JP2925165B2 - 自動焦点眼底カメラ - Google Patents

自動焦点眼底カメラ

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JP2925165B2
JP2925165B2 JP1141391A JP14139189A JP2925165B2 JP 2925165 B2 JP2925165 B2 JP 2925165B2 JP 1141391 A JP1141391 A JP 1141391A JP 14139189 A JP14139189 A JP 14139189A JP 2925165 B2 JP2925165 B2 JP 2925165B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は被検眼に屈折異常及び乱視があっても被検眼
眼底を鮮明に撮影できる自動焦点眼底カメラに関する。
[従来の技術] 眼底カメラにおいて特に被検眼眼底の周辺撮影時に角
膜で発生する乱視を補正するために、被検眼前眼部と光
学的共役に乱視発生手段としてのクロスシリンダ(同じ
屈折力の2枚の円柱レンズで一体的に回転することによ
り乱視軸を、又相対的に回転することにより乱視度を変
える)を備え、フアインダで2次元的な眼底像のぼけ状
態を隈なく観察するものが知られる。
[発明が解決しようとしている課題] しかしながら従来例ではフアインダで2次元的な眼底
像のぼけ状態を隈なく観察するというものであり、時間
がかかり又正確に調整されないことが多かった。
本発明の目的は上記問題点を解消した自動焦点眼底カ
メラを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するため本発明では、被検眼の屈折異
常を補償して被検眼底を所定像面に結像させる合焦レン
ズを調節するに際し、前記所定像面と共役位置に設けら
れ眼底反射光を受光する光検出器の出力を用いる自動焦
点眼底カメラにおいて、前記光検出器は少なくとも二経
線方向の合焦状態を検出する光検出器であり、更に被検
眼前眼部と共学的共役に設けられる乱視補正手段と、前
記光検出器の二経線方向の合焦状態が同じになるように
前記乱視補正手段を駆動するとともに、合焦状態を形成
するように前記光検出器の前記二経線方向のうちに少な
くとも一つの経線方向の出力に基づいて前記合焦レンズ
を駆動する駆動制御手段とを有することを特徴とする。
[作用] 以下の実施例に例示されるように被検眼眼底からフィ
ルム面に至る光路から分岐した像面共役位置に少なくと
も二経線方向の合焦状態を検出する光検出器を配し、該
二経線方向のうちいずれかの経線方向の信号又はこれら
の信号の平均に基づき合焦レンズを駆動する。
[実施例] 第1図に第1実施例を示す。眼底照明光源1から出た
光はレンズ2、可視光を透過し近赤外光を反射する光分
割部材3、レンズ4、被検眼眼瞳と略共役な穴あきミラ
ー5、対物レンズ6を介して被検眼Eの眼底Erを照ら
す。眼底反射光は同じ光路を通り穴あきミラー5の穴を
通り、被検眼瞳と略共役な円柱レンズ11,12、合焦レン
ズ14、光分割部材15、結像レンズ16を通り眼底像を記録
フイルム17に投影する。
合焦光源30からの光は正視眼底に共役な絞り10、レン
ズ9、第2図に示されるような一個の開口80を有し被検
眼瞳に共役な絞り8、レンズ7、光分割部材3、レンズ
4、穴あきミラー5、対物レンズ6を通って眼底に絞り
10のパターンを投影する。絞り10は第3図に示す如く2
本の直角に配置されたスリット開口101,102を有する。
合焦光源30からは近赤外光が出て眼底Erにはスリット
開口101,102の赤外像ができる。この赤外像は被検眼視
度により、ぼけるが絞り8の開口80が小さいのでそれ程
問題にならない。
眼底Erに投影されたスリツト開口101,102の眼底反射
光は対物レンズ6、穴あきミラー5の穴、円柱レンズ1
1,12、合焦レンズ14を通り光分割部材15で反射しレンズ
18,19を通り、眼底Erと共役なプリズム20付近に一旦結
像される。2本のスリツト開口101,102からの光はプリ
ズム20で左右光路に二分され、更に被検眼瞳共役な分離
プリズム21,24で二分されレンズ22,25によりラインセン
