【手続補正書】
【提出日】平成21年7月17日(2009.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】リング・ライト眼底カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人および動物の目の眼底を撮影するための眼球検査計器に関する。更に、目の前方部を捕獲することができる。
【背景技術】
【０００２】
２００５年７月２２日に出願された米国仮特許出願第６０／７０２，０３８号に対する優先権を主張する。その開示内容全体は、ここで引用したことにより、本願にも含まれるものとする。
【０００３】
この眼球検査計器は、眼底カメラとも呼ばれている。眼底カメラの従来の構造は、目視光路と、照明光路とから成る。最も単純な場合、目視光路は２つのレンズを有する。画像の倍率は、本質的に、レンズの２つの焦点距離の係数(factor)によって決定される。光学系の撮像側では、ソリッド・ステート・カメラのような撮像デバイスを通じて、または感光フィルムを通じて、またはアイピースを通じて、目の眼底を撮影または目視することができる。従来の眼底カメラの照明光路は複雑である。これは、光ビームが目に入射し、この過程において目視光路と干渉せずに、目を目視できることを目的としている。また、導入される光の端数だけが反射して目視されるが、残りは完全に吸収されることも考慮に入れる必要がある。光源からの光は、目視光路の軸の外側にあるコンデンサによって平行化され、光源からの光がピンホール・ミラーを介して被験者の目の矢状軸の方向に導かれ、眼球レンズを通じて角膜上に鋭く投射されるまで、数個のアパーチャ（採光アパーチャ、角膜アパーチャ、およびレンズ・アパーチャ）を横断する。光学系全体が２本の別個の光路を有する複雑な構造が欠点となっている。その生産は、要求が厳しく、位置合わせが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／０１６３８６号パンフレット
【特許文献２】ドイツ国特許出願公開第１０２００４０５０８０７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、特殊で単純な光路を有する、簡素な眼底カメラを提供することにある。角膜反射や眼球レンズ反射というような全ての反射を、これらが目視光路と干渉しないような方向に偏向させる。
【０００６】
本発明は、人および動物の目の眼底を撮影するための眼球検査計器に関する。更に、目の前方部を捕獲することができる。これを達成するための原理は、目視光路および照明光路は、主に同じ光軸上にあり、照明はリング・ライト構成を通じて供給されるという事実に基づく。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
添付図面を参照しながら、本発明について以下に更に詳細に説明する。
図１は、ソリッド・ステート・カメラを備えた検眼鏡を示す。照明系は、リング・ライト光源７である。目視光路は、撮像面内に位置するソリッド・ステート表面センサ９を含み、その前方に目視光学系６が位置付けられている。目視光路および照明光路は１本の光軸上にあり、検眼鏡レンズ５を共有する。リング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライトは、検眼鏡レンズ５を介して、被験者の目１の角膜４上に投射される。角膜４上に投射されたリング・ライトは、光を目１の内部に散乱させる。網膜２は被照明物体を構成する。目のレンズ３が網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡のレンズ５はそれを中間撮像面内に合焦する。目視光学系６は、最も単純な場合では、ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系６の精密合焦駆動部１１によって補償される。
【０００８】
図２は、アイピースを有する検眼鏡を示す。目視光路は、撮像面内に位置するアイピース１０を含む。目視光路および照明光路は、同一であり、検眼鏡のレンズ５を共有する。リング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライトは、検眼鏡のレンズ５を介して、被験者の目１の角膜上に投射される。角膜４上に投射されたリング・ライトは、光を目１の内側に散乱させる。網膜２が、被照明物体を構成する。目のレンズ３は網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡のレンズ５はそれを中間撮像面８に合焦する。中間画像は、目視光学系６およびアイピース１０を通じて、観察者に目視可能となる。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系６の精密合焦駆動部１１によって補償される。
【０００９】
