CN102438504A

CN102438504A - 眼科摄像设备

Info

Publication number: CN102438504A
Application number: CN2010800225170A
Authority: CN
Inventors: 相川聪; 大番英之; 岩永知行; 正木俊文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2012-05-02
Also published as: EP2432376A4; US8585203B2; WO2010134318A1; JP2010269015A; US20120057128A1; JP5317830B2; EP2432376A1

Abstract

当将利用红外LED 10的观察状态改变为利用氙气灯3的拍摄状态时，将可动镜16向上拉并将光路切换至图像传感器17侧。对准标志驱动马达23使光引导件22a移动，以使得对准标志的入射部从可见LED 22b移动并指向红外LED 22c。将光引导件22a的出射部设置到位于操作距离适当时利用红外LED 22c的波长在图像传感器17上形成图像的位置处。通过利用光引导件22a的移动切换LED，在改变发光颜色的情况下，对准标志的发光点的位置也改变。

Description

眼科摄像设备

技术领域

本发明涉及可以使观察光源在红外光和可见光之间切换以进行观察的眼底观察设备。

背景技术

近年来，在眼底观察设备中，特别是在眼底照相机中，使用了散瞳/无散瞳组合型眼底照相机，以尽可能减轻被检体的负担。该散瞳/无散瞳组合型眼底照相机可以利用一台眼底照相机，与检查内容相对应地进行散瞳拍摄和无散瞳拍摄。

通常，在无散瞳拍摄之前的观察期间使用红外光，并且在散瞳拍摄之前的观察期间使用可见光。在日本特开平7-100112中，论述了以下内容：选择性地使用可见光和红外光作为被检眼的观察光源，并且对准标志投影光源的波长与该观察光源相对应地改变，由此提高对准标志的可视性。

在日本特开2003-305009中，论述了如下的眼底照相机，其中，该眼底照相机选择性地使用可见光和红外光作为被检眼的观察光源，并且使用近红外光作为对准光源。该眼底照相机通过如下方式来提高对准标志的可视性：与在红外光观察的情况下相比，使对准光源的光量在可见光观察的情况下增加得更多。

在日本特开2000-287934中，在拍摄被检眼的眼底中心的情况下和在拍摄其周围的情况下，用于投影对准标志的位置在光轴方向上移动，由此抑制了耀斑的发生。

然而，如日本特开平7-100112所述，当对准标志投影光源的波长改变时，由于波长之间的差因而焦点改变，并且对准标志发生偏离。因而，难以获得正确对焦。

此外，需要日本特开2003-305009所论述的利用近红外光提供对准标志并且其亮度与观察波长相对应地进行改变的方法，从而增高在可见光观察时难以看见的波长的光的强度。即使检查者可以识别该方法，但对于被检体而言可视性也不太良好。

日本特开2000-287934所论述的移动用于投影对准标志的位置以抑制耀斑的发生的方法并没有想出用以在观察光源的特性改变时提高可视性的措施。

引文列表

专利文献

专利文献1(PTL1)：日本特开平7-100112

专利文献2(PTL2)：日本特开2003-305009

专利文献3(PTL3)：日本特开2000-287934

发明内容

本发明涉及如下一种眼底观察设备，其中，该眼底观察设备可以在观察光源切换时针对观察光源选择可视性良好的对准标志的颜色，并且可以针对所选择的颜色获得合适的焦点状态。

根据本发明的方面，一种眼底观察设备，包括：照明光学系统，用于对被检眼的眼底进行照明；观察摄像光学系统，用于观察和拍摄所述照明光学系统所照明的眼底；对准标志单元，用于将对准标志投影到所述被检眼的前眼部上以调整所述观察摄像光学系统和所述被检眼之间的位置关系，并且所述对准标志单元被配置成当通过移动所述观察摄像光学系统而实现与所述前眼部的对准时，形成所述对准标志的发光光斑的图像；用于发出近红外光的红外标志光源和用于发出可见光的可见标志光源，其中，所述红外标志光源和所述可见标志光源设置在所述对准标志单元上；标志光源切换单元，用于在所述红外标志光源和所述可见标志光源之间进行切换；标志投影单元，用于使标志光源发出光；以及移动控制单元，用于控制所述标志投影单元在光轴方向的位置，其中，所述移动控制单元根据所述标志光源切换单元对标志光源的选择来改变所述标志投影单元的发光光斑的位置。

通过以下结合附图所进行的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显，其中，在整个附图中，相同的附图标记指定相同或类似的部分。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释本发明的原理。

