JPH02268733A - 自動合焦機能を有する眼底カメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は５例えば被検眼の屈折異常等に起因する焦点ず
れを自動的に補正する自動合焦機能を有する眼底カメラ
に関するものである。

［従来の技術］ 従来の眼底カメラにおいては、被検眼の屈折異常等に起
因する撮影光学系の焦点ずれを自動的に補正する自動合
焦手段として、撮影光学系に連係して光軸の斜め方向か
ら眼底に輝線像を投影しその合焦位置からの偏位を眼底
像から検出してフィードバック制御する方法が知られて
いる。

一方、撮影時に白色光で眼底を照明する通常の方法の他
に、青色の励起光で照明し、この励起光により眼底血管
中のフレオレッセンΦすトリウム等の造影剤が発する緑
黄色の蛍光を捉える蛍光眼底撮影法や、無赤色フィルタ
を通した照明光により、血管のコントラストが良好な写
真を得るなどの特殊な撮影法が知られている。これらの
撮影法は眼底の照明光の波長帯域に制限を加えることに
より、特有の効果を得るものである。

［発明が解°決しようとする課題］ しかしながら、前述した従来の自動合焦眼底カメラでは
、上述の特殊撮影時における合焦精度については十分に
検討されておらず、特殊撮影を行おうとすると光学系の
色収差などの波長特性のために合焦位置がずれ、良好な
撮影が不可能となる欠点がある。

本発明の目的は、照明光の波長帯域に制限を加えた特殊
撮影を行う場合においても、自動合焦機構が適切に動作
する自動合焦機能を有する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］ 上記の目的を達成するために１本発明に係る自動合焦機
能を有する眼底カメラにおいては、被検眼の眼底を異な
る波長帯域の照明光を選択して照明可能な照明手段と、
眼底で反射される眼底像を撮影媒体に記録する撮影光学
系と、該撮影光学系の結像位置を変化させる合焦手段と
、眼底と前記撮影媒体とのピントのずれを光学的に検出
する合焦監視手段と、前記照明手段による照明光の波長
帯域の選択に対応して前記合焦監視手段の出力により前
記合焦手段を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
するものである。

［作用］ 上述の構成を有する自動合焦機能を有する眼底カメラで
は、特殊撮影時の照明光に対応して選択された制御手段
により、眼底における合焦位置のずれを補正する。

〔実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

第１図において、光軸Ａ上には被検眼Ｅの眼底Ｅｆ、瞳
孔Ｅｉが位置し、更に被検眼側Ｅから対物レンズ２、穴
あきミラー３．光軸Ａに沿って移動可能な合焦レンズ４
、波長分割プリズム５、バリアフィルタ６、結像レンズ
７、クイックリターンミラー８、シャッタ９．撮影フィ
ルム１０が順次に配列されて撮影光学系を構成している
。また、クイックリターンミラー８は観察時には光路内
に斜設され、撮影時には光路外に退去するようになって
いる。このクイックリターンミラー８によって折曲され
た光軸Ｂ上には、フィールドレンズ１１、光路偏向ミラ
ニ１２、接眼レンズ１３が配設されている。そして、ク
イックリターンミラー８、フィールドレンズ１１、光路
偏向ミラー１２、接眼レンズ１３はファインダ光学系を
構成している。

穴あきミラー３によって折曲される光軸Ｃ上には、リレ
ーレンズ１４、ミラー棒１５、リレーレンズ１６、小型
遮光板１７ａ、環状開口を有する遮光板１７ｂ、エキサ
イタフィルタ１８、光路偏向ミラー１９．赤外遮断フィ
ルタ２０、コンデ゛ンサレンズ２１．撮影用光源２２．
コンデンサレンズ２３、観察用光源２４、集光ミラー２
５が順次に配列されており、これらの各部材と穴あきミ
ラー３及び対物レンズ２によって照明光学系が構成され
ている。なお、ここで、赤外遮断フィルタ２０は第２図
に図示するように、可視域光は透過し、赤外域光は遮断
する特性を有している。そして、ミラー棒１５は光路Ｃ
上を矢印り方向に移動する支持部材２６により支持され
ていると共に。

