JP3078030B2 - 眼底カメラの撮影光学系 - Google Patents

眼底カメラの撮影光学系

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JP3078030B2 JP03082658A JP8265891A JP3078030B2 JP 3078030 B2 JP3078030 B2 JP 3078030B2 JP 03082658 A JP03082658 A JP 03082658A JP 8265891 A JP8265891 A JP 8265891A JP 3078030 B2 JP3078030 B2 JP 3078030B2
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14Arrangements specially adapted for eye photography

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の眼底を撮影す
る眼底カメラの撮影光学系の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、眼底カメラの撮影光学系に
は、図1に模式的に示すように対物レンズ1、撮影絞り
2、合焦レンズ3、結像レンズ4を有するものが知られ
ている。対物レンズ1は所定のワーキングディスタンス
Dをもって被検眼5の前方に位置される。被検眼5の眼
底6の第1眼底像7は対物レンズ1により位置M1に形
成される。被検眼5の視度が0デイオプターの場合は眼
底6により反射された反射光は被検眼5を出射して平行
光束となり、対物レンズ1に入射する。そして、対物レ
ンズ1の焦点位置に結像される。
【0003】なお、この図1においては、撮影画角2α
=45°の場合が示されている。
【0004】この第1眼底像7の像高をy1とする。撮
影絞り2は対物レンズ1に関して被検眼5の瞳孔8と共
役である。合焦レンズ3はマイナスパワーを持ってお
り、結像レンズ4はプラスのパワーを持っている。合焦
レンズ3は第1眼底像7を位置M1から位置M2へリレ
ーする。位置M2には合焦レンズ3による第2眼底像9
が虚像として形成される。その像高をy2とする。合焦
レンズ3がマイナスのパワーを持っているのは、全体の
撮影光学系の長さを短くするためである。
【0005】被検眼5の視度が変化すると、その視度に
応じて第1眼底像7の位置が光軸O1に沿って矢印Aで
示すように移動する。この第1眼底像7の位置が変化す
ると、結像レンズ4により鮮明な第3眼底像10を位置M
3に設けられたフィルム面11に形成することができない
ため、結像レンズ4に対する第2眼底像9の位置M2が
被検眼5にかかわらず一定に保持されるように、この第
1眼底像7の位置の変動に応じて合焦レンズ3を光軸方
向にO1に沿って移動させる。この合焦レンズ3を移動
させることによって、いつでも、第2眼底像9を位置M
2に保持させることができる。なお、位置M3の直前に
は視野絞り12が設けられている。
【0006】対物レンズ1の焦点距離foはワーキング
ディスタンスDの長さ、被検眼5の瞳孔8と撮影絞り2
との共役関係、眼底カメラ全体の長さ、光学素子の配置
関係等から、40mm≦f0≦50mmとされ、ここでは、fo
=45mmとする。
【0007】このようにすると、第1眼底像7の像高y
1は近軸的には、 y1=fo×tan(α/2)=45tan(45/2)=18.6mm となる。
【0008】対物レンズ1の焦点位置から合焦レンズ3
までの距離と位置M2から合焦レンズ3までの距離が等
しい(等倍のリレーを意味する)と、位置M1が1mm移
動すると合焦レンズ3を1mm移動させなければならな
い。従って、合焦レンズ3の移動量を小さくするために
は、第1眼底像7から第2眼底像9へのリレー倍率β1
は1未満とすることが望ましく、ことに0.5以下が適
当であり、ここでは、0.4程度とする。
【0009】記録媒体としてのフィルム11が35mmフィル
ムの場合、フィルムサイズは縦×横が24mm×36mmである
ので、イメージサイズは直径22mm程度が好ましく、従っ
て、第3眼底像10の像高y3はy3=11mm程度とする
と、位置M1から位置M3へのリレー倍率βは、 β=(y3/y1)=11/(−18.6)≒ー0.6 となる。
【0010】また、このリレー倍率βは位置M1から位
置M2へのリレー倍率をβ1、位置M2から位置M3へ
のリレー倍率をβ2とすると、β=β1×β2により表
わされる。
【0011】リレー倍率β1は(y2/y1)、リレー
倍率β2は(y3/y2)であり、β1=0.4である