図３は、可変リング・ライトを有する検眼鏡を示す。照明系は、リング・ライト光源７である。目視光路は、撮像面に位置するソリッド・ステート表面センサ９を含む。目視光路および照明光路は同一であり、検眼鏡レンズ５を共有する。リング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライトは、検眼鏡レンズ５を介して、被験者の目１の角膜４上に投射される。リング・ライト７の直径は可変調節可能であり、その結果それを虹彩の幅に設定することができる。直径１３は、一方では、角膜の干渉反射が、形成する画像に悪影響受けないように、他方では、形成する画像の明るさまたはコントラストが最適となるように設定する。角膜４上に投射されたリング・ライトは、光を目１の内側に散乱させる。網膜２は、被照明物体を構成する。目のレンズ３は、網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡レンズ５はそれを中間撮像面８に合焦する。目視光学系は、最も単純な場合では、ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。
【００１０】
図４ａから図４ｅは、リング・ライト１の様々な代用構成の例を示す。図４ａは、複数のＬＥＤ３０を含むリング・ライトを示し、各ＬＥＤは、一定の波長および小さい放射角度を有する。例えば、ＬＥＤは、カラー眼底画像に対しては白、高コントラストの白黒眼底画像に対しては緑色で５５０ｎｍ（ここで用いる場合、５５０ｎｍは約５５０ｎｍを意味する）、蛍光血管造影のためには励起光として青色で４９０〜５００ｎｍ（ここで用いる場合、４９０〜５００ｎｍは、約４９０〜５００ｎｍを意味する）、あるいはＩＣＧ血管造影のためには励起光としてＩＲで８８０〜９２０ｎｍ（ここで用いる場合、８８０〜９２０ｎｍは約８８０〜９２０を意味する）とすることができる。近似値は、前述の値よりも大きい値および小さい値にも広がるが実際には大きな相違はない。
【００１１】
図４ｂは、異なる波長のＬＥＤ３０，３１を有するリング・ライトを示す。異なる波長のＬＥＤは、常に交互に配列することができ、あるいは多色ＬＥＤを用い、異なる検査方法が１つの配列に対して可能である。
【００１２】
図４は、リング状に配列した光ファイバ３２を示す。数種類の検査方法を実行可能とするために、ハロゲン・ランプ３３の光をしかるべきフィルタおよびコンデンサを介して光ファイバ束３４まで導く構成を提案する。
【００１３】
図４ｄは、ガラスまたはＰＭＭＡのいずれかで作成したテーパを含むリング・ライト光源３５を示す。光源は、ハロゲン・ランプ、または異なる波長の数個のＬＥＤとすることができる。
【００１４】
図４ｅは、ＬＥＤ行列３６を示す。照明用ＬＥＤの行列配列により、異なるリングの直径を設定することが可能となる。更に、楕円形照明も生成することができる。形成される眼底画像の評価を通じて、リング・ライトを動的にｘおよびｙ方向に作動させることができ、リングの直径を可変とすることができる。
【００１５】
図５は、ソリッド・ステート・カメラおよびピンホール・ミラーを通じたリング・ライトを備えた検眼鏡を示す。照明系は、リング・ライト光源７である。目視光路は、撮像面に位置するソリッド・ステート表面センサ９を含む。リング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライト光源の光は、４５゜に配置されたピンホール・ミラー１４によって、光学系の主光軸の検眼鏡レンズの方向に反射する。この構成は、リング・ライトの直径に関して、自由度を高めることができるという利点がある。更に、直径および波長が異なる数個のリング・ライトを設けられることも考えられる。非常に精細な構造を有するＬＥＤ行列は、リング・ライト機能を遂行することもできる。リング・ライトを、ピンホール・ミラー１４および検眼鏡レンズ５を介して、被験者の目１の角膜上に投射する。角膜４上に投射されたリング・ライトは、目１の内側に光を散乱させる。網膜２は、被照明物体を構成する。目のレンズ３が網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡のレンズ５がそれを中間画像面に合焦する。目視光学系６は、最も単純な場合では、ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系、即ち、撮像デバイス６の精密合焦駆動部１１によって補償される。
【００１６】
図６は、ピンホール・ミラーを通じたリング・ライトを備えた検眼鏡を、非散瞳配列（ｎｏｎ−ｍｙｄｒｉａｔｉｃ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）で示す。照明系は、分割リング・ライト光源７である。同じ波長において１つ置きのＬＥＤが放射するか、または（図４ｂにおけるように）２つのリング・ライトを設ける。リング・ライト光源１５または１６が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライト光源は、４５゜に配置されたピンホール・ミラー１４によって、撮像光学系に向けて反射される。２つのリング・ライト配列、ＩＲ−ＬＥＤ１５および白色ＬＥＤ１６を提案する。被験者の散大していない目は、可視光に基本的に反応する。目の眼底に赤外線光を照明すると、網膜の予備検査が可能となる。生憎、形成される画像は高いコントラストを有せず、白黒でしか可能でなく、カラー画像は可視スペクトルにおいてフラッシュを用いて撮ることができる。何故なら、フラッシュが終わった後でないと虹彩は収縮しないからである。この方法は、一般に周知である。本発明によれば、リング・ライト構成を分割し、白色ＬＥＤ１６はフラッシュ動作においてのみ機能し、ＩＲ−ＬＥＤ１５は、目の眼底の予備検査のみに供する。リング・ライトは、４５゜に配置されたピンホール・ミラー１４を介し、検眼鏡レンズ５を通って被験者の目１の角膜４上に投射される。