JP3770937B2 - 眼科用撮影装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、眼科用撮影装置としては、例えば、図１に示す構成の眼底カメラが知らている。その図１において、１は被検眼３の眼底４を照明する照明光学系、２は撮影光学系である。撮影光学系２は被検眼３に対向する対物レンズ５と、被検眼像としての眼底像を形成する像形成光束を通過させる孔部７を有する孔空きミラー６と、孔空きミラー６の後方に設けられた合焦レンズ８と、合焦レンズ８を通過した像形成光束を後述するフィールドレンズ１１の近傍の中間結像点１６に結像させる結像レンズ９と、結像レンズ９の後方に設けられて電子画像撮影モードの時に像形成光束をフィルードレンズ１１に向けて反射するクイックリターンミラー１０と、結像レンズ９によってフィールドレンズ１１の近傍の中間結像点１６に一旦結像された像形成光束をＴＶカメラの撮像素子１４の撮像面１４ａにリレーするリレーレンズ１３と、フィールドレンズ１１とリレーレンズ１３との間に存在する反射ミラー１２と、クイックリターンミラー１０の後方に配置されたフィルム１５と、撮影光学系２の光路内に挿脱可能の変倍レンズ１８とから構成されている。この変倍レンズ１８は撮影倍率を変更するためのもので、例えば、画角４５度を基準にして画角２０度が選択されたときに撮影光学系２の光路に挿入される。フィールドレンズ１１は画角４５度が選択されたときには撮影光学系２の光路内に位置し、変倍レンズ１８が撮影光学系２の光路内に挿入されたとき（すなわち、画角２０度が選択されたとき）には、撮影光学系２の光路内から退避され、このフィールドレンズ１１の代わりに焦点距離がフィールドレンズとは異なるフィールドレンズ１１´がその光路内に挿入され、変倍レンズ１８が撮影光学系２の光路に挿入されたときに、像形成光束のリレーレンズ１３に対する入射条件が変動しないようにしている（例えば、特開平４−２９５３３３号公報参照）。
【０００３】
また、図２に示すように、画角４５度を基準にして画角２０度が選択されたときに撮影光学系２のフィールドレンズ１１の後方の光路内に補助レンズ１１ａを挿入し、像形成光束の入射条件がリレーレンズ１３に対して変動しないようにする構成も知られている。
【０００４】
なお、図１、図２に示す中間結像点１６の近傍には、視野絞り１６´が従来から設けられており、フィールドレンズ１１を中間結像点１６からずらしてその近傍に設けている理由は、フィールドレンズ１１に付着したゴミ、汚れ等の異物による画像劣化を避けるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示す眼科用撮影装置の場合には、フィールドレンズを中間結像点１６からずらしてその近傍に設けていることから、焦点距離が短くてかつその焦点距離が互いに異なるフィールドレンズ１１、１１´の交換によるピントのずれ、倍率の変化が問題となる。
【０００６】
一方、図２に示す眼科用撮影装置の場合にも、やはり、フィールドレンズを中間結像点１６からずらしてその近傍に設けており、更に補助レンズ１１の挿脱によりフィールドレンズと補助レンズ１１ａとの組み合せによる主平面も移動するので、補助レンズ１１ａの撮影光学系２の光路内への挿脱に基づくピントのずれ、倍率の変化が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路への挿脱、又は、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路に沿っての移動によって変化するリレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するためにフィールドレンズの焦点距離が変更されることに起因するピントズレ、倍率の変化を防止できる眼科用撮影装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる眼科撮影用装置の光学系は、上記課題を解決するため、以下の構成を有する。
すなわち、請求項１に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置 において、前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱されることを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
（第１実施例）