図示しないソレノイドにより回動可能に設置され、ミラ
ー棒１５の先端の鏡面１５ａは光路Ｃに対して４５°の
角度で光軸Ｃと交差され、ソレノイドが動作すると鏡面
１５ａは光路外に退去するようになっている。鏡面１５
ａにより折曲される光軸Ｆ上には、投影レンズ２７．２
孔スリツト板２８、光路偏向ミラー２９．スリット板３
０、ダブルプリズムを中央に備えたスブリ−／　）プリ
ズム３１、コンデンサレンズ３２、視野制限マスク３３
、可視光及び赤外光を発する光源３４が順次に配列され
ている。２孔スリツト板２８は投影レンズ２７．リレー
レンズ１４．穴あきミラー３の鏡面、そして対物レンズ
２に関して瞳孔Ｅ１と共役であり、また２孔スリツト板
２８の２つの弧状スリッ）２８ａ、２８ｂは水平方向に
配置されている。スリット板３０は線状スリット３０ａ
を備えており、投影レンズ２７に関して鏡面１５ａと共
役に配置されていする。光軸Ｆ上に配設された各部材は
、支持部材２６に固着されて共に移動し、これらの各部
材とミラー棒１５．リレーレンズ１４、穴あきミラー３
、対物レゾズ２により輝線投影系が構成されている。

また、支持部材２６は連結アーム３５を介して合焦レン
ズ４と係合され、移動に際して合焦レンズ４と連動し、
かつ常にミラー棒１５の鏡面１５ａと撮影フィルム１０
が光学的に等価な関係を保持するようにされている。こ
こで、連結７−ム３５は略Ｖ字型とされ、その屈曲部に
設けられた揺動軸３５ａを中心に揺動可能であり、連結
アーム３５の両端部に設けられた長穴３５ｂ、３５ｃに
挿設されたビンを介して、それぞれ合焦レンズ４、支持
部材２６と連結されている。また、連結アーム３５には
駆動アーム３６が固着されており、駆動アーム３６の端
部に設けられた長穴３６ａには、駆動軸３７を中心に回
転可能な歯車３８から突設されたカムビン３８ａが係合
され、歯車３日が回転すると駆動アーム３６及び連結ア
ーム３５は揺動軸３５ａを中心に揺動し、合焦レンズ４
、支持部材２６を移動させるようになっている。また、
歯車３８には歯車３９．４０が噛合されており、歯車３
９はステッピングモー・り４１の回転軸に、歯車４０は
ポテンショメータ４２の回転軸にそれぞれ軸設されてい
る。また。

ステッピングモータ４１の入力及びボテンシ。

メータ４２の出力はコントローラ４３に接続されている
。

波長分割プリズム５は多層干渉薄膜が蒸着された反射面
を光軸Ａに対して４５°の角度となるように配置されて
おり、第３図にその特性を図示するように、可視域光は
透過し赤外域光を反射する。この波長分割プリズム５に
よって折曲される光！１１Ｇ上には、結像レンズ４４、
フィールドレンズ４５、及び光軸Ｇから等距離の２木の
開口を有するスリット板４６が配置され、更にスリット
板４６の開口を通る２木の光路上には、二次結像レンズ
４７ａ、４７ｂと位置センサ４８ａ、４８ｂがそれぞれ
配置されており、これらの位置センサ４８ａ、４８ｂの
出力はコントローラ４３に接続されている。なお、フィ
ールドレンズ４５は撮影フィルム１０と共役になってい
る。

ここで、バリアフィルタ６は第４図に特性を示すように
、緑黄色の蛍光のみを通過させる特性を有している。こ
のバリアフィルタ６が光路Ａ内に挿入されると閉路とな
るマイクロスイッチ４９が設けられており、その一端は
基準電位に接続され、他端はコントローラ４３に接続さ
れている。

また、エキサイタフィルタ１８は第５図に示すように、
蛍光物質の励起波長光のみを通過させる特性を有してい
る。

上述の構成において、観察時及び通常撮影時にはバリア
フィルタ６、エキサイタフィルタ１８及び鏡面１５ａを
光路外に退去させ、観察時には更にクイックリターンミ
ラー８を光路中に挿入すると共に、観察用光源２４を点
灯させる。一方、撮影時にはクイックリターンミラー８
を光軸Ａから退去させて撮影用光源２２を発光させる。

