(57)【要約】【課題】光源にＬＥＤ発光素子を用いた小型な眼科撮影装置を得る。【解決手段】ＬＥＤ照明光源ユニット１５において、瞳絞り１４のリング状の開口部に沿って撮影用光源である可視光域全域の波長を発する白色光ＬＥＤ１５ａと、観察用光源である８５０ｎｍ付近のピークの近赤外光の波長を発する近赤外光ＬＥＤ１５ｂが配列されている。複数個の白色光ＬＥＤ１５ａと近赤外光ＬＥＤ１５ｂとはそれぞれ等間隔に、かつ交互に配列されているため、眼底をむらのない均一な照度分布で照明ができ、適切に照明された高画質の眼底像を観察、撮影することができる。ＬＥＤ照明光源ユニット１５は観察用光源と撮影用光源を共用し、赤外カットフィルタ等の波長選択フィルタの挿脱機構等が不要であるため、照明光学系を小型化、簡素化することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼底を照明する照明光学系に、異なる波長を発光する２種類以上のＬＥＤ発光素子と、被検眼の瞳位置と光学的に略共役な位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りとを有する眼科撮影装置において、前記２種類以上のＬＥＤ発光素子を前記開口部にそれぞれ等間隔で配列したことを特徴とする眼科撮影装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤ発光素子は近赤外光ＬＥＤと白色光ＬＥＤとから成ることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ発光素子は近赤外光ＬＥＤと青色光ＬＥＤと緑色光ＬＥＤと赤色光ＬＥＤとから成ることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ発光素子は被検眼の眼底の蛍光剤を励起するための青緑色光ＬＥＤと白色光ＬＥＤから成ることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
【請求項５】
被検眼の眼底を照明する照明光学系に、異なる波長を発光する２種類以上のＬＥＤ発光素子と、被検眼の瞳位置と光学的に略共役な位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りと、前記照明光学系の光路中に大きさの異なるバッフルを挿脱可能とし、瞳面上における前記開口部の内径又は外径を切換える機構とを有する眼科撮影装置において、前記ＬＥＤ発光素子は種類毎に異なる半径の同心円状に配列し、各撮影モードにおける前記開口部の内径と外径の平均値と等しい径を有する円上に、前記撮影モードにより使用される種類の前記ＬＥＤ発光素子を配置したことを特徴とする眼科撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば眼科医院等で使用され、網膜等の眼底部の撮像を行う眼科撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼底カメラは被検眼を近赤外線によって観察した後に、可視光線で撮像を行う無散瞳型眼底カメラと、散瞳剤を用いて散瞳させた被検眼を可視光線によって観察した後に、可視光線で撮像を行う散瞳型眼底カメラとに大別することができる。
【０００３】
前者の無散瞳眼底カメラの場合においては、観察光により被検眼の縮瞳を防止するために、ハロゲン光源の前に可視カットフィルタを挿入することにより、ハロゲン光源の赤外成分のみを透過して照射している。そして、撮影時にはキセノン光源を発光させることにより可視光で撮影している。
【０００４】
また、特許文献１に開示するように、光源部を簡略化するために可視光と赤外光の２種類の光を射出することができる観察・撮影共用の光源を用いた無散瞳眼底カメラも提案されている。
【０００５】
この特許文献１の眼底カメラにおいては、可視光と赤外光である撮影光の切換えを可視カットフィルタ、赤外カットフィルタ等の波長選択フィルタの挿脱により透過する波長を選択している。しかし、２種類の可視カットフィルタ、赤外カットフィルタを用いると、光学系が複雑化・大型化してしまう欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】特許第３００４２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年では、ＬＥＤ発光素子の高輝度化に伴い、照明光源としてＬＥＤ発光素子を用いた眼底カメラが提案されている。しかし、ＬＥＤ発光素子の発光波長帯域や輝度等に制限があり、特許文献１のように観察用と撮影用の光源を共用し、波長選択フィルタを用いて可視光と赤外光を切換えることは困難である。