JP4520252B2

JP4520252B2 - 眼底カメラ

Info

Publication number: JP4520252B2
Application number: JP2004256244A
Authority: JP
Inventors: 邦彦古野間; 秀隆星野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-09-02
Also published as: JP2006068331A

Description

本発明は、被検眼の眼底を撮影する眼底カメラに関する。

眼底カメラにおいては、被検眼瞳孔と略共役位置に配置されたリングスリットを介して眼底を照明し、被検眼瞳孔と略共役位置に配置された中心開口を持つ絞りを介して被検眼眼底像を撮影している。この種の眼底カメラでは、撮影された眼底像は中心部に対して周辺部が暗くなるという問題があった。この問題の対応としては、眼底照明光学系の被検眼眼底と略共役な位置に中央部から周辺部に近づくに伴って徐々に透過率が大きくなるフィルター部材を配置することにより、中心部と周辺部の明るさの差を補正したものが提案されている（特許文献１参照）。
特開昭６２−３８１３３号公報

しかしながら、特許文献１のように眼底共役位置にフィルター部材を置いた場合、フィルター部材に付着するごみや埃の影響を受けやすく、撮影画質の低下を起こしやすい。また、なだらかに透過率を変化させるコーティングを施したフィルター部材を製造しようとすると、高度なコーティング技術が必要となり、コスト高となる。

本発明は、上記問題点を鑑み、眼底撮影像の光量ムラを安価かつ容易に改善することができる眼底カメラを提供することを技術課題とする。

（１）照明光学系により照明された眼底を撮影する撮影光学系を備える眼底カメラにおいて、前記照明光学系は、眼底撮影用の照明光源と、前記照明光源からの光束を集光するためのコンデンサレンズであって、被検眼側焦点位置が眼底共役位置にくるように配置されたコンデンサレンズと、瞳孔共役位置に配置され前記コンデンサレンズを介した前記照明光源からの光束をリング状の照明光束とするリングスリットと、前記コンデンサレンズと前記照明光源との間の光路で、且眼底中央部を照明する光束と眼底周辺部を照明する光束が分離されている位置に配置されたフィルターであって、周辺領域の透過率に対して中央領域の透過率が一様に小となるように形成されたフィルターと、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼底カメラにおいて、前記フィルターを前記コンデンサレンズのレンズ面に直接形成したことを特徴とする。

本発明によれば、眼底撮影像の光量ムラを安価かつ容易に改善することができる。

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、本発明にかかる眼底カメラの光学系の構成を示す図である。
光学系は、眼底撮影用照明光学系１０、眼底撮影光学系３０から構成されている。なお、眼底カメラは、被検眼を観察するための観察光学系、及び被検眼を観察可能とするための光源を有する観察用照明光学系を備えるが、ここではその説明を省略している。

眼底照明光学系１０は、略瞳孔位置と共役なフラッシュランプ等の撮影光源１４、周辺領域４０ｂが一様な透過率を持つと共に、中央領域４０ａの透過率が周辺領域の透過率に対して一様に小となるフィルター部材４０、光源１４からの光束を集光するコンデンサレンズ１５、被検眼瞳孔と共役位置に設けられた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。Ｆは、リングスリット１７とコンデンサレンズ１５の光路間に形成された眼底と共役な位置である。なお、コンデンサレンズ１５は、眼底共役位置Ｆにコンデンサレンズ１５の被検眼Ｅ側焦点位置がくるように配置されている。これにより、眼底に対して光源１４〜コンデンサレンズ１５間は、無限遠共役の関係となるので、この間に配置したフィルター部材４０にごみや埃が付着しても、あるいは傷等があっても、ほとんど眼底照明には影響されない。

フィルター部材４０は、透明ガラス板を基材として中央領域４０ａにハーフミラーを施すことで、簡単に、且つ安価に製作できる。また、透過率が小の中央領域４０ａには、ＮＤフィルターや、光を拡散させることで透過光量を低下させるスリガラス等から構成される拡散板を使用してもよい。これらによっても、安価に且つ容易に製作できる。

眼底撮影光学系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、可視域に感度を有するＣＣＤカメラ３５を備える。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。

