JPS5878642A - 眼底カメラの合焦位置検出装置 - 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】 本坤明°ハ、眼底カメラの合焦位置検出装置に関する。

従来、観察、撮影のための対物レンズを介して誓焦位置
慣出用のマークな゛投影する投影する投影装置と、前記
対物レンズを介して眼底からの反射光を受光する受光装
置とを備え比眼底カメラの會焦位、７直慣出装重が知ら
れている。

しかしながら、従来のせ焦位ＩＩＩｔｊＩＬ出装置は、
慣中な直流的に行なっているため、受光７装置の光電変
ｇ＠器以、後の電気′処理も直流的になってしまい、素
子及ν回路の温度等のドリフトによって良好な検出は期
待しにく′いものであった。

本発明にこれ等の欠点を解決し、素子及び回路等のドリ
フトの影響を受けに（く良好な合焦位置検出装置を得る
ことを目的とする。

以下１．図面に示し几実施例に基づいて本発明を説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例であって、図中でＥに人眼
、１框対物レンズ、２は結像レンズ、３は＠清面（フィ
ルム面）、４は斜設鏡、５に半透鏡、６はリレーレンズ
で、結像［１０３と共役な点Ｐ１を焦点板Ｐ、に結督す
るようになし、検眼レンズ６′によって一部する。

草た、１は有孔鏡で＊部系（１，２）の光軸に対して斜
設され、中央に絞り開口を具え、８はハロゲン等のラン
プでレンズ９．１０等により人眼起の眼底Ｅｆを照明す
る。

ユニットＡＨ焦点慣出相の元ビームを数置Ｅｆ　　に投
影し、また眼底Ｅｆからの反射ビームを検出する働きを
する。

ここで、１１はｆｔ電慎出器で、検出レンズ１２による
点Ｐ、と共役な位ｆＰ、に配置される。さらに１３．１
４ｔｔ発光ダイオード、１．５．１６はＰ９ｒ足寸法の
開口を有するピンホール、１１．１８は検出系１２．１
１の光軸に斜設した半透、硯である′。

とばてピンホールＩｓ、１６Ｈ位ｋｐｍと共役な位置Ｐ
！、Ｐ４に対して各々距離Ｘ１、Ｘ、ずつ光軸に対して
＠後、異なる方向に配置される。なお綾部系１．２の焦
点調整を行う場合、帖イ象レンズ２の全部又は一部２′
を光！＃４との間隔をモーターＭで変見ることにより実
蜆できる。ここでは結像レンズの一部２′を元軸方間に
動かすものとする。結像レンズの一部２′す動かすと、
対物レンズ１と結像レンズ２．２テに対して眼底Ｅｆと
結像ｒｋＪ３とを共役にすること、が出来るが、その際
焦点構出ユニットＡの元ＩＩｇ検出器１１も眼底Ｅｆ　
に対して共役になる様に配置する。

ま九、、発光ダイオ゛−ド１３．１４を同時に発光させ
、ｉｉ［レンズ２′な光軸にそってＸ方向に移動させる
と、光電検出器１１から祷られる信号に発光ダイオード
１３による信号をＬｌ、発光ダイオード１４による信号
をり。

と別々に考えた場合、発光ダイオード１３．１４の輝Ｊ
［を各々β１、β、茸、半透−１７゜１８の透過率９及
び反射率を各々τいτ、；＃ＩｓＪ！、ピンホール１５
．１６の開【コ係数をＰ１％Ｐｌ　　とすることによっ
てり、　＝にβ、ρ１τｔＰ＋Ｌ、　＝−β、ρ１．と
表わせるから、Ｌ、、！Ｌ、とする。

ことによって第２図におけるＸ鴫０では像面３と光電検
出面Ｐ、とが共役になる如（、発光ダイオード１３．１
４の輝縦、半透鏡１７’％１８の透２１！１率及び反射
率、□ピンホール１５．１６の細口係数を定めである。

発光ダイオード１　’３　、’　１　、’４の駆動系、
及び光電検出−＃１１の処理系を第３図に示す。所定の
周“波数ｆの矩形波信号を出力する発振器２０は、ドラ
イバー２１、インバーター２３、同期整流器２６に接続
されている。□ドライバー２１は発”　　光ダイオード
１３に接続されており、また、インバーター２３にドラ
イバー２４に接続され、ドライバー２，４に発光ダイオ
ード１４に接続されている。光電検出器１１ｒｉ同調周
波数ｆの　。

ＩＷＪ調増調器幅器２５続され、同調増幅４ＴＦ２５は
上述の同期型流嚢２６に接続されている。

同期整流器２６は同調増幅器２５からの１テ号を発振器
・２０からの周波数ｆの信号によって四則整流する。　
１１’Ｊ期整流器２６は平滑（ロ）４２Ｆに接続され、
平滑回路２Ｔはす゛ニボモ、−タＭを駆動するための電
圧、・電力増幅器２８に接続されている。

