JP4138533B2 - 眼底カメラ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼底を撮影する眼底カメラに関する。
【０００２】
【従来技術】
眼底カメラにおいては、良好な眼底を撮影するために、撮影前に眼底カメラと被検眼との位置関係を適切に合わせるアライメント調整と、眼底へのフォーカス調整とが重要である。
従来、眼底カメラのフォーカス調整としては眼底に投影したスプリット線等を利用してフォーカスレンズを移動するフォーカス機構が知られている。アライメント調整としては、対物レンズと孔あきミラーとの間に可動の光路分岐部材を斜設し、この光路分岐部材で反射される前眼部反射光を前眼部観察用の撮像手段に導く方法が、例えば、下記の特許文献１にて知られている。撮影時には光路分岐部材を跳ね上げることにより、眼底が撮影用の撮像手段で撮影される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−５１３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、対物レンズと孔あきミラーとの間に可動の光路分岐部材を斜設すると、その光路分岐部材の厚みにより、前眼部観察の光学系は眼底観察もしくは眼底撮影の光学系と光軸ずれが発生する。この場合、眼底観察と眼底撮影との入射瞳が異なるため、少なくともどちらか一方がアライメントの正確でない眼底画像となる問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、アライメント調整と眼底観察・撮影を良好に行える眼底カメラを提供することを技術課題とする。また、アライメント調整及びフォーカス調整を良好に行え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】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００７】
（１） 被検眼眼底を照明する照明光学系と、対物レンズを持ち該対物レンズに関して被検眼瞳孔に略共役な位置に配置された絞りを介して被検眼眼底を観察・撮影する観察撮影光学系と、前記対物レンズと絞りとの間に挿脱可能に配置された光路分岐ミラーと、該光路分岐ミラーを介して被検眼の前眼部を観察する前眼部観察光学系と、前記観察撮影光学系における前記絞りの配置位置より被検眼側の光路に配置され，前記光路分岐ミラーの挿入によって生じる観察撮影光学系の光軸ずれを補正する補正部材と、眼底観察時に前記光路分岐ミラー及び補正部材が前記観察撮影光学系の光路内に配置され、眼底撮影時に前記光路分岐ミラー及び補正部材が観察撮影光学系の光路外に退避されるように、前記光路分岐ミラー及び補正部材を観察撮影光学系に挿脱する挿脱手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼底カメラの構成図である。
【０００９】
眼底カメラは、基台１と、基台基台１に対してジョイスティック４の移動操作により左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動可能な移動台２と、移動台２に対して左右・上下・前後方向（Ｚ方向）にそれぞれ三次元移動可能に設けられた撮影部３と、被検者の顔を支持するために基台１に固設された顔支持ユニット５を備える。６は撮影部３を上下方向に移動するＹ駆動部であり、７は撮影部３を左右前後に移動するＸＺ駆動部である。ＸＺ駆動部７は、Ｙテーブルの上にＺ方向に移動可能なＺテーブルを配置し、Ｚテーブルの上にＸ方向に移動可能なＸテーブルを配置し、Ｘテーブルの上に撮影部３を配置し、Ｚテーブル及びＸテーブルをそれぞれモータ駆動することにより撮影部３をＸＹ方向に移動する。Ｙ駆動部６はＹテーブルをモータにより上下駆動することにより、撮影部３をＹ方向に移動する。この種の三次元駆動機構は周知の機構とすることができる。なお、撮影部３はジョイスティック４の回転操作によりＹ駆動部６が作動し、上下移動される。撮影部３の検者側には観察象や撮影象を表示するモニタ８が設けられている。
【００１０】
図２は、撮影部３に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。光学系は、照明光学系１０、眼底観察・撮影光学系３０、フォーカス指標投影光学系４０、アライメント指標投影光学系、前眼部観察光学系６０から大別構成されている。
【００１１】
＜照明光学系＞ 照明光学系１０は、観察照明光学系と撮影照明光学系を有する。撮影照明光学系は、フラッシュランプ等の撮影光源１４、コンデンサレンズ１５、リング状の開口を有するリングスリット１７、リレーレンズ１８、ミラー１９、中心部に黒点を有する黒点板２０、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、対物レンズ２５を有する。また、観察照明光学系は、ハロゲンランプ等の光源１１、波長７５０ｎｍ以上の近赤外光を透過する赤外フィルタ２２、コンデンサレンズ１３、コンデンサレンズ１４とリングスリット１７との間に配置されたダイクロイックミラー１６、リングスリット１７から対物レンズ２５までの光学系を有する。ダイクロイックミラー１６は、赤外光を反射し可視光を透過する特性を持つ。
