JPS6215208B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被検部を観察もしくは撮影するための
装置に関し、殊に自動的に焦点調節の行なわれる
眼底カメラに関する。

最近、一眼レフレツクスカメラ、中級カメラあ
るいはシネカメラの自動焦点調節が種々実用化さ
れているが、眼底カメラの自動焦点調節に対する
要求はより強い一方で眼底カメラの構造固有の問
題点も色々あげられる。まず、要求が強い理由と
して、眼底カメラのセツテイングは眼軸と対物系
の光軸を合わせるアライメント、角膜と対物系の
間隔を合わせる作動距離調整そしてピント調節の
３者の調整を同時に満足する必要があつて煩雑な
ためである。つまりアライメントと作動距離は被
検者が微動することで狂い易いし、ピントは被検
者の視力が変化すると狂うため、検者（操作者）
は常に３者の調整に気を使わざるを得ず、従つて
もし焦点調節が自動化されるならば検者の負担は
極めて小さくなるし、また画質の良好な写真が取
れる割合を向上させることが可能である。

本発明者は先に、特願昭52−105324（特開昭54
−38159号公報）の中で自動焦点調節の眼底カメ
ラを提案したが、その実施例の場合、フオーカシ
ングのためにレンズを移動すると伴に焦点検出用
光束を投影する投影系を移動するため、２つの部
材を同期させる点並びに質量の大きな投影系を移
動する点によつてフオーカシングに迅速さを欠
き、実用化のネツクとなつた。本発明は高速で正
確なフオーカシングを実現する目的を持つもの
で、以下図面に従つて実施例を説明する。

第１図で、Ｅは人眼、Efは眼底、Ecは角膜、
Epは瞳孔を示す。また１は対物レンズ、２は撮
影絞り、３は負のフオーカシングレンズ、４は撮
影レンズ、５はシヤツター、６は撮影フイルム
で、これらの部材は撮影系を構成する。但し、対
物レンズ１は眼底像を一旦結像し、フオーカシン
グレンズ３と撮影レンズ４が共同してこの中間像
をフイルム６上に再結像する。

次に１０はタングステンランプのような観察用
光源、１１は集光ミラー、１２はコンデンサーレ
ンズ、１３はストロボ管のような撮影用光源、１
４は第２のコンデンサーレンズ、１５はリングス
リツト板である。このリングスリツト板１５は中
央の遮光円１５ａを囲む環状開口を有する。また
光源１０と光源１３は第１のコンデンサーレンズ
１２に関して共役で、光源１３とリングスリツト
板１５は第２のコンデンサーレンズ１４に関して
共役である。１６はリレーレンズ、１７は有孔鏡
で、有孔鏡の開口は絞り２に入射する光束を遮ら
ない程度の寸法とする。また有孔鏡１７とリング
スリツト板１５をリレーレンズ１６に関して共役
とし、有孔鏡１７で反射した光束が対物レンズ１
によつてリングスリツト板の像を形成する位置
と、絞り２が対物レンズ１に関して共役になるよ
うに配置する。なお、作動距離が適切な時、リン
グスリツトの像が前眼部、例えば瞳孔Epの位置
に一致するように設定しておく。以上の１０から
１７および対物レンズ１が照明系を構成する。

また２０はクイツクリターンミラー、２１はフ
イールドレンズで、フイルドレンズはミラー２０
に関してフイルム面６と共役な位置に設ける。２
２は光路曲折鏡、２３は撮像レンズ、２４はテレ
ビカメラ、２４ａは撮像管、２５は受像器であ
る。ここで、撮像レンズ２３は、フイールドレン
ズ２１上の空中像を撮像管２４ａの受像面に再結
像する機能を持つ。

以上の構成がテレビ観察式の眼底カメラの基本
構成で、観察用光源１０の前に赤外と近赤外を透
過し、可視光を遮断するフイルターＦを挿入する
と共に撮像管２４ａに赤外と近赤外に感度を持つ
ものを使用すれば無散瞳式の眼底カメラとなる。
また光路曲折鏡２２を後方に向け、この鏡面で反
射した物体光を接眼レンズ（不図示）に導けば通
常の眼底カメラとなる。

