JPS58159724A - 眼科検査装置 - Google Patents

眼科検査装置

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JPS58159724A
JPS58159724A JP57043838A JP4383882A JPS58159724A JP S58159724 A JPS58159724 A JP S58159724A JP 57043838 A JP57043838 A JP 57043838A JP 4383882 A JP4383882 A JP 4383882A JP S58159724 A JPS58159724 A JP S58159724A
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JP
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light
conversion means
signal
optical system
image
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JP57043838A
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純一 高橋
勇二 伊藤
敏夫 坂根
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Canon Inc
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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】 本発明は眼科検査機器に関し、殊に自動的な焦点調整の
可能な眼底カメラに適する。
従来、眼底カメラや検眼鏡の焦点調節は観察者が観察用
接眼レンズをのぞきながら対物レンズ後方に配置せられ
る撮影レンズを微動調節することで実施していた。しか
しながらこの方法では、精度上かなりのバラツキを生じ
又、集団検診などでは観察者を疲労させる原因の一つで
あった。更に散瞳剤を用いずに眼底を観察するために!
ll底引明光して赤外線を用いることが行なわれている
が、この場合赤外線偉を可視偉に変換する必要があるた
めコントラストが低下し焦点調整はし難くなる。これら
の点に対処するため、焦点調節用指標像を眼底へ投影す
る装置が組み込まれている。
一般に、眼底撮影は瞳位置合せく光軸合せ)、作動距離
合せ、焦点合せ、視線透導その他と操作が煩緒である為
、撮影には慣れを要する。従って焦点合せだけでも自動
化されれば、検者(撮影者)は他の操作に意識を集中で
きるから、良好な画質の写真を得るために都合が良く、
従って自動焦点合わせの提案が種々なされている。
一方、am撮影の一種として螢光撮影が実施されている
が、これは青色系の光で眼底を照明して眼底の血管を流
れる螢光物質を励起し、発生した螢光光を撮影する方法
である。そしてこの際、螢光剤が眼内血管を通過する短
い時間内に多数枚を撮影しなけれにならず、また撮影視
野を変える度毎に焦点を取り直さなければ力ら利である
本発明の目的は、装置の焦点調整状態を検出し得る新規
な構成を提供することにあり、特に固体撮像素子の発達
を考慮して固体撮像素子で有効に検出できる様な構成を
含む。
以下、図面を参照して一実施例を説明する。
第1図で、Eは被検眼、Efはその眼底を示す。
11は対物レンズで、眼底のglPを形成する機能を持
つ。12は有孔鏡で、照明光を撮影光路へ導光する。D
は撮影紋りである。13mは負のフォーカシングレンズ
で光軸方向へ移動可能である。13bは再結像レンズで
、対物レンズ11による儂を再結像する。14は感光フ
ィルムで、画面上に配置される。Sはシャッターである
以上11乃至14の部材が撮影系を構成する。
次に15&はクイックリターンミラーで、第3図に特性
を描く様に可視域の波長光を反射し、  −赤外域の波
長光を透過する多層干渉薄膜鏡である。ミラー15aは
全面が多層千湊薄膜鋼であっても良いし、光軸近傍を多
層干門〜鏡にし、八 周縁部を普通の全部反射の鐘にしても良い015bは副
鏡で、入射光を全部反射するものとし、クイックリター
ンミラーの中央に蝶番を介して斜設する。16は光路折
曲鏡、17けアイピースで、ミラー15aと光路折曲鏡
16そしてアイピース17はファインダーを構成する。
Sはアイピースジャツタ−で、撮影中に逆光が侵入する
のを幼ぐためのものであり、シャッターSの開放に先立
って閉鎖する様に連動する。
次に20と21はそれぞれリレーレンズ、22は光路折
曲縫、23はリング状スリットを有するマスク、24と
25はそれぞれコンデンサーレンズ、25はストロボ官
、27けノ10ゲン球である。以上21乃至270部材
と対物レンズ11は照明系を構成し、ノ・ロゲン球27
とストo ホ9i 25 Bコンデンサーレンズ25.