そのため、照明光源光学系と観察光源光学系が別途必要となり、結果として装置を小型化することが困難となる。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、光源にＬＥＤ発光素子を用いた小型な眼科撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、被検眼の眼底を照明する照明光学系に、異なる波長を発光する２種類以上のＬＥＤ発光素子と、被検眼の瞳位置と光学的に略共役な位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りとを有する眼科撮影装置において、前記２種類以上のＬＥＤ発光素子を前記開口部にそれぞれ等間隔で配列したことにある。
【００１０】
また、本発明に係る眼科撮影装置の技術的特徴は、被検眼の眼底を照明する照明光学系に、異なる波長を発光する２種類以上のＬＥＤ発光素子と、被検眼の瞳位置と光学的に略共役な位置に配置したリング状の開口部を有する瞳絞りと、前記照明光学系の光路中に大きさの異なるバッフルを挿脱可能とし、瞳面上における前記開口部の内径又は外径を切換える機構とを有する眼科撮影装置において、前記ＬＥＤ発光素子は種類毎に異なる半径の同心円状に配列し、各撮影モードにおける前記開口部の内径と外径の平均値と等しい径を有する円上に、前記撮影モードにより使用される種類の前記ＬＥＤ発光素子を配置したことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る眼科撮影装置によれば、異なる発光波長を有する複数種類のＬＥＤ発光素子の間隔が一定となるように配置することにより、観察用光源、撮影用光源を共用化することにより、簡易な構造で効率良く均一に眼底を照明することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は実施例１における眼科撮影装置である無散瞳型眼底カメラの構成図を示している。被検眼Ｅの前方には、対物レンズ１、孔あきミラー２、撮影絞り３、光路方向に移動可能なフォーカスレンズ４、結像レンズ５、跳ね上げミラー６、撮像ユニット７が順次に配列され、撮影光学系が構成されている。
【００１４】
孔あきミラー２の入射方向には、角膜絞り８、リレーレンズ９、黒点板１０、リレーレンズ１１、照明光を反射するミラー１２が順次に配置されている。角膜絞り８は照明光による被検眼Ｅの角膜からの有害反射光が撮影絞り３に入射しないように、観察照明光と撮影照明光を分離するためのリング状の開口部を有している。また、黒点板１０は図２に示すように、撮影絞り３と共役な位置に、黒点と呼ばれる小さな遮蔽物１０ａを有しているガラス板である。
【００１５】
ミラー１２の入射方向には、被検眼Ｅの水晶体からの反射光が撮影絞り３に入射しないように、照明光束と撮影光束を分離するために、水晶体絞り１３、被検眼瞳位置と光学的に略共役な位置にリング状の開口部を有する瞳絞り１４が配置されている。更に、瞳絞り１４の後方には、観察照明光及び撮影照明光を発生するためのＬＥＤ照明光源ユニット１５が配置され、照明光学系が構成されている。
【００１６】
また、跳ね上げミラー６の反射方向には、反射ミラー１６、フィールドレンズ１７、リレーレンズ１８、近赤外光に感度を有する撮像素子１９が順次に配置され、観察光学系が構成されている。
【００１７】
ＬＥＤ照明光源ユニット１５は電源回路２０を介して制御部２１に接続されている。制御部２１には操作パネル２２が接続され、この操作パネル２２には、観察光量調整つまみ２３、撮影光量調整つまみ２４、撮影スイッチ２５、状態を示す図示しない表示器が設けられている。
【００１８】
制御部２１は操作パネル２２の観察光量調整つまみ２３、撮影光量調整つまみ２４、撮影スイッチ２５の信号に応じて、制御信号を電源回路２０に出力し、ＬＥＤ照明光源ユニット１５の点灯を制御している。
【００１９】
図３はＬＥＤ照明光源ユニット１５に設けられたＬＥＤ発光素子の配列図を示している。撮影用光源である可視光域全域の波長を発する白色光ＬＥＤ１５ａと、観察用光源である８５０ｎｍ付近のピークの近赤外光の波長を発する近赤外光ＬＥＤ１５ｂがそれぞれ複数個ずつ配置されている。瞳絞り１４の開口部内に沿って、複数個の白色光ＬＥＤ１５ａと近赤外光ＬＥＤ１５ｂが各種類ごとにそれぞれ等間隔に、かつ交互に配置されている。そして、これらの白色光ＬＥＤ１５ａと近赤外光ＬＥＤ１５ｂを切換えて発光させることにより、効率良く眼底を照明することができる。また、眼底面でむらのない均一な照度分布の照明ができるため、適切に照明された高画質の眼底像を観察、撮影することができる。
【００２０】
