JP2733278B2 - 眼科用撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、二つ以上の撮影光学系、例えば、被検眼
の眼底像をテレビモニター上に表示する光電式撮影光学
系と、フィルム上に写し取る写真撮影光学系とを有する
眼科用撮影装置の改良に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ 従来から眼底の状態を観察するために眼底像の写真撮
影を行なう眼底カメラが使用されている。最も簡易な眼
底カメラには、写真撮影を行なうための写真撮影光学系
と、術者が視認するための観察光学系とが設けられてい
る。

近時、この眼底カメラに撮影管、テレビカメラ等の受
像素子を備える光電式撮影光学系を併設したものが増加
する傾向にある。光電式撮影光学系は、写真撮影と同時
に眼底像を電子画像として保存するために利用され、あ
るいは眼底像をリアルタイムでテレビモニターに映し出
してアライメントや観察を行なうために利用される。

光電式撮影光学系に使用されるテレビカメラ等の受像
素子と写真撮影光学系に用いられるフィルムとでは撮影
に必要とされる光量が大幅に異なるため、両光学系に対
する光量配分比率を適正に設定する必要がある。そし
て、従来の写真撮影と電子画像入力とを同時に行う眼底
カメラは、固定された光量配分比率により各撮影光学系
に対して光量配分がなされる。

ところで、実際の撮影時には、感度の異なるフィル
ム、テレビカメラを用いることができ、あるいは撮影光
源の光量、波長を変化させることができる方が多様な撮
影を行うために望ましい。

しかしながら、従来の眼底カメラでは光量配分比率が
固定されているため、各撮影光学系の適正光量バランス
を確保するためにはフィルム感度の変化等に対応でき
ず、多様な撮影を行なうことが不可能であった。

［発明の目的］ この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであ
り、各撮影光学系の感度、あるいは撮影光源の光量、波
長を変化させた際にも光電式撮影光学系と写真撮影光学
系との光量バランスを適正に保つことができる眼科用撮
影装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に係わる眼科用撮影装置は、二つ以上の撮影
光学系を備え、該二つ以上の撮影光学系の光量配分比率
を調整する調整手段が設けられていることを特徴とす
る。

［実施例］ 以下、この発明を図面に基づいて説明する。

《第１実施例》 第１図〜第４図は、この発明の第１実施例に係る眼底
カメラを示したものである。

この眼底カメラは、照明系と観察撮影系とを備えてい
る。照明系は観察照明光学系と撮影照明光学系を有し、
観察撮影系は光電式撮影光学系と写真撮影光学系及び観
察光学系とを有する。

観察照明光学系は、観察用光源１、観察用コンデンサ
レンズ２、ハーフミラー３、第1,第２フィルター4,5、
リングスリット６、照明リレーレンズ７、孔明きミラー
８、対物レンズ９等の光学部材を有する。そして、観察
用光源１からの照明光は、コンデンサレンズ２により集
光され、ハーフミラー３、リレーレンズ７を介して孔明
きミラー８で反射され、対物レンズ９により被検眼Ｅの
眼底Efを照明する。

第１フィルター４は、赤外光カットフィルター4aと可
視光カットフィルター4bとが選択的に光路中に挿入可能
として構成されており、第２フィルター５は、可視光用
エキサイタフィルター5aと赤外光用エキサイタフィルタ
ー5bとが選択的に光路中に挿入可能として構成されてい
る。これらのフィルターは、撮影、観察の種類に応じて
選択的に光路内に挿入されるものである。

蛍光撮影等の際には第２フィルター５が光路中に挿入
され、赤外光による通常の観察撮影時には可視光カット
フィルター4b、可視光による通常の観察撮影時には赤外
光カットフィルター4aが挿入される。

撮影照明光学系は、ストロボ管10、撮影用コンデンサ
レンズ11を備え、ハーフミラー３以降は観察照明系と光
路を共有する。そして、ストロボ管10からの閃光は、撮
影用コンデンサレンズ11から対物レンズ９までの光学部
材を介して眼底Efを照明する。

観察撮影光学系は、対物レンズ９、孔明きミラー８、
第３フィルター12、合焦レンズ系13、結像レンズ系14を
共通部分とする。第３フィルター12は、可視光用バリア
フィルター12aと赤外光用バリアフィルター12bとが、前
述の第１、第２フィルター4,5の選択に応じて選択的に
光路内に挿入される構成とされている。