これらの光源２４．２２を発した光束は、コンデンサレ
ンズ２１．２３の作用で遮光板１７上に集光し、遮光板
１７ｂの開口を通過した光束はリレーレンズ１６．１４
及び対物レンズ２の作用で瞳孔Ｅｉ付近に結像した後に
眼底Ｅｆを照明する。なお、小型遮光板１７ａは照明光
の一部を遮光して、水晶体の眼底側面に影を作り、水晶
体による反射や散乱を除去する作用を行う。

対物レンズ２は照明された眼底Ｅｆの像を合焦レンズ４
の手前で一旦結像し、合焦レンズ４と結像レンズ７はこ
の中間像を撮影フィルム１０に再結像させる。これらに
より、観察時にはクイックリターンミラー８によって反
射された光束がフィールドレンズ１１の近傍に一旦結像
し、光路偏向ミラー３、接眼レンズ１４を介して検眼ｅ
により眼底像を目視でき、撮影時には光束はクイックリ
ターンミラー８及び開放されたシャッタ９を通り撮影フ
ィルムｌＯ上に結像することになる。

一方、自動合焦時には光源３４を点灯すると共に、鏡面
１５ａを光路中に挿入する。光源３４を発し視野制限マ
スク３３．コンデンサレンズ３２を通った光束は、スプ
リットプリズム３１で屈折分割作用を受け、線状スリッ
）３０ａの中央から２分割されて互いに逆方向に屈折さ
れ、それぞれ弧状スリッ）２８ａ又は２８ｂの何れか一
方を通過した後に、投影レンズ２７の作用で鏡面１５ａ
に線状スリット３０ａの像を結像し、鏡面１５ａで反射
されて再び２光束に分かれて、リレーレンズ１４、穴あ
きミラー３と対物レンズ２を経て被検眼Ｅに入射し、逆
勾配の斜光束としてそれぞれスリットの半分の輝線像を
眼底Ｅｆ又はその前後に投影する。即ち、斜光束の焦点
位置と眼底Ｅｆが一致すれば輝線像は整列するのに対し
、一致しない場合には互いに交差するような形態となる
２つの斜光束の交差位置の前又は後で眼底Ｅｆが光束を
遮断するために、眼底Ｅｆ上に映る輝線像は互いに分離
すると共に若干ぼけていることになる。従って、焦点位
置を変えれば輝線像は互いに近付き或いは遠去かるわけ
で、輝線を整列させれば焦点位置と眼底Ｅｒを一致させ
たことになる。

眼底Ｅｆに投影された輝線の反射光のうち、近赤外光成
分は対物レンズ２、合焦レンズ４を介して波長分割プリ
ズム５により反射され、結像レンズ４４により一旦結像
される。この中間像はフィールドレンズ４５．スリット
板４６、二次結像レンズ４７ａ、４７ｂの作用により、
第６図に示すように位置センサ４８ａ、４８ｂ上に再結
像される。ただし、第６図では対物レンズ２１合焦レン
ズ４．波長分割プリズム５及び結像レンズ４４を１枚の
等価レンズＬにより略示している。そして、第６図（ａ
）は合焦状態、（ｂ）は前ピント状態、（ｃ）は後ピン
ト状態を示しており、位置センサ４８ａ、４８ｂ上の輝
線像は、（ａ）　、　（ｂ）（Ｃ）のピント状態によっ
てその像間隔ｄが異なっている。コントローラ４３では
この間隔ｄと合焦時における基準像間隔ｄＯとの差を計
算し、この差をなくすように５合焦レンズ４及び支持部
材２６を移動させるようなステッピングモータ４１の回
転信号を発生し、これにより自動的に焦点を合致させる
ことができる。