このように、ＬＥＤ照明光源ユニット１５は観察用光源と撮影用光源を共用しており、赤外カットフィルタ等の波長選択フィルタの挿脱機構等が不要であるため、照明光学系を小型化、簡素化することができる。
【００２１】
また必要に応じて、白色光ＬＥＤ１５ａ又は近赤外光ＬＥＤ１５ｂによる照明光を拡散し、照明むらを低減し、眼底における照明を均一にするために、ＬＥＤ照明光源ユニット１５の前面にすりガラス等の拡散板を配置してもよい。更に、ＬＥＤ照明光源ユニット１５から発する光の波長を整えるために、ＵＶカットフィルタ等の各種波長選択フィルタをＬＥＤ照明光源ユニット１５の前面に配置することもできる。
【００２２】
ＬＥＤ照明光源ユニット１５は電源回路２０からの制御により、眼底撮影に必要な可視光である白色光、及び観察に必要な近赤外光を選択的に発光することができる。操作パネル２２上の観察光量調整つまみ２３を回すと、制御部２１は電源回路２０を介して電源の供給量を増減し、近赤外光ＬＥＤ１５ｂの発光光量を増減する。
【００２３】
近赤外光ＬＥＤ１５ｂから発光した近赤外光は、瞳絞り１４の開口部、水晶体絞り１３の開口部を通過し、ミラー１２により反射され、リレーレンズ１１、黒点板１０、リレーレンズ９を介して孔あきミラー２の周辺部に入射する。この孔あきミラー２の周辺部において反射された近赤外光は、対物レンズ１を介して被検眼Ｅの眼底を均一に照射する。そして、眼底において反射された反射光は、孔あきミラー２の孔部、撮影絞り３、フォーカスレンズ４、結像レンズ５を介して跳ね上げミラー６に入射する。跳ね上げミラー６により反射された反射光は、反射ミラー１６、フィールドレンズ１７、リレーレンズ１８を介して撮像素子１９に入射し、この近赤外光により照射された眼底像は図示しないモニタにより観察される。
【００２４】
検者はモニタに表示された眼底像を見ながら、アライメント、フォーカス調整を行った後に、操作パネル２２の撮影スイッチ２５を押すことにより撮影動作が行われる。具体的には、制御部２１は電源回路２０を介して供給していた近赤外光ＬＥＤ１５ｂへの電源供給を停止すると同時に、跳ね上げミラー６を光路外へ退避させる。次に、白色光ＬＥＤ１５ａに電源を供給することにより撮影用の可視光を発光する。白色光ＬＥＤ１５ａから発光した可視光は、近赤外光ＬＥＤ１５ｂから発光した近赤外光と同経路を経て被検眼Ｅの眼底を照明する。眼底で反射した反射光は孔あきミラー２の孔部、撮影絞り３、フォーカスレンズ４、結像レンズ５を経て撮像ユニット７に入射する。制御部２１は白色光ＬＥＤ１５ａの発光と同期して撮像ユニット７を駆動し、可視光により照明された被検眼Ｅの眼底を撮影、記録する。
【００２５】
また、撮影用の照明は被写体である眼底の動きの影響を最小限にするために、１／３０秒以下の短時間に行うことが望ましく、観察光よりも大きな光量が必要となる。そのため、図４に示すように撮影照明光源である白色光ＬＥＤ１５ａの数を、観察照明光源である近赤外光ＬＥＤ１５ｂの数よりも多く配置して、可視光の光量をより多くしてもよい。
【００２６】
図３、図４においては、白色光ＬＥＤ１５ａと近赤外光ＬＥＤ１５ｂの２種類のＬＥＤ発光素子を用いたが、２種類以上のＬＥＤ発光素子を用いればよい。
【００２７】
図５は白色光ＬＥＤ１５ａの代りに、ＲＧＢの波長をそれぞれ発する赤色光ＬＥＤ１５ｃ、緑色光ＬＥＤ１５ｄ、青色光ＬＥＤ１５ｅを、近赤外光ＬＥＤ１５ｂと共に配置したＬＥＤ発光素子の配列を示している。この場合においても、ＬＥＤ１５ｂ〜１５ｅを種類ごとに交互に等間隔で配置することにより、照度むらのない均一な照明光を得ることができる。
【００２８】
このように白色光ＬＥＤ１５ａ又はＲＧＢＬＥＤ１５ｃ〜１５ｅと、近赤外光ＬＥＤ１５ｂを同心円状に、それぞれ等間隔に配置することにより、１つのＬＥＤ照明光源ユニット１５で観察光照明と撮影光照明の切換えを行うことができる。また、切換えのための光学部材が不要であり、光学系が小型化・簡素化される。しかも、観察光も撮影光も均一な照度分布を得ることができるため、良好な眼底画像を観察・撮影することができる。
【実施例２】
【００２９】
図６は実施例２の網膜上の血管を診断するため蛍光眼底カメラの構成図を示しており、実施例１の無散瞳眼底カメラと同一の部材には同一の符号を付している。
【００３０】
本実施例２においては、操作パネル２２上に蛍光モード、カラーモードの撮影モードを切換えるための撮影モード切換スイッチ３１が設けられている。また、撮影絞り３とフォーカスレンズ４の間には、５３０〜６３０ｎｍの透過帯域を有するバリアフィルタ３２が光路に挿脱可能に設けられており、蛍光撮影モード時には図示しない挿脱機構により光路中に挿入される構成となっている。更に、実施例１の近赤外光に感度を有する撮像素子１９の代りに、眼底のカラー観察、蛍光観察を行うための可視光に感度を有する撮像素子３３が設けられている。