図３において、２０は照明光学系、２１は撮影光学系である。照明光学系２０は凹面鏡２２、照明用のハロゲンランプ２３、リレーレンズ２４、撮影用のキセノンランプ２５、コンデンサーレンズ２６、反射ミラー２７、リングスリット２８、リレーレンズ２９から大略構成されている。撮影光学系２１は、対物レンズ３１、孔空きミラー３０、合焦レンズ３４、結像レンズ３５、クイックリターンミラー３７、フィールドレンズ３８、反射ミラー３９、リレーレンズ４０、ＴＶカメラの撮像素子４２、クイックリターンミラー３７の後方に配置されたフィルム４１から大略構成される。孔空きミラー３０と対物レンズ３１とは照明光学系２０と撮影光学系２１とに共用され、照明光は孔空きミラー３０により対物レンズ３１に向けて反射され、これにより被検眼３２の眼底３３が照明される。眼底３３からの反射光束は眼底像を形成する像形成光束として対物レンズ３１、孔空きミラー３０の孔部４３を通って合焦レンズ３４に導かれる。この撮影光学系２１は、被検眼３２の眼底３３から最終結像面としての撮像素子４２の撮像面４２ａまでの間の光路に少なくとも２つの中間結像点Ｍ１、Ｍ２を有する。結像レンズ３５とクイックリターンミラー３７との間には撮影倍率を変更する変倍レンズ３６が撮影光学系２１の光路に挿脱可能に設けられている。フィールドレンズ３８は中間結像点Ｍ２の近傍でその中間結像点Ｍ２の直後に配置され、この中間結像点Ｍ２に視野絞り４４が配設されている。リレーレンズ３８と反射ミラー３９との間の撮影光学系２１の光路には変倍レンズ３６の撮影光学系２１への挿入・離脱に応じて補助レンズ４５が挿入・離脱される。この補助レンズ４５は変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動（リレーレンズ４０の入射瞳の位置の変動）を防止するためにフィールドレンズ３８の焦点距離を変更する役割を果たす。補助レンズ４５は変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に応じて自動的に撮影光学系２１の光路に挿入されるのが望ましいが、変倍レンズの３６の撮影光学系２の光路への挿入に応じて検者が手動で挿入しても構わない。リレーレンズ４０は補助レンズ４５の光路への挿脱によるピント位置のずれ量に応じて、撮影光学系２１の光軸Ｏ１に沿って微動調整されるようになっている。この微動調整は図示を略すパルスモータによって自動的に行われるが、検者がＴＶカメラのディスプレイを見ながら手動で調整しても良い。
【００１１】
次にこの実施例の作用を説明する。
【００１２】
図４は撮影光学系２１を模式化した光学図であり、画角４５度で眼底３３を撮影するときの主光線を示している。眼底３３からの反射光束は対物レンズ３１により中間結像点Ｍ１に第１眼底像４５を形成する。その第１眼底像４５を形成する主光線は開口絞りとして機能する孔空きミラー３０の孔部４３の中心４３´を通って、合焦レンズ３４、結像レンズ３５に導かれ、フィールドレンズ３８の手前の中間結像点Ｍ２に第２眼底像４６が形成される。この第２眼底像４６を形成する像形成光束であって、ＴＶカメラの撮像素子４２に導かれる主光線はリレーレンズ４０により撮影光軸Ｏ１に対して平行光束Ｐ１、Ｐ２とされる。即ち、像形成光束は撮像素子４２の側で像側テレセントリックとされ、最終結像面としての撮像素子４２の撮像面４２ａに第３眼底像４７が形成される。開口絞りの像としての射出瞳４８（リレーレンズ４０の入射瞳）はフィールドレンズ３８とリレーレンズ４０との間の点Ｍに形成される。
【００１３】
図５は図４と同様に撮影光学系を模式化した光学図であり、画角２０度で眼底３３を撮影するときの主光線を示している。この場合、撮影光学系２１の光路に変倍レンズ３６が挿入され、この変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に伴って、補助レンズ４５が撮影光学系２１の光路に挿入される。この補助レンズ４５の挿入により、射出瞳４８の位置が点Ｍからずれるのを防止できる。この場合、補助レンズ４５の挿入により、フィールドレンズ４６と補助レンズ４５とからなる合成焦点距離が変化する。そして、フィールドレンズ３８に付着してゴミ、汚れ等の異物による画像劣化を避けるため、フィールドレンズ３８を中間結像点Ｍ２からずらしているために、最終結像面におけるピント位置がずれることになるが、このピントのずれを解消するために、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる。例えば、補助レンズ４５に正のパワーを有するものを用いた場合には、図３においてはピントの位置が右に移動するので、リレーレンズ４０を右方向に移動させ、補助レンズ４５に負のパワーを有するものを用いた場合には、図３においてはピントの位置が左に移動するので、リレーレンズ４０を左方向に移動させる。
【００１４】