26の作用でマスク23上に結像し、マスク23のスリ
ットを発した光束°はリレーレンズ20と21の作用で
有孔鏡12上に結偉した後、対物レンズ11によって被
検眼Eの瞳孔上に結偉し、眼底を一様に照明する。
更に副*15bの下方に在るBSは光路分割器で、光路
を分割するとともに光路差を生じさせる機能を持つ。3
0は、像のコントラストを検出する受光ユニットで、第
3図に描く様に2本の自己走査型−次元固体撮像素子の
如きアレイ型光電変換器(以下、光電変換器と呼ぶ)が
設定されている。これら充電変換器30mと30bは赤
外域に感度を持ち、また光路分割器の背後に配置される
ことで、画面と等価な面の前後に配置されたことに相当
し、共通の7オ一カシング手段によって眸価な面とフィ
ルムは同時に眼底と共役になる。31&と31bはカマ
ポコ状のシリンドリカルレンズで紋jDを光電変換器上
に結像する様なパワーを持ち、光束を有効に集める機能
を持つ。
38は信号処理回路で、受光ユニット30の出力信号を
処理し、駆動モータMを駆動する機能を持つ。この処理
回路38の詳しい説明は後述する。また駆動モータMは
ラック・ビニオン機構等を介してフォーカシングレンズ
13aを光軸方向へ移送する。37dけ表示器で、例え
ば発光ダイオードの配列あるいは液晶板を使用するもの
とし、清面と等価な位置に設ける。
一方、Fはフィルターで、ストロボ管25とハロゲン球
270間に配するものとし、第4゛図に示す特性を持つ
。即ち、可視域の波長光に対して赤外域の波長光の透過
率が大きくなっている。これは光電変換器のSN比を向
上させるためにハロゲン球27の光量を増大させた時に
、そのままでは被検者がまぶしくて苦痛を感じるのを防
ぎ且つ検出光量を減らさないためである。
WKExはエキサイタ−で、後で触れる螢光撮影の際に
光路中へ挿入するものとし、普通撮影のときは同じ光路
長の透光板(不図示)を替りに挿入する。エキサイタ−
Exの特性は第5図忙示す通りで、可視域内の480m
μ付近の狭A波長域光を透過させるとともに赤外域の波
長光を透過させる。またBa #iバリヤーフィルタ自
在に配置するものとし、第6図に示す特性を持つ。そし
てここに示す特性のバリヤーフィルターは通常使用する
本のであるが、第7図に示す様に赤外域の波長光を透過
させるフィルターを多層干渉薄膜で形成すれば、撮影系
の紋すD以降の光路中のどこKf#いても良く、紋りD
K近接したBa’の位置に置けば直径の小さなもので、
済む。
なお、クイックリターンミラー15a1フイルム14、
アイピース17、受光ユニッ)30等の部材は、装置鏝
体ハウジング(不図示)に着脱自在の暗箱ハウジングH
中に設電されており両ハウジングはコネクターCで結合
される。
以下、普通撮影について説明する。まず、ハロゲン球2
7、処理回路38等へ給電すると、ハロゲン球27を発
した光の内、可視域の波長光はフィルターFで減少され
、赤外光とともに4照明光路を通って眼底Efを照明す
る。眼底Efで拡散反射された光は対物レンズIIKよ
って−g儂Pを形成し、紋りDを通過した後、フォーカ
シングレンズ13aで屈折され、再結像レンズ13bで
結儂作用を受ける。クイックリターンミラー15aへ入
射した光の内、可視域の波長光はそこで反射した後、鏡
16で反射して光路を転じ、アイピース17を透して観
察される。他方、クイックリターンミラー15aを通過
した光即ち赤外光は副*15bで全部反射し、光路分割
器BSへ入射して2つの光路に分割されて、各充電変換
