(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を有する眼科撮影装置本体に着脱可能で、この眼科撮影装置本体からの被検眼像をＴＶカメラに導く眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニットであって、
前記眼科撮影装置本体に装着された状態で、前記撮影光学系に対して被検眼と共役になる位置に配置されるフィールドレンズと、このフィールドレンズに一旦結像された前記被検眼像を、前記ＴＶカメラの撮像素子に再結像させるＴＶリレーレンズと、前記フィールドレンズから前記撮像素子までの光路間で且つ前記ＴＶリレーレンズの入射瞳位置、または、この入射瞳に近接する位置に配置されて、撮影に使用する光の波長の違いによる光路差を補正する光路長補正用光学素子とを備えた眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、撮影光学系を有する眼科撮影装置本体に装着されて、眼科撮影装置本体からの被検眼像をＴＶカメラに導く眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
眼底カメラなどの眼科撮影装置では、カラー撮影、赤外蛍光撮影、可視蛍光撮影等の撮影の種類に応じて、エキサイタフィルタ、バリアフィルタを交換できるようにしたものが、従来から広く知られている。
【０００３】
さらに、この種の眼科撮影装置には、赤外光と可視光とで波長が異なることによる撮影光学系の光路差を、厚みの異なるバリアフィルタを切り換えることで補正するものがある。なお、このようなものとして、例えば、特開平２−１４９２４６号公報に記載されているものがある。
【０００４】
一方、眼底カメラなどには、目的に応じて３５ｍｍカメラやＴＶカメラなどの撮影手段が取り付けられる。
【０００５】
一般に、図７に示すように、３５ｍｍカメラＫ１は、第１マウントＴ１に常設され、ＴＶカメラＫ２は、第２マウントＴ２に装着されたＴＶリレーレンズユニット１００を介して、装置本体Ｈと接続される。
【０００６】
このＴＶリレーレンズユニット１００は、図８に示すように、フィールドレンズ１０１、反射ミラー１０２、およびＴＶリレーレンズ１０３を有しており、装置本体Ｈからの被検眼像が、これらのフィールドレンズ１０１からＴＶリレーレンズ１０３を介して、ＴＶカメラＫ２の撮像素子に導かれるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、波長の異なる光（例えば、赤外光と可視光）を撮影に使用しようとした場合、従来のＴＶリレーレンズユニット１００では、フィールドレンズ１０１からＴＶカメラＫ２の撮像素子（図示せず）までの間で、波長の違いによる光路差が生じてしまう。このため、ＴＶリレーレンズユニット１００を用いた場合には、波長の異なる光を使用した撮影を適切に行なうことができないという問題があった。
【０００８】
この発明は、このような事情に基づいてなされたもので、ＴＶリレーレンズユニット内での光路差を補正することができる眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニットを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、撮影光学系を有する眼科撮影装置本体に着脱可能で、この眼科撮影装置本体からの被検眼像をＴＶカメラに導く眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニットであって、前記眼科撮影装置本体に装着された状態で、前記撮影光学系に対して被検眼と共役になる位置に配置されるフィールドレンズと、このフィールドレンズに一旦結像された前記被検眼像を、前記ＴＶカメラの撮像素子に再結像させるＴＶリレーレンズと、前記フィールドレンズから前記撮像素子までの光路間で且つ前記ＴＶリレーレンズの入射瞳位置、または、この入射瞳に近接する位置に配置されて、撮影に使用する光の波長の違いによる光路差を補正する光路長補正用光学素子とを備えた眼科撮影用ＴＶリレーレンズユニットとしたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の発明によれば、光路長補正用光学素子がフィールドレンズから撮像素子までの光路間に配置されているため、撮影に使用する光の波長の違いによる光路差が、ＴＶリレーレンズユニット内で補正される。