【００３１】
更に、照明光路に角膜絞り８の代りに、光路中に挿脱可能な角膜絞り３４ａ、角膜バッフル３４ｂが配置され、水晶体絞り１３の代りに挿脱可能な水晶体絞り３５ａ、水晶体バッフル３５ｂが設けられている。リング状の開口部を有する瞳絞り１４の前方には、照明光源となるＬＥＤ照明光源ユニット３６が配置され、ＬＥＤ照明光源ユニット３６は白色光ＬＥＤと蛍光励起に適した４７０ｎｍ〜５００ｎｍ付近の光を発する青緑色光ＬＥＤから構成されている。
【００３２】
蛍光眼底検査においては、被検者の腕から蛍光色素を注入し、蛍光剤が眼底血管に流入したところを、蛍光剤の励起波長を有する励起光により照明する。励起された蛍光はバリアフィルタ３２により励起光から分離されて撮影される。代表的な蛍光剤フルオレセインを使った蛍光眼底検査では、波長が５００ｎｍ付近の励起光で眼底を照明し、波長透過域が５３０〜６３０ｎｍ程度のバリアフィルタ３２により励起光をカットして蛍光を撮影する。
【００３３】
電源回路２０からの制御により、カラー観察・撮影のための可視光、蛍光観察・撮影に必要な青緑の励起光を選択的に発光することができる。観察用光源と撮影用光源、更には可視光と蛍光励起照明を共用しており、かつ励起光の波長を選択するためのエキサイタフィルタやその挿脱機構等可動部が不要であるため、照明光学系を小型化、簡素化することができる。
【００３４】
必要とされるリング状開口部の形状は撮影モードによって異なる。図７は角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂが挿入されたカラー撮影モード用の瞳面上のリング状開口を示している。カラー撮影の際には、被検眼Ｅの角膜、水晶体からの有害光を防止するために、角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂを光路に挿入し、リング状開口の中央の遮蔽部分が大きい構造となっている。
【００３５】
また、図８は角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂが光路から退避した蛍光撮影モード用の瞳面上のリング状開口を示している。蛍光撮影の際には、被検眼Ｅの角膜や水晶体からの反射光の大部分はバリアフィルタ３２によりカットされるため、有害な反射光を防止するためのリング状開口の中央の遮蔽部分はカラー撮影の時よりも小さくてもよい。そのため、角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂを光路中から退避させ、より多くの照明光を供給する状態で撮影する。
【００３６】
図９はＬＥＤ照明光源ユニット３６のＬＥＤ素子の配列図を示している。白色光ＬＥＤ３６ａと蛍光励起用の青緑色光ＬＥＤ３６ｂがそれぞれ等間隔に、瞳絞り１４の開口部に沿って交互に複数個並べられている。白色光ＬＥＤ３６ａ、青緑色光ＬＥＤ３６ｂをそれぞれ等間隔に配することにより、眼底面でむらのない均一な照度分布の照明ができ、適切に照明された高画質の眼底像を観察、撮影することができる。
【００３７】
また、蛍光励起にはより多くの光量が必要であることを考慮して、図１０に示すように青緑色光ＬＥＤ３６ｂを白色光ＬＥＤ３６ａより多く配置してもよい。各ＬＥＤ発光素子の発光光量や指向性等を考慮して、青緑色光ＬＥＤ３６ｂと白色光ＬＥＤ３６ａの素子の数を変えることもできる。
【００３８】
また、ＬＥＤ発光素子の配列は同一円上でなくてもよく、図１１に示しているように同心円状に配列してもよい。このように同心円状に配列することにより、リング状開口部の幅が広くてもむらなく照明することができる。
【００３９】
また上述したように、図７に示すカラー撮影用のリング状開口と、図８に示す蛍光撮影用のリング状開口の形状が異なるため、それぞれのリング状開口の大きさに応じたＬＥＤ配列にして効率良く照明することができる。例えば、図１２に示すように、白色光ＬＥＤ３６ａと青緑色光ＬＥＤ３６ｂを使用するＬＥＤ発光素子の種類毎に、同心円状に配列することにより、それぞれの撮影モードのリング状開口を均一に効率良く照明することができる。
【００４０】
図１３は蛍光撮影時のリング状開口とそのときに発光する青緑色光ＬＥＤ３６ｂを示している。蛍光撮影時には、角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂは光路中から退避しており、バッフルが小さい状態になっている。この開口を均一に照明できるように青緑色光ＬＥＤ３６ｂが開口部の中心に配置されている。この場合に、リング状開口の外径Ｒｏ、リング状開口の内径Ｒｉ’（小バッフル径）とするとき、青緑色光ＬＥＤ３６ｂの配列の半径Ｒｂｇが、次式のように外径Ｒｏと内径Ｒｉ’との平均値となるように配列を行う。
