JP2001346764A - 眼底カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検眼と装置本体との位置合わせを精度良く
行うことができるうえ、前眼部観察状態と眼底観察状態
とに切り替えた場合であっても、精度の良い像を受像す
ることができる眼科機械を提供する。 【解決手段】 照明光学系１により被検眼Ｅに向けて照
明光束が投影され、観察光学系２により被検眼Ｅに反射
された反射光束に基づいて被検眼の眼底又は前眼部が観
察され、アライメント光学系３によって被検眼Ｅにアラ
イメント光束が投影されると共にそのアライメント光束
が被検眼Ｅの瞳孔ＥＰと略共役な位置に配置された瞳分
割部材３４によって光学瞳分割された状態で被検眼Ｅの
瞳孔ＥＰに提示され、観察光学系２の光路内に挿入・離
脱される切替レンズ１９によって被検眼Ｅの前眼部観察
状態と眼底観察状態像とに切り替えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼を観察若し
くは撮影する際、被検眼に向けてアライメント光束を投
影し、そのアライメント光束の被検眼反射光束に基づい
て被検眼に対する装置本体との相対位置合わせを行うよ
うにした眼底カメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、眼底カメラでは、被検眼に対
する装置本体との相対位置を正確に調整することが必要
である。このため、被検眼に向けてアライメント光束を
投射して角膜反射輝点の結像状態に基づいてアライメン
ト検出するようにしている。

【０００３】例えば、特開平８−２７５９２１号公報に
開示の眼底カメラでは、アライメント指標光を被検眼に
投影し、モニタ画面にアライメント指標光の反射光によ
る光点と前眼部像とを表示し、機械作動の初期段階にお
けるアライメント状況を目視確認しつつアライメント動
作を完了させる。

【０００４】また、このアライメント動作と同時に、指
標光を４５度の方向から被検眼に入射させ、その被検眼
に入射された指標光の反射光束を受光素子に結像させ、
その結像位置に基づいて駆動系を作動させることにより
作動距離調整動作を完了させる。

【０００５】アライメント動作が完了すると、凹レンズ
とミラーとからなる切替ユニットを撮影光軸から退避さ
せて被検眼の前眼部観察状態から被検眼の眼底観察状態
へと切り替えた後、合焦指標光源からの光線を合焦指標
投影光学系によって被検眼の眼底に投影し、その眼底反
射光束を眼底撮影光学系によってテレビカメラに結像さ
せて、眼底撮影光学系のフォーカスレンズを移動して合
焦操作を行う。

【０００６】合焦完了が検出されると合焦指標光源が消
灯した後、ストロボ放電管が発光して眼底像をテレビカ
メラに撮影している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した眼
底カメラでは、アライメント動作並びに作動距離調整動
作を行うために被検眼に提示される指標光が一つである
ため、アライメント検出並びに作動距離検出に精度が出
難いという問題が発生していた。

【０００８】なお、このようなアライメント並びに作動
距離検出の精度が粗いと、凹レンズとミラーとからなる
切替ユニットを撮影光軸から退避させて前眼部観察光学
系から眼底撮影光学系へと光路を切り替えた場合に、眼
底像のボケが大きいばかりでなく、合焦検出に時間を要
し、患者への負担が大きいという問題も発生する。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、被検眼と装置本体との位置合わせを精度良く、しか
も迅速に行うことができる眼底カメラを提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載の眼底カメラは、被検眼に向けて照
明光束を投影する照明光学系と、被検眼に反射された反
射光束に基づいて被検眼の眼底又は前眼部を観察する観
察光学系と、アライメント光束を投影すると共にそのア
ライメント光束を光学瞳分割した状態で被検眼瞳孔に提
示する瞳分割部材を被検眼瞳孔と略共役な位置に配置し
たアライメント光学系と、前記観察光学系の光路内に挿
入・離脱されて被検眼の眼底を観察する状態と被検眼の
前眼部を観察する状態とを切り替える切替レンズとを備
えていることを要旨とする。

【００１１】このような構成によれば、光学瞳分割され
たアライメント光束に基づいてアライメント操作を行う
ことができるうえ、被検眼の前眼部像と被検眼の眼底像
とを切り替えた場合であっても、精度の良い像を受像す
ることができる。

【００１２】請求項２に記載の眼底カメラは、前記アラ
イメント光源から出射されて被検眼で反射された反射光
束を受光してアライメント状態を検出する光電センサを
有するアライメント光学系を備えていることを要旨とす
る。