このため、波長の異なる光を使用した撮影を行なうことができるとともに、ＴＶリレーレンズを取り替えることなく撮像素子系の異なるＴＶカメラに対応することができる。
【００１２】
しかも、光路長補正用光学素子を入射瞳位置、または、これに近接させたため、光路長補正用光学素子の外径を小さくできる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示すように、本発明に係わるＴＶリレーレンズユニット２１は、眼底カメラ等の眼科撮影装置本体２０に装着して使用されるものであるのため、説明の便宜上、眼底カメラの構成とともに本発明を説明する。
【００１５】
第１実施例
図１に示すように、眼科撮影装置本体２０は、主として照明光学系２０Ａと撮影光学系２０Ｂとから構成されている。
【００１６】
照明光学系２０Ａは、主に凹面鏡２２、観察照明用のハロゲンランプ２３、リレーレンズ２４、撮影照明用のキセノン管２５、コンデンサーレンズ２６、反射ミラー２７、リング状スリット２８、リレーレンズ２９から構成されており、孔空きミラー３０、対物レンズ３１を介して被検眼３２の眼底３３に照明光を導き、眼底３３が照明するように構成されている。照明光学系２０Ａの反射ミラー２７とコンデンサレンズ２６との光路間には、可視蛍光用のエキサイタフィルタ４８、赤外蛍光用のエキサイタフィルタ４９が挿脱可能とされている。
【００１７】
撮影光学系２０Ｂは、対物レンズ３１、孔空きミラー３０、光路長補正用光学素子５０、５２、可視蛍光用のバリアフィルタ５１、赤外蛍光用のバリアフィルタ５３、合焦レンズ３４、結像レンズ３５、変倍レンズ３６、クイックリターンミラー３７を有する。光路長補正用光学素子５０等は、孔空きミラー３０と合焦レンズ３４との間に挿脱可能となっている。
【００１８】
孔空きミラー３０と対物レンズ３１とは、照明光学系２０Ａと撮影光学系２０Ｂとに共用されており、クイックリターン３７は、フィルム４１´に眼底像を結像させるときには撮影光学系２０Ｂの光路から退避されるようになっている。
【００１９】
変倍レンズ３６は、画角として２０度が選択されたときに撮影光学系２０Ｂの光路に挿入される。
【００２０】
フィールドレンズ３８は、画角として４５度が選択された時にＴＶリレーレンズユニット２１の光路に挿入され、フィールドレンズ３８´は、画角として２０度が選択された時にＴＶリレーレンズユニット２１の光路に挿入される。
【００２１】
このように、この眼科撮影装置は、物体から最終結像点までの間に少なくとも二つ以上の結像点が存在するリレーレンズを有する光学系を構成していることとなる。
【００２２】
光路長補正用光学素子５０等は、撮影に使用する波長に応じて撮影光学系２０Ｂの撮影光路に挿入されるもので、光路長補正用光学素子５０は可視用のカラー撮影時または、白黒撮影時にその撮影光路に挿入され、可視蛍光用のバリアフィルタ５１は可視蛍光撮影時にその撮影光路に挿入され、光路長補正用光学素子５２は赤外用の非蛍光撮影時にその撮影光路に挿入され、赤外蛍光用のバリアフィルタ５３は赤外蛍光撮影時にその撮影光路に挿入される。
【００２３】
光路長補正用光学素子５０等は、撮影光の波長に対応してその厚さが異なっているので、被検眼３２の眼底３３からフィールドレンズ３８、３８´までの光路差を補正する役割を果たすものである。
【００２４】
本発明に係わるＴＶリレーレンズユニット２１は、フィールドレンズ３８、３８´、反射ミラー３９、ＴＶリレーレンズ４０、フィールドレンズ３８、３８´と反射ミラー３９との間の光路間に挿脱可能とされた光量調整用のＮＤフィルタ５４、光路長補正用光学素子としての平面ガラス５５、補正レンズ５６から構成されている。
