JPS58127629A - 眼科器械の自動合焦装置 - Google Patents

眼科器械の自動合焦装置

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JPS58127629A
JPS58127629A JP57009705A JP970582A JPS58127629A JP S58127629 A JPS58127629 A JP S58127629A JP 57009705 A JP57009705 A JP 57009705A JP 970582 A JP970582 A JP 970582A JP S58127629 A JPS58127629 A JP S58127629A
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磯野 勝
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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】 眼科器械の自動合焦装置として種々の方式が提案されて
いるが、その1つとして出願人は被検眼眼底に投影され
た少なくとも3本の指標の指標像間隔を用いて合焦を行
なう装置を特願昭J′ぶ一//Irタv号として既に出
願している。本装置において、被検眼眼底に指標を投影
した場合、被検眼眼底による指標像のにじみや投影指標
像のぼけ等により指標像が不鮮明となる。そのため、指
標像がある程度接近してくるとλつの指標が互いに分離
できなくなり、その指標像の間隔が検出できず、投影指
標像の間隔によって自動合焦な行なう眼科器械の自動合
焦装置はその合焦可能な範囲は狭く限られるという問題
があった。
さらに、一般に、自動合焦装置は測定が終了すると基準
位置(被検者がo Dptrの場合の合焦位置)へ合焦
レンズを移動させて置くため、被検者が強度の近視又は
遠視の鵠合には、上述した理由から装置が作動しない不
都合があった。
本発明は、上記した合焦可能範囲を簡単な構成で拡大す
る眼科器械の自動合焦装Wを提供することを目的とする
ものであって、その特徴とするところは、被検眼眼底に
少なくとも3本の指標を投影する手段と、前記眼底に投
影された少なくとも3本の指標像を検+Hする指標検出
手段と、前記指標検出手段の出力から、指標像間の間隔
を検出する間隔検出手段と、同じく前記指標検出手段の
出力から指標像の幅を検出する幅検出手段とからなり、
前記間隔検出手段の出力と前記幅検出手段の出力とによ
って自動合焦を行なうことである。
以下本発明の実施例を図にもとづいて説明する。
捷ず第1図において、撮影光学系は、被検眼Eに対して
配置される対物レンズ1、該対物レンズ1に対し被検眼
のlli! E 、と共役の位置付近に置かれた絞り2
、合焦用レンズ3、結像レンズ4およびフィルムからな
り、合焦用レンズ3と結像レンズ4の間はアフォーカル
光学系である。フィルム5の前方に設けられた斜設反射
鏡22、核皮射鏡220反射光路上に設けられたフィー
ルドレンズ23、反射鏡24および結像レンズ25によ
り撮像管26の光電面に結像する。撮像管26からの信
号はモニターテレビ2Tに送られ、ブラウン管の画面に
画像を形成する。
照明光学系は、絞り2の前方において撮影光学系の光路
中に挿入された斜設孔あきミラー6、該孔あきミラー6
の反射光路に設けられたリレーレンズ7、集光レンズ9
、リング状スリット10、撮影用光源となる閃光管11
、防熱フィルター12 、 i光レンズ13および普通
照明用光源14からなり、光源14からの照明光は孔あ
きミラー6の反射面にリンク状に当って反射され、対物
レンズ1夕通って眼底ERを照明する。
眼底写真撮影のためのピント合わせ用の指標投影系は、
絞り2の後方において撮影光学系の光路に設けられた斜
設反射鏡15、反射鏡16、リレーレンズ17、スリッ
ト状指標18、該指標18に密着して配置された偏角プ
リズム19、集光レンズ20および光源21からなる。
光源21からの光は、集光レンズ20を通りスリット状
指標1Bを照明する。スリット状指標18は第1図(a
)K示すように、YY’軸上に設けられたスリット状指
標18a、1 ad、及び18a(18d)と平行でX
X’軸方向の両側に同−距離離して設けられたスリット
状指標18b、18cを有する。
スリット状指標18a、181)、18c、18dには
夫々偏角プリズム19a、19b、19c、19dが密
着l−て配置されている。偏角プリズム19a、19t
)、19c、19dは、第1図(b)に示すように、X
X’軸を含む面内のa’ * b’ 、c’、d′ の
方向に偏角を与えるものである。このスリット透過光ハ
、リレーレンズ11、反射鏡16.15、絞り2および
孔あきミラー6の孔部な通って、レンズ3.4に対しフ
ィルム5と共役な位置Fに一旦結像し、対物レンズ1を
通して被検眼Eに入射する。
