JP2004254945A

JP2004254945A - 眼底カメラ

Info

Publication number: JP2004254945A
Application number: JP2003049598A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Kusushiro; 紹生楠城; Kunihiko Furunoma; 邦彦古野間
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-16
Also published as: US20040165872A1

Abstract

【課題】装置構成を簡略化しつつ、内部固視灯による視線誘導を的確に行える眼底カメラを提供すること。
【解決手段】眼底を可視光及び不可視光により照明する照明光学系と、眼底からの可視の反射光により眼底像を撮影する撮影光学系と、眼底からの不可視の反射光により眼底を撮像する観察光学系と、撮影・観察光学系を分岐するために設けられ、不可視光及び可視光の一部と可視光の大部分とに分ける波長選択性ミラーと、波長選択性ミラーによって分岐された観察光学系の光路をさらに分岐するために配置された光分割部材と、光分割部材によって観察光学系の光路と分けられた光路で撮像面と略共役な位置に配置される固視目標と、波長選択性ミラーと光分割部材との間で撮像素子と略共役な位置に配置され、眼底からの不可視光を透過すると共に固視目標からの可視光の一部を透過し残りを反射する波長選択性フィルタを備える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼眼底を撮影する眼底カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
散瞳剤を使用することなく、無散瞳状態で眼底像を撮影する眼底カメラが知られている。従来、このような無散瞳タイプの眼底カメラにおいては、不可視の赤外光により眼底を観察する観察光学系とフラッシュ光源の点灯による可視光によって眼底を撮影する撮影光学系との光路を、通常のミラーコーティングからなる跳上げミラーを使用して切換えていた。この跳上げミラーを使用する場合、フラッシュ光源と同期駆動させるシーケンスの必要性や駆動機構の複雑さに加え、撮影時の駆動音や振動の問題がある。このため、跳上げミラーの代わりに可視光を撮影光学系、赤外光を観察光学系に導光するものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、無散瞳タイプの眼底カメラでは患者の視線を誘導するための固視灯を眼底カメラの光学系内部に配置することが好ましく、さらに、観察光学系内で固視灯の光路を分割する光分割部材と、分割された固視灯からの光束を反射させる固視灯反射ミラーを観察光学系外に設け、観察光学系の撮像素子に固視灯反射ミラーでの固視灯の反射像を重ね合せて、モニター上に観察像を表示する眼底カメラもある（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５８８４７号公報（第３、４頁、第１、２図
）
【０００５】
【特許文献２】
特開２００２−６５６１０号公報（第３、４頁、第１、２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固視灯を反射させる固視灯反射ミラーを観察光学系外に設けるとスペース的に場所を取り、装置が大型化してしまうという欠点があった。特に、手持ち式の眼底カメラでは、装置が大型化してしまうと重量も増えてしまうので、検者が取り扱いにくいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術に鑑み、装置構成を簡略化しつつ、内部固視灯による視線誘導を的確に行える眼底カメラを提供することを技術課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００９】
（１）被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにおいて、被検眼の眼底を可視光及び不可視光により照明する照明光学系と、眼底からの可視の反射光により眼底像を撮影する撮像素子が配置された撮影光学系と、該撮影光学系の一部の光学系を共用し、眼底からの不可視の反射光により眼底を撮像する撮像素子が配置された観察光学系と、前記撮影光学系及び前記観察光学系の光路中に両光学系を分岐するために設けられた波長選択性ミラーであって、不可視光及び可視光の一部と可視光の大部分とに分ける波長選択性ミラーと、該波長選択性ミラーによって分岐された前記観察光学系の光路をさらに分岐するために配置された光分割部材と、被検眼を固視させるための可視光を出射する固視目標であって、前記光分割部材によって前記観察光学系の光路と分けられた光路で前記撮像素子の撮像面と略共役な位置に配置される固視目標と、前記波長選択性ミラーと前記光分割部材との間で前記撮像素子と略共役な位置に配置されたフィルタであって、眼底からの不可視光を透過すると共に前記固視目標からの可視光の一部を透過し残りを反射する波長選択性フィルタと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
（２）（１）の波長選択性フィルタは、前記固視目標からの光束を前記撮像素子に向けて反射する面が凹面に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
（３）（１）の眼底カメラにおいて、前記固視目標の呈示位置を移動する移動手段を設けたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼底カメラの概略構成を示す図である。
【００１３】
本実施形態の眼底カメラは、手持ち操作に適する筐体に観察や撮影のための光学系を収納した撮影ユニット部１、撮影ユニット部１を制御するとともに撮影用光源が配置されたコントロールユニット部２に大別構成され、コントロールユニット部２にはタッチパネル機能が設けられたカラー液晶表示モニタ３が設けられている。コントロールユニット部２の撮影用フラッシュ光源からの照明光はファイババンドル４を介して撮影ユニット部１内の光学系に導光される。
