JP3630908B2

JP3630908B2 - 手持型眼底カメラ

Info

Publication number: JP3630908B2
Application number: JP06193697A
Authority: JP
Inventors: 紹生楠城
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: JPH10234673A

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、さらに詳しく述べれば、赤外光で照明された眼底像のピント合わせに好適なフォ−カス機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の被検眼眼底を撮影する眼底カメラにおいては、観察用照明光に赤外光を使用することにより、散瞳剤等の特殊な薬品を使用することなく、眼底部像の撮影が行える無散瞳方式のものが知られている。しかし、赤外光による観察用光束で照明される眼底像は、赤色の血管像が主体であるために全体的にコントラストが低く、不明瞭なものであり、この眼底像のみでピントを合わせることは非常に困難であった。
【０００３】
そこで、眼底部にピント合わせ用の指標を投影する指標投影光学系を設け、これを斜設ミラ−により観察用の照明光学系の光軸と同軸にして眼底に投影された指標像の状態を観察することにより、眼底部像のピント合わせの適否を判断するようにした装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フォ−カス範囲を拡大すると、ピント合わせにどの方向へ動かせばよいか見当がつかず、操作に手間取ることがあるという欠点があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、ピント合わせをより簡単に行う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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、次のような構成を有することを特徴とする。
（１）赤外光をビームスプリッタで被検眼に向けて反射して被検眼の眼底を照明する第 1 照明光学系と、第 1 照明光学系と光路の一部を共用して撮影用の可視光により被検眼眼底の照明を行う第２照明光学系と、被検眼の眼底を撮像し表示モニタに表示する観察系と、被検眼の眼底を撮影する撮影系と、を持つ手持型眼底カメラにおいて、第 1 照明光学系と第２照明光学系と共用される光路に配置され、被検眼の眼底にピント合わせ用の指標を投影させる指標板であって、可視域及び赤外域の光を共に透過する基板に可視域を透過して赤外域を遮光する波長特性を持つ光学薄膜で形成した指標であり、中心部から周辺部へ延びた十字指標を持つ指標板と、前記指標板及び前記観察系のフォーカシングレンズを連動して移動させる移動手段と、該移動手段による移動量を屈折力に置き換えて表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
（１）被検眼の眼底を撮影する撮影光学系を持つ眼底カメラにおいて、赤外光により被検眼眼底の照明を行う第１照明光学系と、該第１照明光学系と光路の一部を共用して撮影用の可視光により被検眼眼底の照明を行う第２照明光学系と、被検眼の眼底にピント合わせ用の指標を投影する指標投影光学系と、フォーカシングレンズ及び赤外域に感度を持つ撮像素子を持ち前記第１照明光学系の赤外光により照明された被検眼眼底及び眼底に投影された前記指標板の指標像を観察する観察光学系と、該観察光学系により得られた画像を表示する画像表示手段と、前記観察光学系のフォーカシングレンズ及び前記指標板を連動して移動する移動手段と、該移動手段による移動量を表示する移動量表示手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
【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を制御するコントロール部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。
【００１４】
図２は眼底カメラの光学系を示す図である。光学系は照明・指標投影光学系、観察・撮影光学系に別けて説明する。
【００１５】
（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はピント合わせのための指標投影光源を兼ねる。１２は拡散板、１３はコンデンサレンズである。１４は撮影用光源であるフラッシュ光源であり、可視光束を出射する。１５はリング状の開口絞りであるリングスリット、１６は撮影部位のピント合わせのために被検眼眼底に指標を投影するためのチャート板である。チャート板１６は、図３に示す如く、部分的に十字線で構成される指標マ−ク１６ａを持つ。この指標マ−ク１６ａは可視域を透過して赤外域を遮蔽する波長特性を持つコーティング（光学薄膜）により作成されている。十字形状の指標を使うと中心から周辺までピントを合わせたい部位を線上の位置で確認しやすいので都合が良いが、形状についてはこれに限らない。指標マ−ク１６ａの回りの他の部分１６ｂは可視域及び赤外域の光を共に透過する透過領域である。また、チャート板１６は後述する観察・撮影光学系のフォーカシングレンズ２３と同期して光軸方向（矢印方向）に移動し、眼底のピントが合うとともに共役な位置に置かれる。
【００１６】
１７は投光レンズ、１８は照明・指標投影光学系の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１８を減衰透過した照明光を無反射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。Ｅは被検眼を示す。
【００１７】
赤外発光ダイオード１１を出射した赤外光は、拡散板１２により均一化された後、コンデンサレンズ１３により収束してリングスリット１５を全面照明する。リングスリット１５によりリング状に制限された照明光は、さらにチャート板１６を照明する。透過領域１６ｂを透過した光束は、投光レンズ１７を介してビームスプリッタ１８に入射し、その光量を約１／２に減衰反射されて被検眼Ｅに向かう。リングスリット１５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Ｅの瞳孔近傍と共役になり、いったんリングスリット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。このとき、チャート板１６上の指標マ−ク１６ａと投光レンズ１７及び被検眼Ｅの水晶体は眼底に対して結像光学系を構成しているので、その指標マ−クが赤外光の陰影部として眼底に投影される。