一方、特殊撮影時には光路中にバリアフィルタ６、エキ
サイタフィルタ１８を挿入するが、この眼底カメラが広
角の結像レンズを備えている場合には、第７図（ａ）に
示すような球面収差を有しているものとすると、デフォ
ーカスＭＴＦ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆｅ
ｒ　ｆｕｎｃ目ｏｎ）特性は第７図（ｂ）に示すように
なり、特殊撮影時の焦点位置ＦＬは白色光を用いた通常
の撮影時の焦点位置ｃｏとは異なる。なお、第７図（ａ
）において、ｄ、Ｆ、Ｃはそれぞれｄ線、Ｆ線、Ｃ線の
球面収差であり、（ｂ）においてＷは白色光のＭＴＦ特
性、Ｄはｄ線のＭＴＦ特性を示している０本実施例にお
いては、バリアフィルタ６が光路中に挿入されるとマイ
クロスイッチ４９が閉じ、コントローラ４３がこれを検
知すると、前述の基準像間隔をｄＯから第７図（ｂ）の
合焦位置の差に応じて予め定められた値に変更し、通常
の撮影時と同様に位置センサ４８ａ、４８ｂ上の輝線像
の間隔を予め定められたこの値に等しくなるようにステ
ッピングモータ４１を回転することにより、特殊撮影時
においても適切な合焦状態を得ることができる。また、
２種以上の特殊撮影法を用いる場合にも、それに対応し
て選択可能な複数の基準像間隔を用意しておけば同様の
ことが可能である。

また、撮影倍率を変えるために波長分割プリズム５を焦
点距離の異なる挟角の変倍レンズに代えるような場合に
は、光学系の球面収差は例えば第７図（Ｃ）に示すよう
になる。このときのデフォーカスＭＴＦ特性は第７図（
ｄ）により表され、同じ種類の特殊撮影時においても、
通常撮影時からの合焦位置の補正量が倍率によって異な
ることになる。このような場合には、変倍レンズの種類
にも対応した複数の基準像間隔を設けておけばよい。

上述の実施例では、選択された撮影方法を検知する手段
として、バリアフィルタ６の挿脱を検出する方法を採っ
ているが、フィルタの電動挿入機構が付加された眼底カ
メラでは、バリアフィルタ６の挿入指示信号を用いて行
ってもよいし、実際の観察光束の波長を検出することに
よってもよい、更に、３種以上の特殊撮影方法に対して
は。

同様の検出手段を並列に併せ持たせることができる。

［発明の効−果］ 以上説明したように本発明に係る自動合焦機能を有する
眼底カメラは、撮影方法の選択に応じて合焦補正手段が
合焦位置のずれを適切に補正するので、特有の波長帯域
の照明光を用いた特殊撮影時においても、鮮明な眼底写
真を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る自動合焦機能を有する眼底カメラの
実施例を示し、第１図は構成図、第２図は照明系のフィ
ルタの特性図、第３図は波長分割プリズムの特性図、第
４図はバリアフィルタの特性図、第５図はエキサイタフ
ィルタの特性図、第６図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ
）は合焦測距系の原理図、第７図（ａ）は広角の結像レ
ンズを用いた場合の撮影系の球面収差図、（ｂ）は広角
の結像レンズを用いた場合の撮影系のデフォーカスＭＴ
Ｆ特性図、（ｃ）は挟角の結像レンズを用いた場合の撮
影系の球面収差図、（ｄ）は挟角の結像レンズを用いた
場合の撮影系のデフォーカスＭＴＦ特性図である。 符号２は対物レンズ、４は合焦レンズ、５は波長分割プ
リズム、６はバリアフィルタ、７は結像レンズ、１０は
撮影フィルム、１５はミラー棒、１８はエキサイタフィ
ルタ、２６は支持部材、２８は２孔スリツト板、３０は
スリット板、３５は連結アーム、３８．３９．４０は歯
車、４１はステッピングモータ、４３はコントローラ、
４４は結像レンズ、４７ａ、４７ｂは二次結像レンズ、
４８ａ、４８ｂは位置センサ、４９はマイクロスイッチ
である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 １７４１図 第２図 第６図 第７図 （Ｃ１） （ｂ） （Ｃ） 艶７Ｗ （ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被検眼の眼底を異なる波長帯域の照明光を選択して
   照明可能な照明手段と、眼底で反射される眼底像を撮影
   媒体に記録する撮影光学系と、該撮影光学系の結像位置
   を変化させる合焦手段と、眼底と前記撮影媒体とのピン
   トのずれを光学的に検出する合焦監視手段と、前記照明
   手段による照明光の波長帯域の選択に対応して前記合焦
   監視手段の出力により前記合焦手段を制御する制御手段
   とを備えたことを特徴とする自動合焦機能を有する眼底
   カメラ。