なお、この第１実施例では、補助レンズ４５を撮影光学系２１の光路へ挿入することにより、変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動を防止しているが、補助レンズ４５を撮影光学系２１の光路へ挿入する代わりに、変倍レンズ３６を撮影光学系２１の光路へ挿入したときには、フィールドレンズ３８をその光路から退避させ、フィールドレンズ３８の焦点距離のよりも短い焦点距離を有するフィールドレンズ３８´を撮影光学系２１の光路に挿入することにより変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動を防止しても良い。
【００１５】
また、この第１実施例では、リレーレンズ４０を撮影光学系２１の撮影光軸Ｏ１に沿って移動させることとしたが、撮像素子４２を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させても良い。
【００１６】
（第２実施例）
この第２実施例は、撮影光学系２１の光路への補助レンズ４５の挿入に応じてリレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる代わりに、図６に示すように、光路長補正用レンズ４９をリレーレンズ４０と反射ミラー３９との間の撮影光学系２１の光路に挿入する構成としたものであり、フィールドレンズ３８の焦点距離の変化に応じてフィールドレンズ３８の後方の撮影光学系２１の光路に光路長補正用光学素子を挿入することにより、最終結像面におけるピントずれを防止することにしたものである。
【００１７】
なお、一般的には、リレーレンズ４０のリレー倍率は１より小さい（０．２倍程度）ので、光路長補正用光学素子として、光路長補正用レンズ４９の代わりに平行平面板を用いても良い。
【００１８】
（第３実施例）
この第３実施例を図７ないし図９に基づいて説明する。
【００１９】
この第３実施例は、図７に示すように可変視野絞り４４´を中間結像点Ｍ２に設ける構成としたものであり、その他の構成は図３に示す構成と同一である。補正レンズ４５の撮影光学系２１の光路への挿入に伴って、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させることによりピントずれを補正することはできる。しかし、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させるのみで、補正レンズ４５の撮影光学系２１の光路への挿入に伴う眼底像の倍率変化を補正することはできない。すなわち、図８に示すように、ＴＶカメラのディスプレイ５０に、画角４５度の時に、符号５１に示す眼底像、符号５２に示す視野絞り像が映し出されているとして、変倍レンズ３６を撮影光学系２１の光路に挿入して画角を２０度に変更したとき、視野絞り像５２が図９に符号５２´で示すようにディスプレイ５０からはみ出すことがあり、これを避けるために、視野絞り４４´の開口径を調節することとしたものである。
【００２０】
（第４実施例）
この第４実施例は、図１０に示すように、リレーレンズ４０を三群のレンズ４０ａ、４０ｂ、４０ｃから構成し、撮影光学系２１の光路への補正レンズ４５の挿入に応じて三群のリレーレンズ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの少なくとも２群のレンズを撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる構成とし、フィールドレンズ３８の焦点距離の変化に基づくピントのずれ及び倍率の変化の両方を防止する構成としたものである。なお、この実施例では、視野絞り４４の変更及びＴＶカメラの撮像素子４２の移動は不要である。
【００２１】
ところで、第１〜第４実施例では、変倍レンズ３６によってリレーレンズ４０の入射瞳の位置が変動する構成としたが、合焦レンズや変倍レンズが撮影光学系の光路に沿って移動するズームレンズであっても良い。
【００２２】
【効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路への挿脱、又は、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路に沿っての移動によって変化するリレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するためにフィールドレンズの焦点距離が変更されることに起因するピントズレ、倍率の変化を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の眼科用撮影装置の光学系の一例を示す図である。
【図２】 従来の眼科用撮影装置の光学系の他の例を示す図である。
【図３】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第１実施例を示す図である。
