JP5253299B2

JP5253299B2 - 眼底カメラ

Info

Publication number: JP5253299B2
Application number: JP2009132355A
Authority: JP
Inventors: 宏伊藤; 博青木; 信也田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-06-01
Also published as: JP2010274047A

Description

本発明は、内部固視標を用いて被検者の視線を誘導固視して眼底撮影を行う眼底カメラに関するものである。

眼底カメラの内部に固視標を有し、被検者に呈示するためには、固視標は被検眼の眼底共役位置近傍に配置する必要がある。

図９は従来の一般的な眼底カメラの構成図を示している。ハロゲンランプ１から対物レンズ２に至る光路には、可視光カットフィルタ３、拡散板４、キセノン管５、レンズ６、瞳絞り７、水晶体絞り８、ミラー９が順次に配列されている。このミラー９の反射方向にはリレーレンズ１０、１１、角膜絞り１２、孔あきミラー１３が順次に配列されている。また、孔あきミラー１３の後方には、撮像絞り１４、フォーカスレンズ１５、結像レンズ１６、光路分岐手段である跳ね上げミラー１７、撮像素子１８が順次に配列されている。更に、跳ね上げミラー１７の反射方向には、ダイクロイックミラー１９が配置され、このダイクロイックミラー１９の反射方向にはレンズ２０を介してファインダ２１が設けられている。

上述の眼底カメラ内で眼底共役位置となる場所としては、位置Ａ、Ｂ、Ｃの３個所が考えられる。位置Ａは被検眼Ｅの眼底Ｅｒの対物レンズ２による一次結像面近傍である。位置Ｂは撮影観察光学系においてフォーカスレンズ１５、結像レンズ１６、跳ね上げミラー１７により分岐された光路上で、可視透過特性、近赤外反射特性を有するダイクロイックミラー１９によって分岐され、撮像素子１８と共役位置である。位置Ｃは照明光学系において、リレーレンズ１１によって一次結像面の位置Ａをリレー結像した共役面近傍である。

位置Ａの場合には、照明撮影光束内に内部固視標を配置することはできないため、内部固視標の波長光を反射する図示しないダイクロイックミラーを配置し、その反射光路上に配置することになる。そして、ダイクロイックミラーは撮影時には光路から退避させる必要があるが、位置Ａは対物レンズ２の近傍であるため、ダイクロイックミラーを跳ね上げる機構を設けることは現実的でない。また、被検眼Ｅの視度に応じて光軸方向に内部固視標を駆動する機構も必要になる。

そこで、一般的に眼底カメラでは固視標は位置Ｂに設けられている。特許文献１の眼底カメラにおいては、撮影観察光学系内の眼底共役位置近傍に内部固視標を配置している。この位置Ｂであれば、内部固視標を光軸と直交する面上で自在に動かすこともでき、フォーカスレンズの通過後であるため、どのような視度の被検眼Ｅであっても常に最適な位置となり、内部固視標を光軸方向に移動させる必要もない。

位置Ｃのように照明光学系に内部固視標を設ける例としては、図１０に示すようにリレーレンズ１０、１１の間に内部固視標の波長の光を反射するダイクロイックミラー３１を配置し、その反射光軸上の眼底共役位置近傍に内部固視標３２を配置することがある。

そして、被検眼Ｅの視度に応じて内部固視標３２、又はダイクロイックミラー３１と内部固視標３２を一体として光軸方向に駆動する機構と、撮影時にはダイクロイックミラー３１が光路外に退避する機構を設けている。

更に、特許文献２においては、内部固視標が撮影観察光学系内のフォーカスレンズと連動して動かすことが開示されている。

特開平６−２１７９４１号公報特許第２９７７５９８号公報

跳ね上げミラー１７により分岐された光路上に撮像素子１８と共役となる位置Ｂは、光軸方向に移動させる必要もなく、配置する位置としては適しているが、跳ね上げミラー１７が必須となり、その配置のためのスペースが必要となる。そのため、光路分岐手段である跳ね上げミラー１７を配置できるように結像レンズ１６から撮像素子１８までの距離（バックフォーカス）を長くする必要があり、眼底カメラを小型化できない要因となる。