【００２５】
また、ＴＶリレーレンズユニット２１のＴＶリレーレンズ４０の後方には、撮像素子を有する単板式のＣＣＤカメラ４２´が取り付けられるマウント（図示せず）が設けられている。
【００２６】
フィールドレンズ３８、３８´は、ＴＶリレーレンズユニット２１が眼科撮影装置本体２０に装着された状態で、撮影光学系２０Ｂに対して被検眼３２と共役になる位置に配置されている。
【００２７】
また、ＮＤフィルタ５４はカラー撮影時に挿入され、平面ガラス５５は可視蛍光撮影時に挿入されるように構成されている。補正レンズ５６は赤外蛍光撮影時に挿入されてフィールドレンズ３８、３８´からＣＣＤカメラ４２´の受像面４７までの光路差を補正する役割を果たすものである。
【００２８】
平面ガラス５５の厚さは、ＮＤフィルタ５４の厚さと同じである。補正レンズ５６のパワーは、光路長補正がなされる値に設定されている。また、平面ガラス５５、補正レンズ５６は、後述するように、ＴＶリレーレンズ４０に対する開口絞りの像としての入射瞳４９（図２、図３参照）になるべく近い位置に配置されている。
【００２９】
次に、上述のような構成からなるＴＶリレーレンズユニット２１の作用を、眼科撮影装置の作用とともに説明する。
【００３０】
この眼科撮影装置は、図２、図３に示すように模式図で簡略化することができる。
【００３１】
図２は、画角４５度で眼底３３を撮影するときの主光線を示すもので、その眼底３３は、対物レンズ３１により第１の結像点４１に第１眼底像４２として一旦結像される。
【００３２】
その第１眼底像４２を形成する主光線は、開口絞りとして機能する孔空きミラー３０の孔部４３の中心４３´を通って、合焦レンズ３４、結像レンズ３５に導かれ、フィールドレンズ３８の手前の第２結像点４４で再び第２眼底像４５として結像される。
【００３３】
この第２眼底像４５を形成する光束であってＣＣＤカメラ４２´に導かれる主光線は、ＴＶリレーレンズ４０により撮影光軸４６に対して平行光束Ｐ１、Ｐ２とされ、すなわち、ＣＣＤカメラ４２´の側で像側テレセントリックとされ、最終結像点としてのＣＣＤカメラ４２´の受像面４７に第３眼底像４８が結像される。
【００３４】
また、ＴＶリレーレンズ４０に対する開口絞りの像としての入射瞳４９は、フィールドレンズ３８とＴＶリレーレンズ４０′との間の点Ｍに形成される。
【００３５】
一方、画角を２０度として眼底３３を撮影する場合に、図３に示すように、変倍用レンズ３６を撮影光学系２０Ｂの光路に挿入すると、入射瞳４９の位置が点Ｍから光軸方向に沿って移動することになるが、この変倍用レンズ３６の眼科撮影装置本体２０への光路への挿入に応じて、入射瞳４９の位置が点Ｍに保持されるように、フィールドレンズ３８とは焦点距離の異なるフィールドレンズ３８′を眼科撮影装置本体２０の光路に挿入する。
【００３６】
このように、眼科撮影装置本体２０の倍率を変更してもＴＶリレーレンズ４０に対する入射条件が変わらないことになり、よって、ＴＶリレーレンズ４０の口径を小さくすることができる。
【００３７】
また、上述のように、像側テレセントリックとなるようにして入射瞳４９の位置を保持する構成としたので、色分解光学系をＴＶリレーレンズ４０の後方に設けたＣＣＤカメラ４２´にあってもカラーシェージング現象を光学的に避けることができる（平成３年特許願第３６２７号参照）。
【００３８】
一方、上述のように、例えば、カラー撮影から赤外蛍光撮影に切り換える場合には、ＮＤフィルタ５４を外して補正レンズ５６を挿入することによって、撮影に使用する光の波長の違いによって生じるフィールドレンズ３８、３８′からＣＣＤカメラ４２´の受像面４７までの光路差が補正される。このように、撮影に使用する光種に応じて、ＮＤフィルタ５４、平面ガラス５５、補正レンズ５６を切り換えることによって、波長の異なる光を使用した撮影を適時行なうことができる。
【００３９】
さらに、ＮＤフィルタ５４および平面ガラス５５、補正レンズ５６を入射瞳４９に近接させたため、平面ガラス５５、補正レンズ５６の外径を小さくすることができるものである。