撮影用照明光源１４を発した光束は、フィルター部材４０、コンデンサレンズ１５を介して、リングスリット１７を照明する。リングスリット１７を透過した光は、リレーレンズ１８、ミラー１９、黒点板２０、リレーレンズ２１を経て、孔あきミラー２２に達する。孔あきミラー２２で反射された光は、対物レンズ２５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。
撮影時において、撮影用照明光で照明された眼底からの反射光は、対物レンズ２５、孔あきミラー２２、撮影絞り３１、フォーカシングレンズ３２、結像レンズ３３を経て、撮影用のＣＣＤカメラ３５に結像する。

次に、光源１４とコンデンサレンズ１５との間に配置したフィルター部材４０の作用と、その配置位置の違いによる効果の違いを、図２及び図３により説明する。なお、以下で説明する画角１０°、２０°等の光束とは、眼底で集光される光束のうち、対物レンズ２５の光軸に対して１０°、２０°等で傾いた状態の光束を指す。

図２（ａ）、図３（ａ）において、光源１４とコンデンサレンズ１５との間の位置Ｐ０は、光源１４（フィラメント）の両端を発した光束のうち、全て画角０°に集光する光束と全て画角２０°に集光する光束とがちょうど分離する位置である。図２（ａ）は、フィルター部材４０を位置Ｐ０よりコンデンサレンズ１５側で、コンデンサレンズ１５の近傍位置Ｐ１に配置した場合である。

ここで、中央領域４０ａの透過率が５０％とし、その面積は眼底中央部である画角０°の光束が全て通過する大きさより大きく、眼底周辺部である画角２０°の光束が通過する大きさより小さく設定されているものとする。また、周辺領域４０ｂの透過率はほぼ１００％であるとする。この場合、画角０°の光束は、全て中央領域４０ａを通るため、元の明るさの５０％となる。画角２０°の光束は、元の光束の１００％が周辺領域４０ｂを通るため、元の明るさの１００％となる。画角１０°の光束は、元の光束の５０％が中央領域４０ａを通るとすると、７５％（５０％×５０％＋５０％＝７５％）となる。また、図２（ａ）においては図示を略すが、画角５°の光束は、元の光束の８０％が中央領域４０ａを通るとすると、６０％（８０％×５０％＋２０％＝６０％）となる。同じく、画角１５°の光束は、元の光束の２０％が中央領域４０ａを通るとすると、９０％（２０％×５０％＋８０％＝９０％）となる。このように画角毎に元の光束が透過率の小さい中央領域４０ａを通る割合に応じて眼底照明光の割合も徐々に変わるようになる（図２（ｂ）参照）。

また、明るさの調整やどの画角から暗くするなどの調整は、中央領域４０ａの透過率とその面積で調整することができる。画角毎にどのように照明光量を調整するかは、フィルター部材４０を置かない時の光学配置においてＣＣＤカメラ３５で受光される光量分布を予め求めておき、この時の光量ムラを補正できるように、中央領域４０ａの透過率とその面積を決定すれば良い。

一方、図３（ａ）は、位置Ｐ０より光源１４側で、光源１４の近傍位置Ｐ２にフィルター部材４０を配置した場合である。このような光源１４の近傍位置Ｐ２としては、被検眼の水晶体後面と略共役位置まで含まれる。図２（ａ）の場合と同じく、中央領域４０ａの透過率が５０％とし、その面積は画角０°の光束が全て通過する大きさより大きく設定されているものとする。画角０°の光束は、全て中央領域４０ａを通るため、元の明るさの５０％となる。しかし、画角２０°の光束は、その一部が中央領域４０ａを通るため、画角２０°の照明光量は減光される。例えば、画角２０°の光束は、元の光束の６０％が中央領域４０ａを通るとすれば、元の明るさの７０％となる。また、画角１０°の光束についても、元の光束の８０％が中央領域４０ａを通るとすると、元の明るさの６０％となる。このときの画角毎に対する照明光量（減光量）の変化を示した例が図３（ｂ）である。図２（ｂ）と図３（ｂ）を比べると、両者は画角０°では同じでも、画角２０°の周辺部では図３（ｂ）の方が減光量が多い。このため、画角０°の光束と画角２０°の光束が分離されていない光源１４の近傍位置Ｐ１にフィルター部材４０を設けると、眼底周辺部での光量損失が大きく、明るさの調整やどの画角から暗くするなどの調整も行いにくく、不利である。したがって、フィルター部材４０を設ける位置は、少なくとも画角０°の光束と画角２０°の光束とが分離されている位置が好ましい。

