JP5317830B2 - 眼底観察装置 - Google Patents

Description

本発明は、観察光源として赤外光と可視光とを切換えて観察する眼底観察装置に関するものである。

近年、眼底観察装置の特に眼底カメラにおいては、被検者の負担を極力抑制するために、１台の眼底カメラで検査内容に応じて散瞳撮影と無散瞳撮影を行うことができる散瞳／無散瞳両用タイプの眼底カメラが使用されている。

一般に、無散瞳撮影を行う前の観察には赤外光を用い、散瞳撮影を行う前の観察には可視光を用いて観察している。特許文献１においては、被検眼観察の光源として可視光と赤外光を選択的に使用し、観察光源に応じてアライメント指標投影光源の波長を変化させることにより、アライメント指標の視認性を向上させている。

特許文献２においては、被検眼観察の光源として可視光と赤外光を選択的に使用し、アライメント光源として近赤外光を用いる眼底カメラが開示されている。この眼底カメラにおいては、赤外光観察の場合よりも可視光観察の場合において、アライメント光源の光量を高くすることにより、アライメント指標の視認性を向上させている。

また、特許文献３においては、被検眼の眼底中心部を撮影する場合と、周辺部を撮影する場合とでは、アライメント指標の投影位置を光軸方向に移動することによってフレアの発生を抑制している。

特開平７−１００１１２号公報 特開２００３−３０５００９号公報 特開２０００−２８７９３４号公報

しかしながら特許文献１に示すように、アライメント指標投影光源の波長を変化させると、その波長差によって焦点が変化し、アライメント指標がずれてしまい、正確な焦点合わせが困難となる。

また、特許文献２に示すアライメント指標を近赤外光とし、その輝度を観察波長に応じて変化させる手法は、可視光観察の際に見難い波長の光の強度を向上させる必要が生ずる。また、この方法は検者が認識することができても、被検者にとっては視認性が良いとは云えない。

特許文献３に示すアライメント指標の投影位置を移動させてフレアを抑制する手法は、観察光源の特性を変化させたときの視認性の向上に関する工夫は施されていない。

本発明の目的は、上述の問題点を解消し、観察光源を切換えた際に、その光源に対して視認性の良いアライメント指標の色を選択すると共に、選択された色に対して最適な焦点状態が得られる眼底観察装置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観察装置は、被検眼の眼底を照明する照明光学系と、該照明光学系により照明された眼底を観察、撮影する観察撮影光学系と、該観察撮影光学系と被検眼との位置関係を調整するために、被検眼の前眼部にアライメント指標を投影し前記観察撮影光学系を移動して前眼部にアライメントが合った際に、前記アライメント指標の輝点が結像するように配置したアライメント指標ユニットと、該アライメント指標ユニットに備えた近赤外光を発する赤外指標光源及び可視光を発する可視指標光源と、これらの指標光源を切換えるための指標光源切換手段と、前記指標光源からの光を出射する指標投影手段と、該指標投影手段の光軸方向の位置を制御する移動制御手段とを有し、前記指標光源切換手段の前記指標光源の選択に応じ前記移動制御手段により前記指標投影手段の輝点位置を変更することを特徴とする。

本発明に係る眼底観察装置によれば、観察光源の切換えに応じて、異なる波長のアライメント指標を投影した際に、アライメント指標の波長の違いによって生ずる光路長ずれを補正し、正確なアライメント操作を実現する。

実施例１の眼底カメラの構成図である。 スプリット光学系の展開図である。 可視光でアライメント指標を投影した状態の光路図である。 アライメント指標の位置を調整せず光源を可視光から赤外光に変更した状態の光路図である。 アライメント指標の位置を調整し光源を可視光から赤外光に変更した状態の光路図である。 ブロック回路構成図である。 アライメント指標の色と位置を切換えるための動作フローチャート図である。 実施例２の構成図である。

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における眼底カメラの構成図である。ハロゲンランプ１から被検眼Ｅの前方に配置した対物レンズ２に至る照明光学系には、光路Ｌ１上に観察光源であるハロゲンランプ１、撮影光源であるキセノンランプ３、可視光リングスリット４、ダイクロイックミラー５が配列されている。また、ダイクロイックミラー５の反射側の光路Ｌ２上には、リレーレンズ６、プリズムユニット７、リレーレンズ８、孔あきミラー９が配列されている。更に、ダイクロイックミラー５の後方の光路Ｌ２と同軸方向には、観察光源である赤外ＬＥＤ１０、赤外リングスリット１１が設けられている。

