JP3539816B2

JP3539816B2 - 眼底カメラ

Info

Publication number: JP3539816B2
Application number: JP03897396A
Authority: JP
Inventors: 紹生楠城; 益徳河村
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: JPH09206280A; US5742374A

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係り、殊に仰臥患者、乳幼児、動物や障害者等の眼底撮影に好適な手持ち式の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検眼眼底を撮影する眼底カメラでは、被検眼と眼底カメラとの微妙な位置合わせが必要であり、特に作動距離の調整が重要である。
従来の手持ち式眼底カメラは、その作動距離を定める場合、先ず被検眼前眼部に照明光束を集光させつつカメラの側方から被検眼の前眼部を目視し、略所定位置に照明光束が集光することを確認してカメラの相対位置を決めていた。次に、その位置関係をできるだけ保ったまま、接眼レンズによるファインダ−を覗き眼底像を観察する。この観察により照明光によるフレア−の除去、撮影部位の設定、眼底像のピント合わせ等の詳細なアライメント調整をした上で撮影を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにカメラの側方からの観察により作動距離を調整した後、その位置関係を保ったまま更に微細なアライメントを行う調整は、手持ち式としてはやや不安定な撮影方法であり、撮影には熟練を要するという問題があった。また、無散瞳撮影を行うために観察照明光として不可視の赤外光を採用しようとした場合、目視でカメラの側方からの照明光束の状態は観察することができない。
さらに、撮影用フラッシュ光源を手持ち式の小さな筐体に組み込み配置することは、その配置に無理が生じやすく、小型軽量化にも限界があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に鑑み、眼底カメラの取扱に関する熟練を要せず、作動距離の適否や光軸の確認が容易に行える眼底カメラを提供することを技術課題とする。
さらに、手持ちの筐体である撮影ユニット部の単純化、軽量化を図ることができる眼底カメラを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下に記載するような構成を備えることを特徴とする。
（１）被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにおいて、ピンホール開口とリングスリットとを有するスリット板を有し、該スリット板を一様に照明して前記リングスリットによりリング状に制限された観察用照明光束により被検眼眼底を照明するとともに、前記ピンホール開口を透過した光束により被検眼角膜にアライメント指標を投影する観察照明・指標投影光学系と、ビームスプリッタにより該観察照明・指標投影光学系と同軸にされ前記スリット板を共用する光学系であって、撮影用の照明光源からの光束を導光する光ファイバから出射する光束を前記スリット板のリングスリットのみを照明しピンホール開口を照明しないようにリング状に形成する撮影照明光学系と、観察照明・指標投影光学系により被検眼角膜に投影されたアライメント指標像の結像状態を観察する観察光学系と、を備え、前記観察光学系でアライメント指標の結像状態を観察することによりアライメントの適否を判断することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明についての一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は実施例の眼底カメラの概略構成を示す図である。実施例の眼底カメラは、手持ち操作に適する筐体に観察や撮影のための光学系等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フラッシュ光源が配置されたコントロ−ル部２、観察用モニタ３、表示用モニタ４、ファイリング装置５、ビデオプリンタ６から大別構成され、各部は電気的に接続される。また、コントロ−ル部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７を介して撮影ユニット部１内の光学系に導光される。