一方、リレーレンズ１１によって、一次結像面近傍の位置Ａをリレーした共役面近傍の位置Ｃに、内部固視標を配置する場合には、図１０に示すようにダイクロイックミラー３１の跳ね上げ機構が必要となる。また、リレーレンズ１０、１１の間に、ダイクロイックミラー３１を跳ね上げるスペースを確保する必要があり、眼底カメラの全高が高くなるという課題がある。

また、ダイクロイックミラー３１が光路内にある観察時と、ダイクロイックミラー３１が光路外にある撮影時とで、ダイクロイックミラー３１が斜設されているため、光軸偏心が発生するため撮影時にフレア等の有害光が入射する虞れもある。

特許文献２に示す眼底カメラでは、フォーカス合わせのスプリット指標による合焦用指標投影手段を照明光学系内に配置できなくなるため、合焦用指標投影手段を設けていない。検者は眼底画像を観察しながらフォーカス合わせを行ったり、或いは撮影観察光学系に光路分岐手段を設け、別途に合焦用指標投影手段を設ける場合には、眼底カメラが非常に複雑な構成にならざるを得ない。更には、通常では撮影時に内部固視標が光路外に退避する構造になっていない。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、眼底カメラを小型化し、かつ簡易な構造で、合焦用指標投影手段と内部固視標投影手段とを共存させる眼底カメラを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る眼底カメラは、被検眼の眼底を照明する照明光学系と、眼底を撮像する撮像手段と、眼底からの反射光を合焦手段により前記撮像手段に結像させる撮影光学系と、前記照明光学系の眼底共役位置に位置する指標部材とを備えた眼底カメラにおいて、前記指標部材には、合焦指標用光源と内部固視標用可視光源と付設すると共に、前記合焦指標用光源の光束をスプリット指標用の偏向部材を介して前記照明光学系の光軸方向に偏向するスプリットプリズムと、前記内部固視標用可視光源の光束を前記照明光学系の光軸方向に偏向する固視標用の偏向部材とを有し、前記指標部材は前記合焦手段に連動して、前記合焦指標用光源と前記内部固視標用可視光源と共に前記照明光学系の光軸方向に移動し、撮影時には前記照明光学系の光路外に退避することを特徴とする。

本発明に係る眼底カメラによれば、眼底照明光学系内に合焦用指標投影手段と内部固視標投影手段を一体とした指標部材として設けることにより、簡便に合焦用指標を投影できる。また、撮影光学系に内部固視標投影手段を配置する必要がないので、撮影光学系の切換ミラーが不必要になり、被検眼と検者間の距離を短くして型化することができ、検者による眼瞼の介助等がし易くなる。

また、撮影時には指標部材は合焦手段に連動して照明光学系の光軸方向に移動するので、検者は合焦用指標を合わせることにより、容易にピント合わせをすることができる。そして、撮影時には照明光学系の光路外に退避するので、撮影した眼底画像に合焦指標や内部固視標が写り込むこともなく、指標部材の退避は光軸に対する直交面で行われるので、高さが大きくなることがない。

無散瞳眼底カメラの構成図である。指標部材の正面図、側面図、背面図である。指標部材における近赤外光の説明図である。指標部材における可視光の説明図である。被検者が視認する内部固視標の説明図である。検者が観察する観察像の説明図である。指標部材の変形例の側面図である。指標部材の変形例の側面図である。従来例の構成図である。従来例の構成図である。