結像レンズ系14を出射した眼底Efからの反射光は、反
射率と透過率との比率が異なる複数のハーフミラーから
構成される光量分配用ハーフミラー15によって分配さ
れ、一部が光電式撮影光学系に入射し、残部は写真撮影
光学系に入射する。

上記の光電式撮影光学系と写真撮影光学系とでは撮影
に必要な光量が大きく異なる。すなわち、光電式撮影光
学系の受像デバイスとしてモノクロテレビカメラを用い
た場合、必要光量はフィルムの必要光量の数パーセント
（ある実験によれば２〜５％）であり、カラーテレビを
用いた場合にはその数倍程度の光量により十分な画像を
得ることができる。

また、蛍光眼底撮影からカラー撮影への切り替えのよ
うに、必要光量やフィルム感度自体が大幅に変化するこ
ともあり、両撮影光学系の必要光量の比率は場合によっ
て多様に変化することとなる。

そこで、両撮影光学系の受光手段の感度の比率に応じ
て適正光量が得られるような透過、反射特性を有する光
量分配用ハーフミラー15を選択し、眼底からの反射光を
分配する。

光量分配用ハーフミラー15により反射された光束は、
ミラー16で反射されてテレビフィールドレンズ18、テレ
ビリレーレンズ19、テレビ絞り20を介してテレビカメラ
21上に眼底像を形成する。

ミラー16とテレビフィールドレンズ18との間には、光
路長補正用の平行平面板17が光路に対して挿脱自在に設
けられている。この平行平面板17は、可視光観察、撮影
の場合には実線で示したように光路中から退避し、赤外
光観察、撮影の際には破線で示したように光路中に設定
され、赤外光と可視光とによる結像位置のズレを補正す
る。

また、テレビ絞り20は、テレビリレーレンズ内あるい
はその近傍で被検眼Ｅの瞳とほぼ共役な位置に設けら
れ、テレビカメラ21に達する光量を調整するための光量
絞りとして機能する。前述したように、両撮影光学系に
分配される光量比率は、光量分配用ハーフミラー15によ
り決定されるが、このミラー15の選択による光量比率の
調整は段階的であるため、一段階の中でも微調整をテレ
ビ絞り20によって行なう。

ハーフミラー15を透過した光束は、観察時には図中実
線位置にあるクイックリターンミラー22により反射され
てファインダー系に入り、眼底と共役な位置に設けられ
たレチクル板23上に一旦結像してレクチル板上のパター
ンと合成された後、ペンタプリズム24、接眼レンズ25を
介して観察者の眼に入る。

撮影時には、クイックリターンミラー22は破線で示し
た位置に瞬間的に回動し、眼底Efからの反射光はフィル
ム26上に眼底像を形成する。

なお、写真撮影光学装置は、一般には35ミリカメラ等
により構成される。

次に、上述した眼科用撮影装置の制御系を第２図に基
づいて説明する。

システムコントローラーは、中央制御装置（CPU）を
中心にCPUと各種の駆動部、設定部との間の情報伝達を
行うI/Oインターフェイスと、このI/Oインターフェイス
を介してCPUに接続されて少なくとも１フレーム分の画
像を記憶できるフレームメモリとを備えている。

I/Oインターフェイスには、クイックリターンミラー2
2を回動させるクイックリターンミラー駆動部と、スト
ロボ管10を発光させるストロボ駆動部と、テレビカメラ
21とフィルム26とに対する光量配分を適正とするよう光
量分配用ハーフミラー15を選択するハーフミラー駆動部
と、同様に光量バランスの微調整を行うためにテレビ絞
り20を調整するテレビ絞り駆動部と、撮影データ写し込
み装置とが接続されている。

撮影データ写し込み装置は、コンパクトカメラ等のデ
ータバックと同様に８あるいは７セグメントLEDを複数
配列した構成であり、外部設定による撮影データあるい
はCPUにより自動的に設定された撮影データをフィルム
に写し込む機能を有している。