【０００７】
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・指標投影光学系、撮影照明光学系、観察・撮影光学系に別けて説明する。
（観察照明・指標投影光学系）
１１は観察用照明光源である赤外発光ダイオードであり、赤外発光ダイオード１１はアライメントのための指標投影光源を兼ねる。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、スリット板１５は図３に示すように、中心部にピンホール開口３６と光軸を中心としたリングスリット開口３７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ビームスプリッタである。１９は黒色吸収体であり、ビームスプリッタ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。
【０００８】
赤外発光ダイオード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のピンホール開口３６、リングスリット開口３７を全面照明する。
ピンホール開口３６及びリングスリット開口３７を出射した光束は、共に投光レンズ１６を介してビームスプリッタ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。リングスリット開口３７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開口３７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。
【０００９】
また、ピンホール開口３６を出射したアライメント光束は、前記リング光束と共に被検眼前眼部で集光し、撮影ユニット１がほぼ所定の作動距離に位置するときには、角膜反射により角膜表面から角膜曲率半径のほぼ１／２の眼内にあたかも集光する形でアライメント指標像を形成する。しかし、ピンホール開口３６による光束は、リングスリット開口３７によるリング光束と異なり、光軸近傍の光束であるので、角膜からの反射光が適性作動距離の時は平行光束となって後述する観察・撮影光学系に向かう。
なお、ビームスプリッタ１７を減衰透過した赤外光束は黒色吸収体１９によって無反射吸収される。
【００１０】
（撮影照明光学系）
３１は撮影用のフラッシュ光源、３２はコンデンサレンズである。フラッシュ光源３１及びコンデンサレンズ３２はコントロ−ル部２に設けられており、コントロ−ル部２からの撮影用の照明光束はファイババンドル７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・指標投影光学系のダイクロイックミラー１３からビームスプリッタ１７までの光路を共用する。
ファイババンドル７の出射端面７ｂの中央部には図示なき遮蔽部材が施されている。また、ファイババンドル７の出射端面７ｂはコンデンサレンズ１４を介してスリット板１５と共役な位置に配置されている。
【００１１】
フラッシュ光源３１を発した撮影用の可視照明光はコンデンサレンズ３２により収束され、ファイババンドル７の入射端面７ａを全面的に照明する。これによりファイババンドル７に導光された照明光は、その出射端面７ｂでは面発光の光となり、さらに出射端面７ｂに施された中心部の遮蔽によりリング状の光束にされて出射する。出射したリング状の光束は、ダイクロイックミラー１３を透過した後、コンデンサレンズ１４を介してスリット板１５を照明する。このとき、スリット板１５とファイババンドル７の出射端面７ｂは共役であるので、リング状とされた照明光束はスリット板１５のピンホール開口３６を照明することなく、リングスリット開口３７のみを照明する。即ち、第２のスリット板を備えることと等価になる。
リングスリット開口３７によりリング状に制限された撮影用の照明光束は、観察用照明光束と同様の光路を経て被検眼に向かい、被検眼眼底を照明する。
【００１２】
（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り、ダイクロイックミラー２５は赤外光を反射させ、可視光を透過させる特性を備える。２６は撮影用のＣＣＤカメラである。このＣＣＤカメラ２６の撮像素子の感度は、３５ｍｍフィルムを使用する写真撮影に比べて遥かに低光量を捕らえることができるため、撮影用照明光束の光量を低く抑えることができる。
【００１３】
２７は光路を延長するためのリレーレンズ、２８は鏡像反転を元に戻すためのミラー、２９は観察用の赤外ＣＣＤカメラである。