【００１２】
＜眼底観察・撮影光学系＞ 眼底観察・撮影光学系３０は、対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口近傍に位置する撮影絞り３１、光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、赤外光反射、可視光透過の特性を有するダイクロイックミラー３４を備え、撮影光学系と眼底観察光学系は対物レンズ２５と撮影絞り３１から結像レンズ３３までの光学系を共用する。撮影絞り３１は対物レンズ２５に関して被検眼Ｅの瞳孔と略共役な位置に配置されている。フォーカシングレンズ３２は、モータを備える移動機構３９により光軸方向に移動される。ダイクロイックミラー３４の透過方向には、可視域に感度を有する撮影用のカラーＣＣＤカメラ３５が配置されている。ダイクロイックミラー３４の反射方向の光路には、リレーレンズ３６、ミラー３７、赤外域に感度を有する観察用ＣＣＤカメラ３８が配置されている。
【００１３】
また、対物レンズ２５と孔あきミラー２２の間には、光路分岐部材としての挿脱可能なダイクロイックミラー（波長選択性ミラー）２４が斜設されており、さらにダイクロイックミラー２４と孔あきミラーの２２の間には、ダイクロイックミラー２４による光軸ずれを補正するための平行板ガラス２３が挿脱可能に斜設されている。ダイクロイックミラー２４は、アライメント指標投影光学系５０及び前眼部照明光源５８の波長光（中心波長９４０ｎｍ）を反射し、観察用照明の波長光及びフォーカス指標投影光学系４０の光源波長（中心波長８８０ｎｍ）を含む波長９００ｎｍ以下を透過する特性を有する（図７参照）。平行板ガラス２３は、ダイクロイックミラー２４とほぼ同じ厚さで、かつほぼ同じ屈折率を有する。図４に示すように、ダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３は、眼底観察・撮影光学系の光軸Ｌ１に対して対照に同じ傾斜角度θを有するように配置されている。また、被検眼瞳孔と共役に配置された撮影絞り３１の開口中心は光軸Ｌ１に位置することにより、前眼部で反射されるリング状の照明光がＣＣＤカメラに入射しないようにされている。撮影時には、ダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３は、それぞれ点２４ａ、２３ａを支点として、挿脱機構７０により連動して跳ね上げられ、光路外に退避する。挿脱機構７０は、ソレノイドとカム等により構成することができる。
【００１４】
＜フォーカス指標投影光学系＞ フォーカス指標投影光学系４０は、赤外光源４１、スリット指標板４２、このスリット指標板４２に取り付けられた２つの偏角プリズム４３、照明光学系１０の光路に斜設されたハーフミラー４４を備える。光源４１、スリット指標板４２は、フォーカシングレンズ３２と連動して移動機構３９により光軸方向に移動される。
【００１５】
＜アライメント指標投影光学系＞ アライメント指標投影光学系は、第１投影光学系５１と第２投影光学系５５を有する。第１投影光学系５１は、対物レンズ２５の光軸を中心に上下方向に対象に配置された２つの赤外光源５２ａ，５２ｂからなり、被検眼Ｅの角膜に有限遠の指標を投影する。第２投影光学系５５は、図３（対物レンズ２５の光学系部分を上から見たときの図）に示すように、対物レンズ２５の光軸を中心に左右方向に対称に配置された赤外光源５６ａ，５６ｂ５２ｃ，５２ｄと、コリメーティングレンズ５３ａ，５７ｂとを有し、被検眼Ｅの角膜に無限遠の指標を投影する。また、光源５２ａ，５２ｂ及び５６ａ，５６ｂは、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する。
【００１６】
＜前眼部観察光学系＞ 前眼部観察光学系６０は、ダイクロイックミラー２４の反射側に、フィールドレンズ６１、ミラー６２、絞り６３、リレーレンズ６４、赤外域の感度を持つＣＣＤカメラ６５を備える。また、ＣＣＤカメラ６５はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する前眼部照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。
【００１７】
＜制御系＞ ＣＣＤカメラ６５、３８、３５の出力は画像処理部８０に接続されている。画像処理部８０はＣＣＤカメラ６５に撮像された画像からアライメント指標を検出処理し、ＣＣＤカメラ３８に撮像された画像からフォーカス指標を検出処理する。また、画像処理部８０はモニタ８に接続され、その表示画像を制御する。制御部８１には画像処理部８０、Ｙ駆動部６、ＸＺ駆動部７、ジョイスティック４、移動機構３９、挿脱機構７０、撮影スイッチ８３、各光源等が接続されている（図２においては、一部接続ラインは省略している）。
