JP4764235B2 - 眼底カメラ - Google Patents

Description

本発明は、外部可視光源を使用して光学系の調整等を行う眼底カメラに関するものである。

従来、集団検診等に使用される無散瞳型眼底カメラにおいては、観察光が被検眼の縮瞳を防止するために、ハロゲン光源の前に可視光カットフィルタを挿入して、ハロゲン光源の赤外成分のみを透過させて被検眼に照射している。そして、撮影時はキセノン光源を発光させて可視光により撮影している。

このような無散瞳型眼底カメラにおいては、照明光学系を介する眼底照明光が対物レンズの表面で反射して、有害光が撮影光学系に配置された撮影絞りに入射しないように遮蔽物が配置されている。この遮蔽物は黒点と呼ばれ、照明光学系の光路中に表面反射に関して撮影絞りと共役な位置に配置され、有害光を除去している。この黒点に関する技術としては、例えば特許文献１に開示されている。

また、被検眼の角膜、水晶体で発生する反射光が撮影絞りに入射しないように、眼底照明光と眼底からの撮影光とを分離する必要がある。そのために、照明光学系内に角膜、水晶体と光学的に略共役の位置に、リング状の光束になるようにリング状の開口部を有する絞りを配置している。同様に、瞳と光学的に略共役位置な撮影光学系には、円形の開口部を有する絞りを、照明光学系にはリング状の開口部を有する瞳絞りを配置している。

黒点が正しい位置に配置されていないと、対物レンズの表面による散乱光が撮影光学系に入射し、撮影画像上に白いアーチファクトが生じて診断の妨げとなる。また、各絞りが被検眼前眼部上で正しい位置に結像していないと、撮影された画像にフレアが入ったり、アライメント時に左右、上下或いは光軸方向でフレアが入った領域が生じ、画質の低下や使い勝手の悪化を招くことになる。

従って、照明光学系では黒点やリング状の開口部を有する絞りの位置と偏心を調整する必要がある。従来、これらの光学調整・組立時、或いは黒点調整や対物レンズや照明光学系に付着した塵埃や汚れの清掃を行う場合には、ハロゲン光源の前面に配置した可視光カットフィルタを光路から離脱し、白色光にして調整、清掃をしている。

光源を切換える技術に関しては、例えば特許文献２においては、内視鏡の光源として利用することを想定して、複数の交換用光源を予め保持しておき、観察光源が寿命を迎えた時に切換手段によって短時間で交換ができるようになっている。また、特許文献３においては、眼科装置のように光学系を含む装置本体と電源部を分離することにより着脱可能としている。

更に近年では、電装部の小型化、省エネルギ、コストダウン或いは光源部の発熱防止の観点から、ハロゲン光源以外の光源が検討されてきている。その有力なものとしては、近赤外光ＬＥＤ（light-emitting diode）が輝度も高く、眼底カメラの観察光源として検討されてきている。

特公昭６１−５９１３５号公報 特開平９−１２９０１８号公報 特開平１０−３１４１１９号公報

しかし近赤外光ＬＥＤは次の理由により、調整・清掃時の光源として使用することは不適である。つまり、照明光学系内には、照明光束と眼底からの撮影光束を分離するために、角膜共役位置に角膜絞り、水晶体共役位置に水晶体絞り、瞳共役位置に瞳絞りといった円形のリング状の開口部を有する遮蔽物が配置されている。対物レンズの光軸上では、角膜絞り、水晶体絞り、瞳絞りが同心とする必要がある。通常では、対物レンズの前面にスケール付スクリーンを配置し、光軸方向にそのスクリーンを移動させて角膜絞り、水晶体絞り、瞳絞りをスクリーン上に結像させることにより確認するが、近赤外光ＬＥＤでは肉眼で確認することができない。

また、ＣＣＤ等の撮像素子を用いて、チャート面を撮像してモニタで確認することも考えられるが、画像が不鮮明であり、各絞りに求められる精度を考慮すると、適切な方法と云えない。

黒点を含む黒点板を光軸と垂直方向に偏心、光軸方向に位置調整を行う場合において、近赤外光を使用して調整をすると、可視光領域との波長の違いによって調整ずれが生じてしまい、撮影時に有害光が画像に入り込む可能性がある。