【図４】 第１実施例の撮影光学系の模式図であって、画角４５度の場合の撮影光学系の作用を説明するための図である。
【図５】 第１実施例の撮影光学系の模式図であって、画角２０度の場合の撮影光学系の作用を説明するための図である。
【図６】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第２実施例を示す図である。
【図７】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第３実施例を示す図である。
【図８】 画角４５度で撮影した際のディスプレイ上の眼底像の説明図である。
【図９】 画角２０度で撮影した際のディスプレイ上の眼底像の説明図である。
【図１０】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第４実施例を示す図である。
【符号の説明】
２１…撮影光学系
３１…対物レンズ
３２…被検眼像
３６…変倍レンズ
３８…フィールドレンズ
４０…リレーレンズ
Ｏ１…撮影光軸
Ｍ２…中間結像点
【産業上の利用分野】
本発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、眼科用撮影装置としては、例えば、図１に示す構成の眼底カメラが知らている。その図１において、１は被検眼３の眼底４を照明する照明光学系、２は撮影光学系である。撮影光学系２は被検眼３に対向する対物レンズ５と、被検眼像としての眼底像を形成する像形成光束を通過させる孔部７を有する孔空きミラー６と、孔空きミラー６の後方に設けられた合焦レンズ８と、合焦レンズ８を通過した像形成光束を後述するフィールドレンズ１１の近傍の中間結像点１６に結像させる結像レンズ９と、結像レンズ９の後方に設けられて電子画像撮影モードの時に像形成光束をフィルードレンズ１１に向けて反射するクイックリターンミラー１０と、結像レンズ９によってフィールドレンズ１１の近傍の中間結像点１６に一旦結像された像形成光束をＴＶカメラの撮像素子１４の撮像面１４ａにリレーするリレーレンズ１３と、フィールドレンズ１１とリレーレンズ１３との間に存在する反射ミラー１２と、クイックリターンミラー１０の後方に配置されたフィルム１５と、撮影光学系２の光路内に挿脱可能の変倍レンズ１８とから構成されている。この変倍レンズ１８は撮影倍率を変更するためのもので、例えば、画角４５度を基準にして画角２０度が選択されたときに撮影光学系２の光路に挿入される。フィールドレンズ１１は画角４５度が選択されたときには撮影光学系２の光路内に位置し、変倍レンズ１８が撮影光学系２の光路内に挿入されたとき（すなわち、画角２０度が選択されたとき）には、撮影光学系２の光路内から退避され、このフィールドレンズ１１の代わりに焦点距離がフィールドレンズとは異なるフィールドレンズ１１´がその光路内に挿入され、変倍レンズ１８が撮影光学系２の光路に挿入されたときに、像形成光束のリレーレンズ１３に対する入射条件が変動しないようにしている（例えば、特開平４−２９５３３３号公報参照）。
【０００３】
また、図２に示すように、画角４５度を基準にして画角２０度が選択されたときに撮影光学系２のフィールドレンズ１１の後方の光路内に補助レンズ１１ａを挿入し、像形成光束の入射条件がリレーレンズ１３に対して変動しないようにする構成も知られている。
【０００４】
なお、図１、図２に示す中間結像点１６の近傍には、視野絞り１６´が従来から設けられており、フィールドレンズ１１を中間結像点１６からずらしてその近傍に設けている理由は、フィールドレンズ１１に付着したゴミ、汚れ等の異物による画像劣化を避けるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示す眼科用撮影装置の場合には、フィールドレンズを中間結像点１６からずらしてその近傍に設けていることから、焦点距離が短くてかつその焦点距離が互いに異なるフィールドレンズ１１、１１´の交換によるピントのずれ、倍率の変化が問題となる。
【０００６】
一方、図２に示す眼科用撮影装置の場合にも、やはり、フィールドレンズを中間結像点１６からずらしてその近傍に設けており、更に補助レンズ１１の挿脱によりフィールドレンズと補助レンズ１１ａとの組み合せによる主平面も移動するので、補助レンズ１１ａの撮影光学系２の光路内への挿脱に基づくピントのずれ、倍率の変化が生じる。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路への挿脱、又は、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路に沿っての移動によって変化するリレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するためにフィールドレンズの焦点距離が変更されることに起因するピントズレ、倍率の変化を防止できる眼科用撮影装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる眼科撮影用装置の光学系は、上記課題を解決するため、以下の構成を有する。
