(57)【要約】【課題】固視光学系と前眼部光学系との光路分離を行う、安価で且つ実質的に光量ロスが影響しない構成を提案する。【解決手段】測定光を照射して得られた被検眼の眼底の画像を撮影する撮影光学系と、被検眼の前眼部を撮像する前眼部光学系と、眼底の画像を得る際に固視光によって被検眼の固視を促して撮像範囲を変える固視光学系と、を有する眼科装置において、固視光学系の絞り位置に配置されて固視光学系の光路と前眼部光学系の光路とを分離するビームスプリッター、を配する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を照射して得られた被検眼の眼底の画像を撮影する撮影光学系と、
前記被検眼の前眼部を撮像する前眼部光学系と、
前記眼底の画像を得る際に固視光によって前記被検眼の固視を促して撮像範囲を変える固視光学系と、
前記固視光学系の絞り位置に配置されて前記固視光学系の光路と前記前眼部光学系の光路とを分離するビームスプリッターと、を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記ビームスプリッターは、同一平面上の異なる位置に設けられた光束の反射領域と光束の透過領域との各々を前記光束が経ることにより、前記固視光学系の光路と前記前眼部光学系の光路とを分離することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記ビームスプリッターは、前記固視光学系において固視光を透過する絞り穴と、前記絞り穴の他の領域において前記被検眼からの光を反射する反射面と、を有することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記ビームスプリッターは、前記固視光学系において固視光を絞り位置で反射する中心反射面と、前記中心反射面の周囲に配置されて前記被検眼からの光を透過する周辺透過面と、を有することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記前眼部光学系の中間結像面は、前記ビームスプリッターが配置される位置に形成されることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記固視光学系の視度調整は、前記ビームスプリッターと前記固視光学系において前記固視光を生成する手段の間で行われることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記ビームスプリッターにおける前記固視光学系の絞り径は、前記前眼部光学系の中間結像面上で形成される前記被検眼の瞳孔像の直径の半分以下であることを特徴とする請求項２乃至６の何れか一項に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記ビームスプリッターは、前記撮影光学系が分離された後の光路に配置されることを特徴とする請求項２乃至７の何れか一項に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼を固視させて画像を得る眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、眼科用の撮像装置として、眼底に２次元的にレーザ光を照射してその反射光を受光して画像化するＳＬＯ（Scanning Laser Ophthalmoscope：走査レーザ検眼鏡）装置が知られている。特に、眼底を高倍率で撮像する際、眼の収差を測定し、その収差を補正する補償光学（Adaptive Optics：ＡＯ）機能を組み込んだＡＯ−ＳＬＯの研究が進められている。この装置には、補償光学機能が組み込まれて被検眼眼底を高倍率で撮影するＡＯ光学系、被検眼前眼部を撮像若しくは観察する前眼部光学系、被検眼の固視を促してＡＯ光学系の眼底撮像範囲を変えるための固視灯を表示する固視光学系などの複数の光学系が配置される。これらの光学系の光路分離は、ハーフミラーまたはダイクロイックミラー等のビームスプリッターをチルト偏心配置させ、透過と反射で光路分離させている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固視光学系の光路と前眼部観察のための光学系の光路とをダイクロイックミラーにより分離している構成が開示されている。当該構成はレフラクトメータ或いはレフケラトメータのものであって、ダイクロイックミラーにより、固視標投影光学系と、眼の前眼部を撮像する撮像素子に至る前眼観察光路とを分離している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１９９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ビームスプリッターとしてハーフミラーを用いた場合には、上述した両光学系において所謂光量ロスが発生する。これに対して特許文献１に開示されるダイクロイックミラーを用いた場合には、両光学系において各々異なる波長の光を用いることから、光量のロスはほとんどない。しかし、ダイクロイックミラーは高価であって装置コストを上昇させることから、できれば使用頻度を下げることが好ましい。