【００１３】このような構成によれば、観察・撮影用の
受像素子とは別の光電センサによってアライメント反射
光束を受光するため、アライメント検出の際の分解能を
向上することができる。

【００１４】請求項３に記載の眼底カメラは、前記アラ
イメント光源から出射されて被検眼で反射された反射光
束に基づいて被検眼に対する装置本体との相対位置合わ
せを自動で行う駆動手段を備えていることを要旨とす
る。

【００１５】このような構成によれば、被検眼に対する
装置本体との位置合わせを高精度を維持したまま自動で
行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の眼底カメラの実施
の形態を眼底カメラに適用し、図面に基づいて説明す
る。

【００１７】図１において、１は照明光学系、２は撮影
観察光学系、３はアライメント光束投影光学系である。

【００１８】（照明光学系１）照明光学系１は、観察光
源１１、コンデンサレンズ１２、ダイクロイックミラー
１３、角膜絞り１４、虹彩絞り１５、水晶体絞り１６、
リレーレンズ１７、孔開きミラー１８、切替レンズ１
９、斜設ハーフミラー２０、対物レンズ２１を有する。
尚、角膜絞り１４は角膜Ｃと共役であり、虹彩絞り１５
は被検眼Ｅの瞳孔ＥＰと共役であり、水晶体絞り１６は
被検眼Ｅの水晶体（図示せず）の後面と共役であり、孔
開きミラー１８は対物レンズ２１に関して瞳孔ＥＰと共
役の位置に配置されている。また、ダイクロイックミラ
ー１３は可視光を透過し赤外光を反射する特性を有す
る。

【００１９】観察光源１１からの照明光束は、コンデン
サレンズ１２、ダイクロイックミラー１３を経て角膜絞
り１４、虹彩絞り１５、水晶体絞り１６を通過する。虹
彩絞り１５はリレーレンズ１７に関して孔開きミラー１
８と共役であるので、虹彩絞り１５の像がリレーレンズ
１７を介して孔開きミラー１８の近傍に一旦結像され
る。孔開きミラー１８で反射されたリング状の照明光束
は切替レンズ１９、ハーフミラー２０を透過して対物レ
ンズ２１により被検眼Ｅの瞳孔ＥＰ付近に結像して被検
眼Ｅを照明する。

【００２０】また、照明光学系１は、ダイクロイックミ
ラー１３の背後に撮影光源２２、コンデンサレンズ２３
を有する。撮影の場合には図示しない撮影スイッチの操
作によって撮影光源２２が発光する。撮影光源２２から
の撮影光は、コンデンサレンズ２３、ダイクロイックミ
ラー１３を透過して観察光源１１からの照明光と同様に
して被検眼Ｅに導かれる。

【００２１】さらに、切替レンズ１９は、主光軸Ｏ１の
主光路から挿脱自在となっており、図２に示すように、
その主光路から離脱された状態では、各光源１１，２２
からの照明光束が被検眼Ｅの眼底ＥＦに結像される。

【００２２】（撮影観察光学系２）撮影観察光学系２
は、対物レンズ２１、ハーフミラー２０、切替レンズ１
９、孔開きミラー１８、合焦レンズ２４、クイックリタ
ーンミラー２５、フィールドレンズ２６、ダイクロイッ
クミラー２７、リレーレンズ２８、撮像管２９、モニタ
３０を備えている。

【００２３】合焦レンズ２４は、被検眼Ｅの屈折異常の
度数に応じて合焦調節するよう、主光軸Ｏ１に沿って移
動する（矢印参照）機能を有している。

【００２４】被検眼Ｅからの反射光は、切替レンズ１９
が主光路Ｏ１に挿入されているときには、対物レンズ２
１、ハーフミラー２０、切替レンズ１９を経由して一旦
結像された後、孔開きミラー１８の孔部１８ａを通り、
合焦レンズ２４を介してクイックリターンミラー２５に
より反射され、フィールドレンズ２６、ダイクロイック
ミラー２７、リレーレンズ２８を介して撮像管２９に受
像され、モニタ３０の画面に前眼部像Ｅ’が表示され
る。

【００２５】また、切替レンズ１９が主光路Ｏ１から離
脱されているときには、対物レンズ２１により眼底ＥＦ
と略共役な孔開きミラー１８の孔部１８ａ付近で一旦結
像された後、その孔開きミラー１８の孔部１８ａを通
り、合焦レンズ２４を介してクイックリターンミラー２
５により反射され、フィールドレンズ２６、ダイクロイ
ックミラー２７、リレーレンズ２８を介して撮像管２９
に受像され、モニタ３０の画面に眼底像ＥＦ’が表示さ
れる。