すなわち、請求項１に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置 において、前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱されることを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
（第１実施例）
図３において、２０は照明光学系、２１は撮影光学系である。照明光学系２０は凹面鏡２２、照明用のハロゲンランプ２３、リレーレンズ２４、撮影用のキセノンランプ２５、コンデンサーレンズ２６、反射ミラー２７、リングスリット２８、リレーレンズ２９から大略構成されている。撮影光学系２１は、対物レンズ３１、孔空きミラー３０、合焦レンズ３４、結像レンズ３５、クイックリターンミラー３７、フィールドレンズ３８、反射ミラー３９、リレーレンズ４０、ＴＶカメラの撮像素子４２、クイックリターンミラー３７の後方に配置されたフィルム４１から大略構成される。孔空きミラー３０と対物レンズ３１とは照明光学系２０と撮影光学系２１とに共用され、照明光は孔空きミラー３０により対物レンズ３１に向けて反射され、これにより被検眼３２の眼底３３が照明される。眼底３３からの反射光束は眼底像を形成する像形成光束として対物レンズ３１、孔空きミラー３０の孔部４３を通って合焦レンズ３４に導かれる。この撮影光学系２１は、被検眼３２の眼底３３から最終結像面としての撮像素子４２の撮像面４２ａまでの間の光路に少なくとも２つの中間結像点Ｍ１、Ｍ２を有する。結像レンズ３５とクイックリターンミラー３７との間には撮影倍率を変更する変倍レンズ３６が撮影光学系２１の光路に挿脱可能に設けられている。フィールドレンズ３８は中間結像点Ｍ２の近傍でその中間結像点Ｍ２の直後に配置され、この中間結像点Ｍ２に視野絞り４４が配設されている。リレーレンズ３８と反射ミラー３９との間の撮影光学系２１の光路には変倍レンズ３６の撮影光学系２１への挿入・離脱に応じて補助レンズ４５が挿入・離脱される。この補助レンズ４５は変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動（リレーレンズ４０の入射瞳の位置の変動）を防止するためにフィールドレンズ３８の焦点距離を変更する役割を果たす。補助レンズ４５は変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に応じて自動的に撮影光学系２１の光路に挿入されるのが望ましいが、変倍レンズの３６の撮影光学系２の光路への挿入に応じて検者が手動で挿入しても構わない。リレーレンズ４０は補助レンズ４５の光路への挿脱によるピント位置のずれ量に応じて、撮影光学系２１の光軸Ｏ１に沿って微動調整されるようになっている。この微動調整は図示を略すパルスモータによって自動的に行われるが、検者がＴＶカメラのディスプレイを見ながら手動で調整しても良い。
【００１１】
次にこの実施例の作用を説明する。
【００１２】
図４は撮影光学系２１を模式化した光学図であり、画角４５度で眼底３３を撮影するときの主光線を示している。眼底３３からの反射光束は対物レンズ３１により中間結像点Ｍ１に第１眼底像４５を形成する。その第１眼底像４５を形成する主光線は開口絞りとして機能する孔空きミラー３０の孔部４３の中心４３´を通って、合焦レンズ３４、結像レンズ３５に導かれ、フィールドレンズ３８の手前の中間結像点Ｍ２に第２眼底像４６が形成される。この第２眼底像４６を形成する像形成光束であって、ＴＶカメラの撮像素子４２に導かれる主光線はリレーレンズ４０により撮影光軸Ｏ１に対して平行光束Ｐ１、Ｐ２とされる。即ち、像形成光束は撮像素子４２の側で像側テレセントリックとされ、最終結像面としての撮像素子４２の撮像面４２ａに第３眼底像４７が形成される。開口絞りの像としての射出瞳４８（リレーレンズ４０の入射瞳）はフィールドレンズ３８とリレーレンズ４０との間の点Ｍに形成される。
【００１３】