Ｒｂｇ＝（１／２）（Ｒｏ＋Ｒｉ’）
【００４１】
図１４はカラー撮影時のリング状開口と、そのときに発光する白色光ＬＥＤ３６ａを示している。カラー撮影時には、角膜バッフル３４ｂ、水晶体バッフル３５ｂが光路中に挿入されており、バッフルが大きい状態になっている。この開口を均一に照明できるように白色光ＬＥＤ３６ａが開口部の中心に配置されている。つまり、リング状開口の外径Ｒｏ、リング状開口の内径Ｒｉ（大バッフル径）とするとき、白色光ＬＥＤ３６ａの配列の半径Ｒｗが、次式となるように配列を行う。
Ｒｗ＝（１／２）（Ｒｏ＋Ｒｉ）
【００４２】
このとき、Ｒｉ＞Ｒｉ’であるため、Ｒｗ＞Ｒｂｇとなり、白色光ＬＥＤ３６ａは青緑色光ＬＥＤ３６ｂよりも外側に配置されることになる。このように配置されたＬＥＤ発光素子により、各撮影モードにおけるリング状開口は、それぞれの光源ＬＥＤにより均一な照度分布を得ることができるため、良好な眼底画像を観察・撮影することができる。
【００４３】
このように、白色光ＬＥＤ３６ａと青緑色光ＬＥＤ３６ｂを異なる半径上に同心円状に、それぞれ等間隔に配置することにより、１つのＬＥＤ照明光源ユニット３６で観察光照明と撮影光照明を行うことができる。観察光照明、撮影光照明の切換えのための光学部材が不要であり、光学系の小型化・簡素化を行うことができる。しかも、観察光も撮影光も均一な照度分布を得ることができるため良好な眼底画像を観察・撮影することができる。
【００４４】
また、蛍光撮影用、カラー撮影用等、撮影モードにより異なるリング状開口に対して、それぞれの開口部の中心付近に必要とされる波長を発光するＬＥＤ発光素子を配列することで効率良く眼底を照明することができる。また、蛍光励起の波長分離用のエキサイタフィルタ、或いはその挿脱機構が不要であり、光学系の小型化・簡素化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の無散瞳眼底カメラの構成図である。
【図２】黒点板の正面図である。
【図３】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図４】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図５】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図６】実施例２の蛍光眼底カメラの構成図である。
【図７】カラー撮影用のリング状開口の説明図である。
【図８】蛍光撮影用のリング状開口の説明図である。
【図９】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図１０】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図１１】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図１２】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図１３】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【図１４】ＬＥＤ発光素子の配列図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  対物レンズ
２  孔あきミラー
３  撮影絞り
４  フォーカスレンズ
５  結像レンズ
６  跳ね上げミラー
７  撮像ユニット
８、３４ａ  角膜絞り
９、１１、１８  リレーレンズ
１０  黒点板
１２  ミラー
１３、３５ａ  水晶体絞り
１４  瞳絞り
１５、３６  ＬＥＤ照明光源ユニット
１５ａ、３６ａ  白色光ＬＥＤ
１５ｂ  近赤外光ＬＥＤ
１５ｃ〜１５ｅ  ＬＥＤ
１６  反射ミラー
１７  フィールドレンズ
１９、３３  撮像素子
２０  電源回路
２１  制御部
２２  操作パネル
２５  撮影スイッチ
３１  撮影モード切換スイッチ
３２  バリアフィルタ
３４ｂ  角膜バッフル
３５ｂ  水晶体バッフル
３６ｂ  青緑色光ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008212327.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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