【００１８】
また、フラッシュ光源１４を出射した光は、リングスリット１５、チャート板１６を照明する。このとき指標マ−ク１６ａは可視域を透過するので、撮影用の可視光束はチャート板１６に制限されることなく通過する。チャート板１６を通過した光束は、赤外発光ダイオード１１による照明光束と同様の光路を経て被検眼眼底を照明する。
【００１９】
（観察・撮影光学系）
２１は観察用の対物レンズ、２２は前記リングスリット１５と同様に被検眼Ｅの瞳孔近傍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（矢印方向）に移動可能である。フォーカシングレンズ２３によるフォーカスは、０Ｄを中心とした眼底撮影（例えば＋１０〜−１０Ｄ）から前眼部等の近接撮影（例えば＋３５〜−１０Ｄ）まで可能である。２４はフォーカシングレンズ２３の移動量を被検眼の屈折力に置き換えて表示する屈折力表示メータである。２５は結像レンズ、２６はダイクロイックミラーであり、ダイクロイックミラー２６は赤外光を反射させ、可視光を透過させる特性を備える。２７は撮影用のＣＣＤカメラである。
【００２０】
２８は光路を延長するためのリレーレンズ、２９は鏡像反転を元に戻すためのミラー、３０は観察用のＣＣＤカメラである。
【００２１】
被検眼眼底は照明・指標投影光学系による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１５によるリング像と重ならない光軸中央を出射する。被検眼Ｅを出射した光束は、ビームスプリッタ１８でさらにその光量を約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は瞳孔と略共役であるので、被検眼Ｅの瞳孔部から取り出す撮影光束径は、リングスリット１５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。また、Ａ点の倒立像は、被検眼Ｅが持つ屈折力（視度）により光軸上の位置を変化する。
【００２２】
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２５を通り、ダイクロイックミラー２６で反射した後、リレーレンズ２８により観察用ＣＣＤカメラ３０の撮像素子上に結像する。観察用ＣＣＤカメラ３０が得た眼底観撮像は、観察用モニタ３に表示される。ここで、Ａ点の倒立像移動に対し、フォーカシングレンズ２３は被検眼の屈折力を補正し、観察用ＣＣＤカメラ３０にピントを合わせる目的で移動させるが、同時にチャート板１６もこれに連動させて眼底面に正確に投影できる構成となっている。フォーカシングレンズ２３及びチャート板１６の連動での互いの移動量の違いは、カム等を介して連結することにより補正することができる。
【００２３】
そして、被検眼の屈折力を補正し、観察用ＣＣＤカメラ３０にピントを合わせる目的で移動するフォーカシングレンズ２３の移動量は、被検眼の屈折力に置き換えることができるので、屈折力に置き換えて屈折力表示メータ２４により外部表示する（移動量を屈折力に置き換えると、便利ではあるが必須ではない）。また別の方法として、チャート板１６もフォーカシングレンズ２３に連動して移動するので、チャート板１６の移動量を被検眼の屈折力に置き換えて、屈折力表示メータ２４により外部表示することもできる。さらに、屈折力表示はフォーカシングレンズ２３またはチャート板１６の移動量を電気的、磁気的または光学的等の方法により検出し、コンピュ−タにより移動量から屈折力を得て、観察用モニタ３等に表示することもできる。
【００２４】
また、撮影用のフラッシュ光源１４によって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２５を介して、ダイクロイックミラー２６に入射する。ダイクロイックミラー２６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２５により撮影用ＣＣＤカメラ２７の撮像素子面上に眼底像を結像する。このとき、チャート板１６はその全面において撮影光束である可視光を透過するため、チャート板１６の指標像は可視域では形成されない。また、赤外光束はダイクロイックミラー２６により反射されるため、撮影用ＣＣＤカメラ２７に入射することはない。したがって撮影用ＣＣＤカメラ２７はチャート板１６の影響を受けない眼底像を得ることができる。撮影用ＣＣＤカメラ２７が得た眼底像は表示用モニタ４に静止画像表示される。
【００２５】
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、やや薄暗い程度の明るさで、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。コントロール部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Ｅのやや手前から撮影ユニット部１を近づけて被検眼Ｅ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Ｅに負担のない状態で照明できる。
【００２６】
赤外光束により照明された被検眼からの反射光束は、観察用ＣＣＤカメラ３０で捕えられ、撮影像はカメラコントロール回路３１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。
【００２７】
このときの観察用モニタ３に映し出される像の一例を図５に示す。この状態になると、チャート板１６の指標マ−ク１６ａにより黒い影となって形成された指標像５１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。撮影者は、被検眼の瞳孔像が所望の大きさになったとき（作動距離が合ったとき）に撮影ユニット部１の移動を止める。
【００２８】