ハロゲンランプ１は被検眼Ｅの眼底Ｅｒを可視光観察する際に用いる可視光の第１の観察光源であり、キセノンランプ３は眼底Ｅｒを可視光撮影する際に用いる撮影光源、赤外ＬＥＤ１０は眼底Ｅｒを赤外光観察する際に用いる第２の観察光源である。また、可視光リングスリット４はキセノンランプ３及びハロゲンランプ１からの照明光をリング照明にするためのマスク、赤外リングスリット１１は赤外ＬＥＤ１０からの照明光をリング照明にするためのマスクである。更に、ダイクロイックミラー５は可視光を反射、赤外光を透過する特性を有する。

プリズムユニット７は光路Ｌ２上にスプリットマスク７ａが設けられ、このスプリットマスク７ａの後方にはスプリットプリズム７ｂが取り付けられている。このスプリットプリズム７ｂの反射方向にはダイクロイックミラー７ｃが配置され、ダイクロイックミラー７ｃの透過方向には可視ＬＥＤ７ｄが配置され、ダイクロイックミラー７ｃの反射方向には近赤外ＬＥＤ７ｅが配置されている。またプリズムユニット７には、スプリット駆動モータ１２及びスプリット位置検知手段１３が設けられ、プリズムユニット７を駆動して眼底Ｅｒにおけるスプリット像を移動し、かつその位置を検出することができるようになっている。

被検眼Ｅの前方の光路Ｌ３上には、対物レンズ２、孔あきミラー９、絞り１４、フォーカスレンズ１５、可動ミラー１６、撮像素子１７が順次に配列され、観察撮影光学系が構成されている。フォーカスレンズ１５には、フォーカスレンズ駆動モータ１８、フォーカスレンズ位置検出手段１９が付設され、フォーカスレンズ１５を駆動して焦点を合わせると共に、その位置を検出するようになっている。

また、可動ミラー１６の反射方向の光路Ｌ４上には、固定ミラー２０、ファインダ接眼レンズ２１が配置され、可視光観察光学系が構成されている。

また孔あきミラー９の孔部には、観察撮影光学系と被検眼Ｅとの位置関係を調整するためのアライメント指標ユニット２２のライトガイド２２ａが配置されている。このアライメント指標ユニット２２は被検眼Ｅに向けたライトガイド２２ａと、ライトガイド２２ａの入射部の近傍に設けられた可視光を発光する可視ＬＥＤ２２ｂ、赤外光を発光する赤外ＬＥＤ２２ｃとを有している。可視ＬＥＤ２２ｂと赤外ＬＥＤ２２ｃは光軸方向に並設され、ライトガイド２２ａの入射部は光軸と直交方向に向いている。また、アライメント指標ユニット２２には、アライメント指標ユニット２２の移動制御手段と指標光源切換手段を兼ねるアライメント指標駆動モータ２３、アライメント指標位置検知手段２４が付設されている。

また眼底カメラには、フォーカス調整ノブ２５、フォーカス調整検知手段２６、及び観察光源選択スイッチ２７が設けられている。観察光源選択スイッチ２７は検者による操作によりハロゲンランプ１、赤外ＬＥＤによる可視／赤外光を択一的に選択可能とされている。

被検眼Ｅの眼底観察に際し、ハロゲンランプ１を出射した可視光は、キセノンランプ３、可視光リングスリット４を経てダイクロイックミラー５により反射される。ダイクロイックミラー５で反射された可視光は、リレーレンズ６、プリズムユニット７、リレーレンズ８を経て孔あきミラー９で反射され、対物レンズ２を介して被検眼Ｅに入射する。

また眼底観察時に、赤外ＬＥＤ１０から出射された赤外光は、赤外リングスリット１１、ダイクロイックミラー５を透過した後に、ハロゲンランプ１からの照明光と同様の光路を経て被検眼Ｅに入射する。このとき、ダイクロイックミラー５によって、可視光リング照明光と赤外光リング照明光の光路が合体され、リレーレンズ６、８によって、リング照明は被検眼Ｅの眼底Ｅｒに結像される。

照明に得られた眼底像は対物レンズ２によって孔あきミラー９の近傍の絞り１４の位置に結像し、更に観察撮影光学系を進む。フォーカスレンズ１５は孔あきミラー９を通過した撮影光に対し、フォーカス調整ノブ２５の操作により矢印方向に移動することで焦点調節を行う。フォーカス調整ノブ２５は検者が操作により所望のフォーカス状態に調整でき、フォーカス調整検知手段２６によりその位置を検出する。

可動ミラー１６は可視光観察時には図示の通り下降して、眼底像を可視光観察光学系の固定ミラー２０を介してファインダ接眼レンズ２１に導き、ファインダ接眼レンズ２１を介して検者が観察可能となる。可動ミラー１６は赤外観察時及び撮影時には上昇して撮影光を観察撮影光学系の撮像素子１７に導く。撮像素子１７は撮影光を光電変換し、得られた電気信号は処理回路によってＡ／Ｄ変換され、撮影像は赤外観察時には図示しない表示手段に表示され、撮影時には記録媒体に記録される。

