JP3672329B2

JP3672329B2 - 立体眼底カメラ

Info

Publication number: JP3672329B2
Application number: JP11405793A
Authority: JP
Inventors: 紹生楠城
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2020-07-20
Also published as: JPH06296588A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は立体眼底カメラに係り、特に立体眼底カメラのフォ−カスを検知する機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の眼底カメラは、観察系に配置された線状のレティクルと眼底の空中像とを重ね合わせ、その結像状態を観察することにより、フォーカス合わせを行っていた。
また、特公昭５３−４３２７７号公報等には、単眼視の眼底カメラにおいて、フォーカス合わせをするための指標投影系を照明光学系の光路から分岐された光路中に設けられている装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者では、観察者の視度がフォーカス位置に直接影響を与えるので、厳密にファインダの視度を観察者に合わせることが必要となり、正確なフォーカス合わせにはかなりの熟練が必要であるという欠点がある。
また、後者は単眼視の眼底カメラの場合であり、これを立体眼底カメラに応用して左右視差の異なった２つの画像を得ようとする場合、次のような問題がある。立体眼底カメラで眼底を撮影するときの２本の撮影光軸は、角膜や水晶体に対して異なった偏心状態にあることが多いので、後者の技術のままで立体眼底カメラの眼底像を得ることは困難であるという欠点がある。
本発明の目的は、フォーカス合わせが容易であり、しかも左右の眼底像のフォーカスをチェックし得ることができる立体眼底カメラを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の立体眼底カメラは、次のような特徴を持つ。
（１）被検眼眼底を照明する照明光学系と、被検眼眼底の反射光束を２孔絞り及び光束分離部材により左右の光束に分割し分割された左右の光束により眼底をそれぞれ撮影する観察撮影光学系と、該観察光学系のフォーカシングレンズの移動によって被検眼眼底にフォーカスを合わせる立体眼底カメラにおいて、眼底に投影されたフォーカス合わせ用指標の眼底反射光を左右の観察撮影光学系の各光路から取り出してそれぞれ検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果が所定の範囲で一致するときは一致したその最良フォーカス位置をフォーカスポイントとし、一致しないときは独立してそれぞれのフォーカスポイントを求めるフォーカス状態判定手段と、フォーカス位置が一致しないときはそれぞれのフォーカスポイントを表示する表示手段と、を設けたことを特徴とする。
【０００５】
（２）被検眼眼底を照明する照明光学系と、被検眼眼底の反射光束を２孔絞り及び光束分離部材により左右の光束に分割し分割された左右の光束により眼底をそれぞれ撮影する観察撮影光学系と、該観察光学系のフォーカシングレンズの移動によって被検眼眼底にフォーカスを合わせる立体眼底カメラにおいて、フォーカス合わせ用指標を眼底に投影する光学系であって、前記照明光学系の光路中に配置したビームスプリッタにより照明光学系と同軸とされる指標投影光学系と、眼底に投影されたフォーカス合わせ用指標の眼底反射光を左右の観察撮影光学系の各光路から取り出してそれぞれ検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果が所定の範囲で一致するときは一致したその最良フォーカス位置をフォーカシングレンズのフォーカスポイントとし、検出結果が所定の範囲で一致しないときは、前記光検出手段にて得られる左右光路の両検出結果を処理することによりフォーカシングレンズの共通のフォーカスポイントを定めるフォーカス状態判定手段と、フォーカス状態判定手段に基づいて定められたフォーカシングレンズのフォーカスポイントを表示し又はフォーカシングレンズをフォーカスポイントに移動するかいずれかの手段を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【実施例１】