角膜４上に投射されたリング・ライトは、目１の内側に光を散乱させる。網膜２は、被照明物体を構成する。目のレンズ３は、網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡レンズ５はそれを中間撮像面８に合焦する。目視光学系６は、最も単純な場合では、ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系、即ち、撮像デバイス６の精密合焦駆動部１１によって補償される。２つのソリッド・ステート・カメラ、予備検査用に供するＩＲ感応カメラ１７、および目の眼底を撮影するために供するカラー・カメラ９（例えば、フラッシュに同期する再起動カメラ）が設けられている。ここで、カメラは目視光路内に、部分的に透過性のミラー１８、またはスナップショットを行うときに多少揺動する蝶番式ミラーのいずれかを介して結合されている。
【００１７】
図７は、目およびソリッド・ステート・カメラに対して角度をなす光路を有するＩＲ検眼鏡を示す。照明系は、リング・ライト光源７である。目視光路は、撮像面に位置し目視光学系を有するＩＲ感応ソリッド・ステート表面センサ９、または撮像デバイス６から成る。２本の光路は同一であり、検眼鏡レンズ５を共有する。ＩＲリング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライトは、ＩＲ遮断フィルタ１９の検眼鏡レンズ５を介して、被験者の目１の角膜４上に投射され、ＩＲ遮断フィルタ１９は、同時に、赤外線光をほぼ完全に反射する。角膜４上に投射されたリング・ライトは、ＩＲ光を目１の内側に散乱させる。網膜２は、被照明物体を構成する。目のレンズ３は、網膜２を無限大に撮像し、検眼鏡レンズ５はそれを中間撮像面８に合焦する。目視光学系６は、最も単純な場合では、ＩＲ感応ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系、即ち、撮像デバイス６の精密合焦駆動部１１によって補償される。被験者の目は、目視軸に対して４５゜の角度に配置されているＩＲ遮断フィルタ１９を通じて見ることになり、前記ＩＲ遮断フィルタ１９は、同時に、ＩＲミラーとして機能する。即ち、ＩＲ検眼鏡は、被験者の視野を乱すことなく、網膜を視認するために用いることができる。この技法は、電気生理的検査（例えば、電子網膜撮影(ＥｌｅｃｔｒｏＲｅｔｉｎｏＧｒａｍ)）に用いることができる。被験者は、刺激パターンをモニタ２０またはライト・マトリクス２０上のいずれかにおいて見て、観察者は被験者の網膜を目視し、その位置を評価することができる。目の眼底のＩＲ照明を用いる場合に得られる画像のコントラストは低いことが分かっているので、カメラ信号のオンライン・ネットワーキングを提案し、偽色彩技術(ｆａｌｓｅ−ｃｏｌｏｒ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)を用いることもできる。
【００１８】
図８は、目に対して角度をなす光路、およびある人自身の網膜を目視するためのソリッド・ステート・カメラを備えているＩＲ検眼鏡を示す。照明系は、リング・ライト光源７である。目視光路は、撮像面に位置し目視光学系または撮像デバイス６を有するＩＲ感応ソリッド・ステート表面センサ９から成る。２つの光路は同一であり、検眼鏡レンズ５を共有する。ＩＲリング・ライト光源７が出射する光は、ほぼ平行であると仮定する。リング・ライトは、ＩＲ遮断フィルタ１９の検眼鏡レンズ５を介して、被験者の目１の角膜４上に投射され、ＩＲ遮断フィルタ１９は、同時に、赤外線光をほぼ完全に反射する。角膜４上に投射されたリング・ライトは、ＩＲ光を目１の内側に散乱させる。網膜２は、被照明物体を構成する。目のレンズ３は、網膜を無限大に撮像し、検眼鏡レンズ５はそれを中間撮像面８に合焦する。目視光学系６は、最も単純な場合では、ＩＲ感応ソリッド・ステート表面センサ９を備えた対物レンズを含む撮像デバイスから成り、目視可能な中間画像を作成する、即ち、これを捕獲することを可能にするために必要である。画像におけるいずれのぼけも、主光軸の方向において、目視光学系、即ち、撮像デバイス６の精密合焦駆動部１１によって補償される。観察者２２は、目視軸に対して４５゜の角度で配置されたＩＲ遮断フィルタ１９を介して、ビデオ・モニタ２１を見る。前記ＩＲ遮断フィルタ１９は、同時に、ＩＲミラーとして機能する。ソリッド・ステート表面センサ９の信号２３は、モニタ２１において再生される。観察者２２は、彼自身の網膜を見る。目の眼底のＩＲ照明を用いる場合得られる画像のコントラストは低いことが分かっているので、カメラ信号のオンライン・ネットワーキングを提案し、偽色彩技術（ｆａｌｓｅ−ｃｏｌｏｒ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による検眼鏡の例示の第１実施形態。
【図２】本発明による検眼鏡の例示の第２実施形態。
【図３】本発明による検眼鏡の例示の第３実施形態。
【図４】（ａ）本発明によるリング・ライトの例示の第１実施形態、（ｂ）リング・ライトの例示の第２実施形態、（ｃ）リング・ライトの例示の第３実施形態、（ｄ）リング・ライトの例示の第４実施形態、（ｅ）リング・ライトの例示の第５実施形態。
【図５】検眼鏡の例示の第４実施形態。
【図６】検眼鏡の例示の第５実施形態。
【図７】本発明による検眼鏡の例示の第６実施形態。
【図８】本発明による検眼鏡の例示の第７実施形態。