上述のように偏角プリズム19によって二方向に分けら
れ光軸に対し対称に投影されるスリット透過光を対物レ
ンズ1に向けて反射するために、撮影光学系の光路に配
置された反射鏡15げ、第3図に示すように、光軸の両
側圧対称に配置された2個の反射部15a、15bから
なる。このため、反射鏡15は、眼底ERにより反射さ
れ、フィルム5に向う撮影系有効光束に対し何ら障害と
はならない。絞り2も、撮影光学系の光軸に沿った撮影
用光束と、スリット透過光束とを通過させるため、中央
の撮影光束用絞り孔2aとその両側のスリット透過光束
用絞り孔2b、2Cとを有する。さらに、孔あきミラー
6も、スリット透過光を通過させ得るように両側に張出
し部を備えた孔を有する。
眼底ERに投影されるスリット指標像のコントラストを
高めるためKは、その投影領域において背景照明を遮光
することが望オしい。この目的で、本例においては、照
明系の眼底ERと共役な位置に指標像を覆いえる大きさ
の遮光板8が出し入れ自在に設けである。
第1図および第2図に示す光学系においては、合焦レン
ズ3と指[投影系のリレーレンズ1T、スリット指標1
8、偏角プリズム19、集光レンズ20および光源21
を一体として光軸方向圧動かしてピント合わせを行ない
、眼底ER上に結像したスリット指標像の状態により、
フィルム5上のピント状態を知ることができる。
以上述べた構成をとることにより、モニターテレビ2γ
には、第≠図に示すように、眼底像に重ねて次に説明す
る指標像が写し出される。すなわち、被検眼眼底上が合
焦状態となっているときは、第5図63)に示すよって
、モニターテレビ2T上に眼底像に市ねてスリット状指
標像18a’、18b’、180′が等間隔で配列され
て現われる。被検眼眼底上がわずかに合焦状態からずれ
た場合には、第5図(b)又は(C)のようにスリット
状指標像188′とtab’の間隔1.とスリット状指
標像188′と18C′の間隔t2とが等しくなくなり
、一方が挟まり、他方は拡がっている。さらに被検眼眼
底上の非合焦状態が著しくなると第5図(d)又は(e
)のようにスリット状指標像188′はスリット状指標
像18b′又は180′と隣接して幅の大きな指標像と
してモニターテレビ27上に現われる。そ[y ”(、
以上述べた1、 、 11Iを電気的に検出1−1その
(tt −t2  )のIF負に工って合焦レンズ3の
移動方向を決め、t、−t2の時に合焦状態であること
ケ検知する。本実施例では、さら罠、目視によっても合
焦状態を検知することができる。すなわちスリット状祝
標像188′と18d′とが同一直線上にあれば合焦し
ている。従って上記合焦状態自動検出装置kに頼るだけ
でなく、検者が目視により合焦状態を確認することがで
きるから、合焦状態自動検出装置の故障等により再撮影
を要するようになることを防ぐことができる。
上記’1 、’1を検出する方法としては、微小面積の
受光面を有するフォトダイオードアレイ、又は電荷結合
素子のアレイ上に指標像を形成しその素子群の信号に指
標像位置を求める方法、及びスリット状指標像の形成す
る位置で、後方に光電検出器を配置したスリット状絞り
を走査して、その光電検出器の信号により指標像位置を
検出する方法がある。本実施例では、テレビ映像走査信
号を用いて指標像位置を検出し、自動合焦な行なう方法
例ついて述べる。
以下その電気的検出について説明を行なう。第6図(a
)、第7図(a)において、モニターテレビ上での指標
像および映像信号抽出のタイミングを示す。
すなわち垂直同期信号から時間t1だけたったn番目の
走査信号を抽出し、そのn番目の水平同期信号から時間
t、遅ハた時間から時間t3だけ信号を抽出し、その電
気信号により指標像の位置を検出しようとするものであ
る。モニターテレビからの信号により自動合焦な行なう
信号処理等のブロックダイアグラムを示す第1図、及び
各信号波形を示す第り図において、複合電気信号は、水
平垂直同期信号と映像信号とに分離される。さらに水平
・垂直同期信号は、水平同期信号と垂直同期信号とに分
離されて計数回路100に入力される。
計数回路10口ば、水平同期信号をn個計数することに
より、垂直同期信号から時間t1だけ遅れたn番目の走
査信号を選択しパルスを発生させる。
このタイミングによりワンショットマルチClN01、
ワンショットマルチ(2) 102は信号215.21
6乞発生させる。垂直同期信号は/フィールド毎に計数
回路100ケリセツトする。すなわちワンショットマル
チ(2) 102はn番目の走査信号から時間t2だけ
遅れて時間t3のパルス幅をもつゲート信号216を発
生するものである。一方映像信号214は比較回路10
4によりH,Lのλ値信号圧変換されてゲート回路10
6に入力され、ゲート信号216によりn番目の走査線
においてλ値信号に賢換されたλ値化映像信号217が
抽出される。301はタイミング信号発生回路であり、
タイミング信号218および220.222.224.
