に角膜に対応する他の位置に移動させてもよい。例えば、図１４に示すように、角膜絞りは、散光器プレート２０の直後に配置してもよい。眼底カメラ７００に一般的に組み込まれているコントローラ（図示せず）を用いて、複数の離散的な電圧値を生成し、電気的に調整可能なレンズ２２ｄ、２４ｄのジオプトリスケールをシフトさせることによって、ＤＣレンズスライダ２２、２４の機械的な平行移動を必要とすることなく、必要なジオプトリ補正値を一致させることができる。この手法によって、眼底カメラ内の可動部品の数を減少させることができ、可動部品が少ないと、システムの信頼性が向上することが当分野で一般的に知られている。幾つかの実施形態では、手動で調整可能なレンズを用いることができ、その可調整リングを複数の角度位置に回転させることによって、必要なジオプトリ補正を達成できる。ジオプトリ調整は、手動で行ってもよく、イメージング経路のＤＣレンズスライダ２２の位置の変化と調整とを同期するコントローラが制御する機械的リンクによって自動的に行ってもよい。他の実施形態として、平凸（plano-convex）可調整レンズを用いてもよい。この場合、レンズシステム６の最後の要素を平凸可調整レンズと組合せ、このレンズ組合せによって、ジオプトリスケール内の複数の必要な離散値を生成でき、適切なジオプトリ補償を行うことができる。可動部品の数を更に少なくするために、本発明の幾つかの実施形態では、軸方向に移動可能なドットプレート２１に代えて、それぞれが図７及び図８のＤＣレンズ２４ａ〜２４ｃ又は図１３、図１４及び図１５のＤＣレンズ２４ｄの各ジオプトリ設定に対応する所定の位置に配置された３個のドットプレート２１ａ〜２１ｃを設け、照射経路内のＤＣレンズの３つの設定の全てにおいて、接眼レンズの反射を除去するようにしてもよい。
【００３９】
図１５は、本発明の幾つかの実施形態に基づく眼底カメラ７００の光学的構成図である。負のＤＣレンズ２４ｂ又は可調整レンズ２４ｄの負のパワーに対応するドットプレート２１ｂを照射経路から取り除くことによって、焦点インデクスアセンブリ９の移動範囲を広げることができる。この実施形態においても、スリット９ｃの周囲の黒いディスク（図９参照）によって不要な反射の大部分が妨げられるので、観察モードの間の接眼レンズ反射が最小化される。可調整レンズ２４ｄを用いるこの実施形態では、スプリットバー３０を整列させることによって焦点調整を完了した後に、カラー眼底画像を捕捉する前に、照射経路内のＤＣレンズ２４ｄをゼロのジオプトリに速やかに戻す。換言すれば、捕捉モードでは、ドットプレート２１ａによって、ＤＣレンズを使用していない場合と同様に接眼レンズ反射が除去され、焦点調整の間は、負のパワーのレンズが使用される。幾つかの実施形態では、イメージング経路において、ＤＣレンズは、ＤＣレンズスライダ２２又は可調整レンズ２２ｄの何れであってもよい。
【００４０】
上述の具体例は、本発明の幾つかの実施形態及び側面を例示的に示すものであり、本発明の範囲を限定するものではない。以上では、主に眼を対象とする具体例を説明した。これは、単に説明を明瞭にするためのものであり、本発明の用途を制限するものではない。したがって、「眼」という用語を用いている箇所は、より一般化して、透明で散乱性を有する対象又は組織に置き換えてもよい。以上、本発明の開示を組み込んだ様々な実施形態を詳細に例示及び説明したが、当業者は、本発明の開示を組み込んだ他の様々な実施形態を容易に相当することができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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