次に、５０はマスクで、第２図に平面形状を描
くように長方形の開口５０ａを有しており、長辺
が紙面に垂直になる様に設ける。５１は照明光源
で、ここでは赤外の発光ダイオードを使用する。
５２と５３はそれぞれスポツトミラー、５４は光
電変換器で、この変換器５４は紙面に垂直な境界
で分割された２つの素子５４ａと５４ｂを持つ。
５５は電気処理回路で、２つの素子５４ａと５４
ｂの出力の差が零になるまで、移動方向を示す信
号を出力する。５６は駆動路で、例えばサーボモ
ータを内蔵するものとし、フオーカシングレンズ
３と結合されて、このレンズ３を光軸方向へ移送
する機能を持ち、処理回路５５の出力で作動す
る。５７は係止信号発生器で、レリーズに共なつ
て駆動器が誤動作するのを防ぐため、レリーズ時
にレンズ３を係止させる信号を発する。

更に前述した絞り２は、この例では第３図に描
く平面形状をしており、開口２ａの上下に赤外光
を透過し、可視光を遮断するフイルターを嵌め込
んだ別の小開口２ｂと２ｃを有している。この小
開口２ｂと２ｃは瞳孔Ep上に形成されたリング
スリツトの像と共役で、またスポツトミラー５２
と５３は中継する光学系内の撮像レンズ２３、曲
折鏡２２、フイールドレンズ２１、クイツクリタ
ーンミラー２０、撮影レンズ４、フオーカシング
レンズ３そして対物レンズ１に関して共役とす
る。

一方、マスク５０と光電変換器５４の受光面は
各各、スポツトミラー５２もしくは５３及び前述
と同様の中継する光学系に関し、眼底にピントを
合わせた時の眼底と共役である。

以上説明した構成の作用を述べる。

まず赤外発光ダイオード５１を点燈してマスク
の開口５０ａを照明すると、開口５０ａを発した
合焦用赤外光はスポツトミラー５２で反射し、撮
像レンズ２３で収斂作用を受けた後、光路曲折鏡
２２で反射し、フイールドレンズ２１上に一旦結
像して透過し、クイツクリターンミラー２０で反
射して撮影レンズ４で収斂され、フオーカシング
レンズ３を通過する。次いでフイルター付小開口
２ｂを通つた後に結像し、更に対物レンズ１でほ
ぼコリメートされて射出し、被検眼Ｅの下側に入
射して眼底Ef上にマスクの開口５０ａの像を結
ぶ。眼底で散乱反射した光束の内、瞳孔上の、小
開口２ｃと共役な領域を通過した光束はほぼコリ
メートされて被検眼Ｅを射出し、対物レンズ１に
入射して収斂作用を受け、対物レンズ１の眼底共
役面上に結像した後、フイルター付小開口２ｃを
通過し、フオーカシングレンズ３、撮影レンズ
４、クイツクリターンミラー２０を介してフイー
ルドレンズ２１上に再度像を形成し、鏡２２、撮
像レンズ２３およびスポツトミラー５３で反射し
て光電変換器５４上に結像する。

ここで、撮影系のピントが眼底Efに合つてい
れば、マスクの開口５０ａの像が眼底の光軸位置
に結像するから、逆に眼底で反射した開口像は光
電変換器５４の光軸位置即ち２つの素子の境界上
に形成される。第４図はこの様子を描いており、
５４ａと５４ｂは第１図と同じ光電変換素子であ
つて５０a′はマスク開口の反射像である。この図
のように反射像が２つの素子５４ａと５４ｂに均
等に掛つている時は、両素子の出力は等しいから
処理回路５５は差信号を発することなく、従つて
レンズ３は静止したままである。

これに対し上述した被検眼より屈折力が強い場
合は、マスク開口の像を形成する光束は眼底Ef
より前方で結像するため、恰かも眼底の位置が後
方へ移動したような挙動を示す。第１図のE′fは
この時の眼底を示す。この時、マスク開口の像を
形成する光束は光軸に対して傾斜するから、眼底
E′f上のマスク開口像は多少ボケるとともに上方
位置へ移動し、光電変換器５４上のマスク開口の
反射像５４a′も位置ずれを起す（第５図）。逆に
屈折力が弱い場合は、眼底の位置が水晶体側へ移
動するような挙動を示し、マスク開口の反射像は
先程とは反対の方向へ移動する。