器30mと30bへ入射する。
その際、光電変換器30aと30b上には眼底の例えば
血管の像が鮮明に、もしくはほけて形成されるが、処理
回路38は光電変換器30aと30bが検知するコント
ラストに応じた信号を読み、出し、その信号に後述の電
気的処理を施して眼底像面がフィルム相当面に正確に一
致しているかどうかて合焦か前ビンか後ビンかを判別す
る。そして合焦以外の時はフォーカシングレンズ13a
を移動すべき方向を判断し、駆動モータMを駆動して2
つの光電変換器30mと30b上のコントラストが等し
くなるまでフォーカシングレンズ131 を移動する。
同時に表示器37dの例えば発光ダイオードは所定状態
に点燈するから、操作者は撮影系の合焦状態を確認でき
る。
他方、螢光撮影の際にはエキサイタ−Exとバリヤーフ
ィルターBaを光路の所定箇所に挿入して撮影を開始す
るが、エキサイタ−Exが前述した透過特性を持ち、ま
たバリヤーフィルターBaは受光ユニットへ入射する赤
外光を連断することはないから、普通撮影の時と同様に
光電変換器30aと30bは眼底像のコントラストを検
知することができる。
以上の過程で撮影系の焦点が眼底Efに合ったならば、
不図示のレリーズスイッチを投入し、ハロゲン球27を
消灯させるとともにクイックリターンミラー15aと副
鏡15bを一体的に撮影光路外へ退去させ、アイピース
シャッターSを閉じた後で、シャッターSを開放してフ
ィルム14を露光する。
第8図は電気信号処理系の実施例を示す。
30&と30bは前述した光電変換器で、3゜aけフィ
ルム面等価位置より微小量前方に配置し、30bは同じ
微小量後方に配置する。101と102Fi遅延回路で
、光電変換器の1画素分以上の遅延を与える機能を持つ
。103と104は差動増幅器で、光電変換器30aと
30bの出力信号S1及びS2と、これらSlと82よ
り1画素以上遅延した信号Sf及び82′との差をとる
105と106は絶対値又は二乗化回路で、入力信号の
絶対値をとるか二乗する。107と108は積分回路で
、充電変換器の読み出し区間に対応する制御信号C2期
間の、少なくとも隣り合った画素の信号差の絶対値化又
は二乗された和をとり、それぞれ信号S3と84を出力
する。
109け差回路で、信号S3と84の差をとり、一方1
10け和回路で、信号S3と84の和をとり、それぞれ
差信号S5と和信号S6を出力する。
次K11lと112は比較回路で、比較回路111は差
信号S5と、合焦状態を判別するためし、Vl>V2又
IV11=lV21とする。そしてもし、S 5)V 
1なら信号57=1と88=0.Vl>85>V2なら
57=S8=0.V2>S5ならS 7=0と58=1
なる出力を与える。また比較回路112は、和信号S6
をS/N比を判別するための所定の基準値v3と比較し
、86)V3なると舞、59=1なる出力s9を出す。
113と114はピーク値検知回路で、それぞれ信号s
1とS2 の期間C2のピーク値を検知し、各ピーク値
は和回路115で和がとられる。和出力810は比較回
路116で充電変換器への光入力レベルを判別するため
の基準値v4及びv5と比較する。但しV4>V5>O
とし、810>V4では511=1と812=O,V4
)gl 0)V5 テ#iS 1 !=812=0゜V
5)810−t’は511=0と812=1なる出方を
与える。
一方、117〜121はラッチ回路であり、充電変換器
の読み出し完了に同期して出力されるタイミング信号0
3に同期してそれぞれの回路に入力されるS7.88.