またI/Oインターフェイスには、撮影を指示するため
のトリガスイッチ、可視光撮影、蛍光撮影等の撮影モー
ドを設定するモード設定部、フィルム26の感度を設定す
るフィルム感度設定部、ストロボ光の発光強度を設定す
るためのストロボ光強度設定部、画像データを保存する
マスストレージが接続されている。

上述のフレームメモリは、テレビカメラ21のコンポジ
ット出力から同期信号を分離する同期分離部を有し、こ
の同期信号に基づいて１フレーム毎の読み出し、記憶開
始のタイミングと、テレビカメラ21に対して最も効果的
なストロボ発光タイミング（以下、フレーム同期信号と
いう）とをI/Oインターフェイスを介してCPUへ伝達する
機能を有しており、その画像出力はテレビモニタにより
表示される。

次に、上記構成による眼科用撮影装置の作用を説明す
る。

各設定部から撮影モード、フィルム感度、ストロボ光
強度の各データがI/Oインターフェイスを介してCPUに入
力される。CPUは、これらのデータに基づき、眼底で反
射されたストロボ光がフィルム26に対して適正露光量を
与える間にテレビカメラ21にも適正な光量が入射するよ
う光量分配用ハーフミラー15を選択し、テレビ絞り20の
口径を演算する。

なお、光量分配用ハーフミラー15の分配率は、選択さ
れたハーフミラーを用いて同時撮影するモード内で、フ
ィルム感度に対するテレビカメラの感度の比が最小とな
った場合においてもテレビ絞り20が有効に機能できる方
が望ましい。そして、そのためには、テレビ絞り20の口
径を最大にした状態でフィルムに対して適正露光量を与
えた際に、少なくともテレビカメラ21が撮影に必要な光
量と同一、またはより多くの光量がテレビカメラ側へ分
割されるように定める必要がある。

また、光量分配用ハーフミラー15の選択及びテレビ絞
り21の調整は、蛍光、可視光等の撮影モードに連動して
自動的に行われるよう構成してもよい。テレビ絞り20の
口径は、ミラーの分配率が決定された後に、フィルム感
度、ストロボ発光量等に基づいて決定される。

CPUは、前記の演算結果に基づき、I/Oインターフェイ
スを介してテレビ絞り20を所定の口径となるよう駆動
し、テレビカメラ21とフィルム26との光量バランスを適
正なものとする。

このような設定後、トリガスイッチがONされると、CP
Uはフィルムの有無、ストロボが準備完了か否か等の必
要項目をチェックし、クイックリターンミラー駆動部を
介してミラー22を光路外に回動させる。そして、ミラー
退避に要する時間を考慮しつつフレームメモリの同期分
離部から入力されるフレーム同期信号のタイミングに基
づいてストロボ駆動部を介してストロボ管10を発光させ
る。

ストロボ管10の発光によりテレビカメラ21とフィルム
26とに対する露光が行われた後、CPUはクイックリター
ンミラー22の図中実線位置への復位を指令すると共に、
ストロボ発光時にテレビカメラ21が撮影した１フレーム
分の画像出力をフレームメモリに記憶させる。

この記憶された電子画像はモニターテレビに表示さ
れ、必要に応じてCPUからの指示によりマスストレージ
に保存される。保存された画像データは、後日読みだし
てモニターテレビ上に再表示することが可能である。

上記の構成によれば、テレビカメラ21とフィルム26と
により同時撮影を行う際の受光量バランスを調整するこ
とができるため、カメラ、フィルムを感度の異なるもの
に交換した場合にも常に両受光手段に対して適正光量を
入射させることができる。

ところで、以上の手順で撮影が終了すると、次の撮影
の準備のためにフィルムを１フレーム分巻き上げる必要
がある。モード設定部によりデータ写し込み実行のモー
ドが選択されている場合には、この巻き上げ操作の前に
撮影データ写し込み装置によるデータ写し込みがフィル
ムに対して行われ、同時にフレームメモリ内の画像ファ
イルにも同一データが電子的に書き加えられる。

画像ファイルに撮影データを加える場合、画像データ
の一部を変更することにより画像データ内に直接書き込
む方式としてもよいし、ファイル内の画像データ外の番
地を利用して書き込んでもよい。前者の方式によれば、
モニターテレビ上には画像と撮影データとが同時に表示
される。後者の方式による場合には、画像データと撮影
データとを別個のモニターテレビに表示するか、あるい
は画像データが表示されるモニター画面上に撮影データ
をスーパーインポーズ表示する。