【００４０】
第２実施例
この実施例は、図４に示すように、カラー撮影の際には、三板式のＣＣＤカメラを使用し、可視蛍光撮影、赤外蛍光撮影の際には、単板式のＣＣＤカメラ４２´を使用することにしたもので、ＴＶリレーレンズユニット２１には、ＮＤフィルタ５４、平行ガラス５５、光路長補正用光学素子５６が挿脱可能に設けられている。
【００４１】
また、ＴＶリレーレンズには、符号４０、６５の２種類があり、撮影に使用するＴＶカメラの種類に応じて交換できるように構成されている。これによって、ＴＶカメラの違いによるＴＶリレーレンズ４０と撮影素子との間の光路差が補正されるものである。
【００４２】
ここで、光路長補正用光学素子５６は、凸レンズから構成されている。これらのＮＤフィルタ５４および平行ガラス５５と凸レンズ５６は、光種の違いによって生じる撮像素子までの光路差を補正する役割を果たすものである。
【００４３】
また、図中符号５７は色分解光学系であり、この色分解光学系５７は、色分解プリズム５７Ａ〜５７Ｃを有している
そして、カラー撮影を行う際には、ＮＤフィルタ５４が挿入され、ＴＶリレーレンズ４０が挿入される。
【００４４】
また、可視蛍光撮影を行う際には、平行ガラス５５がＴＶリレーレンズ６５と反射ミラー３９との間に挿入されて、ＴＶリレーレンズ６５が挿入される。さらに、赤外蛍光撮影を行う際には、凸レンズ５６が挿入されて、ＴＶリレーレンズ６５が挿入される。
【００４５】
次に、このような構成からなるＴＶリレーレンズユニット２１の作用を、眼科撮影装置の作用とともに説明する。
【００４６】
この眼科撮影装置は、図５、図６に示すように模式図で簡略化することができる。
【００４７】
図５は、画角を４５度として眼底３３を撮影するときの主光線を示すものである。
【００４８】
眼底３３は、対物レンズ３１により空中像４２として一旦結像され、その空中像４２を形成する主光線は、穴空きミラー３０の穴４３の中心４３´を通る。この中心４３´を通った主光線は、合焦レンズ３４、結像レンズ３５に導かれ、フィールドレンズ３８の手前で再び空中像４５が形成される。
【００４９】
この空中像４５を形成する光束であって、ＣＣＤ５８、５９、６０の周辺部に導かれる主光線は、ＴＶリレーレンズ４０により撮影光軸４６に対して平行光束とされる。すなわち、ＣＣＤ５８、５９、６０の側（色分解光学系５７の側）でテレセントリックとなり、色分解光学系５７に導かれる。そして、その主光線は、干渉膜６１、６２を撮影光軸４６と平行に通過し、ＣＣＤ５８、５９、６０に導かれる。従って、カラーシェーディング現象を避けることができる。
【００５０】
また、画角を２０度として眼底３３を撮影するときには、図６に示すように変倍用レンズ３６が撮影光学系２０Ｂの光路に挿入される。
【００５１】
このときには、フィールドレンズ３８はＴＶリレーレンズユニット２１の光路から退避され、フィールドレンズ３８とは焦点距離が異なるフィールドレンズ３８´が、ＴＶリレーレンズユニット２１の光路に挿入される。  これにより、色分解光学系５７に入射する光束がテレセントリックとなる。
【００５２】
一方、例えば、カラー撮影から可視蛍光撮影に切り換える場合には、ＮＤフィルタ５４およびＴＶリレーレンズ４０をＴＶリレーレンズユニット２１から取り外し、平行ガラス５５およびＴＶリレーレンズ６５をＴＶリレーレンズユニット２１に挿入する。これによって、上述のように、色分解光学系５７を有する三板式と、色分解光学系５７を有しない単板式との違いによって生じる撮像素子までの光路差が補正される。
【００５３】
このように、ＣＣＤカメラの撮像素子系の違いよる光路差が、ＮＤフィルタ５４および平行ガラス５５、凸レンズ５６を挿入し換えることと、ＴＶリレーレンズ４０と６５とを交換することで補正されるため、ＴＶリレーレンズユニット２１全体を取り替えることなく撮像素子系の異なるＣＣＤカメラに対応することができる。
【００５４】