S9.811.812をラッチするDラッテF/Fであ
る。122は判別回路で、ラッチされた信号87’〜8
9’及び制御回路123から出力されるシャッター開放
信号に係わり、少なくともシャッター開放時、あるいは
撮影に伴って駆動され且つ自動焦点調節に関係する部材
(例えば第1図で、副鏡15b)が撮影のために退出さ
れ、撮影終了後再び光路中に入って静止するまでフォー
カス駆動モータMを静止させるための信号Tや、充電変
換器への光入力レベルに応じて可変される蓄積時間に対
応してパルス幅又は周波数が変化するパルス列で、光入
力に応じて7オ一カス駆動モータMの駆動速度を変化さ
せるための信号Pを受け、合焦と非合焦の判別と非合焦
の場合は駆動モータMを駆動すべき方向を判断し、その
結果をモータ駆動回路124と表示制御回路125へ出
力する。ここで駆動モータMとしてはステップ・モータ
あるいけパルス駆動される直流モータが好ましい。
また37dは、例えば3個のLEDの点灯によ示器であ
る。
なお、123け制御回路で、前述した回路の各部を制御
するタイミング信号発生機能を持ち、電源の入力により
各回路を初期状態にリセットするリセット回路(但し、
リセット接続は動作の主たるものではないので省略した
)、光電変換器に入射する光を蓄積し、蓄積された各画
素情報を時系列的K11A次信号S1及びS2として出
力してこれを繰り返すための制御信号C1を出力する回
路、ラッチされた光入力・レベル信号811′と812
′をうけて、光入力に応じて出力S1と82が適正なレ
ベルになる様に蓄積時間を変更する回路、充電変換器の
読み出し時間に対応するC2信号、光電変換器の読み出
し完了に同期したタイミング信号C3、光入力に応じて
周波数又はパルス幅を変化させてモータ駆動速度を変え
るだめのパルス列Pを発生する回路、撮影のレリーズス
イッチ126の投入に同期してさせるとき、視認可能な
周波数を持ったパルス列O8を発生する回路で構成され
る論理回路である。
さて、不図示の電源が投入され、各回路がリセットされ
、初期状態からスタートするわゆであるが、予め設定さ
れた最小の蓄積時間の間、光電変換器30a、30bは
並列に同期してそれぞれ光入力を蓄積し、各画素情報を
出力(Slと82)する。信号S1と82はピーク値検
知回路113と114でそれぞれ最大値が検知され、そ
れらの和信号810が基準値v5以下であれば一段長い
蓄積時間で次走査の蓄積がなされる。これは信号810
がv4と■5の間の適正なレベルになるまで繰り返にさ
れる。逆に強い光が入射したために信号SIOが基準値
v4を越えた場合には一段短い蓄積時間で次走査がなさ
れる。
仁の様に信号S1と82のピーク値を検知してその和信
号のレベルを判別し、光入力の強弱に応じて蓄積時間を
変化させることにより、常に最適なS/Nが得られる様
に電気的なAGCに対応するAGCがかけられる。
上述した様に適正レベルの信号S1と52ti差動増幅
器103と104で、隣接する画素間(但し、光電変換
器上に形成されるパターンの粗さKより差をとる画素間
隔は異なる)の差がとられ、その二乗あるいは絶対値が
積分回路107と108で全画素につき総和される。そ
の出力S3と8417)差S5を基準値v1とV2 K
比較することにより、合焦あるいは駆動すべき方向が判
別される。こζでV2=−Vl(Vl>0)であり、v
lの値によって合焦精度がきまる。
また比較回路111 の出力だけでは、眼底からの反射
儂が大きくぼけている場合あるいはシステムとして許さ
れる最大蓄積時間の走査でもと 入射光が少々過ぎる時はこれ等価な状態となり八 (これも大ぼけに分類する)両光電変換器の出力に差が
できず、合焦とみなす信号(S7=88=0)を出力す
る。これを避けるために積分回路107と108からの
出力S3とS4の和S6を基準値v3と比較して、その
信号が合焦のために生じたか、大きくほけているために
合焦の出力となったかを区別する。即ち和信号s6がv
3以上のとき59=1とし、この判別を加えて真の合焦
であると判断する。87〜s9の信号は読み出し終了に
同期して87’〜89’  としてラッチされ、次走査
の読み出し終了までホールドされる。
次に判別回路122ではラッチされた信号87’〜89
’を受ゆて合焦、駆動すべき方向そして大はけを判別し
、非合焦の場合はモータ駆動回路124、駆動モータを
介して撮影系の焦点調整を行い合焦に導くとともに1表
示制御回路125を通じて表示器37dを駆動し、調整
状態を表示する。これは例えば3個並んだLEDの右端