次に動作について説明する。

発光ダイオード１３．１４は、ドライバー２１．２４に
よって各々＠４図（ａ）、（ｂ）に示す如く、互いの位
相がπだけ異なる周期Ｔなる信号で駆−ｍされる。従っ
て、発光ダイオード１３．１４の発生光もまた各々＠４
図（ａ）、（ｂ）の如（点滅を繰返す。光電検出６１１
からは、付熱レンズ２′が、第２図におけるＸ−０の点
（付熱位［）より右、左、及びＸ−ｏの点で各々！４図
（ｃ）、（ｄ）、（・）の様になり、同調増幅器２５に
て周期Ｔなる基本周波数成分のみを堆り出すと各々＠４
図（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）となる。従ってＦｌｉｌｌ　
Ｆ、ｔと像面３が共役時には同調増幅器２５からの信４
１は零となると共く、像面に対して前、後焦点の時には
゛刈ａ＋１増幅器からの各々の（ＩＩ号に位相がπ異な
り、前後焦点すれ當に応じた振幅の信号を得ることが出
来る。

そζで箒４図（＆）の発振器２０からの信号を丞準とし
て、同期整流器２６によってｍ号ｆ１ｆｉｚ　ｂを同期
検波し、平滑回路２Ｔによって平滑化すると、第４図１
％　　ｊｓ　ｋなる＠波信号が得らｎる。この信号を電
圧・電力増幅器２８にて増幅してサーボモーターＭを駆
動することによって、眼底Ｅｆと焦点面３を共役な恒直
、すなわち眼底Ｅｆ　の偉を焦点゛向３上に自ｉｏ付熱
させることが出来る。

勿論、自＃台焦が不要である時には、メータ、表示素子
等によって前、゛後焦点、合焦の各状態を表ホする如く
成してもよい。こ−の際第４図ｔ１．Ｊに示した如く、
直流信号の振幅は増幅ｆＫと前・後焦点の程度！１、ガ
　に対志しているから、前・後焦点の＠Ｊｆまで併せて
表示することができる。

この様な実施例によれば、発光ダイオード等・の焦点慣
出用元源を直流ではなく変調して用いているので、照明
系の光ｆ＃８からの光と容易に分離できると共に、同ｗ
４糟幅及び同期横波というロックイン型式を用いること
が可能となる為に良好なＳ／Ｎ比が得られる。さらに発
光ダイオード１３．１４は連続点灯でにない為に、連続
点灯に比べてより明るく点灯姑せる事が出来ると共に、
処理系の信号が低レベルにおける直流的ドリフトに対し
て全く影響を受けない等の利点がある。また発光ダイオ
ード１３．１４として赤外光を射出するものを由いれは
、被横省は合焦用の光源からの光を感じないので部会が
良い。

次に、検−出梢度をより簡めた第２実施例を＠５図及び
ＩＭ、６図を用いて説明する。

第５図は第３図に対応する発光ダイオード１３．１４の
駆動系、及びｆｔ、′Ｔｈ！検出器１１の処理系を示し
た図である。第５図で第３図と主として異なる点は、発
光ダイオード１３．１４を周期の真なる２つの信号で２
電に叢−したことにある。　　ｉ 嘴定の周波数ｆ１なる矩形波信号を出力する発振器２０
は、分周器３０、第１アンドケート３２の一万の端子ζ
そして第２アンドケート３３の一万の端子に各々Ｗｅ絖
されている。

分局６３０は入力さｎる周波ａｆ、なる信号を分周して
周波数ｆ！なる信号にする゛。分周器３０は、インバー
タ３１、第２アンドゲート３３の他方の入力端子、そし
て同期整流器２６に峯枕されている。インバータ３１は
第１アンドゲート３２の他方の入力端子に接続されてい
る。第ｌアントゲ−１３２は発光ダイオード１３のドー
ライバ−２１に接続されている。、ｊ１４２アンドゲー
ト３３′は発光ダイオード１４のドライバー２４に接続
されている。

光ＩＬ慎出姦１１は、周波数ｆ１に同一するｌｎｊ真増
幅器２５に接続されている。同調増幅６２５は、検波器
３４を介して周波数ｆ８に同一する同調増幅−２５０に
接続されている。

同調増幅器２５０は、分周器３０の出力信号にて入力１
６号を同期整流する同期整流器２６に接続されている。

同期整流ｖＩＩ２６以後の構成は！３図と同一である。

このよりな１ｓ成であるから、発光ダイオード１３．１
４は、第６図ａ、ｂに示すごとく、周期Ｔｓ　（＝　１
／ｆｚ’）なる信号を周期’ｒ＊（−１／ｆｔ　）なる
信号で変調しｆｔ、９１号によってドライブされる仁と
になり、前・後焦点及び＠−無焦点光電検出器１１より
得られる信号は第６図ｅ、ｄ、　愉となり、光電検出器
１１に接続されている周波数１１なる同調増幅器２５か
ら框、信号ｅ％　”％　・に対して各々信−＠　ｆｓ　
ｇ、、ｈなる出力信号が得ら・れる。この信号は、検波
（至）３４で検波後信号１、ｊｓ　ｋとなり、さらに検
波器３４に接続されている周波数ｆ１なる同調増ｇ器２
５０からに信号１．ｍ、ｎが得られる。同調増幅器２５
０からの信号は同期検波されて第４図１、ｊｌにの如く
成り焦点調節に用いられる。　　。