【００１８】
このような構成の装置において、その動作を説明する。被検眼Ｅの眼底撮影時には、まず、被検眼の前眼部を観察して被検眼と撮影部３とのアライメントを行う。ここでは、図示なきスイッチにより自動アライメントを選択した場合を説明する。前眼部観察時にはダイクロイックミラー２４と平行板ガラス２３は眼底観察・撮影光学系３０の光路に挿入されている。前眼部照明光源５８により照明された前眼部は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４及びフィールドレンズ６１からリレーレンズ６４の光学系を介してＣＣＤカメラ６５により受光される。また、アライメント用の光源５２ａ，５２ｂ及び５６ａ，５６ｂの点灯により、前眼部に投影されたアライメント指標がＣＣＤカメラ６５に受光される。ＣＣＤカメラ６５の出力は画像処理部８０に入力されており、図５に示すようにモニタ８にはＣＣＤカメラ６５に撮像された前眼部像Ｆが表示される。この図において、上下方向に位置する指標像Ｍａ，Ｍｂは第１投影光学系５１による有限遠の指標像であり、左右方向に位置する指標像Ｍｃ，Ｍｄは第２投影光学系５５による無限遠の指標像である。Ｐはアライメント合わせの中心を示すレチクルである。
【００１９】
検者は、前眼部像Ｆがモニタ８の中心に移動するように、ジョイスティック４の操作により移動台２を前後左右に移動し、また撮影部３を上下に移動する。そして、ＣＣＤカメラ６５で撮像された４つ指標像Ｍａ〜Ｍｄが画像処理部８０により検出されるようになると、ＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６の駆動制御によるオートアライメントが作動するようになる。画像処理部８０は、指標像Ｍａ，Ｍｂの線分と指標像Ｍｃ，Ｍｄの線分の交点とにより角膜中心を検出し、ＸＹ方向のアライメント基準に対する偏位を求める。画像処理部８０の出力を受けた制御部８１は、ＸＹ方向のアライメントの偏位が所定の許容範囲に入るように、ＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６の駆動制御により撮影部３をＸＹ方向に移動調整する。また、Ｚ方向のアライメント状態は、指標像Ｍａ，Ｍｂの間隔と指標像Ｍｃ，Ｍｄの間隔とを比較することにより検出される。これは、無限遠光源と有限遠光源とにより角膜反射象を形成した場合、作動距離が変化しても無限遠の光源による角膜反射象の象高さは変化しないが、有限遠光源による象高さは作動距離の変化に伴って変化するという特性を利用するものである（この詳細は特開平６−４６９９９号公報参照）。制御部８１はＺ方向のアライメント状態の検出結果を基に撮影部３をＺ方向に移動調整する。
【００２０】
なお、手動アライメントのときは、検者は指標像Ｍａ〜ＭｄとレチクルＰとの位置関係を観察してジョイスティック４を操作し、ＸＹ方向をアライメント調整することができる。Ｚ方向のアライメント調整は、指標像Ｍａ〜Ｍｄによる作動距離の検出結果を基にモニタ８に誘導用のマークが表示されるので、検者はその誘導表示に従ってジョイスティック４を操作することにより行える。
【００２１】
観察用の光源２１を発した光束は、赤外フィルタ２２により赤外光束とされ、コンデンサレンズ１１、ダイクロイックミラー２４により反射されてリングスリット１３を照明する。リングスリット１３を透過した光は、リレーレンズ１４、ミラー１５、黒点板１６、リレーレンズ１７を経て孔あきミラー１８に達する。孔あきミラー１８で反射された光は、平行板ガラス２３、ダイクロイックミラー２４を透過し、対物レンズ２０により被検眼Ｅの瞳孔付近で一旦収束した後、拡散して被検眼眼底部を照明する。また、フォーカス指標投影光学系４０のスリット指標板４２の光束は、偏角プリズム４３を介してハーフミラー４４により反射された後、リレーレンズ２１、孔あきミラー２２、平行板ガラス２３、ダイクロイックミラー２４、対物レンズ２５を経て被検眼Ｅの眼底に投影される。眼底のフォーカスが合っていないとき、スリット指標板４２の指標象は分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。
【００２２】
眼底からの反射光は、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２４、平行板ガラス２３、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、ダイクロイックミラー３４、リレーレンズ３６、ミラー３７を介してＣＣＤカメラ３８に結像する。このとき、図４に示しすように、眼底観察・撮影光学系の光軸Ｌ１は、ダイクロイックミラー２４が挿入されていることにより偏位した光軸Ｌ１´となるが、平行板ガラス２３の配置によりその偏位が戻される。このため、ＣＣＤカメラ６５による被検眼前眼部とＣＣＤカメラ３８による眼底の観察が、同時に良好に行えるようになる。
【００２３】