もしくは左端を点燈して前ピンか後ビンかを操作者へ認
識させる本ので、これによってマニュアル調整も可能に
なる。また合焦もしくは大はけにおいては駆動モータM
を停止させ、合焦の場合は例えば中央のLEDを点燈し
、大ぼけの場合は点滅させることで駆動停止の理由を明
らかにする。
大はけの時に駆動モータを停止させる構造は、眼底撮影
の際に被検者の瞳孔径が極端に小さいなど適切な撮影条
件が整わないケースが少なくないことから重要な要素で
ある。そしてもし、この構造を持たkいと、適正な信号
を求めて大ぼけの対象に対して何回も焦点調整を繰り返
すことKなり、被検者に不快感を与えることになり易い
またTなるシャッター開放時、あるいはそれに対応する
前記期間は、眼球が微動した等の理由で駆動モータMが
追随するのを避けるために駆動モータMを停止する。な
お、T信号はシャッター開放及び撮影ストロボ発光のた
めのタイミング信号として、ここに説明した以外の眼底
カメラの機能部へ供給する。
第9図は上述の回路117〜125を具体的に示してい
る。判別回路122と表示制御回路125はインバータ
、NAND、 AND、 OR及びNORゲートで構成
し、モータ駆動回路124はダイオード、ブリッジを用
いた直流モータ駆動回路を示し、表示器37dはLED
を駆動する回路を示した。
もし表示として、聴覚による方法あるいは視覚と聴覚を
共用する場合は適宜周波数の発信器を駆動するものとす
る。
今、駆動モータMに図示する1方向の電流が流れるとき
、駆動モータMは右回転するものとする。そしてオアゲ
ート12Bの出力813と゛、オアゲート129の出力
814がそれぞれ0と1と仮定すると、トランジスタT
1とTIは導通、トランジスタT1とT4は非導通とな
って1方向の電流が流れ、駆動モータMは右回転する。
逆に813−1で814=QのときはトランジスタT1
とT2は非導通、トランジスタTsとT4は導通となり
、1と反対の方向へ電流が流れて駆動モータMは左回転
する。
更KI813−814=1のときは、トランジスタ1重
とTsが非導通、トランジスタTsとT4はオンとなっ
てモータMに電流は流れず、停止する。
けで89’=0の時、合焦で87’=S8’=0且つS
 9’ = 1 の時には他の信号のいかんによらず、
513=814=1となって駆動モータは停止する。
またS7’=1.88’=0. T=O且つS 9’ 
= 1 のときは、813  には信号Pの位相反転信
号が出力され、そのlと0の信号に応じてトランジスタ
TI  が非導通−導通、トランジスタで4 が導通−
非導通、そしてS 14=1でトランジスタTsが非導
通、トランジスタT2 が導通となり、信号Pのパルス
列に対応して電f!t、lはオン・オフされ、駆動モー
タMはパルス的に右回転する。
逆に87’=0.88’=1. T=O且つS 9’ 
= 1  なるときは814は1と0になり、513=
1となって電流lと反対方向に電流がオン・オフされ駆
動モータMは左回転する。
次に表示器37dでは発光ダイオードL1  け右回転
時点燈、発光ダイオードL3 は左回転時点燈、発光ダ
イオードL意 け合焦時に点燈し、大ぼけの場合は発光
ダイオードLt がO8周波数で点滅する。即ち、S7
’=1. S8’=O且つS9’=1のとき、515=
Oとなって発光ダイオード5重  が点燈し、87’=
O,S8’=1且つS9’=1のときS 17=0とな
吟、発光ダイオードL3が点燈される。またS9’=1
のとき、ゲート133は信号O8を無視して出力0とな
り、S9’=1且つS7’=88’=Oなる合焦時には
816 FiOとなって発光ダイオードLx が点燈し
、別のLtとLs は消燈する。S9’=1で87’ま
たはS8’が0でないときは816は1となって発光ダ
イオードL! は消燈し、LlもしくはLl  が点燈
する。逆にS9’=0  とき、ゲート134は88’
と87’信号を無視してその出力は0となり、ゲート1
33を介してO8の逆位相信号をNORゲートから出力
し、発光ダイオードL鵞 を点滅させて大はりであるこ
とを表示し、LlとLlは消灯する。
この様に1大ぼけ本しくけ設定値以下のコントラストの
信号しか得られない場合社発光ダイオードL、を点滅し
て信号が々いことを表示する/ とともに駆動モータMを停止させることで自動焦点調整
を中止させ、マニ工アル操作に切に替えるかアジイメン
ト調節や作動距離調節をとり13&を移送して7オーカ
シングを行ったが、暗箱ハウジングHを鏡体に対して前
後動しても良備えた鏡に置換することができるが、その