226.228を発生する。タイミング信号218は電
圧発生回路302に、タイミング信号220.222.
224,226.228はそれぞれサンプルホールド回
路303ないし307に供給される。電圧発生回路30
2は直線性のよい電圧219を発生する。サンプルホー
ルド回路303ないし307は前記タイミング信号によ
り電圧219を夫々221,223,225.227.
229としてホールドされそれぞれのH期間の走査に要
する嵐気駄の電圧を得る。これらのサンプルホールド回
路303ないし306はそれぞれ指標像幅検出回路33
0に入力されている。上記ワンショットマルチ+2) 
102及びゲート回路106の出力は指標像本数計数回
路310に入力されている。
指標像本数計数回路310はワンショットマルチ(2)
の出力パルスの間、ゲート回路106の出力パルス数(
指標像本数)の割数するものであり、その計数値がその
パルス数すなわち指標像本数が所定本数(この場合3本
)である場合には、回路選択用タイミング信号発生回路
309に動作信号を出力し、計数値が所定本数でない場
合には、指標像幅比較回路330に動作信号を出力する
次に、眼底における指標像状態が第1図(11)又は(
C)のように、3つに分離して現れる場合を説明する。
回路選択用タイミング(M号発生回路309は指標像本
数計数回路310からの動作信号によってサンプルホー
ルド回路303ないし306にホールドされた電圧はA
/D  f換器30Bでテジタル化され置数器311 
(A)〜(E)に記憶される。演算回路320は置数器
(A)〜(E)のデータを取り込み、3つのスリット状
指標像の左右の間隔tl、t、をもとめ、両間隔が等し
くなる壕でサーボ系321に移動−針及び移動方向の信
号を与えるものである。
置数器(A)〜伯)に記憶されたデジタルtを夫々a、
b、c、d、eとすると、第1図における1、はめられ
、tlは で求められる。Δ1−1.−1.が移動量、zt−tl
の符号が移動方向の信号を与えるものである。サーボ系
321は合焦レンズ3と指標投影系のリレーレンズ1γ
、スリット指標1B、偏角プリズム19、集光し/ズ2
0および光源21を1体として光軸方向に動かすもので
あり、眼底にスリット像指標を合焦させることにより、
フィルム5上の眼底のピント合わせな自動的に行なうこ
とができる。
次に、眼底の指4Ii像が第1図(d)又は(e)に示
すように合焦状態から著しくずれており、スリット状指
標像188′とスリット状指標像18b′又は180′
とが接触しλつの指標像と判別ができない場合を説明す
る。この場合の指標像および映倫信号抽出のタイミング
は第を図(b)及び第7図(b)に示す通りである。映
倫信号414は、第10図に示すように比較回路104
により、H,Lのλ値化信号に変換されてゲート回路1
06に入力され、ゲート信号216によl)n番目の走
査線においてλ値化映像信号417が抽出される。指標
像本数計数回路310は、λ値化映像信号417の指標
像本数を計数して所定本数より1本少ない1本を検出し
た場合指標像幅比較回路330に動作信号を出力する。
指41!像幅比較回路330け、上記動作信号が入力さ
れるとサンプルホールド回路303ないし306の出力
から指標像幅を検出し、λ値化映像信号のパルス幅a′
と(a′−b′)とを算定し7て両者を比較する。a′
と(C/、、−b/)  との差が所定!工す大きいと
き、指標像は第1図(d)又は(θ)に示すように隣接
したために分離することができないものと判断し、方向
判別回路334にa′−(a′−b′)の値を出力する
。また、λ値化映像信号のパルス幅a′と(c’ −b
’ l  とを算定して両者を比較1−1a′と(c’
 −b’ )  との差が所定量より小さいときには指
標像幅比較回路330は方向判別回路334に何らの出
力も出力しない。
方向判別回路334は、指標像幅比較回路332の出力
であるaL  (C’−b’)の符号を判別してサーボ
系3210制御方向を決定して制御信号を出力する。こ
の制御(1号によってサーボ系は合焦レンズを所定の方
向に移動させ、これにより指標像は3つに分離すること
となり、その後は3本の指標像間隔によって合焦を行な