図２は実施例１のスプリット光学系の展開図である。スプリットプリズム７ｂの反射面及び孔あきミラー９の反射面は省略し、光学系を展開して示している。（ａ）に示すように可視ＬＥＤ７ｄの点灯時の光束はダイクロイックミラー７ｃを透過し、スプリットプリズム７ｂで分割される。スプリットプリズム７ｂの至近位置に配置されたスプリットマスク７ａによってスプリット像は直線像となる。その結果、リレーレンズ８によって孔あきミラー９に結像され、更に対物レンズ２によって眼底Ｅｒには分割された２本のスプリット像はスプリット可視ＬＥＤ発光時の通り一直線の状態で投影される。

この状態で点灯する可視ＬＥＤ７ｄを（ｂ）に示すように、近赤外ＬＥＤ７ｅに切換えると、ＬＥＤの色の違いによる色収差によって光路長に変化が生ずる。近赤外ＬＥＤ７ｅが点灯すると、その光束はダイクロイックミラー７ｃによって反射され、その後は可視ＬＥＤ７ｄと同様の光路を進む。しかし、色収差によって光路長が伸びた結果、眼底Ｅｒよりも遠くに結像することになり、（ｂ）に示すように２本のスプリット像は左右の直線像にずれが生ずる。

そのため、フォーカス調整ノブ２５の停止位置に対して、プリズムユニット７の光軸方向の停止位置は、観察光源選択スイッチ２７によって設定された観察光に応じてシフトするようなテーブルが設けられている。

アライメント指標ユニット２２において、可視指標光源である可視ＬＥＤ２２ｂは５３０〜５８０ｎｍの緑色光を発し、可視光観察の際に視認性が良い。赤外指標光源である赤外ＬＥＤ２２ｃは７００ｎｍ程度の近赤外光を発し、視認性を保持しながら散瞳していない被検眼Ｅにも眩しさを感じさせず、縮瞳を防ぐことができる。

図３は可視ＬＥＤ２２ｂにより、可視光でアライメント指標を投影した状態の光路図を示している。指標投影手段であるライトガイド２２ａの入射部から入射した可視光は内部を直進し、反射面で反射した光束は角度を変えて直進し、出射部で輝点を形成する。ここで形成された輝点は、対物レンズ２によって被検眼Ｅの前眼部Ｅｐの少し内側に結像する。この輝点から成るアライメント指標像は眼底像と合成され、散瞳つまり可視光観察の場合にはファインダ接眼レンズ２１を介して観察される。このとき、観察により眼底像の左右にアライメント指標の輝点が存在すれば、眼底カメラと被検眼Ｅの光軸が合っていることを示し、輝点のぼけがなくなり鮮明に表示されていれば、眼底カメラと被検眼Ｅの作動距離が合っていることを示している。

図４はアライメント指標の輝点位置を調整せず、観察光源をハロゲンランプ１の可視光から赤外ＬＥＤ１０の赤外光に変更した状態の光路図を示している。赤外光観察状態では可動ミラー１６は上方に跳ね上げられ、光路は撮像素子１７側に切換えられる。ここで波長の長い可視ＬＥＤ２２ｂを用いると、光路長が長くなり最終的に結像している指標位置が撮像素子１７よりも後方にずれるので、アライメント指標の輝点位置を調整しなければ、作動距離を正しく合わせることができない。

図５はこの場合にアライメント指標の位置を調整し、可視ＬＥＤ２２ｂから赤外ＬＥＤ２２ｃに変更した状態の光路図を示している。アライメント指標駆動モータ２３によりライトガイド２２ａを移動し、入射部が赤外ＬＥＤ２２ｃに対向するように移動させる。このとき、ライトガイド２２ａの出射部は赤外ＬＥＤ２２ｃの波長において、作動距離が適正なときに撮像素子１７に結像する位置に設定される。つまり、可視ＬＥＤ２２ｂと赤外ＬＥＤ２２ｃは光軸方向に並んでおり、かつその間隔はそれぞれの光が作動距離が適正のときに撮像素子１７に結像するための距離を離して並んでいる。このような構成を採用することによって、ライトガイド２２ａを移動すれば対向するＬＥＤが変わるので、発光色を変化させながら、発光点つまりアライメント指標の輝点位置も変化させることができる。

図６はブロック回路構成図である。眼底カメラの全ての動作はＣＰＵ３１によって制御され、観察光源選択スイッチ２７は被検者が所望する観察モードに応じて、赤外光観察／可視光観察を選択する。なお、本実施例では観察光源を観察光源選択スイッチ２７により直接選択しているが、撮影モードを無散瞳／散瞳撮影から選択しても、自ずと観察光源による赤外光／可視光を連動して選択することになる。