場合は光路分割器の直前もしくは直後に可視光を清餠す
るフィルターを介在させる。更に光電検知を赤外光で行
ったが、光電変換器の感度が向上すれば可視光でも可能
である〇 以上、述べた本発明は眼底からのパターン儂のコントラ
ストにより装置の合焦状態を迅蓮に検出できるから、操
作者の熟練度や個人差に影響を受けることなく適正な合
焦が可能であり、また螢光眼底撮影においても光電検出
が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例を示す光学断面図。第2図は構成要素の
透過率曲線図。第3図は構成要素の平面図。第4図から
第7図まではそれぞれ構成要素の透過率曲線図。第8図
は電気系のブロック図。第9図は要部電気回路図。 図中、11は対物レンズ、Dは撮影紋り、13aはフォ
ーカシングレンズ、15aは波長分割性のクイックリタ
ーンミラー、15bけ副鏡、25はストロボ管、27は
ハロゲン球、30aと30bは一次元固体撮俸素子、3
8は信号処理回路、Mは駆動モータ、Fはフィルター、
ExJri、エキサイタ−1BlLはバリヤー・フィル
ター、103と104は差動増幅器、105と106は
絶対値又は二乗化回路、107と108は積分回路、1
09け差回路、110と115は和回路、111と11
6は比較回路、117,118と119はラッチ回路1
22は判別回路、123は制御回路である。 出願人  キャノン株式会社 代理人 丸島儀−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検部の像を形成するための光学系、と照明系と
    、前記光学系に光学的に結合し、且つ受光面に形成され
    る像のコントラストを検出するための充電変換手段を具
    える眼科検査装置。
  2. (2)前記照明系は観察時に不可視光を可視光より多く
    照射する特許請求の範囲第1項記載の眼科検査装置。
  3. (3)前記光電変換手段は画面と等価な面に関して配置
    した、少なくと、412本の一次元固体撮僚素子を有す
    る特許請求の範囲第1項記載の眼科検査装置。
  4. (4)前記光学系と前記光電変換手段を光学的に結合す
    るために可視域の波長光を反射し、不可視域の波長光を
    透過する第1反射部材と、第1反射部材を透過した光を
    前記充電変換手段へ全部反射させるための第2反射部材
    を具える特許請求の範囲第1項記載の眼科検査装置0
  5. (5)被検部の儂を形成するための光学系と、前記倖を
    記録するための感光体と、照明系と、受光面に形成され
    る像のコントラストを検出するための光電変換手段と、
    前記光学系と前記光電変換手段を光学的に結合するため
    の手段と、前記結合するための手段と前記感光体の間に
    着脱自在で、螢光撮影のためのバリヤーフィルタを具え
    る眼科検査装置。
JP57043838A 1982-03-18 1982-03-18 眼科検査装置 Pending JPS58159724A (ja)

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JP57043838A JPS58159724A (ja) 1982-03-18 1982-03-18 眼科検査装置

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JP57043838A JPS58159724A (ja) 1982-03-18 1982-03-18 眼科検査装置

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JPS58159724A true JPS58159724A (ja) 1983-09-22

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02168929A (ja) * 1988-12-23 1990-06-29 Topcon Corp 眼底カメラ
JPH09122078A (ja) * 1995-11-06 1997-05-13 Topcon Corp 眼底カメラ
JP2010233801A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Canon Inc 眼底カメラ

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