【００１４】
図２は眼底カメラの光学系を示す図である。光学系は観察照明光学系、撮影照明光学系、観察・撮影光学系、固視目標投影光学系からなる。
【００１５】
＜観察照明光学系＞１１は赤外発光ダイオードの観察用光源である。観察用光源１１の中心波長は８８０ｎｍである。１２は拡散板、１３はダイクロイックミラーであり、ダイクロイックミラー１３は赤外光を反射するとともに、撮影用の可視光を透過する特性を持つ。１４はコンデンサレンズ、１５はスリット板であり、中心部にピンホール開口と光軸を中心としたリングスリット開口を備えている。１６は投光レンズ、１７は照明・指標投影光軸と後述する観察・撮影光学系の光軸とを同軸にするハーフミラー（ビームコンバイナ）である。１９は黒色吸収体であり、ハーフミラー１７を透過した照明光束を吸収することにより、観察・撮影光学系に不要なノイズ光が入射することを防止する。１８は被検眼を示す。
【００１６】
＜撮影照明光学系＞５は撮影用のフラッシュ光源、６はコンデンサレンズであり、撮影用の照明光束はファイババンドル４を介して撮影ユニット部１に導光される。撮影ユニット部１内の撮影照明光学系は、観察照明光学系のダイクロイックミラー１３からハーフミラー１７までの光路を共用する。
【００１７】
＜観察・撮影光学系＞２１は観察用の対物レンズ、２２は被検眼１８の瞳孔と共役になる位置に配置された撮影絞りである。２３はフォーカシングレンズであり、被検眼の屈折力に合わせての調整を行うために、図示なきレンズ移動機構により光軸方向に移動可能である。２４は結像レンズ、２５はダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー２５は、図３（ａ）に示すように、不可視の赤外光（８００ｎｍ以上）の大半を反射させ、７００〜８００ｎｍ以下の可視光の一部（２０〜１０％）を反射し残りの可視光を透過させる特性を備える。可視光の一部を反射するというのは、少なくとも後述する固視灯３６の波長５５０ｎｍ周辺の光を反射するという意味である。２６は撮影用のＣＣＤカメラである。３２は全反射ミラー、２７は光路を延長するためのリレーレンズ、２９は赤外の観察用ＣＣＤカメラである。
【００１８】
＜固視目標投影光学系＞固視目標投影光学系は、波長５５０ｎｍの可視光を発する固視灯３６、ダイクロイックミラー２８、波長選択性フィルター３１からなる。ダイクロイックミラー２８は観察光学系の光路をさら分割し、観察光学系と分割された光路側に固視灯３６が配置されている。可視光束はダイクロイックミラー２８で約９０％反射され残りは透過し、赤外光束はダイクロイックミラー２８を透過する。
【００１９】
また、固視灯３６はツマミ３７の先端に設けられ、被検眼眼底及び観察用ＣＣＤカメラ２９の撮像面と略共役な平面内で位置変更可能な構成とされている。検者がツマミ３７を操作することで固視灯３６は投影光軸に垂直な平面内で移動され、これにより被検眼に呈示される固視目標の位置が変化して被検眼眼底を所望の撮影部位へ誘導することができるようになっている。
【００２０】
固視灯３６から出射する可視光束は、ダイクロイックミラー２８で反射され、リレーレンズ２７を介して、ミラー３２で反射し、波長選択性フィルター３１を半分の光束が透過し、ダイクロイックミラー２５に入射する。ダイクロイックミラー２５に入射した可視の固視標光束は反射され、観察・撮影光学系の光路を辿って被検眼に視認され、被検眼による固視が行われる。
【００２１】
更に、ダイクロイックミラー２５とダイクロイックミラー２８との間で眼底象が略結像する位置（すなわち、ＣＣＤカメラ２９の撮像素子面と略共役な位置）には波長選択性フィルター３１が設けられている。波長選択性フィルター３１は、図３（ｂ）に示すように、８００ｎｍ以上の不可視の赤外光を透過し、固視灯３６の波長５５０ｎｍ周辺の光を半透過し、残りを反射するフィルターである。この反射と透過の割合は、像の見え具合によって決められるものであり、特にこの比率に限定されるものではなく、様々な変容は可能である。
【００２２】
固視灯３６の光束の半分が、波長選択性フィルター３１により反射されるので、固視灯３６の像が撮像素子面に結像され、観察用ＣＣＤカメラ２９の出力が接続されるモニタ３上には眼底像Ｒとともに固視灯像３６´が表示され（図４参照）、固視灯の移動をモニタ３上で観察しながら固視誘導が可能になる。
【００２３】
波長選択性フィルター３１は、必ずしもＣＣＤカメラ２９の撮像素子面と共役な位置に配置されなくてもよく、ＣＣＤカメラ２９の撮像素子面と略共役な位置であってもよい。つまり、モニタ３上で固視灯像３６´が確認できればよく、固視灯像３６´のピントが多少ボケていてもよい。
【００２４】
また、波長選択性フィルター３１は固視灯３６からの光束を反射する反射面３１ａ（これはダイクロイックミラー２５側であっても良い）を凹面に形成することにより、固視灯３６を周辺に移動した場合にも、リレーレンズ２７を通過する固視灯３６からの反射光が減少するのを防止することができる。
【００２５】
また、上記の光学系により、被検者には内部固視灯を視認させつつ、跳上げミラーのように光路切換えのための駆動機構が無く、また、固視灯３６を反射させるミラーを波長選択性フィルター３１として観察光学系中に設けているので、装置構成を簡略化できる。
【００２６】
図４は本装置の制御系ブロック図を示す。４１はＣＣＤカメラ２９及びＣＣＤカメラ２６の出力が入力される画像メモリ・画像処理部である。４６はモニタ３に表示する画像の切換機能を備えた画像変換部である。モニタ３の画面上にはタッチパネル４２が設けられており、タッチパネル４２のタッチ位置の検知等はタッチパネル制御部４３によって行われる。４０はシステム制御部であり、画像メモリ・画像処理部４１、タッチパネル制御部４３、記憶部４４、フラッシュランプ５、観察用光源１１、撮影スイッチ４５、外部コンピュータ９０が接続されている。
【００２７】
以上のような構成を持つ眼底カメラにおいて、以下にその動作を説明する。電源ＯＮ時の初期画面はアライメントモードとされている。図５はアライメントモードにおける画面例である。モニタ３にはタッチパネル４２が設けられており、モニタ３の画面上には、各種の機能を有するタッチボタン７０、画像を記憶させる記憶ボタン８１が表示されている。タッチパネル４２上において、操作者がタッチボタン７０等の領域枠の内部を指等でタッチすると、そのタッチ位置がタッチパネル制御部４３により検知され、所定の操作信号が入力される。