第３図及び第４図に表示の具体例を示す。

第３図はフィルム上の表示を示したものであり、中央
に眼底像Ａ、この眼底像の図中左側に蛍光撮影時の経過
時間を示すカウンタＢ及び被検者名Ｃが同時写し込み装
置により眼底と同時に撮影されて表示されている。ま
た、図中右下には、撮影データ写し込み装置によってフ
ィルムの裏側から写し込まれた被検者番号Ｄ、撮影日時
Ｅが表示されている。

一方、モニター画面には、第４図に示したように眼底
像Ａ、カウンタＢ及び被検者名Ｃがテレビカメラ21に入
力された画像データとして表示され、被検者番号Ｄ、及
び撮影日時Ｅは、前述したように電子的に書き込まれて
表示される。

図中右上には、被検者の病名等のデータＦが必要に応
じてスーパーインポーズ表示される。このデータＦは、
フレームメモリ内の画像データ以外の番地に書き込ま
れ、データ保存時にはマスストレージの画像データが記
憶される場所と論理的に連続する場所に記憶される。

なお、フィルムとモニター画面とでは縦横比が異なる
ため、モニター画面上ではカウンタＢ及び被検者名Ｃの
表示は省略される場合もある。

後日、眼底画像を再表示する際には、データD,E,Fの
少なくとも一つを検索条件としてマスストレージに保存
されたデータから目的のデータを抽出し、フレームメモ
リにロードしてモニターテレビに表示させる。また、画
像データ以外のデータD,E,Fは、これらを独立に保存す
ることでデータ検索等に使用することもできる。

写真フィルムによる画像は、分解能が高いため細かい
観察には適しているが保存には大きなスペースを要す
る。反対に、テレビカメラによる画像は、分解能を劣る
が、例えば光ディスクを利用してファイリングする等の
方法により大量のデータをコンパクトに保存することが
できる。

この装置では、これらの両者を利用することができる
ため、例えば写真フィルムは詳細な部位の診断に用いて
比較的保存期間を短くし、電子画像は各被検者の被検眼
の経時的変化を観察するために保存期間を長期とするこ
とにより、各画像の特性に応じた利用をすることができ
る。また、両画像には、共通のマークとしてデータD,E
が記録されるため、これらの対応をとることが容易であ
る。

なお、テレビカメラとフィルムとには同一画像が形成
されるため、撮影に成功したか否かをモニターテレビに
よって即時確認することができ、撮影の失敗による再検
査をフィルムの現像を待たずに行うことができる。

《第２実施例》 第５図は、この発明の第２実施例を示したものであ
る。なお、以下の実施例では第１実施例と同一の部材に
ついては同一の符号を付して説明を省略する。

この例では被検者に散瞳剤を用いなくとも観察を行う
ことができる無散瞳型眼底カメラを示している。

照明用ハーフミラー３は赤外光反射／可視光透過のミ
ラーとされ、光量分配用ハーフミラー15は第６図に示す
ような可視光半反射／赤外光全反射の特性を有するミラ
ーが用いられている。照明用コンデンサレンズ２と照明
用ハーフミラー３との間には、撮影時に赤外照明光がフ
ィルム等に達しないようにシャッター27が設けられてい
る。

なお、テレビカメラ21は、赤外、可視の双方の領域に
おいて感度を有する。また、クイックリターンミラー22
から接眼レンズ25に至る観察光学系は赤外光観察におい
ては機能を果たさないため、省略してもよい。

観察時には、照明用光源１から発する光束のうち赤外
成分のみが照明用ハーフミラー３によって反射され、照
明用リレーレンズ７、孔明きミラー８、対物レンズ９を
介して眼底Efを照明する。眼底から反射された赤外光
は、光量分配用ハーフミラー15によりほぼ全部が反射さ
れてテレビカメラ21上に眼底像を形成する。検者はテレ
ビカメラ21に接続されるモニターテレビにより眼底を観
察することができる。

撮影時には、ストロボ管10からの可視光が眼底Efに導
かれて反射し、光量分配用ハーフミラー15で分配されて
それぞれテレビカメラ21とフィルム26とに眼底像を形成
する。