【０００６】
本発明は、以上の状況に鑑みて為されたものであって、固視光学系と前眼部光学系との光路分離を、安価で且つ光量ロスの低減を可能とする眼科装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る眼科装置は、
測定光を照射して得られた被検眼の眼底の画像を撮影する撮影光学系と、
前記被検眼の前眼部を撮像する前眼部光学系と、
前記眼底の画像を得る際に固視光によって前記被検眼の固視を促して撮像範囲を変える固視光学系と、
前記固視光学系の絞り位置に配置されて前記固視光学系の光路と前記前眼部光学系の光路とを分離するビームスプリッターと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、眼科装置において、安価且つ光量ロスを低減して固視光学系と前眼部光学系との光路分離を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一の実施例に係る眼科装置における主要な光学要素の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第二の実施例に係る眼科装置における主要な光学要素の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第一の実施例において固視光学系の視度調整を行う場合の光路（基準、近視、遠視）を示す図である。
【図４】本発明の第一の実施例の固視光学系（基準視度０Ｄ（ゼロディオプター）光路）と前眼部光学系との各々の光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１１】
本発明に係る眼科装置は、被検者の眼球の収差をキャンセル補正して眼底の微小部を高倍率で撮像する機能を有した装置の光学系に関するものである。より詳細には、装置内の光学系をビームスプリッターにより分離した複数の光学系より構成する装置において、固視灯を表示する固視光学系と前眼部を撮像する前眼部光学系とに関するものである。
【００１２】
図１は本発明の第一の実施例に係る眼科装置における主要な光学要素の構成を示す概略図である。本実施例に係る眼科装置は、固視光学系１、前眼部光学系７、及びＡＯ光学系（補償光学機能を有する撮影光学系）１５を有する。該ＡＯ光学系は、上述したように補償光学機能を有しており、測定光を照射して得られた被検眼の眼底の画像に対して光学的な補償を施して、当該画像を高倍率高解像度で撮影する際に用いられる。前眼部光学系７は、前眼部光学系として被検眼の前眼部の撮像を実行する際に用いられる。固視光学系１は、眼底画像を得る際に固視光によって被検眼の固視を促して撮像範囲を変える機能を有する。
【００１３】
固視光学系１は、固視標表示用２次元表示デバイス２（液晶またはＥＬパネル）からの光である固視光からなる固視標を、第一の光学系８でほぼ平行光とし、穴あきミラー３の中心部穴を透過させる。またこの穴あきミラーの穴が固視光学系の絞りも兼用する。その後第二の光学系９により該固視標の中間結像面を形成し、接眼光学系１０により該固視標は再びほぼ平行光にされる。固視標は更に、ダイクロイックミラー４を透過し、眼の入射瞳５に導かれる。そして眼底６に結像され、固視標の像が観察される。固視光学系の絞り位置に配置される該穴あきミラー３は、本発明におけるビームスプリッターとして機能して固視光学系の光路と前眼部観察光学系の光路とを分離する。なお、本発明におけるビームスプリッターとは、対象とする光を略全反射と略全透過とにより分離する光束分離手段を意味する。
【００１４】