本発明を図１〜図８に図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は無散瞳型眼底カメラの構成図である。観察用光源のハロゲンランプ４１から被検眼Ｅの前方に位置する対物レンズ４２に至る照明光学系の光路が設けられている。ハロゲンランプ４１、可視光カットフィルタ４３、拡散板４４、撮影用光源のキセノン管４５、レンズ４６、眼底共役位置に配置されリング状の開口部を有する瞳絞り４７、リング状の開口部を有する水晶体絞り４８、ミラー４９が配列されている。ミラー４９の反射方向には、リレーレンズ５０、眼底共役位置に挿脱自在に配置された指標部材５１、リレーレンズ５２、リング状の開口部を有する角膜絞り５３、孔あきミラー５４が順次に配列されている。なお、指標部材５１には、合焦用指標投影手段と内部固視標投影手段とが一体に構成されている。更に、ハロゲンランプ４１の後方には反射鏡５５が設けられている。

孔あきミラー５４の後方には、撮像絞り５６、合焦手段として機能する合焦レンズ５７、結像レンズ５８、撮像素子５９が順次に配列され、撮影光学系が構成されている。

また、撮像素子５９の出力は制御手段６０に接続されると共に、動画、静止画の画像信号を表示するモニタ６１に接続され、更に制御手段６０には内部固視標位置入力手段６２、静止画撮影をする撮影スイッチ６３が接続されている。制御手段６０の出力は駆動手段６４を介して可視光カットフィルタ４３、指標部材５１に接続されている。

撮像素子５９は可視光領域から不可視（近赤外）光領域までの感度を有し、動画、静止画の出力が可能である。ただし、近赤外波長域では可視波長域に比較して感度が低いため、被検者に負担を掛けないためには、近赤外光で眼底Ｅｒを観察する際に、制御手段６０により撮影時と比較してゲインを上げたり、解像度を低下させて画素加算等の処理を行う必要がある。

図２（ａ）はリレーレンズ５０側から見た指標部材５１の正面図、図２（ｂ）は側面図、図２（ｃ）は指標部材５１の背面図をそれぞれ示している。指標部材５１は例えばアクリルのような透明材料から成っている。指標部材５１の表面上に３つの微小な偏向プリズム５１ａ〜５１ｃが突出して設けられ、スプリット指標用偏向部材である偏向プリズム５１ａは指標部材５１の略中央に配置されている。固視標用の偏向部材である複数個の偏向プリズム５１ｂ、５１ｃは中央からずれた上方に配置されている。指標部材５１は背面の略中央には、開口部５１ｄが設けられ、開口部５１ｄの内側にスプリットプリズム５１ｅが設けられている。

被検眼Ｅの眼底Ｅｒの観察時には、ハロゲンランプ４１を出射した可視光が、可視光カットフィルタ４３により可視光波長がカットされて近赤外光となり、拡散板４４、レンズ４６、瞳絞り４７、水晶体絞り４８を経てミラー４９で反射される。その後に、リレーレンズ５０、指標部材５１、リレーレンズ５２、角膜絞り５３を経て孔あきミラー５４で反射され、対物レンズ２を経て眼底Ｅｒが照明される。眼底Ｅｒでの反射光は、対物レンズ４２、孔あきミラー５４の孔部、撮像絞り５６、合焦レンズ５７、結像レンズ５８を介して撮像素子５９上に眼底像として結像する。

指標部材５１においては、偏向プリズム５１ａは指標部材５１に近接して付設されスプリット用の近赤外光を発する合焦指標用光源５１ａ’から出射した光束を、照明光学系の光軸方向に反射する。偏向プリズム５１ａで反射された光束は、図３に示すように偏向プリズム５１ａの反対面に設けたスプリットプリズム５１ｅと合焦指標用開口部５１ｄにより、反射光は２方向に分岐されてスプリット指標となる。

偏向プリズム５１ｂ、５１ｃには、指標部材５１に近接して付設された内部固視標用可視光源５１ｂ’、５１ｃ’から出射した光束が投影されている。偏向プリズム５１ｂ、５１ｃの反射光は、孔あきミラー５４の孔部で光束が蹴られず、孔あきミラー５４のミラー面で被検眼Ｅに向けて反射する角度で指標部材５１から射出される。