このように本実施例では電気的フィルタ（同調増幅器）
を２１段通す為によりＳ／Ｎの艮。

い信号が魯られるので、より良い合焦位置検。

小装置が得られる。

なお、第１図で示した焦点検出ユニットＡの半透鏡１１
を省いて１１７図に示す如く、全反射プリズム１９を用
いて発光ダイオード１３、’１４からの光を電ね、その
後半＆−１８に入射せしめる如く成せは、第“１図の如
く半透鏡１？、１Ｂの反射率、透過率についての特別の
考慮が不要になるので光字部材が簡単にな−る。

ま几、以上や説明でにピンホールＩ％、１６を１焦点、
ヵ焦や９位ｆｔａｌｌき、検出。、１を結像面３と共役
な位置に配置していたが、第８図の如（ピンホール１５
を結像面３と些役な位置に配設し、検出器１１０１．ｉ
ｌｌ、を各々前焦点、後°焦点の位置に配設しても良い
。

第８図の処理系の例を第９図に示す。発光ダイオード１
３０駆ｍ、系框第３図と全（同一である。光電検出器１
１０．１２０　　は各々同一周波数ｆの同ｖ４壇幅器１
１１．１２１　に接続され、同調増幅器１１１．１２１
　は各々検波平滑器１１２．１２２に接続され、検線平
滑器１１２．１２２の出力は差動増幅器１１３にて差動
増幅される。差動増幅された信号に亀カ増幅器２８へ入
力されてサーボモータＭＱ躯動するために使わｎる。

さらに、第１０図に示′した如く検出器をポ′ジション
センサーの如き同一パッケージ内の光電検出器を用い、
それを半分づつに分けて検出器１１０，１２０　　とし
て相いると、温度変化等に対して強い検出装置が得られ
る。その際、前、焦点、後焦点を生じさせるために、元
東の半分を平行平面板１０１に通す如く成している。

＠１０図の処理系は例えば＠１１図の如（臀っている。

！！４３図と異なる点は、・２つの元１Ｌ検出器１１０
．１２０゛からの信号をスイッチＳ＊／にて切換えて同
調増幅器２５以後の処理系を共用している点にある。共
用部分に関しては第３図と同−二なので同図番を付して
説明は省略する。

なお、スイッチｓｗの開閉の周期は、発振器２０の出方
信号の周期よりも大きい必要がある。

以上述べた如（、本発鳴によれは、付熱検出用の光源を
所だの周波数にて変＠Ｌ１上記光源からの光を受光する
光電変換器の出力信号を上記周波数にて同調増幅する構
成なので、素子及び回路等のドリフトの影響を受けにく
い良好な°付熱位置横出装置Ｒヲ得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１＊施例を説明するための図、第２
１は第１実施例についての信号Ｌｌ　、Ｌ、のグラフ図
、＠３図は第１実施例について発光ダイオード１３．１
４の＠製糸と光電検出器１１の処理系を示す図、８４図
は第１夾施例についても抛の、信号を示す図、第５図は
ｍ２実施ガについてのＩ！３図に対応する図、第６図は
第２実施例について各機の信号を示す図、第７図は無点
検出ユニットの変形例を示す図、！！４８図は焦点検出
ユニットの他の変形例を示す図、第９図Ｉｒｉ第８図の
処理系の例を示す図、第１０図は焦点検出ユニットの他
の変形例を示す図、１４１１図は５８１０図の処理系の
例を示す図である。 〔“生簀部分の符号の説明〕 対物レンズ・・・・・・・・・１ 元奄変侠器・・・・・・・・・１１．１１０，１２０同
調増幅器・・・・・・・・・２５．１１１．１２１．２
５０出願人：　　白本光学工業株式会社 ／ｌ−５図 ４　Ｇ−ＱＭ側罷Ｉ λｇ１．１　　　　’才・８図−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＊祭、撮影のための対物レンズを介して合焦位置検出用
   のマークを投影する投影装置と、前配対啼レンズを介し
   て眼底からの反射光を受光する受光装置とを備えた眼底
   カメラの曾焦位ｖｔ慎出装゛直において、 前記投影装置の光源な墳足の周波数で変調する変調手段
   を前記投影装置に設けると共に、前記受光装置の党′＃
   Ｌ変換器からの信号を前記所定の周波数にて同調増幅す
   る同調増幅器を前記受光装置に設け、該同一増幅器′の
   出力信号に基づいて合焦状態を判別することを特徴とす
   る合焦位置検出装置。