一方、前眼部光学系７は、不図示の前眼部照明光源からの光が被検眼の前眼部に照射され、その反射光が眼の入射瞳５から発せられ（図では点線）、更にダイクロイックミラー４を透過する。その後接眼光学系１０（固視光学系と共用）でほぼ平行光にされ、第二の光学系９で穴あきミラー３の近傍に前眼部の中間結像面を形成する。穴あきミラー３では、中心部の穴部分は光が抜けてしまうが、穴の回りには反射コートがされた反射面が形成されており、中間像の中心部を除いた光は該反射面により反射される。反射された光は、第一の前眼観察光学系１１、及び第二の前眼観察光学系１２を介して、撮像素子１３に結像され、これにより前眼部の像を得ている。なお、以上述べた光学系は、各々、単一若しくは複数のレンズ、単一若しくは複数のミラー、或いはこれらの任意の組み合わせ等から構成することが可能である。
【００１５】
ＡＯ光学系１５はダイクロイックミラー４により光路分離されており、不図示の眼底照明系による眼底６からの反射光が該ダイクロイックミラー４で反射され、これにより眼底からの反射光はＡＯ光学系１５に導かれる。なお、ＡＯ光学系は公知であるためその詳細な説明を省略する。
【００１６】
人の眼は、正常眼（ゼロディオプター）、近視眼（−ディオプター）、遠視眼（＋ディオプター）等、人によりさまざまな特性を有する。従って、固視標の表示はその人の眼の視度に合わせて、視度調整しなければならない。本実施例に示す構成では、固視光学系の視度調整は穴あきミラー３から２次元表示デバイス２の間で実施するのが好ましい。ここで、固視光学系の絞り（穴あきミラー３）と眼の入射瞳５とは共役関係であるため、この間の光学系で視度調整をすると、固視光学系の絞り（穴あきミラー３）位置、及び絞り径も変化してしまう。従ってこれらの間で視度補正を行う構成を構築しようとすると、補正するための複雑な機構が必要になる。
【００１７】
本実施例では、以上の理由より、固視光学系の視度調整は穴あきミラー３から２次元表示デバイス２の間で実施することとしている。即ち、本実施例において、固視光学系の視度調整は、ビームスプリッターと固視光学系において固視光を生成する手段との間で行われる。このように穴あきミラー３から２次元表示パネルの間で視度調整を行うこととすることで、固視光学系の絞り（穴あきミラー３）と眼の入射瞳５との共役関係は変化しない。よって、複雑な補正機構は必要なくなる。特に２次元表示デバイス２で視度調整を行うと、視度調整による光学性能変動が少なく、良好な光学性能が得られるため好ましい。
【００１８】
図１は本実施例に係る眼科装置において、２次元表示デバイス２で視度調整を実施した例を示している。また、図２はその変形例として、第一の光学系８で視度調整を実施した例を示している。これら図において、矢印１４は２次元表示デバイス２、或いは第一の光学系８を光軸方向に駆動して視度調整を行う駆動系、即ち視度調整系を模式的に示している。これら構成であれば、何れの構成の場合においても、固視光学系の絞り（穴あきミラー３）と眼の入射瞳５との共役関係は変化しない。
【００１９】
図３は、図１に示した構成において、２次元表示デバイス２を用いて視度調整を実施した時の光線トレース図である。図３（ａ）は、視度調整系により、位置１４ａに２次元表示デバイス２が配置された状態であって、基準となる視度“０ディオプター”の時の光路図を示している。これに対して、図３（ｂ）は、位置１４ｂ（眼側）に２次元表示デバイス２が移動した状態であって、近視（−１２ディオプター）の被検眼に固視標を提供するために視度調整をした場合の光路図を示している。また、図３（ｃ）は、位置１４ｃ（眼側と反対）に２次元表示デバイスが移動した状態であって、遠視（＋５ディオプター）の被検眼に固視標を提供するために視度調整をした場合の光路図を示している。この実施例において、同図から明らかなように、穴あきミラー３と眼の入射瞳５との位置関係は変化していない。
【００２０】
次に、前眼部光学系７における光路図と固視光学系１の光路図との関係を、図４を用いて説明する。なお、実際にはこれら光学系に配置される構成は第二の光学系９から入射瞳５に至るまで重複しているが、ここでは説明の容易化のため、穴あきミラー３以降の構成についてのみ述べる。
【００２１】
図４（ａ）は、図３（ａ）に示した基準視度“０ディオプター”（２次元表示デバイス２が１４ａの位置）の時の２次元表示デバイス２から発せられる光線の光路図である。また、図４（ｂ）は、前眼部光学系７での前眼部より反射された反射光の光路図である。眼の入射瞳５（前眼部）からの反射光は、穴あきミラー３の近傍、即ち穴あきミラーが配置される位置を中間結像面として結像される。なお、図４（ｂ）において、穴あきミラー３では穴の中心部も前眼部からの反射光がそのまま反射するようにトレースされているが、実際には中心部の光は穴を抜けている。
【００２２】