また、対物レンズ、孔あきミラー、リレーレンズ、黒点板等の光学部品に付着した塵埃を清掃する際に、塵埃の付着位置を把握するためには可視光で照明する必要がある。更には、装置の小型化、スペースの都合上、組立・調整用の光源を内蔵することは不都合であり、コストアップにもつながる。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、外部可視光源を用いることにより調整・組立、清掃作業を容易にする眼底カメラを提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る眼底カメラの技術的特徴は、被検眼に対向して配置した対物レンズと、該対物レンズを介して被検眼眼底を照明する照明光学系と、前記対物レンズを介して被検眼眼底を撮影する撮影光学系と、前記照明光学系内で光束を第１、第２の光路に分離する光束分離手段と、前記第１、第２の光路のそれぞれに被検眼瞳位置と光学的に略共役位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りと、前記第１の光路上の前記瞳絞りの後方に配置し被検眼眼底を観察するための近赤外光を発光する近赤外光源と、前記第２の光路上の前記瞳絞りの後方に配置し被検眼眼底を撮影するための閃光発光を発光する撮影用可視光源と、何れかの前記瞳絞りの後方に設置可能に配置した外部可視光源とを備えたことにある。

本発明に係る眼底カメラによれば、光学調整時に外部可視光源を瞳絞りの後方から照射できる位置に設置可能な構造を有することにより、可視光の連続発光光源を常備していない場合であっても組立・調整が可能にある。また、調整用光源を内蔵せずに外部可視光源としたことで、小型化することができ、かつコスト的にも安価にすることができる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は実施例１における無散瞳型眼底カメラの構成図を示している。後方に反射鏡１を設けた撮影用光源であるキセノン管２から対物レンズ３に至る光路上には、レンズ４、リング状の開口部を有する瞳絞り５、リング状の開口部を有する水晶体絞り６、ダイクロイックミラー７が順次に配置されている。ここで、瞳絞り５は被検眼瞳位置と略共役の位置に配置され、キセノン管２は可視光の閃光を発し、ダイクロイックミラー７は可視光を反射し赤外光を通過する特性を有している。なお、ダイクロイックミラー７が光路中に固定されているが、この代りに、全反射特性を有し観察時には光路から退避し撮影時に光路内に挿入される跳ね上げミラーを用いてもよい。

更に、ダイクロイックミラー７の反射方向には、リレーレンズ８、図２に示すように撮影絞りと共役な位置に黒点９ａを有するガラス板から成る黒点板９、リレーレンズ１０、角膜絞り１１、孔部１２ａを有する孔あきミラー１２が順次に配置されている。また、対物レンズ３の前面には光軸方向に移動可能なスケール付のスクリーン１３が設けられている。

ダイクロイックミラー７の他方の入射方向には、瞳絞り５、水晶体絞り６と同様の機能を有し、共にリング状の開口部を有する水晶体絞り１４、瞳絞り１５、観察用照明光源である近赤外光ＬＥＤ１６が配置されている。図３はミラー７側から見た近赤外光ＬＥＤ１６と瞳絞り１５の平面図を示しており、瞳絞り１５のリング状の開口部１５ａに沿って複数個の近赤外光ＬＥＤ１６が配列されている。

更に、キセノン管２の側方には、瞳絞り５と同様の瞳絞り１７と、白色又は緑色の可視光を発光する複数個の可視光ＬＥＤ１８が後述する取付板により配置され、キセノン管２と置換可能とされている。

このように、近赤外光ＬＥＤ１６、キセノン管２又は可視光ＬＥＤ１８から、孔あきミラー１２を介して対物レンズに至る光学系により、照明光学系が構成されている。

更に、孔あきミラー１２の後方には、撮影絞り１９、フォーカスレンズ２０、結像レンズ２１、跳ね上げミラー２２、可視光域に感度を有する撮像手段２３が順次に配列され、対物レンズ３から撮像手段２３に至る光学系より撮影光学系が構成されている。

跳ね上げミラー２２の反射方向には、反射ミラー２４、フィールドレンズ２５、リレーレンズ２６、近赤外光に感度を有する撮像素子２７が配置され、観察光学系が構成されている。

この無散瞳型眼底カメラには、システム全体を制御する制御部３０が設けられ、制御部３０は電源回路３１、電源切換スイッチ３２、撮影光発光手段３３、図示しない観察光量調整つまみ及び撮影スイッチが接続されている。また、電源回路３１は近赤外光ＬＥＤ１６に接続され、更に可視光ＬＥＤ１８にも接続可能とされ、撮影光発光手段３３はキセノン管２に接続されている。

照明光学系内のキセノン管２、レンズ４、瞳絞り５は、図４に示すように取付板４１に固定されている。この取付板４１は取付孔４１ａ、４１ｂを有し、図５に示す眼底カメラ本体に設けた取付部４２のねじ部孔４２ａ、４２ｂに、ビス止め、或いは嵌合等によって着脱できるようになっている。