以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。
［構成］
図１は本実施例の光学系を横から見たときの配置図の概略であり、照明光学系、撮影光学系、観察光学系を示し、図２は図１の光学系を上から見た図であリ、撮影光学系の共用部分と観察光学系を示す。
本実施例の装置の主要な光学系は、照明光学系、撮影光学系、観察光学系、フォ−カス検知光学系からなる。
【００１４】
（照明光学系）
１は観察用光源であるハロゲンランプ、２はコンデンサ−レンズ、３は撮影用光源であるキセノンフラッシュランプである。ハロゲンランプ１とキセノンフラッシュランプ３はコンデンサ−レンズ２を介して共役の位置にある。
４はビ−ムスプリッタ−、５はリレ−レンズ、６は開口絞りである。７は光路を変えるためのミラ−、８は照明系リレ−レンズ、９は中心部に黒点を有し有害光を除去するための標板、１０は指標投影系用ビ−ムスプリッタ、１１は照明系リレ−レンズ、１２は穴開きミラ−、１３は対物レンズ、１４は被検眼である。
開口絞り６は照明光束を制限するリング状のスリットであり、穴開きミラ−１２の近傍にスリットの中間像を形成し、穴開きミラ−１２の外周で反射した後、対物レンズ１３により角膜近傍にスリット像を形成し、被検眼１４の眼底を照明する。
【００１５】
（撮影光学系）
１３は対物レンズ、１５はステレオ用２孔絞りである。２孔絞り１５は被検眼瞳孔と対物レンズ１３を介して共役になるように配置され、眼底で反射された光束を二分する。１６，１７は光束分離プリズムで、光束分離プリズム１６は二分された光束の左右を入替え、光束分離プリズム１７は二分された光束を所定の間隔で平行にする。
１８はリレ−レンズ、１９はフォ−カシングレンズ、２０ははね上げミラ−、２１は結像レンズ、２２はフィルム面である。被検眼の眼底で反射した光束は対物レンズ１３によりＡ点で倒立の中間像を結んだ後、穴開きミラ−１２の開口部を通過し、２孔絞り１５、光束分離プリズム１６，１７を透過した後、リレ−レンズ１８、フォ−カシングレンズ１９、結像レンズ２１によりフィルム面２２に左右それぞれの眼底像を結像する。フォ−カシングレンズ１９は光軸方向を移動可能であり、被検眼の屈折力を調整しフィルム面２２に眼底像のフォーカスを合わせる。
はね上げミラ−２０は撮影光学系と観察光学系の光路を切替える。はね上げミラ−２０は、キセノンフラッシュランプ３の発光と同期して矢印方向にはね上げられ、眼底からの撮影光束はフィルム面に到達する。
【００１６】
（観察光学系）
観察光学系は撮影光学系の１３〜２０の光学系を共用する。
２３はミラ−、２４は観察系結像レンズ、２５は接眼レンズ、２６は撮影者である。
眼底で反射し対物レンズ１３〜フォ−カシングレンズ１９を透過した観察光束は、はね上げミラ−２０により反射されミラ−２３により光路を変更された後、観察系結像レンズ２４により、フィルム面と共役な位置であるＢ点に正立の眼底像を結像する。撮影者２６は接眼レンズ２５を介して被検眼の眼底像を観察する。
【００１７】
（フォ−カス検知光学系）
フォ−カス検知光学系は指標投影系と指標検出系から構成される。
イ．指標投影系
２７ａ，２７ｂは指標を投影する指標投影用光源、２８はフィルム面２２と共役な位置に配置されたピンホ−ルの指標、２９は指標２８を被検眼１４の眼底に投影するための補助レンズである。指標投影光学系は照明光学系の光路から分岐された光路に配置され、ビ−ムスプリッタ１０により照明光学系と同軸になる。
ビームスプリッタ１０により反射された指標投影光束は、補助レンズ２９及び照明系リレーレンズ１１により中間像をＡ点に作った後、対物レンズ１３により指標像を眼底に形成する。
【００１８】
ロ．指標検出系
指標検出光学系は左右の観察光学系から分岐された光路にそれぞれ配置されている。３１ａ，３１ｂは眼底に投影された指標を結像するための結像レンズ、３２ａ，３２ｂは二分割受光素子である。指標投影系により眼底に投影され、眼底で反射された指標光束は、対物レンズ１３により再びＡ点に中間像を結んだ後、穴開きミラ−１２の開口部を通り、２孔絞り１５により二分される。光束分離プリズム１６，１７ａ，ｂで分離された指標光束は、リレーレンズ１８ａ，ｂ、フォーカシングレンズ１９ａ，ｂ、観察系結像レンズ２４ａ，ｂによりそれぞれリレーされた後、ビームスプリッタ３０ａ，ｂで反射され、結像レンズ３１ａ，３１ｂにより二分割受光素子３２ａ，３２ｂの受光面上に結像する。受光素子３２ａ，ｂの信号は後述するように処理され、フォ−カス状態が検知される。その検出結果は観察光学系の可視ＬＥＤ３３ａ，３３ｂにより撮影者にそれぞれ報知される。