なお、フィルター部材４０を画角０°の光束と画角２０°の光束とが分離されている位置に配置する構成としては、フィルター部材４０の中央領域４０ａに相当するハーフミラー等のコーティングを、コンデンサレンズ１５のレンズ面に直接形成しても良い。このようにすれば、コンデンサレンズ１５にフィルター部材４０を兼用させることができ、より安価な装置構成とすることができる。

以下に、中央部領域４０ａの大きさ及び透過率を変化させることで、画角毎に照明光量及び中央部の照明光量を調整する方法について追加説明する。図４は、コンデンサレンズ１５の近傍位置にフィルター部材４０を配置した構成において、中央部領域４０ａの大きさを変えた場合を示す図である。また、図５は、図４のような光学系において、フィルター部材４０により眼底を照明する光束の光量がどのくらい減光されるかを画角ごとに説明する図である。この時、中央部領域４０ａの大きさを、図４（ａ）のようにちょうど画角２０°の光束と接する大きさに設定すると、図５中のグラフａのような減光特性にすることができる。また、中央部領域４０ａの大きさを、図４（ｂ）のように画角１０°の光束が５０％通過する大きさに設定すると、図５中のグラフｂのような減光特性にすることができる。また、中央部領域４０ａの大きさを、図４（ｃ）のようにちょうど画角０°の光束が全て通過する大きさに設定すると、図５中のグラフｃのような減光特性にすることができる。

さらに、中央部領域４０ａの透過率を変えることにより、さまざまな減光特性を得ることができる。例えば、図４（ａ）において、中央部領域４０ａを２５％の透過率とすると、図６中のグラフｇのような減光特性を得ることができる。中央部領域４０ａを７５％の透過率とすると、図６中のグラフｆのような減光特性を得ることができる。中央部領域４０ａが５０％の透過率の場合は、図６中のグラフｅのような減光特性を得ることができる。

以上のように、中央部領域４０ａの面積や透過率を変えることで、眼底周辺部の照明光量を減光させることなく、画角毎の照明光量や中央部の照明光量を調整することができる。このように異なる減光特性が得られれば、フィルター部材４０を置かない時の眼底反射光の光量分布に応じて光量ムラを補正する場合、眼底周辺部を照明する光束を減光させることなく、その時の光量分布に適切なフィルター部材を設けることが可能となる。よって、眼底撮像の光量ムラを適切に補正することができる。

本発明にかかる眼底カメラの光学系の構成を示す図である。眼底撮影用の照明光源とコンデンサレンズとの間に配置したフィルター部材の作用を説明する図である。フィルター部材の配置位置の違いによる効果の違いを説明する図である。コンデンサレンズの近傍位置にフィルター部材を配置した構成において、中央部領域の大きさを変えた場合を示す図である。フィルター部材の中央部領域の大きさを変えることにより、眼底を照明する光束の光量がどのくらい減光されるかを画角ごとに説明する図である。フィルター部材の中央部領域の透過率を変えることにより、減光特性が変化するのを説明する図である。

符号の説明

１０眼底照明光学系
１４撮影光源
１５コンデンサレンズ
１７リングスリット
３０眼底撮影光学系
４０フィルター部材
４０ａ中央領域
４０ｂ周辺領域

Claims

照明光学系により照明された眼底を撮影する撮影光学系を備える眼底カメラにおいて、前記照明光学系は、眼底撮影用の照明光源と、前記照明光源からの光束を集光するためのコンデンサレンズであって、被検眼側焦点位置が眼底共役位置にくるように配置されたコンデンサレンズと、瞳孔共役位置に配置され前記コンデンサレンズを介した前記照明光源からの光束をリング状の照明光束とするリングスリットと、前記コンデンサレンズと前記照明光源との間の光路で、且眼底中央部を照明する光束と眼底周辺部を照明する光束が分離されている位置に配置されたフィルターであって、周辺領域の透過率に対して中央領域の透過率が一様に小となるように形成されたフィルターと、を備えることを特徴とする眼底カメラ。
請求項１の眼底カメラにおいて、前記フィルターを前記コンデンサレンズのレンズ面に直接形成したことを特徴とする眼底カメラ。