図５は図４と同様に撮影光学系を模式化した光学図であり、画角２０度で眼底３３を撮影するときの主光線を示している。この場合、撮影光学系２１の光路に変倍レンズ３６が挿入され、この変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に伴って、補助レンズ４５が撮影光学系２１の光路に挿入される。この補助レンズ４５の挿入により、射出瞳４８の位置が点Ｍからずれるのを防止できる。この場合、補助レンズ４５の挿入により、フィールドレンズ４６と補助レンズ４５とからなる合成焦点距離が変化する。そして、フィールドレンズ３８に付着してゴミ、汚れ等の異物による画像劣化を避けるため、フィールドレンズ３８を中間結像点Ｍ２からずらしているために、最終結像面におけるピント位置がずれることになるが、このピントのずれを解消するために、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる。例えば、補助レンズ４５に正のパワーを有するものを用いた場合には、図３においてはピントの位置が右に移動するので、リレーレンズ４０を右方向に移動させ、補助レンズ４５に負のパワーを有するものを用いた場合には、図３においてはピントの位置が左に移動するので、リレーレンズ４０を左方向に移動させる。
【００１４】
なお、この第１実施例では、補助レンズ４５を撮影光学系２１の光路へ挿入することにより、変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動を防止しているが、補助レンズ４５を撮影光学系２１の光路へ挿入する代わりに、変倍レンズ３６を撮影光学系２１の光路へ挿入したときには、フィールドレンズ３８をその光路から退避させ、フィールドレンズ３８の焦点距離のよりも短い焦点距離を有するフィールドレンズ３８´を撮影光学系２１の光路に挿入することにより変倍レンズ３６の撮影光学系２１の光路への挿入に基づく像形成光束のリレーレンズ４０に対する入射条件の変動を防止しても良い。
【００１５】
また、この第１実施例では、リレーレンズ４０を撮影光学系２１の撮影光軸Ｏ１に沿って移動させることとしたが、撮像素子４２を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させても良い。
【００１６】
（第２実施例）
この第２実施例は、撮影光学系２１の光路への補助レンズ４５の挿入に応じてリレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる代わりに、図６に示すように、光路長補正用レンズ４９をリレーレンズ４０と反射ミラー３９との間の撮影光学系２１の光路に挿入する構成としたものであり、フィールドレンズ３８の焦点距離の変化に応じてフィールドレンズ３８の後方の撮影光学系２１の光路に光路長補正用光学素子を挿入することにより、最終結像面におけるピントずれを防止することにしたものである。
【００１７】
なお、一般的には、リレーレンズ４０のリレー倍率は１より小さい（０．２倍程度）ので、光路長補正用光学素子として、光路長補正用レンズ４９の代わりに平行平面板を用いても良い。
【００１８】
（第３実施例）
この第３実施例を図７ないし図９に基づいて説明する。
【００１９】
この第３実施例は、図７に示すように可変視野絞り４４´を中間結像点Ｍ２に設ける構成としたものであり、その他の構成は図３に示す構成と同一である。補正レンズ４５の撮影光学系２１の光路への挿入に伴って、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させることによりピントずれを補正することはできる。しかし、リレーレンズ４０を撮影光軸Ｏ１に沿って移動させるのみで、補正レンズ４５の撮影光学系２１の光路への挿入に伴う眼底像の倍率変化を補正することはできない。すなわち、図８に示すように、ＴＶカメラのディスプレイ５０に、画角４５度の時に、符号５１に示す眼底像、符号５２に示す視野絞り像が映し出されているとして、変倍レンズ３６を撮影光学系２１の光路に挿入して画角を２０度に変更したとき、視野絞り像５２が図９に符号５２´で示すようにディスプレイ５０からはみ出すことがあり、これを避けるために、視野絞り４４´の開口径を調節することとしたものである。
【００２０】
（第４実施例）
この第４実施例は、図１０に示すように、リレーレンズ４０を三群のレンズ４０ａ、４０ｂ、４０ｃから構成し、撮影光学系２１の光路への補正レンズ４５の挿入に応じて三群のリレーレンズ４０ａ、４０ｂ、４０ｃの少なくとも２群のレンズを撮影光軸Ｏ１に沿って移動させる構成とし、フィールドレンズ３８の焦点距離の変化に基づくピントのずれ及び倍率の変化の両方を防止する構成としたものである。なお、この実施例では、視野絞り４４の変更及びＴＶカメラの撮像素子４２の移動は不要である。
【００２１】
ところで、第１〜第４実施例では、変倍レンズ３６によってリレーレンズ４０の入射瞳の位置が変動する構成としたが、合焦レンズや変倍レンズが撮影光学系の光路に沿って移動するズームレンズであっても良い。
【００２２】