なお、指標投影用光源には赤外光光源、受光素子には赤外受光素子を用いることにより、被検眼の負担を軽減することができる。この場合照明系と同軸にするビ−ムスプリッタには赤外反射のコ−トのみを施すことによって、照明光の光量ダウンを避けることができる。この構成では眼底に投影される指標が撮影者に邪魔にならないという利点がある。
また、上記の例では二分割受光素子３２ａ，３２ｂにより光量バランスを検出しているが、指標の眼底でのボケ状態を検出しても良い。
【００１９】
［動作］
以上の構成の光学系を持つ装置において、次にその動作を説明する。
光学系本体はケ−シングに収められ、移動台に載置されている。移動台と共に摺動機構をなす固定台に固着されたアゴ台に被検者を固定し、観察用光源であるハロゲンランプ１を点灯し、被検眼を照明する。撮影者はジョイスティックを操作し、摺動機構を介し光学系を前後、左右、上下に動かし、照明系の開口絞り６の角膜上での像と被検眼の瞳孔が所定の位置関係になるようにアライメントする。このようにしてアライメントできると、眼底は照明光により照明される。
さらに検者は照明光によるフレアが左右の像に出ない状態にアライメントを微調節する。
【００２０】
眼底からの反射光は、対物レンズ１３を通過後、Ａ点に眼底の中間像を形成する。この眼底像は倒立像である。穴開きミラ−１２の開口部を通過した光束は、２孔絞り１５で左右２光束に分割される。分割された光束はＡ点後に左右反転しているので、２孔絞り１５の直後に配置された光束分離プリズム１６により、左右の光束をさらに入替えると共に分離する。分離した光束はプリズム１７ａ，１７ｂでそれぞれ反射した後、平行光束となり１対の結像レンズ系、即ち、リレ−レンズ１８ａ，１８ｂ、フォ−カシングレンズ１９ａ，１９ｂ、観察系結像レンズ２４ａ，２４ｂによりＢ点上に結像する。この眼底像は正立像である。撮影者は左右の接眼レンズ２５ａ，２５ｂによりこの像を観察することで、眼底の立体観察をすることができる。
【００２１】
被検眼の屈折異常に応じてＡ点は移動するので、撮影者はノブを回して最良なフォ−カスが得られる位置にフォ−カシングレンズ１９ａ，１９ｂを移動する。
ピンホールの指標２８、眼底、フィルム面２２（及び受光素子３２ａ，３２ｂの検出面）は互いに共役になるように配置され、また、フォ−カシングレンズ１９ａ，１９ｂの移動に連動して指標２８は光軸上を移動する。指標投影用光源２７ａ，２７ｂにより照明されたピンホールの指標２８の光束は被検眼眼底に対物レンズ等を介して投影されるが、被検眼に屈折異常がありフォ−カスがずれると、眼底に投影されたピンホ−ル像は２つに分離し、受光素子３２ａ，３２ｂ上のピンホ−ル像も２つに分離する（図３参照）。指標投影用光源２７ａ，２７ｂを交互に点灯した場合、受光素子３２ａ，３２ｂの各分割受光面Ａ，Ｂにおける光量バランスは崩れている。ピンホ−ル像が一致する位置では、受光面Ａ，Ｂ上の光量バランスは等しくなる。受光面Ａ，Ｂの光量信号は処理回路３４で比較され、比較信号はマイクロコンピュ−タ３５に入力される。マイクロコンピュ−タ３５は、光量バランスが所定の範囲で一致したときに、ＬＥＤ駆動回路３６ａ，３６ｂを駆動し、観察系内のＬＥＤ３３ａ，３３ｂを点灯させることにより、最良フォ−カス位置を撮影者に知らせる（図４参照）。
左右の撮影光軸が被検眼の角膜や水晶体に対して異なった偏心状態にあるときは、最良フォ−カス位置は左右の撮影光学系で異なる。したがって、撮影者は観察像とＬＥＤ３３ａ，３３ｂの状態を考慮して最も適切なフォ−カスが得られるようにフォ−カシングレンズ１９ａ，１９ｂを移動する。
【００２２】
アライメント及びフォーカス合わせが終了後撮影ボタンを押すと、撮影系内のはね上げミラ−２０がはね上がり、それに同期してキセノンフラッシュランプ３が発光する。キセノンフラッシュランプ３の撮影光により、眼底像がフィルム面に結像される。
【００２３】
以上のような動作は手動の部分を除き、装置内部のマイクロコンピュ−タにより制御される。このようにして撮影された眼底像は一対のステレオ画像である。なお、実施例１では左右の光学系についてそれぞれフォ−カス状態を検出し、その検出結果をＬＥＤ３３ａ，３３ｂによって別個独立して表示している。しかし、受光素子３２ａ，３２ｂの両信号を処理して１つのフォーカスポイントを決めて表示しても良い。フォーカスポイントの決定方法としては、信号レベルの高い方のフォーカスポイントを選択する等の方法を採用することができる。