图1是示出根据第一典型实施例的眼底照相机的框图。

图2A是示出分光光学系统的展开图。

图2B是示出分光光学系统的展开图。

图3示出利用可见光投影对准标志时的光路图。

图4示出在没有调整对准标志的位置的情况下将光源从可见光改变为红外光时的光路图。

图5示出通过调整对准标志的位置将光源从可见光改变为红外光时的光路图。

图6示出块电路图。

图7是示出用于切换对准标志的颜色和位置的操作的流程图。

图8示出根据第二典型实施例的框图。

具体实施方式

以下将参考附图来详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。

图1是示出根据第一典型实施例的眼底照相机的框图。在从卤素灯1到配置在被检眼E前方的物镜2的照明光学系统中，在光路L1上排列有作为观察光源的卤素灯1、作为拍摄光源的氙气灯3、可见光环形狭缝4和分色镜5。此外，在分色镜5的反射侧的光路L2上，排列有中继透镜6、棱镜单元7、中继透镜8和穿孔镜9。此外，在与分色镜5后方的光路L2共轴的方向上，设置有作为观察光源的红外发光二极管(LED)10和红外环形狭缝11。

卤素灯1是在利用可见光观察被检眼E的眼底Er时要使用的可见光的第一观察光源。氙气灯3是在利用可见光拍摄眼底Er时要使用的拍摄光源。红外LED 10是在利用红外光观察眼底Er时要使用的第二观察光源。可见光环形狭缝4是用于对来自氙气灯3和卤素灯1的照明光进行环形照明的掩模。红外环形狭缝11是用于对来自红外LED的照明光进行环形照明的掩模。分色镜5具有用于反射可见光并使红外光透过的特性。

棱镜单元7在光路L2上设置有分光掩模7a，并且在分光掩模7a后方安装分光棱镜7b。在分光棱镜7b的反射方向上配置分色镜7c。在相对于分色镜7c的透过方向上配置可见LED 7d。在分色镜7c的反射方向上配置近红外LED 7e。对棱镜单元7设置分光驱动马达12和分光位置检测单元13以驱动棱镜单元7，从而使眼底Er上的分光图像移动并且可以检测该分光图像的位置。

在被检眼E前方的光路L3上，依次排列有物镜2、穿孔镜9、光圈14、调焦透镜15、可动镜16和图像传感器17。因而，构成了观察摄像光学系统。对调焦透镜15安装调焦透镜驱动马达18和调焦透镜位置检测单元19以驱动调焦透镜15，从而调焦透镜15可以聚焦并且可以检测聚焦位置。

在可动镜16的反射方向的光路L4上，配置有固定镜20和取景器目镜透镜21。因而，构成了可见光观察光学系统。

在穿孔镜9的孔中，配置有用于调整观察摄像光学系统和被检眼E之间的位置关系的对准标志单元22的光引导件22a。对准标志单元22包括指向被检眼E的光引导件22a以及设置在光引导件22a的入射部附近的用于发出可见光的可见LED 22b和用于发出红外光的红外LED 22c。可见LED 22b和红外LED 22c在光轴方向上并排配置。光引导件22a的入射部指向与光轴垂直的方向。此外，对于对准标志单元22，设置有用作对准标志单元22的移动控制单元和标志光源切换单元的对准标志驱动马达23和对准标志位置检测单元24。

对于眼底照相机，设置有焦点调整操纵钮25、焦点调整检测单元26和观察光源选择开关27。观察光源选择开关27允许检查者可选地选择来自卤素灯1的可见光或来自红外LED的红外光。

当观察被检眼E的眼底时，从卤素灯1出射的可见光穿过氙气灯3和可见光环形狭缝4，并且由分色镜5反射。分色镜5所反射的可见光穿过中继透镜6、棱镜单元7和中继透镜8，由穿孔镜9反射，并经由物镜2入射到被检眼E上。

当观察眼底时，从红外LED 10出射的红外光透过红外环形狭缝11和分色镜5，然后穿过与来自卤素灯1的照明光相同的光路，并且入射到被检眼E上。此时，利用分色镜5使可见光环形照明光的光路和红外光环形照明光的光路合并，并且利用中继透镜6和8通过环形照明在被检眼E的眼底Er上成像。

通过照明所获得的眼底图像经由物镜2被形成在穿孔镜9附近的光圈14的位置处，并且经由观察摄像光学系统进一步行进。通过焦点调整操纵钮25的操作使调焦透镜15在图1的箭头所示的方向上移动，以使得进行针对穿过穿孔镜9的拍摄光的焦点调整。检查者可以操作焦点调整操纵钮25以调整至期望焦点状态，并且利用焦点调整检测单元26检测处于该期望焦点状态时的位置。