また、アライメント指標駆動モータ２３及びアライメント指標位置検知手段２４がＣＰＵ３１に接続されており、アライメント指標を所望の位置に移動したり、その位置を検出することが可能とされている。可視ＬＥＤ２２ｂと可視ＬＥＤ２２ｃの切換えもＣＰＵ３１により制御されており、所望時に点消灯が可能である。

図７はアライメント指標の色と位置を切換えるためのＣＰＵ３１の動作フローチャート図である。ステップＳ１で動作を開始し、ステップＳ２で観察光源選択スイッチ２７の状態を確認し、可視光が選択されていればステップＳ３に進み、赤外光が選択されていればステップＳ４に進む。ステップＳ３では、アライメント指標の状態をアライメント指標位置検知手段２４で確認し、赤外光状態であればステップＳ５に進み、可視光状態であればステップＳ６に進む。ステップＳ５ではアライメント指標駆動モータ２３によりライトガイド２２ａを移動することで、アライメント指標の位置を可視ＬＥＤ２２ｂに移動する。ステップＳ６に進むとアライメント指標を投影するために可視ＬＥＤ２２ｂを点灯し、ステップＳ７に進んで一連のシーケンスを終了する。

ステップＳ４ではアライメント指標の状態をアライメント指標位置検知手段２４で確認し、可視光状態であればステップＳ８に進み、赤外光状態であればステップＳ９に進む。ステップＳ８ではアライメント指標駆動モータ２３によりライトガイド２２ａを移動することで、アライメント指標の位置を赤外ＬＥＤ２２ｃに移動する。ステップＳ９に進むと、アライメント指標を投影するために赤外ＬＥＤ２２ｃを点灯し、ステップＳ７に進んで一連のシーケンスを終了する。

なお、本実施例では、ライトガイド２２ａを用いてアライメント指標を生成しているが、これが光ファイバやその他の導光部材であっても、同様の効果が得られる。

図８は実施例２の眼底カメラの構成図である。実施例１の図１と同じ符号は同じ部材を示している。

アライメント指標ユニット２２の可視ＬＥＤ２２ｂと赤外ＬＥＤ２２ｃに代って、二色ＬＥＤ２２ｄが配置され、ライトガイド２２ａと一体となって移動するようになっている。

この構成により、二色ＬＥＤ２２ｄは２つの波長光を選択的に出射できるので、可視ＬＥＤ２２ｂと赤外ＬＥＤ２２ｃとの位置の切換えが不要となり、色の違いによる光路長は、二色ＬＥＤ２２ｄ、ライトガイド２２ａの移動により調整する。

１ ハロゲンランプ
２ 対物レンズ
３ キセノンランプ
５ ダイクロイックミラー
７ プリズムユニット
９ 孔あきミラー
１０ 赤外ＬＥＤ
１５ フォーカスレンズ
１７ 撮像素子
２２ アライメント指標ユニット
２２ａ ライトガイド
２２ｂ 可視ＬＥＤ
２２ｃ 赤外ＬＥＤ
２２ｄ 二色ＬＥＤ
２５ フォーカス調整ノブ
２７ 観察光源選択スイッチ

Claims (5)

1. 被検眼の眼底を照明する照明光学系と、該照明光学系により照明された眼底を観察、撮影する観察撮影光学系と、該観察撮影光学系と被検眼との位置関係を調整するために、被検眼の前眼部にアライメント指標を投影し前記観察撮影光学系を移動して前眼部にアライメントが合った際に、前記アライメント指標の輝点が結像するように配置したアライメント指標ユニットと、該アライメント指標ユニットに備えた近赤外光を発する赤外指標光源及び可視光を発する可視指標光源と、これらの指標光源を切換えるための指標光源切換手段と、前記指標光源からの光を出射する指標投影手段と、該指標投影手段の光軸方向の位置を制御する移動制御手段とを有し、前記指標光源切換手段の前記指標光源の選択に応じ前記移動制御手段により前記指標投影手段の輝点位置を変更することを特徴とする眼底観察装置。
2. 観察光源を近赤外光と可視光とから選択可能な観察光源選択手段を有し、前記指標光源切換手段は前記観察光源選択手段に連動して作動することを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
3. 前記指標投影手段はライトガイドを用いることを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
4. 前記指標投影手段は光ファイバを用いることを特徴とする請求項１に記載の眼底観察装置。
5. 前記指標投影手段の入射部は光軸と直交方向を向き、前記赤外指標光源と前記可視指標光源は光軸方向に並設し、前記移動制御手段により前記指標投影手段を前記指標光源の何れか側に移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観察装置。

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