ここで、平行板ガラス２３が無い場合、偏位した光軸Ｌ１´は撮影絞り３１の中心を通らなくなる。この場合には、前眼部で反射されるリング照明光の中心と撮影絞り３１の中心とがずれることになり、アライメントが完了した状態でも眼底観察用のＣＣＤカメラ３８に前眼部での反射光が入射するようになる。このため、その観察象にフレア光が生じ易くなり、良好な眼底観察が行えず、フォーカス指標の検出もし辛くなる。
【００２４】
図６は、ＣＣＤカメラ３８で撮像される眼底画像の例であり、眼底象Ｒの中心にフォーカス指標投影光学系４０によるフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２が投影されている。眼底にフォーカスが合っていないときはフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２は分離され、フォーカスが合っているときに一致して投影される。この眼底画像ののフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２は、画像処理部８０により検出処理され、その分離情報が制御部８１に送られる。そして、制御部８０はフォーカス指標象Ｓ１，Ｓ２の分離情報を基に移動機構３９を駆動し、フォーカシングレンズ３２及びスリット指標板４２を光軸方向に移動することにより、眼底のフォーカス合わせを行う。
【００２５】
眼底のフォーカスが合うと、モニタ８に表示される画像がＣＣＤカメラ３８による眼底画像に切換えられる。あるいは、アライメントが合った時点で前眼部画像から眼底画像に切換えても良いし、前眼部画像と眼底画像の両方をモニタ８に表示し、検者が選択的に一方を拡大表示する構成としても良い。なお、ＣＣＤカメラ６５によるアライメント検出は逐次行われており、被検眼に対する撮影部３の追尾移動も行われている。検者はモニタ８に表示された眼底画像を確認し、図示なき固視灯を移動して被検眼の眼底を誘導する。このとき、前述のようにダイクロイックミラー２４により偏位した眼底反射光の光軸Ｌ１´は、平行板ガラス２３により撮影絞り３１の中心を通る光軸Ｌ１に補正されているので、検者はフレアの無い良好な眼底画像を観察できる。
【００２６】
所望の部位が観察できるようになったら、撮影スイッチ３８を押すことにより撮影が行われる。制御部８０は、挿脱機構７０を駆動することによりダイクロイックミラー２４及び平行板ガラス２３を光路から離脱させると共に、撮影光源１４を発光する。撮影光源１４の発光による眼底は可視光により照明され、眼底からの反射光は対物レンズ２５、孔あきミラー２２の開口部、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３、ダイクロイックミラー３４を経てＣＣＤカメラ３５に結像する。モニタ８の表示は画像処理部８０によってＣＣＤカメラ３５による眼底画像に切換えられる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、アライメント調整と眼底観察及び撮影を良好に行える。また、アライメント調整及びフォーカス調整を良好に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼底カメラの構成図である。
【図２】眼底カメラの光学系及び制御系の概略構成図である。
【図３】第２投影光学系を説明する図である。
【図４】ダイクロイックミラーの挿入による光軸ずれと、平行板ガラスによる光軸ずれの補正を説明する図である。
【図５】前眼部観察用のＣＣＤカメラで撮像された前眼部象の例を示す図である。
【図６】眼底観察用のＣＣＤカメラで撮像された眼底画像の例である。
【図７】ダイクロイックミラーの特性を示す図である。
【符号の説明】
３ 撮影部
６ Ｙ駆動部
７ ＸＺ駆動部
１０ 照明光学系
２３ 平行板ガラス
２４ ダイクロイックミラー
２５ 対物レンズ
３０ 眼底観察・撮影光学系
３１ 撮影絞り
３５ ＣＣＤカメラ
３８ ＣＣＤカメラ
４０ フォーカス指標投影光学系
５１ 第１投影光学系
５５ 第２投影光学系
６０ 前眼部観察光学系
７０ 挿脱機構
８０ 画像処理部
８１ 制御部

Claims (1)

1. 被検眼眼底を照明する照明光学系と、対物レンズを持ち該対物レンズに関して被検眼瞳孔に略共役な位置に配置された絞りを介して被検眼眼底を観察・撮影する観察撮影光学系と、前記対物レンズと絞りとの間に挿脱可能に配置された光路分岐ミラーと、該光路分岐ミラーを介して被検眼の前眼部を観察する前眼部観察光学系と、前記観察撮影光学系における前記絞りの配置位置より被検眼側の光路に配置され，前記光路分岐ミラーの挿入によって生じる観察撮影光学系の光軸ずれを補正する補正部材と、眼底観察時に前記光路分岐ミラー及び補正部材が前記観察撮影光学系の光路内に配置され、眼底撮影時に前記光路分岐ミラー及び補正部材が観察撮影光学系の光路外に退避されるように、前記光路分岐ミラー及び補正部材を観察撮影光学系に挿脱する挿脱手段と、を備えることを特徴とする眼底カメラ。

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