被検眼眼底は観察用照明・指標投影光学系によるリング状の赤外照明光により照明される。この照明による眼底からの反射光は、瞳孔近傍でのリングスリット開口３７によるリング像と重ならない光軸付近を出射する。被検眼１８を出射した光は、ビームスプリッタ１７でさらに光量を約１／２に減衰され、対物レンズ２１によりＡ点に倒立像を一旦結像した後、撮影絞り２２を通過する。撮影絞り２２は瞳孔と共役であるので、被検眼１８の瞳孔部から取り出す撮影光束径は、リングスリット開口３７による周辺のリング像と重ならないように、撮影絞り２２によって決定される。
撮影絞り２２を通過した赤外域の光束は、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、リレーレンズ２７により赤外ＣＣＤカメラ２９の撮像素子上に結像する。
【００１４】
一方、ピンホール開口３６により制限されて被検眼１８に投光されたアライメント視標光束は、光軸上の中心部の光束であるので、撮影ユニット１がほぼ所定の作動距離に位置するとき、角膜頂点で鏡面反射した指標光束は略平行光束となり、対物レンズ２１に向かう。その後は眼底での反射光束と近似した光路を辿って、赤外ＣＣＤカメラ２９の撮像素子上に結像される。観察用モニタ３には眼底像とともにアライメント指標像が映出される。
【００１５】
また、撮影照明光学系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。撮影用照明光学系ではピンホール開口３６を照明することなく、リングスリット開口３７により制限されたリング状の照明光束のみが被検眼に投光されるので、観察用照明・指標投影光学系のようにアライメント指標像は形成されない。したがって撮影用ＣＣＤカメラ２６は明確な眼底像を得ることができる。ＣＣＤカメラ２６が得た眼底像は表示用モニタ４に静止画表示される。
【００１６】
以上のような構成を持つ眼底カメラにおいて、以下にその動作を図４の要部制御系ブロック図を使用して説明する。
撮影環境としては、かろうじて新聞の字が読める程度の明るさで、自然散瞳状態で被検眼の瞳が大きく開く程度が好ましい。コントロ−ル部２に設けられた図示なきスイッチにより駆動回路を作動させて赤外発光ダイオード１１を点灯する。撮影者は撮影ユニット部１の筐体を手で持ち、被検眼１８のやや手前から撮影ユニット部１を近づけて被検眼１８を照明する。観察照明光束及び指標投影光束は不可視の赤外光束であるため、被検眼に負担のない状態で照明できる。
【００１７】
赤外光束により照明された被検眼からの反射光束は、赤外ＣＣＤカメラ２９で捕えられ、撮影像はカメラコントロール回路４１を介して観察用モニタ３に映し出される。観察用モニタ３で観察される被検眼像はやや手前から照明し始めるため、最初は被検眼の前眼部像が映し出される。撮影者はその像を観察しながら眼底カメラの作動距離位置付近まで装置を近付けると、観察用モニタ３では瞳像が広がり、やがて眼底像が映し出されるようになる。
【００１８】
この状態になると、ピンホール開口３６によるアライメント指標像が観察用モニタ３上で眼底像と同時に映し出され、確認できるようになる。この指標像は最初は拡がってボケた状態であるが、適正な作動距離に近付くにしたがって徐々に集光して小さくなる。撮影者は指標像が画面の中心に位置するよう光軸調整を行いつつ、さらにこの指標像の位置を保ちながら作動距離の調整を行う。指標像が最もピントの合う状態に合わせると適正作動距離となる。
【００１９】
適正作動距離状態において、被検眼の屈折力により眼底像がボケるときは、フォーカシングレンズ２３を移動させて、眼底のピントが合うようにする。この眼底像のピント合わせは、スプリット輝線などの周知のフォーカス視標等に従う構成でも良い。このように作動距離の調整は観察用モニタ３を観察しながら容易に行うことができる。
【００２０】
次に撮影者は、画面の中心にあるアライメント指標像の位置を保ちながら、さらに眼底撮影部位を瞳孔を中心に撮影ユニット部１を振る形で移動させて眼底撮影部位を微細に決定する。
眼底撮影部位の決定が完了したら撮影ユニット部１に設けられている撮影スイッチ４３を押す。撮影スイッチ４３が押されるとトリガ信号が発せられ、その信号はコントロ−ル部２のタイミング回路４４に入力される。タイミング回路４４は、同期信号分離回路４５を介して入力された撮影用ＣＣＤカメラ２６からの同期信号と同期させて、フラッシュ光源駆動回路４６とメモリコントロール回路４７に作動信号を送る。フラッシュ光源駆動回路４６の駆動によりフラッシュ光源３１が発光すると、撮影照明光学系に照明された眼底像が撮影用ＣＣＤカメラ２６に捕えられる。ＣＣＤカメラ２６が捕らえた映像信号は、Ａ／Ｄ変換器４８でディジタル化され、メモリコントロール回路４７からの信号に同期してフレームメモリ４９に記憶される。