うこととなる。
上記したようにλつの指標像が接近してλつの指標像の
信号が分離して検出されない場合ではなく、何らかの原
因で指標像が検出できなかった場合には、指標像幅比較
回路330は方向弁別回路334に出力しないため、サ
ーボ系321は動作せず、無用のサーボによって合焦レ
ンズ3及び指標投影系のリレーレンズ11等が移動する
不都合は生じない。
本発明は以上のように構成されるから、被検眼眼底にお
いて互に交差したスリット状指標像がそれぞれ重ね合わ
ない範囲だけでなく、スリット状指標r象が重ね合った
範囲においても自動合焦装置が作動し、核作動範囲が広
い利点を有する。
【図面の簡単な説明】
1凶面は実施例を示し、第1図は眼底カメラの光学区、
第1図(a)はスリット状指標の斜視図、第1図(1)
)はスリット状指標の断面図、第3図は指標投影系の光
学図、第V図は眼底像の図、第1図は眼底付近の光束図
、第を図は合焦状態とスリット状指標像との関係の説明
図、第7図はモニターテレビ上での映像信号抽出の夕・
fミング説明図、千呻−−5第B図は自動合焦装置lの フローチャート、第2 図及び第1を図は第S図のフロ
ーチャートの波形図である。 1・・・・・・対物レンズ 3・・・・・・合焦用レンズ 18・・・・・・スリット状指標 19・・・・・・偏角プリズム 26・・・・・・撮像管 104・・・・・・比較回路 106・・・・・・ゲート回路 310・・・・・・指標像本数計数回路321・・・・
・・サーボ系 330・・・・・・指標像幅検出(ロ)路332・・・
・・・幅値比較回路 334・・・・・・方向判別回路 特許出願人  東京光学機械株式会社 □ 第2図(Q) Y ↑ t42図(b) (b)            ((1)(c)(e) 第6図(0) 第6図(b) ― 水4x戸ゴ臭Hイ宮牙4 第7図(a) 第7図(b) 月コロ1日1只日イ呂δ        n ふ+12
にン→31=J冥Plイ呂方第9図 217 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検眼眼底に少なくとも3本の指標を投影する手
    段と、前記眼底に投影された少なくとも3本の指標像を
    検出する指標検出手段と、前記指標検出手段の出力から
    指標像の間隔を検出する間隔検出手段と、同じく前記指
    標検出手段の出力から指標像の幅を検出する幅検出手段
    とからなり、前記間隔検出手段の出力と前記幅検出手段
    の出力とによって自動合焦な行なうことを特徴とする眼
    科器械の自動合焦装置。
JP57009705A 1981-04-24 1982-01-25 眼科器械の自動合焦装置 Granted JPS58127629A (ja)

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JP57009705A JPS58127629A (ja) 1982-01-25 1982-01-25 眼科器械の自動合焦装置
US06/370,491 US4469416A (en) 1981-04-24 1982-04-21 Automatic focusing means for an ophthalmoscopic instrument
DE19823215483 DE3215483A1 (de) 1981-04-24 1982-04-26 Augenuntersuchungsinstrument

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647001A (ja) * 1992-07-31 1994-02-22 Nidek Co Ltd 眼科装置
WO1995023550A1 (fr) * 1994-03-01 1995-09-08 Tomey Corporation Appareil d'observation du globe oculaire
JP2014121521A (ja) * 2012-11-26 2014-07-03 Canon Inc 眼科装置及び眼科装置の制御方法

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