ので、 β=(y2/y1)×(y3/y2)=0.4×(−1.5)=−0.6 となり、β2=−1.5とするのがよい。また、従来か
ら、図2に模式的に示すように35mmフィルムとTVカメ
ラとに同時に記録できる眼底カメラの撮影光学系も知ら
れている。
【0012】この撮影光学系は、ハーフミラー13、視野
絞り14、フィールドレンズ15、反射ミラー16、TVリレ
ーレンズ17、TVカメラ18を有する。フィルム11と視野
絞り14とはハーフミラー13に関して共役である。第2眼
底像9を形成する光束の一部はハーフミラー13を透過し
てフィルム面11に結像され、残りはハーフミラー13によ
り反射され、第2眼底像9は視野絞り14が設けられてい
る位置M4にTV用の第3眼底像19として結像される。
その第3眼底像19の像高をy4とする。ここで、y4=
y3である。
【0013】フィールドレンズ15はTVリレーレンズ17
へ有効に光束を集めるために設けられ、反射ミラー16は
全体の装置をコンパクトにまとめるためと、反射回数を
偶数回とするために設けられている。TVカメラ18の撮
像面20(位置M5)には第4眼底像21が形成される。
【0014】TVカメラ18は1/2インチの場合、画面
サイズは縦×横が4.8mm×6.4mmであるので、イメ
ージサイズは直径4.4mm程度が適当で、TVリレーレ
ンズ17のリレー倍率βTVは、βTV=(2y5/2y
4)=4.4/22=0.2がよい。但し、TVリレー
レンズ17はプラスのパワーを持っており、第4眼底像21
(像高y5)は、第3眼底像19(像高y4)の実像であ
るので、βTV=−0.2である。
【0015】従って、位置M1から位置M5までの全体
のリレー倍率βTは、 βT=(β1×β2)×βTV=(−0.6)×(−0.2)=0.12 なお、ハーフミラー13の代わりにダイクロイックミラ
ー、クイックリターンミラーを設けた撮影光学系もあ
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の撮影
光学系は、35mmフィルムをメインに考えていたので、結
像レンズ4に着目すると、周辺の物点の光束は結像レン
ズ4の周辺のみを通るので、FNOが大きくなければな
らず、暗い光学系であるにもかかわらず大口径のレンズ
が必要となり、レンズ枚数が5、6枚と多くなり、眼底
カメラの撮影光学系がいたずらに複雑化する。
【0017】本発明の目的は、光学性能を損なうことな
く大口径の結像レンズを省略して小型化を図ることので
きる眼底カメラの撮影光学系を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる請求項1
に記載の眼底カメラの撮影光学系は、被検眼に臨む対物
レンズと撮影絞りと合焦レンズと視野絞りとリレーレン
ズとをこの順に有する眼底カメラの撮影光学系におい
て、前記合焦レンズが正のパワーを有し、前記対物レン
ズによって形成される眼底像の位置を物点とする合焦レ
ンズの像点の位置に前記視野絞りが設けられていること
を特徴とする。本発明に係わる請求項2に記載の眼底カ
メラの撮影光学系は、被検眼に臨む対物レンズと撮影絞
りと合焦レンズと視野絞りとリレーレンズとをこの順に
有する眼底カメラの撮影光学系において、前記合焦レン
ズが正のパワーを有し、前記対物レンズによって形成さ
れる眼底像を前記合焦レンズによってリレーし、この眼
底像をリレーレンズで更にリレーし、前記合焦レンズの
リレー倍率をβ1、前記リレーレンズによるリレー倍率
をβ2とするとき、リレー倍率β1及びリレー倍率β2
の絶対値が共に1より小さいことを特徴とする。
【0019】
【作 用】本発明に係わる眼底カメラの撮影光学系によ
れば、対物レンズによって形成される第1眼底像が正の
パワーを有する合焦レンズによってリレーされる。
【0020】
【実施例】図3は本発明に係わる眼底カメラの撮影光学
系を模式的に示したもので、図3において、30は眼底カ
メラの撮影光学系で、撮影光学系30は被検眼31、この被
検眼31に臨む対物レンズ32、撮影絞り33、合焦レンズ3
4、視野絞り35、フィールドレンズ36、反射ミラー37、3
8、TVリレーレンズ39、TVカメラ40を有する。
【0021】対物レンズ32は所定のワーキングディスタ
ンスDを設定されて、被検眼31の前方に配置される。対
物レンズ32は被検眼31の眼底41を照明する照明系(図示
を略す)に共用されている。この対物レンズ32により第
1眼底像42が位置M1′に形成される。この第1眼底像
42の像高をy1′とする。撮影画角2α(=45°)、対
物レンズ32の焦点距離f0(=45mm)、ワーキングディ
スタンスD、像高y1′(=18.6mm)は従来と同様と
する。この第1眼底像42の頂点43を通る主光線は撮影絞