可动镜16在利用可见光进行观察期间如图1所示下降，以将眼底图像经由可见光观察光学系统的固定镜20引入取景器目镜透镜21，从而检查者可以经由取景器目镜透镜21观察该眼底图像。可动镜16在红外观察和拍摄期间上升以将拍摄光引入观察摄像光学系统的图像传感器17。图像传感器17对该拍摄光进行光电转换。处理电路对所获得的电信号进行模数(A/D)转换。在红外观察期间利用显示单元(未示出)显示所拍摄图像，并且在拍摄期间将所拍摄图像记录在记录介质上。

图2A和2B是示出根据第一典型实施例的分光光学系统的展开图。该图省略了分光棱镜7b的反射面和穿孔镜9的反射面。展开并示出该光学系统。如图2A所示，可见LED 7d接通时的光束透过了分色镜7c并被分光棱镜7b进行分光。分光图像由于配置在分光棱镜7b附近位置处的分光掩模7a而变为直线图像。因此，该图像经由中继透镜8形成在穿孔镜9上，并且两个分光图像以与分光可见LED发光时相同的直线状态经由物镜2被投影到眼底Er上。

如图2B所示，当将在这种状态下要接通的可见LED 7d切换为近红外LED 7e时，由于因这两个LED的颜色差异所引起的色像差而发生光路长度的变化。当近红外LED 7e接通时，该近红外LED 7e的光束被分色镜7c反射，然后在与可见LED 7d的光路相同的光路上行进。然而，由于光路长度因色像差而延长，因此该图像形成在比眼底Er更远的位置处。因而，如图2B所示，这两个分光图像导致左右的直线图像之间产生偏移。

因而，提供了一种表，使得棱镜单元7在光轴方向的停止位置相对于焦点调整操纵钮25的停止位置而与观察光源选择开关27所设置的观察光源相对应地移动。

在对准标志单元22中，作为可见标志光源的可见LED 22b发出530～580nm的绿色光，并且在利用可见光进行观察时具有良好的可视性。作为红外标志光源的红外LED 22c发出长达700nm的近红外光，并且在保持可视性的同时不会使无散瞳的被检眼E感觉刺眼，从而可以防止缩瞳。

图3示出在使用可见LED 22b、利用可见光投影对准标志时的光路图。从作为标志投影单元的光引导件22a的入射部入射的可见光在内部直线行进，并且反射到反射面上的光束改变角度以直线行进。因而，在出射部形成发光光斑。所形成的发光光斑经由物镜2形成在被检眼E的前眼部Ep稍偏内侧的位置处。将包括发光光斑的对准标志图像与眼底图像进行合成，并且在散瞳观察、即利用可见光进行观察的情况下经由取景器目镜透镜21进行观察。此时，当观察发现对准标志的发光光斑存在于眼底图像的两侧上时，这表示眼底照相机的光轴和被检眼E的光轴对准。当无模糊地清晰显示该发光光斑时，这表示眼底照相机和被检眼E之间的操作距离是匹配的。

图4示出在没有调整对准标志的发光光斑的位置的情况下将观察光源从卤素灯1的可见光改变为红外LED 10的红外光时的光路图。在利用红外光进行观察的状态下，可动镜16被向上拉并且光路切换到图像传感器17侧。当使用波长长的可见LED22b时，光路的长度延长，并且最终要形成的标志位置与图像传感器17的位置相比更多地向后偏移。因此，如果没有调整对准标志的发光光斑的位置，则操作距离无法正确匹配。

图5示出在上述情况下通过调整对准标志的位置将光源从可见LED 22b改变为红外LED 22c时的光路图。对准标志驱动马达23使光引导件22a移动，以使得入射部面向红外LED 22c。此时，将光引导件22a的出射部设置到位于操作距离适当时利用红外LED 22c的波长在图像传感器17上形成图像的位置。换言之，可见LED 22b和红外LED 22c在光轴方向上并排配置，并且二者的间隔与操作距离适当时各个光可以在图像传感器17上形成图像的距离相对应。通过采用这种结构，当光引导件22a移动时，所面对的LED改变。因而，在改变发光颜色时，发光点的位置、即对准标志的发光光斑也可以改变。