【００２６】一方、観察撮影光学系２にはクイックリタ
ーンミラー２５に関してフィールドレンズ２６と共役位
置にフィルム３１が設けられ、撮影時には撮影光源２２
の発光と同時にクイックリターンミラー２５が撮影光学
系２の光路から離脱（図１の破線状態）し、フィルム３
１に眼底像ＥＦ’が結像記録される。

【００２７】従って、切替レンズ１９は、眼底ＥＦと撮
像管２９及びフィルム３１が共役関係にあるときに主光
路Ｏ１に挿入されると被検眼Ｅの瞳孔ＥＰと撮像管２９
及びフィルム３１とが共役位置となるように配置されて
いる。このため、検者は、切替レンズ１９の主光路Ｏ１
に対する挿入・離脱の切り替えにより、被検眼Ｅの眼底
ＥＦと瞳孔ＥＰとをそれぞれ切り替え観察することが可
能となっている。

【００２８】（アライメント光束投影光学系３）アライ
メント光束投影光学系３は、アライメント光源３２、視
野絞り３３、対物レンズ２１の瞳孔ＥＰと共役位置付近
に配置された瞳分割部材３４、コレクターレンズ３５、
ハーフミラー２０、対物レンズ２１を備えている。

【００２９】瞳分割部材３４は、図３（Ｂ）に示すよう
に、アライメント輝点（後述）を形成する二つの（この
場合）の開口３４ａ，３４ｂを有する。

【００３０】アライメント光源３２から出射されたアラ
イメント光束は、視野絞り３３により制限された状態で
瞳分割部材３４の開口３４ａ，３４ｂにより分割され、
コレクターレンズ３５を介して対物レンズ２１の焦点Ｒ
で一旦集束された後、ハーフミラー２０に反射され、対
物レンズ２１を介して被検眼Ｅに平行投影される。

【００３１】このアライメント指標光束は瞳孔ＥＰ付近
に虚像を形成する。この虚像は、照明光学系１の被検眼
Ｅからの反射光束と同様に、対物レンズ２１、ハーフミ
ラー２０、切替レンズ１９、孔開きミラー１８、合焦レ
ンズ２４、クイックリターンミラー２５、フィールドレ
ンズ２６、ダイクロイックミラー２７、リレーレンズ２
８を経由して撮像管２９に結像される。

【００３２】モニタ３０にはこの虚像がアライメント輝
点ａ，ｂとして表示される。検者はこのアライメント観
察しながらアライメント輝点ａ，ｂをモニタ３０上で観
察しながら図示を略する装置本体に設けられたジョイス
テック等の操作杆を操作してアライメント輝点ａ，ｂが
接近するように被検眼Ｅに対する装置本体の位置合わせ
を行う。

【００３３】ここで、被検眼Ｅと図示を省略する装置本
体との左右方向（ｘ方向），上下方向（ｙ方向），前後
方向（ｚ方向）の相対位置が適正であるアライメント完
了時には、図４（Ａ）に示すように、モニタ３０にて観
察されるアライメント輝点ａ，ｂは中央に合致して一点
となる。

【００３４】被検眼Ｅに対して装置本体に深さ方向のず
れ（Δｚ）がある場合にはアライメント輝点ａ，ｂが分
離し、さらに上下方向にもずれ（Δｙ，Δｘ）がある場
合には、図５（Ａ）に示すように、アライメント輝点
ａ，ｂの中点Ｍが撮像管２９の基準位置からずれる。こ
こで、Ｔは撮像管２９の基準位置に対応してモニタ３０
の画面３０ａ上に光学的或いは電気的に表示されている
アライメント指標（アライメントＯＫエリア）で、検者
はこのアライメント指標Ｔ内にアライメント輝点ａ，ｂ
が入るようにアライメント操作を行なう。

【００３５】そして、画面３０ａに表示された前眼部像
Ｅ’を観察しながら、図示しない装置本体と被検眼Ｅと
が所定の位置関係となるように装置本体を移動してアラ
イメントが完了した後に、図示しない合焦調節補助手段
を用いて合焦調節（Ｚ方向）が完了すると眼底ＥＦの撮
影が行なわれる。