図４は偏向プリズム５１ｂによる反射光の説明図であり、検者が内部固視標位置入力手段６２を介して固視標位置を選択すると、制御手段６０は選択された側の固視標に対応する例えば内部固視標用可視光源５１ｂ’を点灯する。内部固視標は眼底Ｅｒを左右眼に応じて選択的に照明可能であり、被検者には図５に示すように視野内に可視光による光Ｌが見え、被検者がこの光Ｌを注視することにより視線が固定される。本実施例は無散瞳型眼底カメラであるため、観察光及び合焦指標用光源５１ａ’からの光束は近赤外光であり、被検者には内部固視標の光Ｌしか視認できない。

図６に示すようにモニタ６１上には、偏向プリズム５１ａ、スプリットプリズム５１ｅ、開口部５１ｄを経たスプリット指標Ｓと、眼底像Ｅｒ’と、アパーチャマスクＭを電子的に付加された観察用動画が表示される。ピントが合致していないとスプリット指標Ｓは上下にずれる。指標部材５１は合焦レンズ５７に連動して照明光学系の光軸方向に移動するようになっており、検者は図示しないフォーカスノブを動かして、スプリット指標Ｓのずれがなくなるように移動することにより、ピント合わせを行うことができる。

説明を省略したアライメント調整と、上述のピント合わせとが終了した後に、検者が撮影スイッチ６３を押すと、制御手段６０は駆動手段６４を介して指標部材５１を光路外に退避させた後に、キセノン管４５を発光して眼底Ｅｒの撮影を行う。

なお本実施例においては、内部固視標用の偏向部材として、左右眼用の偏向プリズム５１ｂ、５１ｃの２個所のみを示した。しかし、視神経乳頭部が中心になる呈示位置、或いは周辺部撮影を行うための呈示位置等の撮影すべき部位を考慮して内部固視標を更に多く発生させるようにしてもよい。

指標部材５１においては、図７に示すように光束が偏向されるような、偏向プリズム５１ｂ、５１ｃの角度を小さくすることもできる。

また本実施例においては、指標部材５１の正面側から内部固視用光束を投影したが、図８に示すように指標部材５１の背面側に微小な反射ミラー５１ｆを形成し、内部固視標用光束を投影するように構成してもよい。

４１ハロゲンランプ
４２対物レンズ
４３可視光カットフィルタ
４５キセノン管
５１指標部材
５１ａ〜５１ｃ偏向プリズム
５１ｄ開口部
５１ｅスプリットプリズム
５１ｆ反射ミラー
５１ａ’合焦指標用光源
５１ｂ’、５１ｃ’ 内部固視標用可視光源
５９撮像素子
６０制御手段
６１モニタ
６２内部固視標位置入力手段
６３撮影スイッチ
６４駆動手段

Claims

被検眼の眼底を照明する照明光学系と、眼底を撮像する撮像手段と、眼底からの反射光を合焦手段により前記撮像手段に結像させる撮影光学系と、前記照明光学系の眼底共役位置に位置する指標部材とを備えた眼底カメラにおいて、前記指標部材には、合焦指標用光源と内部固視標用可視光源と付設すると共に、前記合焦指標用光源の光束をスプリット指標用の偏向部材を介して前記照明光学系の光軸方向に偏向するスプリットプリズムと、前記内部固視標用可視光源の光束を前記照明光学系の光軸方向に偏向する固視標用の偏向部材とを有し、前記指標部材は前記合焦手段に連動して、前記合焦指標用光源と前記内部固視標用可視光源と共に前記照明光学系の光軸方向に移動し、撮影時には前記照明光学系の光路外に退避することを特徴とする眼底カメラ。
前記偏向部材は微小な偏向プリズムであることを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
前記偏向部材は微小な反射ミラーであることを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
前記指標部材に複数個の前記偏向部材を設け、選択的に照明可能な内部固視標用可視光源を有することを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。