図６はサービスマンが使用する取付板４３を示しており、取付板４１と同形状であり、この取付板４３には瞳絞り１７と可視光ＬＥＤ１８が固定されている。この取付板４３も取付板４１と同様に、取付孔４３ａ、４３ｂによって眼底カメラ本体の取付部４２に取り付けられ、これにより可視光ＬＥＤ１８はキセノン管２と略同一位置に配置できる。

通常の撮影を行う場合には、先ずスクリーン１３を取り外し、対物レンズ３の前方の所定位置に被検者の被検眼を配置する。観察光量調整つまみを調整すると、制御部３０は電源回路３１を介して近赤外光ＬＥＤ１６に電源の供給量を増減して近赤外光ＬＥＤ１６の発光光量を変更する。近赤外光ＬＥＤ１６からの光束は、ダイクロイックミラー７を透過して、リレーレンズ８、黒点板９、リレーレンズ１０、角膜絞り１１を経て孔あきミラー１２の周辺部において反射され、対物レンズ３を介して被検眼の眼底を照射する。そして、眼底での反射光は、対物レンズ３、孔あきミラー１２の孔部１２ａ、撮影絞り１９を通過する。更に、フォーカスレンズ２０、結像レンズ２１を経て、跳ね上げミラー２２及び反射ミラー２４で反射され、フィールドレンズ２５、リレーレンズ２６を経て撮像素子２７に入射する。この観察光学系によって撮像された画像は、図示しないモニタに表示され観察される。

検者はモニタを見ながら被検眼の眼底に対してアライメント、フォーカスを行った後に撮影スイッチを押すと、制御部３０は跳ね上げミラー２２を光路外に退避し、撮影光発光手段３３に対して発光信号を送る。撮影光発光手段３３はキセノン管２を所定の光量で発光し、キセノン管２から発光した光束はレンズ４、瞳絞り５、水晶体絞り６を経てダイクロイックミラー７で反射される。このダイクロイックミラー７において反射された反射光は、近赤外光ＬＥＤ１６から発光された光と同じ経路を経て被検眼の眼底に入射する。そして、その反射光は対物レンズ３、孔あきミラー１２の孔部１２ａ、撮影絞り１９を通過し、フォーカスレンズ２０、結像レンズ２１を経て撮像手段２３に結像する。

この無散瞳型眼底カメラの照明系の調整・清掃を行う場合には、取付板４１を取り外し、外部可視光源として可視光ＬＥＤ１８を備えた取付板４３を眼底カメラ本体に装着する。また、電源回路３１から近赤外光ＬＥＤ１６に接続されていた電線を可視光ＬＥＤ１８に接続し、電源切換スイッチ３２を操作する。

なお、可視光ＬＥＤ１８を取り付ける際に、接続電線を付け代えるのではなく、新たに電源回路３１に接続し、電源回路３１の光源供給先の切換えを電源切換スイッチ３２によって入力し、制御部３０により自動で切換えるように構成してもよい。

瞳絞り５が眼底カメラ本体に固定されていれば、取付板４１、４３に瞳絞り５、１７を設けることは不要で、取付板４１、４３にはキセノン管２、可視光ＬＥＤ１８をそれぞれ取り付ければよい。

サービスマンは対物レンズ３の前面に結像レンズ付のスクリーン１３を配置して、観察光量つまみを調整して、可視光ＬＥＤ１８の光量を調整して、視認し易い光量により調整・確認を行うことができる。

黒点板９の調整を行う際には、黒点像を観察しながら偏心方向、光軸方向の調整を行う。対物レンズ３、孔あきミラー１２、リレーレンズ８、１０、黒点板９等の光学部品に付着した塵埃を清掃する場合には、レンズ等を斜め方向から見て作業を行う。

本実施例１においては、調整・清掃用光源として可視光ＬＥＤ１８を用いたが、この可視光ＬＥＤ１８の代りに可視域に中心波長を有するレーザー光源を用いてもよい。

図７は実施例１の変形例の光源部のみを示しており、実施例１と同一の部材には同一の符号を付している。キセノン管２を含む取付板４１を取り外し、全反射ミラー５１とイルミネータのような高輝度の光源５２を配置し、光源５２による可視光を用いて調整・組立に使用する形態とされている。

図８は実施例２の無散瞳型眼底カメラの構成図を示しており、実施例１と同一の部材には同一の符号を付している。ダイクロイックミラー７の代りに光路から退避可能な全反射ミラー６１が用いられている。眼底観察時には図示しないミラー切換手段によってミラー６１は光路から退避しており、撮影時にはミラー６１は光路内へ挿入される。また、瞳絞り５とキセノン管２を固定した取付板４１と同一形状の取付板に、瞳絞り６２と可視光ＬＥＤ６３が取り付けられており、この取付板は取付板４１と置換可能とされている。