従つて光電変換素子５４ａと５４ｂに入射する
光量はアンバランスになるから、出力信号の大き
さも異なり、どちらの素子の出力が大きいかで位
置ずれの方向が検知できるわけである。処理回路
５５はこの種の判別を行ない、駆動器５６を作動
させて、フオーカシングレンズ３を所定方向へ移
送する。フオーカシングレンズ３の移動は眼底
Ef上に投影されるマスク開口５０ａの像の移動
を引起すと共に光電変換器５４上の反射像を移動
させ、反射像が両素子に均等に掛つた時に回路５
５は出力を止めるから、駆動器５６はフオーカシ
ングレンズ３をその位置に静止させる。このよう
にして、屈折力を異にする被検者の眼底へ撮影も
しくは観察系のピントを合わせることができる
し、観察中に被検者の視力が変化しても、すぐに
フオーカシングレンズ３が追従してピントを合わ
せ直すことができる。

本実施例に依れば常に眼底にピントが合つてい
るから、検者は受像器２５の画面を観察し、適当
な時にレリーズを行なつて、クイツクリターンミ
ラー２０を跳上げ、撮影用光源１３を発光させ、
シヤツター５を開放して一回の撮影を終了する。

第６図は第２の実施例を描いており、第１図の
例の構成要素と同一の物には同一の番号を付し
た。他方、光路曲折鏡２２に対向した部材２６は
接眼レンズで、多少の視度調節ができる様になつ
ている。また撮影レンズ４とクイツクリターンミ
ラー２０の間の光軸に斜設した部材は多層干渉薄
膜によつて可視光を透過、赤外反射のミラーであ
る。２１′はフイールドレンズで、ミラー５７の
鏡面に関してフイルム面６と共役な位置に配置
し、２３′は結像レンズ、５８は光路の半分を覆
う斜設鏡で、斜設鏡５８は結像レンズ２３′とフ
イールドレンズ２１′、赤外反射ミラー５７、撮
影レンズ４、フオーカシングレンズ３そして対物
レンズ１に関して瞳孔Epと共役に配した。

以上の構成で、照明光源５１はマスク５０の開
口５０ａを照明し、開口５０ａを発した光束は斜
設鏡５８で反射後、結像レンズ２３′によつてフ
イールドレンズ２１′上に一旦開口の像を結び、
赤外反射ミラー５７で反射して撮影レンズ４とフ
オーカシングレンズ３を屈折透過し、絞り２と対
物レンズ１の間で再結像した後、対物レンズ１を
経て被検眼Ｅ上のリングスリツト板の開口像内に
入射し、眼底Efにマスク開口５０ａの像を形成
する。

眼底で反射した光束は被検眼を出射し、前述の
光路を逆行した後、結像レンズ２３′によつて光
電変換器５４上に収束する。以降、マスク開口像
の移動やフオーカシングレンズの移送は第１図に
描いた例と同様である。

以上述べた本発明によれば光位置を検出して合
焦検出を行なうため、高速で高精度の合焦が可能
である。

また、本出願人による特願昭52−119698（特開
昭54−52895号公報）の様に合焦用光束が２本の
成分光束から成る場合、成分光束の内１本が例え
ば虹彩によつてケラレたとするとこれが誤動作に
なる不都合があつたが、既述の実施例では合焦用
光束が１本であるからこの種の欠点を回避できる
利点がある。またこれら実施例では、瞳孔へ光束
を入射させる際に瞳の下半分から光束を入射させ
るから、睫毛で光束が遮られて偽信号を発する心
配もなくなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す縦断面
図。第２図と第３図は各々構成要素の平面図。第
４図と第５図は開口像と受光素子を示す平面図。
第６図は第２の実施例を示す縦断面図。 図中、１は対物レンズ、２は絞り、３はフオー
カシングレンズ、４は撮影レンズ、５０はマス
ク、５４は光電変換器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定のレンズとフオーカシングのために可動
   なレンズを有する観察もしくは撮影のための光学
   系と、被検眼眼底へ投射する合焦用光束を発する
   発光系と、眼底で反射して戻つた合焦用光束の光
   位置を検知する検知系と、該検知系の出力に応じ
   て前記可動なレンズを所定の位置へ移動させる駆
   動系を備え、前記合焦用光束は前記可動なレンズ
   を通して投射し、前記眼底で反射した合焦用光束
   も前記可動なレンズを通して検知することを特徴
   とする眼底カメラ。 ２ 前記検知系は互いに接した受光面を有する光
   電変換素子を備えることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の眼底カメラ。