この例においても、テレビカメラ21とフィルム26との
感度比率に応じてテレビ絞り20が調整され、両者の撮影
光量のバランスを適正に保つことができるが、更に光量
分配用ミラー15を第１実施例と同様複数設けて選択的に
用いる構成としてもよい。

《第３実施例》 第７図は、この発明の第３実施例を示したものであ
る。

テレビカメラ21を例えば白黒とカラーとのように複数
交換して使用することを前提とする場合、少なくとも光
量分配用ハーフミラー15を交換自在とし、あるいは光量
分配用ハーフミラー15からテレビカメラ21までの破線で
囲まれた部品をユニットとして一体に交換できるよう構
成する。そして、テレビカメラ21の感度に応じて光量分
配用ミラー15を、あるいはユニットを交換することによ
りテレビカメラとフィルムとの光量バランスを最適に保
つことができる。また、ユニット化した場合には、各々
のテレビカメラに最適なリレー光学系をも選択すること
ができる。

なお、上記構成による場合には少なくとも光量分配用
ハーフミラー15を取り外すことにより、フィルムとファ
インダー系とを有する最も単純な眼底カメラとすること
ができる。

《第４実施例》 第８図及び第９図は、この発明の第４実施例を示した
ものであり、ファインダー系に導かれる観察用の光量が
最大となるような構成とされている。

第８図の例では、光量分配用ハーフミラー15より被検
眼Ｅ側にクイックリターンミラー22が設けられており、
特別の機構を設けなくとも観察時には反射光量の全てが
ファインダー系に入射する。テレビカメラ21にはフィル
ム26と同様に撮影時のみ光が入射することとなる。

但し、この構成とする場合には、観察撮影装置として
35ミリカメラを流用することはできない。

第９図の構成では、光量分配用ハーフミラー15にもク
イックリターン機構が設けられており、観察時には図中
実線で示した位置にあるミラー15を撮影時のみ破線で示
した位置に回動させる。このミラー15のクイックリター
ン機構は、クイックリターンミラー22の機構とリンクさ
せてもよいし、別個の駆動機構を設けてタイミングのみ
を一致させる構成としてもよい。

このような構成によれば、観察時には反射光の全てが
ファインダー系に導かれる。

また、駆動機構は第８図の構成より多少複雑となる
が、観察撮影装置として35ミリカメラを流用することが
できる。

《第５実施例》 第10図は、この発明の第５実施例を示したものであ
る。

この例では、光量分配用ハーフミラー15とクイックリ
ターンミラー22との間、及びテレビ絞り20とテレビカメ
ラ21との間に、光量を全波長域に亘って平均して減衰さ
せる第１、第2NDフィルター28,29が挿脱可能に設けられ
ている。これらのNDフィルター28,29の作用により、テ
レビ絞り20の働きを補完させてテレビカメラ21とフィル
ム26とに達する光量のバランスを適正に調整することが
できる。

［効果］ 以上説明したように、この発明によれば二つ以上の撮
影光学系の必要光量の比率に基づき、撮影光量のバラン
スを適正に保つことができる。従って、一方の光学系に
必要以上の光量が分配されて、他方の光量が不足すると
いった事態を避けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の係る眼科用撮影装置の第１実施例を
示す光学系の説明図、第２図は第１図に示した装置の制
御系のブロック図、第３図はフィルムの撮影例を示す説
明図、第４図はモニター画面の表示例を示す説明図、第
５図はこの発明に係る眼科用撮影装置の第２実施例を示
す光学系の説明図、第６図は第５図に示した光量分配用
ハーフミラーの特性を示す説明図、第７図はこの発明に
係る眼科用撮影装置の第３実施例を示す光学系の説明
図、第８図はこの発明に係る眼科用撮影装置の第４実施
例を示す光学系の説明図、第９図は第８図の変形例を示
す光学系の説明図、第10図はこの発明に係る眼科用撮影
装置の第５実施例を示す光学系の説明図である。 調整手段 15……光量分配用ハーフミラー 20……テレビ絞り 28,29……NDフィルター

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二つ以上の撮影光学系を備え、該二つ以上
   の撮影光学系の光量配分比率を調整する調整手段が設け
   られていることを特徴とする眼科用撮影装置。