【００３６】この眼底ＥＦの撮影時は、合焦調節補助手
段にとる合焦調節が完了すると、切替レンズ１９が主光
路Ｏ１から離脱されると同時にアライメント光源３２が
消灯し、さらに、クイックリターンミラー２５が跳ね上
がると同時に撮影光源２２が発光してフィルム３１にて
眼底像ＥＦ’が記録される。

【００３７】また、切替レンズ１９と一緒にハーフミラ
ー２０も退避すれば、より多くの光束が撮影光学系に返
るようになり、フレアーやゴースト等の原因となる要素
も少なくなるので望ましい。次に、光電センサ（撮像管
２９）の信号を基に、アライメントずれ量を求める例を
示す。

【００３８】図４（Ａ）に示したアライメント完了状態
のときの信号出力例は、図４（Ｂ）に示すように、光量
の高い一つのピークＰを得ることができる。

【００３９】一方、ｘｙ方向にずれがある場合には、そ
のずれ量Δｘ，Δｙを撮像管２９の基準位置（画素）か
らのズレ量から求めることができる。

【００４０】他方、図５（Ａ）に示したように、ｚ方向
にもずれがある場合、図５（Ｂ）に示すように、二つの
光量の低いピークＰ１，Ｐ２が得られるため、ピークＰ
１，Ｐ２の離間距離と光量とに基づくアライメント輝点
ａ，ｂの分離量によってズレ量Δｚを求めることができ
る。

【００４１】この際、図６に示すように、瞳分割部材３
４の開口３４ａ，３４ｂの有効・無効をロータリー遮光
板３６によって制限してアライメント光束をも時間分割
し、基準位置と交互に提示されるアライメント輝点ａ，
ｂの中点Ｍの位置関係からずれ量Δｚの方向を検知する
ことが可能である。

【００４２】なお、瞳分割部材３４の位置に複数のアラ
イメント光源を用いて、瞳分割されたアライメント光束
を再現し、光源の点灯時間にて時間分割することも可能
である。

【００４３】また、図７に示すように、アライメント光
束の分解能向上のために、クイックリターンミラー２５
とフィールドレンズ２６との間にハーフミラー３７を設
け、このハーフミラー３７によって被検眼Ｅからのアラ
イメント反射光束を分割し、リレーレンズ３８にて光電
素子３９に結像させる構成のアライメント検出光学系４
を別途設け、光学倍率或いは光電素子３９自体の分解能
等でアライメント検出時の分解能を向上させても良い。

【００４４】このようなアライメント検出光学系４を設
けると、検者にとってアライメント操作が困難なのはｚ
方向のアライメント操作（合焦操作）であるから、光電
素子３９を一次元ＣＣＤのようなラインセンサとすれ
ば、ズレ量Δｚを検者に提示するような合焦指標を画面
３０ａ上に表示しただけでも操作性は向上する。

【００４５】さらに、この光電素子３９に結像されたア
ライメント反射光束の光量を演算すると共に、その光量
値に基づいて装置本体を自動制御で動かす駆動手段を持
つことにより、自動アライメント操作とすることも可能
である。また、その後、自動で撮影することも勿論可能
である。

【００４６】ところで、上記実施の形態では、フィルム
３１への記録としたが、図示しないリレーレンズおよび
テレビカメラ等を用いて撮影（静止画記録・動画記録）
を行なう構成としても構わない。また、被検眼Ｅを画面
３０ａにて観察する構成としたが、接眼レンズにて視察
する構成としても構わない。

【００４７】さらに、クイックリターンミラー２５につ
いても、照明光学系１及びアライメント光学系３を赤外
光学系とすることで、固定式のダイクロイックミラーに
て撮影系と波長分割を行なう様にしても構わない。

【００４８】また、瞳分割されたアライメント光束を瞳
孔ＥＰの中心（画面３０ａ上の中心Ｍに一致）に結像さ
せる構成としたが、図８（Ａ）に示すように、中心Ｍを
挟むように複数のアライメント光束を投影することも可
能である。

【００４９】なお、この中心Ｍ以外にアライメント光束
が結像する場合、被検眼Ｅの曲率等によって中心Ｍから
合致する位置（距離）が変化する。

【００５０】そこで、図８（Ａ）に示すように、結像位
置が変化しても上下左右位置が把握し易いように、アラ
イメント指標Ｔｍｕ、Ｔｍｂ、Ｔｍｒ、Ｔｍｌを画面３
０ａに表示させると良い。