【効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置、又は、撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路への挿脱、又は、倍率を変更するためのレンズの撮影光学系の光路に沿っての移動によって変化するリレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するためにフィールドレンズの焦点距離が変更されることに起因するピントズレ、倍率の変化を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の眼科用撮影装置の光学系の一例を示す図である。
【図２】 従来の眼科用撮影装置の光学系の他の例を示す図である。
【図３】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第１実施例を示す図である。
【図４】 第１実施例の撮影光学系の模式図であって、画角４５度の場合の撮影光学系の作用を説明するための図である。
【図５】 第１実施例の撮影光学系の模式図であって、画角２０度の場合の撮影光学系の作用を説明するための図である。
【図６】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第２実施例を示す図である。
【図７】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第３実施例を示す図である。
【図８】 画角４５度で撮影した際のディスプレイ上の眼底像の説明図である。
【図９】 画角２０度で撮影した際のディスプレイ上の眼底像の説明図である。
【図１０】 本発明に係わる眼科用撮影装置の光学系の第４実施例を示す図である。
【符号の説明】
２１…撮影光学系
３１…対物レンズ
３２…被検眼像
３６…変倍レンズ
３８…フィールドレンズ
４０…リレーレンズ
Ｏ１…撮影光軸
Ｍ２…中間結像点
Claims (6)
- 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられている眼科用撮影装置。 - 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記リレーレンズを前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられている眼科用撮影装置。 - 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられている眼科用撮影装置。 - 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記撮像素子を前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて前記撮影光学系の光軸方向に移動制御する制御手段が設けられている眼科用撮影装置。 - 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に挿脱可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路への挿脱によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱される眼科用撮影装置。 - 撮影光学系が被検眼像を形成する像形成光束を結像レンズに導く対物レンズと、前記結像レンズによってフィールドレンズの近傍の中間結像点に一旦結像された像形成光束を撮像素子の撮像面にリレーするリレーレンズと、前記撮影光学系の光路に沿って移動可能とされて倍率を変更するためのレンズとを備え、該倍率を変更するためのレンズの前記光路に沿っての移動によって変化する前記リレーレンズの入射瞳をほぼ一定に維持するために前記フィールドレンズの焦点距離が変更される眼科用撮影装置において、
前記フィールドレンズの焦点距離の変化に応じて該フィールドレンズの後方の前記撮影光学系の光路に光路長補正用光学素子が挿脱される眼科用撮影装置。
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| JP12637095A JP3770937B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 眼科用撮影装置 |
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|---|---|---|---|---|
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