第２実施例の変形例は、ＴＶリレーレンズユニット２１に、ＮＤフィルタ５４、光路長補正用光学素子６３、平行ガラス６４が挿脱可能に設けられており、光路長補正用光学素子６３は、凹レンズとなっている。
【００５５】
第２実施例との違いは、可視蛍光撮影を行なう際には光路長補正用光学素子６３が、また、赤外蛍光撮影を行なう際には平行ガラス６４が、ＴＶリレーレンズ６５と反射ミラー３９との間に挿入される点である。
【００５６】
以上、この発明の実施例を説明したが、このようなＴＶリレーレンズユニット２１に限らず、例えば、以下のようなものも本発明に含まれる。
【００５７】
（１）カラー撮影、可視蛍光撮影、赤外蛍光撮影の各撮影モードに応じて、ＴＶリレーレンズユニット２１の光路長補正用光学素子５４、５５、５６、を連動させて、撮影光路から挿脱させる構造とする。また、第２実施例においては、ＴＶリレーレンズやＴＶカメラを連動させる。
【００５８】
（２）第１実施例および第２実施例においては、ＴＶリレーレンズユニット２１の光路長補正用部材５６として凸レンズを用い、第２実施例の変形例においては、光路長補正用光学素子６３として凹レンズを用いているが、厚さの異なる平行平面板を用いて、光路差を補正する。
【００５９】
（３）上記両実施例においては、光路長補正用光学素子５４、５５、５６を、反射ミラー３９とＴＶリレーレンズ４０との間に挿入する構成としたが、ＴＶリレーレンズ４０とＣＣＤカメラの受像面との間に配置する。
【００６０】
（４）上記実施例では、カラー撮影時に、ＮＤフィルタ５４を使用しているが、照明系にＮＤフィルタを挿入するか、光源の光量自体を下げるようにしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、光路長補正用光学素子がフィールドレンズから撮像素子までの光路間に配置されているため、撮影に使用する光の波長の違いによる光路差が、ＴＶリレーレンズユニット内で補正される。このため、波長の異なる光を使用した撮影を行なうことができるとともに、ＴＶリレーレンズを取り替えることなく撮像素子系の異なるＴＶカメラに対応することができる。
【００６２】
しかも、光路長補正用光学素子を入射瞳位置、または、これに近接させたため、光路長補正用光学素子の外径を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例におけるＴＶリレーレンズユニットを、眼科撮影装置本体に装着した状態を示すの光学図である。
【図２】図１における眼科用撮影光学系の主光線の視野４５度の光路を示す模式図である。
【図３】図１における眼科用撮影光学系の主光線の視野２０度の光路を示す模式図である。
【図４】この発明の第２実施例におけるＴＶリレーレンズユニットを、眼科撮影装置本体に装着した状態を示すの光学図である。
【図５】図４における眼科用撮影光学系の視野４５度の主光線の光路を示す模式図である。
【図６】図４における眼科用撮影光学系の視野２０度の主光線の光路を示す模式図である。
【図７】３５ｍｍカメラとＴＶカメラとが取り付けられた眼底カメラを示す斜視図である。
【図８】従来のＴＶリレーレンズユニットを示す断面図である。
【符号の説明】
２０    眼科撮影装置本体
２０Ａ  照明光学系
２０Ｂ  撮影光学系
２１    ＴＶリレーレンズユニット
３１    対物レンズ
３２    被検眼
３５    結像レンズ
３８    フィールドレンズ
４０、６５  ＴＶリレーレンズ
４２´  ＣＣＤカメラ
５０、５２  光路長補正用光学素子
５１    可視蛍光用のバリアフィルタ
５３    赤外蛍光用のバリアフィルタ
５４〜５６  光路長補正用光学素子
【図１】
0003562862.tif 000002
【図２】
0003562862.tif 000003
【図３】
0003562862.tif 000004
【図４】
0003562862.tif 000005
【図５】
0003562862.tif 000006
【図６】
0003562862.tif 000007
【図７】
0003562862.tif 000008
【図８】
0003562862.tif 000009