【００５１】また、図８（Ｂ）に示すように、アライメ
ント光束を時間分割して提示すればその分割されたそれ
ぞれのアライメント輝点ａ，ｂ間の中点Ｍａ，Ｍｂがセ
ンサ（撮像管２９または光電素子３９）上の基準位置と
合致したときアライメント完了状態となりアライメント
完了の自動検出が容易となる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
眼底カメラは、被検眼に向けて照明光束を投影する照明
光学系と、被検眼に反射された反射光束に基づいて被検
眼の眼底又は前眼部を観察する観察光学系と、アライメ
ント光束を投影すると共にそのアライメント光束を光学
瞳分割した状態で被検眼瞳孔に提示する瞳分割部材を被
検眼瞳孔と略共役な位置に配置したアライメント光学系
と、前記観察光学系の光路内に挿入・離脱されて被検眼
の眼底を観察する状態と被検眼の前眼部を観察する状態
とを切り替える切替レンズとを備えていることにより、
光学瞳分割されたアライメント光束に基づいてアライメ
ント操作を行うことができるうえ、被検眼の前眼部像と
被検眼の眼底像とを切り替えた場合であっても、精度の
良い像を受像することができる。

【００５３】請求項２に記載の眼底カメラは、前記アラ
イメント光源から出射されて被検眼で反射された反射光
束を受光してアライメント状態を検出する光電センサを
有するアライメント光学系を備えていることにより、ア
ライメント検出の際の分解能を向上することができる。

【００５４】請求項３に記載の眼底カメラは、前記アラ
イメント光源から出射されて被検眼で反射された反射光
束に基づいて被検眼に対する装置本体との相対位置合わ
せを自動で行う駆動手段を備えていることにより、被検
眼に対する装置本体との位置合わせを高精度を維持した
まま自動で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる眼底カメラを示
し、前眼部観察状態の光学系の説明図である。

【図２】同じく、眼底観察状態の光学系の説明図であ
る。

【図３】同じく、（Ａ）はアライメント光束を被検眼に
提示している状態の光学系の説明図、（Ｂ）は瞳分割部
材の正面図である。

【図４】同じく、（Ａ）はアライメント完了時の前眼部
表示の画面の正面図、（Ｂ）は図４（Ａ）に対応させた
アライメント完了時の光量分布のグラフ図である。

【図５】同じく、（Ａ）はアライメント完了前の前眼部
表示の画面の正面図、（Ｂ）は図５（Ａ）に対応させた
アライメント完了前の光量分布のグラフ図である。

【図６】同じく、光学瞳分割に時差を設けた場合の要部
の正面図である。

【図７】本発明の実施の形態に係わる眼底カメラの変形
例を示し、アライメント検出用の光電センサを別途設け
た場合の前眼部観察状態の光学系の説明図である。

【図８】本発明の実施の形態に係わる眼底カメラの他の
変形例を示し、（Ａ）は瞳分割されたアライメント光束
を分割したまま被検眼に提示した場合のアライメント完
了前の前眼部表示の画面の正面図、（Ｂ）は図８（Ａ）
に対応させたアライメント完了前の光量分布のグラフ図
である。

【符号の説明】

Ｅ…被検眼 ＥＰ…瞳孔 １…照明光学系 ２…撮影光学系 ３…アライメント光学系 ４…アライメント検出光学系 １９…切替レンズ ３４…瞳分割部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検眼に向けて照明光束を投影する照明光
   学系と、被検眼に反射された反射光束に基づいて被検眼
   の眼底又は前眼部を観察する観察光学系と、アライメン
   ト光束を投影すると共にそのアライメント光束を光学瞳
   分割した状態で被検眼瞳孔に提示する瞳分割部材を被検
   眼瞳孔と略共役な位置に配置したアライメント光学系
   と、前記観察光学系の光路内に挿入・離脱されて被検眼
   の眼底を観察する状態と被検眼の前眼部を観察する状態
   とを切り替える切替レンズとを備えていることを特徴と
   する眼底カメラ。
2. 【請求項２】前記アライメント光源から出射されて被検
   眼で反射された反射光束を受光してアライメント状態を
   検出する光電センサを有するアライメント光学系を備え
   ていることを特徴とする請求項１に記載の眼底カメラ。
3. 【請求項３】前記アライメント光源から出射されて被検
   眼で反射された反射光束に基づいて被検眼に対する装置
   本体との相対位置合わせを自動で行う駆動手段を備えて
   いることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼
   底カメラ。