【００２１】
フレームメモリ４９に記憶された撮影像は、Ｄ／Ａ変換器５０でアナログ信号に変換された後、ビデオアンプ回路５１を介して表示用モニタ４に送られ、瞬時に映し出される。撮影者は表示用モニタ４に映し出された眼底像が良好に撮影されているかを確認する。撮影像が良好でない場合は、フラッシュ光源３１の光量調整等の撮影条件を設定し直し、同様の操作で撮影をやり直す。
【００２２】
撮影像を保存する場合は、ファイリング装置５を操作してデータを保存する。ファイリング装置５に記憶保存された眼底像の画像データの再現は自在であり、不要な画像データは消去して編集する。また、カルテに貼付ける等のためにプリント画像が必要な場合は、ビデオプリンタ６を操作することによりプリント出力する。
【００２３】
なお、実施例のように観察用モニタ３は撮影ユニット部１とは別置きにしたが、観察用モニタ３の代わりに小型の液晶ディスプレイ等を採用し、これを撮影ユニット部１に配置するようにするとより一層操作性が良くなる。
また、観察用モニタ３と表示用モニタ４は、画像切換手段を設けることにより、１つのモニタで観察画像と撮影画像が見られるようにしても良い。
【００２４】
以上の実施例は、前述した変容例の他にもその技術思想を変えることなく種々の変容が可能である。例えば、実施例の撮影用照明光学系ではファイババンドル７の出射端面７ｂの中央部に遮蔽を施すようにしたが、単にスリット板１５に対して共役な位置にピンホール開口３６を照明しないようにする遮蔽部材を配置し、ファイババンドル７に代えて撮影ユニット１内にフラッシュ光源を設けるようにしても良い。
【００２５】
また、実施例ではスリット板１５のリングスリット開口３７を撮影用のリング照明光束を作るために共用する光学系としたが、観察用照明のリングスリットと撮影用照明のリングスリットとを別にしても良い。すなわち、投光レンズ１６により投光される観察用照明・指標投影光学系の赤外光束と撮影用照明光学系の可視光束の光路を、ビームスプリッタにより合成するようにし、観察用照明・指標投影光学系の専用の光路には、ピンホール開口及びリングスリット開口を持つ第１のスリット板（スリット板１５と同じもの）を配置する。撮影用照明光学系の専用の光路には、同じリングスリット開口のみを持つ第２のスリット板を配置する。そして、第１及び第２のスリット板は投光レンズ１６により結像するリングスリット像に対して共役な位置に配置する。これにより、実施例と同じようなアライメント指標の投影と眼底照明を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、眼底カメラの取り扱いに関して特に熟練を必要とすることなく、作動距離の適否や光軸の確認調整を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】実施例である眼底カメラの概略構成図である。
【図２】実施例である眼底カメラの光学系要部構成図である。
【図３】実施例である眼底カメラのスリット板が持つピンホ−ル開口とリングスリットを示す図である。
【図４】実施例である眼底カメラの要部制御系ブロック図である。
【符号の説明】
１撮影ユニット部
７ファイババンドル
１１赤外発光ダイオード
１５スリット板
１７ビームスプリッタ
２６撮影用ＣＣＤカメラ
２９観察用赤外ＣＣＤカメラ
３１フラッシュ光源

Claims

被検眼の眼底を撮影する眼底カメラにおいて、ピンホール開口とリングスリットとを有するスリット板を有し、該スリット板を一様に照明して前記リングスリットによりリング状に制限された観察用照明光束により被検眼眼底を照明するとともに、前記ピンホール開口を透過した光束により被検眼角膜にアライメント指標を投影する観察照明・指標投影光学系と、ビームスプリッタにより該観察照明・指標投影光学系と同軸にされ前記スリット板を共用する光学系であって、撮影用の照明光源からの光束を導光する光ファイバから出射する光束を前記スリット板のリングスリットのみを照明しピンホール開口を照明しないようにリング状に形成する撮影照明光学系と、観察照明・指標投影光学系により被検眼角膜に投影されたアライメント指標像の結像状態を観察する観察光学系と、を備え、前記観察光学系でアライメント指標の結像状態を観察することによりアライメントの適否を判断することを特徴とする眼底カメラ。