観察用モニタ３に眼底像を映し出す際、あらかじめフォーカシングレンズ２３を屈折力表示メータ２４によって被検眼の屈折力に合わせて移動させておけば、まったくピントの合っていない画面を観ながらフォーカシングレンズ２３を移動させて眼底のピントを合わせるよりも、効率よくピント合わせをすることができる。この場合、被検眼の屈折力を前もって知っておく必要があるが、眼科診療においては、一般的には初期の検査の段階で他覚式眼屈折力測定装置等を用いて眼屈折力を測定するので、その測定結果を利用すればよい。また、被検眼の屈折力が前もって判らない場合でも、屈折力表示メータ２４を０Ｄにするようフォーカシングレンズ２３を戻しておけば、多くの被検者で略近い眼底のピントを得ることが可能である。
【００２９】
このようにしておおよそのピントの合った眼底像が観察用モニタ３に映し出されたら、フォーカシングレンズ２３をさらに移動して眼底のピントをより正確に合わせる。赤外光により照明された眼底像は赤色の血管像が主体となるため、全体的にコントラストが低く、この観察だけでは不慣れな者によるピントを合わせは容易でないが、モニタ３上には指標像５１が映し出されているので、これを観察してピントを合わせを行う。指標像５１は、モニタ３の白黒画面上で白っぽく映し出される眼底像に比べ、コントラストがはっきりした黒い影として映し出されるので、撮影者は指標像５１が最も明瞭になるようにピント合わせを行う。フォーカシングレンズ２３の移動に連動して、チャート板１６も移動する。ピントが合うと、フォーカシングレンズ２３は眼底（つまりＡ点の倒立像）に、撮影用ＣＣＤカメラ２７、観察用ＣＣＤカメラ３０の撮像面をそれぞれ共役な位置とする。
【００３０】
さらにピントが合った際のフォーカシングレンズ２３の移動量は被検眼の屈折力として屈折力表示メータ２４に表示されるので、被検眼の屈折力を確認する目安ともなる。
【００３１】
次に、撮影者は観察モニタ３の画面を観察しながら、所望の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微細に決定する。なお、外部固視灯により被検眼の視線を動かして撮影部位を決定する周知の方法を用いることもできる。
【００３２】
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３２を押す。撮影スイッチ３２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ール部２のタイミング回路３３に入力される。タイミング回路３３は、同期信号分離回路３４を介して入力された撮影用ＣＣＤカメラ２７からの同期信号と同期させて、フラッシュ光源駆動回路３５とメモリコントロール回路３６に作動信号を送る。フラッシュ光源１４の発光により照明された眼底像は撮影用ＣＣＤカメラ２７に捕えられる。撮影用ＣＣＤカメラ２７が捕らえた映像信号は、Ａ／Ｄ変換器３７でディジタル化され、メモリコントロール回路３６からの信号に同期してフレームメモリ３８に記憶される。
【００３３】
フレームメモリ３８に記憶された撮影像は、Ｄ／Ａ変換器３９でアナログ信号に変換された後、ビデオアンプ回路４０を介して表示用モニタ４に送られ、瞬時に映し出される。表示用モニタ４に映し出される眼底像は、フラッシュ光源１４による定常光でダイクロイックミラー２６により波長選択された可視域のものであるので、赤外域を制限するだけの指標マ−ク１６ａの像は映し出されずにすむ。
【００３４】
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し、撮影像が良好でない場合は、フラッシュ光源１４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。
【００３５】
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。
【００３６】
またさらに、眼底だけでなく前眼部等の観察・撮影も行う場合は、ピントを近接部に合わせるために強いプラスの屈折力を必要とするが、屈折力表示メータ２４を用いてプラスの屈折力の方向にフォーカシングレンズ２３を移動することにより、効率良くピント合わせをすることができる。
【００３７】
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こ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。以上示したように、本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。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ピント合わせをより簡単に行うことができる。特に、ピント合わせのために移動させるレンズの移動量を屈折力に換算して表示することにより、ピントが大きく外れた観察での迷いをなくすことができるなど、ピント合わせの操作を効率良くできる。
【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】実施例であるチャート板を示す図である。
【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。
【図５】観察用モニタに表示される眼底部像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１撮影ユニット部
３観察用モニタ
１１赤外発光ダイオード
１４フラッシュ光源
１５リングスリット
１６チャート板
１６ａ指標マ−ク
１８ビームスプリッタ
２３フォーカシングレンズ
２４屈折力表示メータ
２７撮影用ＣＣＤカメラ
３０観察用ＣＣＤカメラ

Claims

赤外光をビームスプリッタで被検眼に向けて反射して被検眼の眼底を照明する第１照明光学系と、第１照明光学系と光路の一部を共用して撮影用の可視光により被検眼眼底の照明を行う第２照明光学系と、被検眼の眼底を撮像し表示モニタに表示する観察系と、被検眼の眼底を撮影する撮影系と、を持つ手持型眼底カメラにおいて、第１照明光学系と第２照明光学系と共用される光路に配置され、被検眼の眼底にピント合わせ用の指標を投影させる指標板であって、可視域及び赤外域の光を共に透過する基板に可視域を透過して赤外域を遮光する波長特性を持つ光学薄膜で形成した指標であり、中心部から周辺部へ延びた十字指標を持つ指標板と、前記指標板及び前記観察系のフォーカシングレンズを連動して移動させる移動手段と、該移動手段による移動量を屈折力に置き換えて表示する表示手段と、を備えることを特徴とする手持型眼底カメラ。