【００２８】
検者は、撮影ユニット部１の光学系を患者眼に向けてアライメントを行う。電源が投入された時点で、システム制御部４０は光源１１を点灯する。光源１１を出射した赤外光束は、拡散板１２により均一化された後、ダイクロイックミラー１３により反射され、コンデンサレンズ１４により収束してスリット板１５を全面照明する。スリット板１５を出射した光束は、投光レンズ１６を介してハーフミラー１７に入射し、その光量を約１／２に減衰反射されて被検眼１８に向かう。スリット板１５のリングスリット開口によりリング状に制限された光束は、撮影ユニット部１が所定の作動距離に位置する時、被検眼１８の瞳孔近傍でいったんリングスリットの像を結んだ後拡散して、撮影される視野と同じかやや広い視野の眼底を赤外の不可視光で照明する。
【００２９】
眼底からの反射光は、ハーフミラー１７、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を通り、ダイクロイックミラー２５で反射した後、波長選択性フィルター３１を通り、ミラー３２で反射して、リレーレンズ２７により集光され、ダイクロイックミラー２８を通り、ＣＣＤカメラ２９の撮像素子上に結像する。
【００３０】
観察用ＣＣＤカメラ２９からの画像信号はＡ／Ｄ変換された後に画像メモリ・画像処理部４１、液晶表示用の画像信号に変換するための画像変換部４６を介してモニタ３に入力され、被検眼像が表示される。検者はモニタ３に映し出された被検眼像（このときはモノクロ画像）を観察すると共に、図示なきアライメント光学系（例えば、撮影絞り２２の前に赤外光を発する左右一対の光ファイバの出射端面を配置して構成することができる）により形成されるアライメント輝点を観察して、被検眼と光学系の作動距離及び光軸調整のアライメントを行う。
【００３１】
アライメントを完了した後、各ＣＣＤカメラ２６、２９の撮像面が眼底と共役な位置になるようにフォーカシングレンズ２３を移動させる。
【００３２】
被検眼眼底の撮影部位を移動させたい場合は、ツマミ３７を操作して固視灯３６を所望の方向に移動させる。固視灯３６からの波長５５０ｎｍの光は、波長選択性フィルター３１により半透過し、残りが反射される。また、固視灯３６と観察用ＣＣＤカメラ２９の撮像素子面は略共役な位置関係であり、観察用ＣＣＤカメラ２９の撮像素子面と略共役な位置に波長選択性フィルター３１が設けられているので、固視灯３６の像が撮像素子面に結像され、観察用ＣＣＤカメラ２９の出力が接続されるモニタ３上には眼底像Ｒとともに固視灯像３６´が表示され、検者は固視灯の移動をモニタ３上で観察しながら固視誘導する。固視灯３６の像３６´がモニタ３に眼底像Ｒともに表示されているため、検者は固視灯３６をどの位置に移動させれば良いかを容易に認知することができる。
【００３３】
ピント合わせを完了させ、撮影したい眼底像が観察できるようにした状態で、検者は撮影スイッチ４５を押してトリガ信号を発生させる。トリガ信号が入力された制御部４０はフラッシュランプ５を発光させて被検眼眼底を可視光で照明する。
【００３４】
可視光により照明された眼底からの可視の反射光束は、赤外光による眼底反射光束と同様に対物レンズ２１、撮影絞り２２、フォーカシングレンズ２３、結像レンズ２４を介して、ダイクロイックミラー２５に入射する。ダイクロイックミラー２５は波長５５０ｎｍ周辺以外の可視光束を透過させるので、可視の眼底反射光束は結像レンズ２４によりＣＣＤカメラ２６の撮像素子面上に眼底像を結像する。撮影用ＣＣＤカメラ２６からの映像信号は画像メモリ・画像処理部５１に入力され、フラッシュランプ５の発光と同期して画像メモリ・画像処理部４１に静止画像が記憶される。
【００３５】
また、制御部４０の制御により、画像メモリ・画像処理部４１からの画像信号はＣＣＤカメラ２６によって撮影された画像に切換えられ、画像変換部４６を介してモニタ３に入力され、モニタ３にカラーの眼底像が表示される。
【００３６】
制御部４０には多数の画像データを記憶するためのＭＯ（光磁気ディスク）やメモリカード等の画像記憶部４４が接続されており、画像メモリ・画像処理部４１に取り込まれた撮影画像をタッチパネル４２上のボタン８１を押すことにより画像記憶部４４に記憶することができる。
【００３７】
眼底画像を複数撮影してパノラマ画像を得たい場合は、ツマミ３７を操作して固視灯３６を所望の方向に移動させ、被検眼眼底の撮影部位を移動させて、上記と同様に眼底像を撮影する。
【００３８】
画像メモリ・画像処理部４１に取り込まれた画像データや画像記憶部４４に記憶した画像データは、通信ケーブルで接続された外部コンピュータ９０側に送信出力することができ、外部コンピュータ９０側のコンピュータ用ディスプレイ９１において、撮影画像を重ね合わせてパノラマ画像にする等、眼底画像を自在に表示して観察したり、プリンタ９２を介して印刷したりすることができる。
【００３９】
上記の光学系により、被検者に内部固視灯を視認させつつ、跳上げミラーのように光路切換えのための駆動機構が無く、また、固視灯３６を反射させるミラーを波長選択性フィルター３１として観察光学系中に設けているので、装置構成を簡略化すると共に、装置を軽量化できる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置構成を簡略化しつつ、内部固視灯による視線誘導を的確に行うことができる。特に手持ちのような小型の眼底カメラに有利な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼底カメラの装置概略図である。
【図２】眼底カメラの光学系概略図である
【図３】ダイクロイックミラー及び波長選択性フィルターの光学特性を示す図である。
【図４】眼底カメラの制御系要部概略図である。
【図５】アライメントモードにおけるモニタ表示画面例を示す図である。
【符号の説明】
１撮影ユニット部
５フラッシュ光源
１１観察用光源
２５ダイクロイックミラー
２６ＣＣＤカメラ
２８ダイクロイックミラー
２９観察用ＣＣＤカメラ
３１波長選択性フィルター
３１ａ反射面
３６固視灯
３７ツマミ