り33の中心を通って合焦レンズ34に導かれる。撮影絞り
33は被検眼31の瞳孔44と共役であり、撮影光学系30の眼
底像を形成する光束の光量を制限する。合焦レンズ34は
その位置M1に形成された第1眼底像42を視野絞り35が
設けられている位置M2′にリレーする役割を果たし、
正のパワーを有する。視野絞り35は第1眼底像42の位置
M1′を物点とする合焦レンズ34の像点の位置M2′に
設置されており、この合焦レンズ34により第2眼底像45
が実像として位置M2′に形成される。その第2眼底像
45の像高をy2′とする。被検眼31の視度に応じて第1
眼底像42の位置M1′が光軸に沿って前後方向に移動す
るが、この合焦レンズ34を光軸方向に移動させることに
より、第2眼底像45が形成される位置を位置M2′に保
持させることができる。
【0022】第2眼底像45を形成する光束は、フィール
ドレンズ36、反射ミラー37、38を経由してTVリレーレ
ンズ39に導かれる。フィールドレンズ36はTVリレーレ
ンズ39に光束を有効に集束させる役割を果たす。第2眼
底像45を形成する光束は、そのTVリレーレンズ39によ
りTVカメラ40の撮像面46である位置M3′に結像さ
れ、第3眼底像47がその撮像面46に形成される。その第
3眼底像47の像高をy3′とする。TVカメラ40の画面
サイズを従来と同様に1/2インチとすると、像高y
3′は従来と同様に2.2mmとなる。
【0023】第1眼底像42の像高y1′は18.6mm、第
3眼底像47の像高y3は2・2mmであるので、撮影光学系
30の全体のリレー倍率βTはy3/y1=0.12であ
る。従って 、合焦レンズ34のリレー倍率β1を従来と
同様に−0.4とすると、TVリレーレンズのリレー倍率
βTVは−0.3となる。
【0024】また、TVカメラ40が2/3インチの場
合、画面サイズは縦×横が6.6mm×8.8mmであるので、
イメージサイズは直径6mm程度がよく、撮影光学系30の
全体のリレー倍率βTは、βT=(3mm/18.6mm)=
0.16となり、リレー倍率β1を−0.4とすると、βT
V=−0.4となる。
【0025】同様に、TVカメラ40が1/3インチの場
合、画面サイズは縦×横が3.3mm×4.4mmであるので、
イメージサイズは直径3mm程度が良く、撮影光学系30の
全体のリレー倍率βTは、βT=(1.5mm/18.6mm)
=0.08となり、リレー倍率β1を−0.4とすると、β
TV=−0.2となる。
【0026】なお、撮影画角αを変更するときは、変倍
レンズ(図示を略す)が撮影光学系30に挿入される。
【0027】さらに、リレー倍率β1を適当に設定する
ことによって、フィールドレンズ36を省略できる構成も
可能である。
【0028】
【効果】本発明に係わる撮影光学系によれば、合焦レン
ズが正のパワーを有するので、光学性能を損なうことな
く結像レンズを省略して小型化を図ることができるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の眼底カメラの撮影光学系の一例を示す模
式図である。
【図2】従来の眼底カメラの撮影光学系の他の例を示す
模式図である。
【図3】本発明に係わる眼底カメラの撮影光学系の実施
例を示す模式図である。
【符号の説明】
31 被検眼 32 対物レンズ 33 撮影絞り 34 合焦レンズ 35 視野絞り 39 リレーレンズ

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検眼に臨む対物レンズと撮影絞りと合
    焦レンズと視野絞りとリレーレンズとをこの順に有する
    眼底カメラの撮影光学系において、 前記合焦レンズが正のパワーを有し、前記対物レンズに
    よって形成される眼底像の位置を物点とする合焦レンズ
    の像点の位置に前記視野絞りが設けられていることを特
    徴とする眼底カメラの撮影光学系。
  2. 【請求項2】 被検眼に臨む対物レンズと撮影絞りと合
    焦レンズと視野絞りとリレーレンズとをこの順に有する
    眼底カメラの撮影光学系において、 前記合焦レンズが正のパワーを有し、前記対物レンズに
    よって形成される眼底像を前記合焦レンズによってリレ
    ーし、この眼底像をリレーレンズで更にリレーし、前記
    合焦レンズのリレー倍率をβ1、前記リレーレンズによ
    るリレー倍率をβ2とするとき、リレー倍率β1及びリ
    レー倍率β2の絶対値が共に1より小さいことを特徴と
    する眼底カメラの撮影光学系。
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