本実施例での光学系の設計値では、固視光学系の穴あきミラー３の絞り径はφ５ｍｍで、眼の入射瞳５上での光束瞳径であるφ２ｍｍの２．５倍の倍率としている。この倍率の構成では、人の前眼部の瞳孔径はφ４ｍｍ〜φ８ｍｍであるため、前眼部光学系の中間結像面である穴あきミラー３上では、該瞳孔の像径はφ１０〜φ２０ｍｍになる。このうち穴あきミラー３の絞り径φ５ｍｍの内側の部分では瞳孔反射光が抜けて行き、前眼部画像としては黒くなる。
【００２３】
しかし、瞳孔の像自体が黒いため、瞳孔径（黒目の部分）が小さい人でも、反射光の抜け部分は実際の黒目の像中において半分の径（φ５ｍｍ／φ１０ｍｍ）により規定される領域で済む。瞳孔径が大きい人の場合にはφ５ｍｍ／φ２０ｍｍ＝１/４となり、よって、実質上この反射光の抜け部分は認識されずに済む。ただし、固視光学系絞りとなる穴あきミラーの穴径が、前眼部光学系の中間結像面上での眼の瞳孔像直径の半分以上に大きくなると、撮影中の眼の移動などで黒目の中から外れてしまうことも考えられる。従って、該絞り径は光束瞳系の半分以下にすることが好ましい。なお、穴径（絞り径）の最小径は、被検眼が固視標を認識できる光束を被検眼に導くことが可能な最小径であれば良い。
【００２４】
即ち、本実施例における穴あきミラー３は、ビームスプリッターとして固視光学系において固視光を透過する絞り穴と、該絞り穴の周囲或いは他の領域において被検眼からの光を反射する反射面を有している。また、当該構成における固視光学系の絞り径である絞り穴の径は、前眼部観察光学系の中間結像面上で形成される被検眼の瞳孔像の直径の半分以下であることが好ましい。
【００２５】
以上述べたように、本実施例においては、固視光学系の光束径が最も細くなる絞り位置にビームスプリッターを配置し、絞り光束を全て透過させている。これに対し、前眼部光学系の光束が結像する領域は当該位置に配置されたビームスプリッター上で大きなエリアになるため、固視光学系に必要な中心部の絞り穴に対応する光路の周りのみを反射させる（中心部光路は光量ロスとなる）。また逆に、固視光学系の中心の絞りに収斂する光束を全て反射させ、その周りの前眼部光学系からの光束を透過させても良い。この場合、ビームスプリッターは、固視光学系において固視光を絞り位置で反射する中心反射面と、該中心反射面の周囲に配置されて被検眼からの光を透過する周辺透過面と、を有する構成となる。即ち、本発明におけるビームスプリッターは、同一平面上の異なる位置に設けられた光束の反射領域（周辺反射面または中心反射面）と光束の透過領域（中心透過面または周辺透過面）との各々を光束が経ることにより、固視光学系の光路と前眼部光学系の光路とを分離する構成となっている。このような構成とすることにより、光束を略全反射する領域と略全透過する領域との使い分けにて分離することとなり、安価な穴あきミラーまたは中心部ミラーをビームスプリッターとして使用でき、かつ固視光学系の光量ロスは低減できる。しかし前眼部光学系の光量については、固視光学系の光路分（中心穴あき部分、または中心ミラー部分）は光量ロスが発生する。
【００２６】
一般的に、前眼部光学系の光路は眼の瞳から発散光光路であり、固視光学系の光路は眼の瞳へは平行光光路であるため、固視光学系での絞り位置では、前眼部光学系での中間結像面が形成される。従って、前眼部光学系における固視光学系光路の光量ケラレは、前眼部光学系の中間像面の中心部だけになる。上述したように、前眼部の画像は眼の撮影画像のため、中心部は黒目画像となる。このため、光束がないことからケラレてもそのことが明確には認識されず、取得画像として影響がない。
【００２７】
以上のことから、本発明によれば、前眼部光学系の実質上の光量ロスの影響がなく、安価なビームスプリッターで前眼部光学系と固視光学系とを分離する構成を得ることが可能となる。また固視光学系の光束が最も細くなる絞り位置に、穴あきミラー（または中心部ミラービームスプリッター）を配置するため、前眼部光学系のケラレ量は最も小さくなるため、光量ロスも最低限に抑えられる。また穴あきミラー（または中心部ミラービームスプリッター）が、固視光学系の絞りも兼用しているため、部品も削減できる。
【符号の説明】
【００２８】
１：固視光学系
２：固視光学系の表示デバイス
３：穴あきミラー
４：ダイクロイックミラー
５：眼の入射瞳
６：眼の眼底
７：前眼部光学系
８〜１２：光学系
１３：前眼部光学系の撮像素子
１４：視度調整系
１４ａ:基準視度（０ディオプター）位置
１４ｂ:近視視度（−１２Ｄディオプター）位置
１４ｃ:遠視視度（＋５Ｄディオプター）位置
１５：ＡＯ光学系
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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