サアレイ(例えば1次元CCD)23,26上に各々2本のスリ
ツト像を結ぶ。ラインセンサアレイ23,26は各々2本の
スリツト像を横切るように互いに直角な方向に配置され
る。
右光路の拡大図を第4図(A)に、又ラインセンサア
レイ23上のスリツト像102A,102Bを第4図(B)に、右
光路からプリズム20方向を眺めた図を第4図(C)に示
す。
第4図(A)で間隔lが被検眼眼底の合焦状態情報を
与える。
信号処理器27はラインセンサアレイ23,26からの2つ
のスリツト間隔lを逐次知って円柱レンズ11,12、合焦
レンズ14の駆動手段13,28を制御する。即ちラインセン
サアレイ23の間隔をl23、同様にラインセンサアレイ26
の間隔をl26とすると△l=l23−l26が求まり△lをゼ
ロとなす方向と量が知れる。そして円柱レンズ11,12を
駆動し、これと同時に又はこれと相前後して=(l23
+l26)/2又は単にl23若しくはl26が所定の値になるよ
うに合焦レンズ14を駆動する。ここでラインセンサアレ
イ23,26からの2つのスリツト間隔lを逐次検出しなが
ら合焦状態へ移行させる替わりに、後述する如くライン
センサアレイで初期的に検出される2つのスリツト間隔
より予測して一気に合焦状態へ移行させることもでき
る。以上により紙面内方向と紙面に垂直な方向で共に眼
底とフイルム17が共役となる。
さて円柱レンズ11,12の拡大図を第5図に示す。屈折
力が同じ円柱レンズを二枚重ねて回転角θが互いに逆方
向で値が同じになるようにすると屈折力の総合の軸は点
線の如く垂直に保たれる。母線方向110,120が垂直の
時、円柱屈折力はゼロとなる。ラインセンサアレイ23,2
6は二枚の円柱レンズに関し総合円柱レンズの母線方向
となる径線方向とそれに垂直な径線方向の視度を測るこ
とになる。通常の眼底カメラは水平方向に回転できるよ
うになっており、その方向に傾けて周辺撮影をするとき
は水平垂直方向に乱視が発生し、それらの方向の視度を
検知するのが好ましい。
次に第6図、第7図に第2の実施例を示す。センサは
ラインセンサアレイでなく8個のフオトデイテクタ1A,1
B,2A,2B,3A,3B,4A,4Bが使われる。被検眼瞳共役に第2
図の如くアパーチヤを設け眼底Erにスポツトを投影する
ようにする。受光系の被検眼瞳共役位置には第6図に示
す4分割プリズム240を設け、スポツト像を眼底共役面
に設けられるフオトデイテクタで第7図に示される如く
4つに分離する。プリズム要素241〜244からの光束は各
々1S〜4Sとなる。
第7図で二径線とも眼底がフオトデイテクタと共役な
場合、スポツトはフオトデイテクタの各組1A1B,2A2B,3A
3B,4A4Bの中間点にくるように設定されている。フオト
デイテクタ1A〜4Bの出力を1a〜4bとすれば合焦状態では
1a/1b=2a/2b=1であり1a/1b−2a/2bがゼロとなるよう
に合焦レンズ14を駆動し、又(1a/1b−2a/2b)−(3a/3
b−4a/4b)がゼロになるように円柱レンズ11,12を駆動
する。なお通常は1a/1b=2a/2b=1で合焦であるがフオ
トデイテクタをずらして1a/1b=2a/2b=K(1と異なる
定数)とし、(1a/1b−2a/2b)−(3a/3b−4a/4b)をゼ
ロとしても良い。
ところで8個のフオトデイテクタの替わりに2次元CC
Dを用いることもできる。第8図で2次元CCD30の撮像面
上にスポツト1S〜4Sが形成されこれを2値化し各スポツ
トの座標を求めスポツト間隔l1,l2より2径線方向の視
度を検出できる。8個のフオトデイテクタを用いる場合
合焦レンズの移動方向はわかるがどれだけ合焦レンズを
移動したらよいかは予測できない。従って合焦状態とな
るまで合焦レンズを動かしながら常に信号を監視する必
要がある。しかしCCDを用いてスポツト間隔を測定すれ
ばそれにより合焦レンズの移動量が予測でき、予測量だ
け動かして再び測定して合焦状態を確認するような制御
が可能となる。
次に第9図(A)(B)は異なる実施例の図で第1図
実施例の分離プリズム21,25を削除し、眼底に投影され
る指標を変更する。
第9図(A)は眼底に投影する格子パターンであり第
1の実施例と同じように眼底共役面であるプリズム20で
水平垂直格子を分離し、第9図(B)の如くラインセン