图6示出块电路图。中央处理单元(CPU)31控制眼底照相机的整体操作。观察光源选择开关27与被检体所期望的观察模式相对应地选择利用红外光的观察和利用可见光的观察。在本典型实施例中，利用观察光源选择开关27直接选择观察光源。然而，如果拍摄模式是从无散瞳/散瞳拍摄中选择，则观察光源与拍摄模式相协作地选择红外光/可见光。

对准标志驱动马达23和对准标志位置检测单元24连接至CPU 31，以使得对准标志可移动至期望位置并且可以检测到该位置。CPU 31还控制可见LED 22b和红外LED 22c之间的切换，并且可以在期望时刻接通或断开可见LED 22b和红外LED 22c。

图7是示出CPU 31所执行的用于切换对准标志的颜色和位置的操作的流程图。在步骤S 1中，该操作开始。在步骤S2中，检查观察光源选择开关27的状态。如果选择了可见光(步骤S2中为“是”)，则该处理进入步骤S3。如果选择了红外光(步骤S2中为“否”)，则该处理进入步骤S4。

在步骤S 3中，对准标志位置检测单元24检查对准标志的状态。当对准标志处于红外光状态时(步骤S3中为“是”)，该处理进入步骤S5。当对准标志处于可见光状态时(步骤S3中为“否”)，该处理进入步骤S6。在步骤S5中，对准标志驱动马达23使光引导件22a移动，并且使对准标志的位置移动至可见LED 22b。在步骤S6中，接通用于投影该对准标志的可见LED 22b。在步骤S7中，这一系列序列结束。

在步骤S4中，对准标志位置检测单元24检查对准标志的状态。当对准标志处于可见光状态时(步骤S4中为“是”)，该处理进入步骤S8。当对准标志处于红外光状态时(步骤S4中为“否”)，该处理进入步骤S9。在步骤S 8中，对准标志驱动马达23使光引导件22a移动，并且使对准标志的位置移动至红外LED 22c。在步骤S9中，接通用于投影该对准标志的红外LED 22c。在步骤S7中，这一系列序列结束。

在本典型实施例中，使用光引导件22a生成对准标志。即使使用光纤或其它的光引导构件，也可以获得相同的效果。

图8示出根据第二典型实施例的眼底照相机的框图。与第一典型实施例的图1中的附图标记相同的附图标记表示相同的构件。

代替对准标志单元22的可见LED 22b和红外LED 22c，配置有双色LED 22d，其中，双色LED 22d与光引导件22a集成在一起并进行移动。

该结构允许双色LED 22d选择性地出射具有两种不同波长的光。因而，无需进行可见LED 22b的位置和红外LED 22c的位置之间的切换。可以通过移动双色LED 22d和光引导件22a来调整由于颜色差异而引起的光路长度。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。

本申请要求2009年5月22日提交的日本专利申请2009-124348的优先权，在此通过引用包含其全部内容。

Claims

1.一种眼底观察设备，包括：

照明光学系统，用于对被检眼的眼底进行照明；

观察摄像光学系统，用于观察和拍摄所述照明光学系统所照明的眼底；

对准标志单元，用于将对准标志投影到所述被检眼的前眼部上以调整所述观察摄像光学系统和所述被检眼之间的位置关系，并且所述对准标志单元被配置成当通过移动所述观察摄像光学系统而实现与所述前眼部的对准时，形成所述对准标志的发光光斑的图像；

用于发出近红外光的红外标志光源和用于发出可见光的可见标志光源，其中，所述红外标志光源和所述可见标志光源设置在所述对准标志单元上；

标志光源切换单元，用于在所述红外标志光源和所述可见标志光源之间进行切换；

标志投影单元，用于使标志光源发出光；以及

移动控制单元，用于控制所述标志投影单元在光轴方向的位置，

其中，所述移动控制单元根据所述标志光源切换单元对标志光源的选择来改变所述标志投影单元的发光光斑的位置。

2.根据权利要求1所述的眼底观察设备，其特征在于，还包括观察光源选择单元，所述观察光源选择单元能够从近红外光和可见光中选择观察光源，

其中，所述标志光源切换单元与所述观察光源选择单元相协作地进行工作。

3.根据权利要求1所述的眼底观察设备，其特征在于，所述标志投影单元使用光引导件。

4.根据权利要求1所述的眼底观察设备，其特征在于，所述标志投影单元使用光纤。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的眼底观察设备，其特征在于，所述标志投影单元的入射部指向与光轴垂直的方向，所述红外标志光源和所述可见标志光源在光轴方向并排配置，并且所述移动控制单元使所述标志投影单元移动至标志光源的任一侧。