この無散瞳型眼底カメラの照明系の調整・清掃を行う場合には、サービスマンは対物レンズ３の前面に、光軸方向に移動可能なスケール付のスクリーン１３を配置し、ミラー６１を光路外に退避させる。取付板４１を眼底カメラ本体から取り外すことにより、それまで光路内にあった瞳絞り５、キセノン管２を光路から外す。そして、サービスマンが準備する瞳絞り６２と可視光ＬＥＤ６３を備えた取付板を眼底カメラ本体に取り付け、電源回路３１から近赤外光ＬＥＤ１６に接続されていた電線を可視光ＬＥＤ６３に接続する。

サービスマンは観察光量つまみを調整することにより、可視光ＬＥＤ６３の光量を調整して、実施例１と同様に調整・確認を行うことができる。

なお、ミラー６１が実施例１のように可視光反射、近赤外光透過の特性を有するダイクロイックミラーである場合においても、サービスマンは調整時にはミラー６１を光路から退避させる必要がある。ミラー６１は図７に図示するように、光路に対して斜めに設置しているため、可視光ＬＥＤ６３を含む取付板は、ミラー６１の光路長及び偏心量を考慮した位置に取付固定できる構造になっている。

なお、瞳絞り１５が眼底カメラ本体に固定されていれば、取付板に組み付けられるのは近赤外光ＬＥＤ１６、可視光ＬＥＤ６３のみとすることができる。

図９は実施例３における無散瞳型眼底カメラの構成図を示し、可視光ＬＥＤ７１を備えた取付板が、キセノン管２の背後で、瞳絞り５と同心となる位置に設置可能とされている。この取付板は実施例１、２と同様にビス等によって眼底カメラ本体に固定される。更に、電源回路３１から近赤外光ＬＥＤ１６に接続されていた電線を可視光ＬＥＤ７１に接続する。

これにより、サービスマンは観察光量つまみを調整することにより、可視光ＬＥＤ７１の光量を調整して、実施例１の同様の作業を行うことができる。

実施例１の眼底カメラの構成図である。 黒点板の平面図である。 瞳絞りと近赤外光ＬＥＤの平面図である。 キセノン管の取付板の正面図である。 眼底カメラ本体の取付部の正面図である。 可視光ＬＥＤの取付板の正面図である。 実施例１の変形例の眼底カメラの構成図である。 実施例２の眼底カメラの構成図である。 実施例３の眼底カメラの構成図である。

符号の説明

２ キセノン管
３ 対物レンズ
５、１５、１７、６２ 瞳絞り
６、１４ 水晶体絞り
７ ダイクロイックミラー
１２ 孔あきミラー
１６ 近赤外光ＬＥＤ
１８、６３、７１ 可視光ＬＥＤ
２３ 撮像手段
２７ 撮像素子
３０ 制御部
３１ 電源回路
３２ 電源切換スイッチ
３３ 撮影光発光手段
６１ 全反射ミラー

Claims (8)

1. 被検眼に対向して配置した対物レンズと、該対物レンズを介して被検眼眼底を照明する照明光学系と、前記対物レンズを介して被検眼眼底を撮影する撮影光学系と、前記照明光学系内で光束を第１、第２の光路に分離する光束分離手段と、前記第１、第２の光路のそれぞれに被検眼瞳位置と光学的に略共役位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りと、前記第１の光路上の前記瞳絞りの後方に配置し被検眼眼底を観察するための近赤外光を発光する近赤外光源と、前記第２の光路上の前記瞳絞りの後方に配置し被検眼眼底を撮影するための閃光発光を発光する撮影用可視光源と、何れかの前記瞳絞りの後方に設置可能に配置した外部可視光源とを備えたことを特徴とする眼底カメラ。
2. 前記外部可視光源は前記近赤外光源と交換可能に設置したことを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
3. 前記外部可視光源は前記撮影用可視光源と交換可能に設置したことを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
4. 前記外部可視光源は前記撮影用可視光源の後方に設置したことを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
5. 前記外部可視光源は前記近赤外光源の駆動用電源回路によって駆動することを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の眼底カメラ。
6. 前記近赤外光源は近赤外光ＬＥＤとした請求項１に記載の眼底カメラ。
7. 前記光束分離手段はダイクロイックミラーとしたことを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
8. 前記光束分離手段は光路内に挿脱可能なミラーとしたことを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。