Claims

被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにおいて、被検眼の眼底を可視光及び不可視光により照明する照明光学系と、眼底からの可視の反射光により眼底像を撮影する撮像素子が配置された撮影光学系と、該撮影光学系の一部の光学系を共用し、眼底からの不可視の反射光により眼底を撮像する撮像素子が配置された観察光学系と、前記撮影光学系及び前記観察光学系の光路中に両光学系を分岐するために設けられた波長選択性ミラーであって、不可視光及び可視光の一部と可視光の大部分とに分ける波長選択性ミラーと、該波長選択性ミラーによって分岐された前記観察光学系の光路をさらに分岐するために配置された光分割部材と、被検眼を固視させるための可視光を出射する固視目標であって、前記光分割部材によって前記観察光学系の光路と分けられた光路で前記撮像素子の撮像面と略共役な位置に配置される固視目標と、前記波長選択性ミラーと前記光分割部材との間で前記撮像素子と略共役な位置に配置されたフィルタであって、眼底からの不可視光を透過すると共に前記固視目標からの可視光の一部を透過し残りを反射する波長選択性フィルタと、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
請求項１の波長選択性フィルタは、前記固視目標からの光束を前記撮像素子に向けて反射する面が凹面に形成されていることを特徴とする眼底カメラ。
請求項１の眼底カメラにおいて、前記固視目標の呈示位置を移動する移動手段を設けたことを特徴とする眼底カメラ。