また、上記実施例では光量バランスの一致したときのＬＥＤの点灯に代えて移動量等を表示してもよく、ファインダ観察に代えてＴＶモニタを利用するようにしてもよい。
【００２４】
【実施例２】
実施例２はフォ−カシングを自動化した装置である。光学系としては実施例１と同一のものが使用できるので、その説明は省略する。
図５はフォ−カシング動作の制御を示すブロック図であり、図４とほぼ同一のものには同一の符号を付している。
処理回路３４は受光素子３２ａ，３２ｂの信号を処理し、フォ−カスずれを検出する。その検出信号はマイクロコンピュ−タ３５に入力され、マイクロコンピュ−タ３５は、フォ−カスずれの検出信号により前記した１つのフォーカスポイントの決定方法を採用してフォーカスポイントを決定する。マイクロコンピュ−タ３５は、決定されたフォーカスポイントにしたがいレンズ駆動回路３７を介してパルスモ−タ３８を制御し、視標２８及びフォ−カシングレンズ１９ａ，１９ｂを移動する。フォ−カシング完了信号を受けて撮影スイッチ３９が撮影可能の状態となり撮影者が駆動できる。
なお、フォ−カシングの自動化においても、実施例１で説明したような種々の変容を採用することができる。また、実施例１でも採用し得るように、指標投影系を互いに独立して投影距離を変えることができる２系統の指標投影系で構成し、フォ−カシングレンズ１９ａ及び１９ｂのそれぞれの動作に各指標投影系の動作を連動させる構成を採用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の立体眼底カメラにおいては、左右適切な眼底像を得るためのフォーカス合わせが精度良くしかも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の装置の光学系を横から見たときの指標投影系を除いた配置図である。
【図２】実施例の装置の光学系を上から見たときの配置図である。
【図３】受光素子上の指標像の様子を示す図である。
【図４】実施例１の受光素子の信号の処理回路を示すブロック図である。
【図５】実施例２のフォ−カシング自動化における制御方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
１５２孔絞り
１６、１７ａ，ｂ光束分離プリズム
１９ａ，ｂフォ−カシングレンズ
２８ａ，ｂ指標
３０ビ−ムスプリッタ
３２ａ，ｂ受光素子
３８フォ−カシングレンズ駆動部

Claims

被検眼眼底を照明する照明光学系と、被検眼眼底の反射光束を２孔絞り及び光束分離部材により左右の光束に分割し分割された左右の光束により眼底をそれぞれ撮影する観察撮影光学系と、該観察光学系のフォーカシングレンズの移動によって被検眼眼底にフォーカスを合わせる立体眼底カメラにおいて、眼底に投影されたフォーカス合わせ用指標の眼底反射光を左右の観察撮影光学系の各光路から取り出してそれぞれ検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果が所定の範囲で一致するときは一致したその最良フォーカス位置をフォーカスポイントとし、一致しないときは独立してそれぞれのフォーカスポイントを求めるフォーカス状態判定手段と、フォーカス位置が一致しないときはそれぞれのフォーカスポイントを表示する表示手段と、を設けたことを特徴とする立体眼底カメラ。
被検眼眼底を照明する照明光学系と、被検眼眼底の反射光束を２孔絞り及び光束分離部材により左右の光束に分割し分割された左右の光束により眼底をそれぞれ撮影する観察撮影光学系と、該観察光学系のフォーカシングレンズの移動によって被検眼眼底にフォーカスを合わせる立体眼底カメラにおいて、フォーカス合わせ用指標を眼底に投影する光学系であって、前記照明光学系の光路中に配置したビームスプリッタにより照明光学系と同軸とされる指標投影光学系と、眼底に投影されたフォーカス合わせ用指標の眼底反射光を左右の観察撮影光学系の各光路から取り出してそれぞれ検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果が所定の範囲で一致するときは一致したその最良フォーカス位置をフォーカシングレンズのフォーカスポイントとし、検出結果が所定の範囲で一致しないときは、前記光検出手段にて得られる左右光路の両検出結果を処理することによりフォーカシングレンズの共通のフォーカスポイントを定めるフォーカス状態判定手段と、フォーカス状態判定手段に基づいて定められたフォーカシングレンズのフォーカスポイントを表示し又はフォーカシングレンズをフォーカスポイントに移動するかいずれかの手段を設けたことを特徴とする立体眼底カメラ。