サアレイ23,26上に投影してコントラスト出力より合焦
状態をみる。即ちラインセンサアレイ23,26の各々につ
き出力としての高レベル(格子の間)と低レベル(格
子)の差が共に所定の値となるように合焦レンズ,円柱
レンズ11,12を調節するようにする。
第10図は円柱レンズの異なる実施例の図で屈折力がプ
ラスとマイナスのレンズ25,26の間隔を変えることによ
り乱視を発生できるものである。
ところで以上の実施例においては2径線方向の合焦状
態を同時に測定可能な形態を示したが、例えば第11図の
如く測定系中にイメージローテータ31を設置し、その回
転により2径線方向の合焦状態を経時的に計測すること
も可能である。32は2穴絞り、33は眼鏡レンズであって
第4図のプリズム21とレンズ22の機能を複合したもので
あり、これら光学系は光路中、第1図のレンズ19の後方
(眼底より遠い側)に配置される。この際の測定光束は
第7図の実施例の如きスポツトが良い。第11図に示す実
施例ではイメージローテータ31を紙面の状態で光束の間
隔lを読み込み、その後イメージローテータ31を45゜回
転し再び間隔lを読み込むことで2径線方向の合焦状態
が計測可能である。
又以上の実施例においては被検眼眼底に合焦用の指標
光束を投影しているが、合焦用の指標光束を特に投影し
ないで観察用の眼底照明光を使って合焦することも可能
である。その場合の構成は第1図から指標投影系を除い
たもので良い。ラインセンサアレイ23,26上の光束は分
離された一組のスリツト光束ではなく、被検眼眼底、血
管等に応じてある光量分布をもった分離された一組のパ
ターン光束となり、公知の位相差検出法(ラインセンサ
アレイ23上の分離された一組のパターン光束につき各セ
ンサ要素の対応を順次変えてゆき出力差が最少となると
きの位相差を検出しこれが予め定まった値に一致するか
をみる方法)を用いて合焦状態に至らせしめる。
[発明の効果] 以上、本発明によれば操作にそれ程熟達していない人
でも周辺撮影時等に角膜で発生する乱視を補正して高画
質な眼底像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の図、 第2図は瞳共役絞りの図、 第3図は眼底共役絞りの図、 第4図(A),(B),(C)は合焦検知系の図、 第5図は円柱レンズの拡大図、 第6図は受光系の瞳共役プリズムの異なる実施例の図、 第7図は眼底共役な光検出器の異なる実施例の図、 第8図は2次元CCD上の光束像を示す図、 第9図(A)は眼底に投影する格子パターンの図、 第9図(B)は合焦検知系の図、 第10図は乱視発生手段の異なる実施例の図、 第11図はイメージローテータを用いた変形例の図、 図中 1は眼底照明光源 11,12は円柱レンズ 14は合焦レンズ 17はフイルム 21,22は瞳共役な分離プリズム 23,26はラインセンサアレイ 27は信号処理器 30は合焦光源 である。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検眼の屈折異常を補償して被検眼底を所
    定像面に結像させる合焦レンズを調節するに際し、前記
    所定像面と共役位置に設けられ眼底反射光を受光する光
    検出器の出力を用いる自動焦点眼底カメラにおいて、前
    記光検出器は少なくとも二経線方向の合焦状態を検出す
    る光検出器であり、更に被検眼前眼部と共学的共役に設
    けられる乱視補正手段と、前記光検出器の二経線方向の
    合焦状態が同じになるように前記乱視補正手段を駆動す
    るとともに、合焦状態を形成するように前記光検出器の
    前記二経線方向のうちに少なくとも一つの経線方向の出
    力に基づいて前記合焦レンズを駆動する駆動制御手段と
    を有することを特徴とする自動焦点眼底カメラ。
  2. 【請求項2】前記光検出器の出力を逐次検出して合焦状
    態へ移行させる請求項1の自動焦点眼底カメラ。
  3. 【請求項3】前記光検出器はセンサアレイであり、初期
    的な出力より予測して合焦状態へ移行させる請求項1の
    自動焦点眼底カメラ。
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