JPS6215210B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は眼底を観察もしくは撮影のための眼底
カメラに関し、殊に自動的に焦点調節の行なわれ
る眼底カメラに適する。

最近、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
イングの際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
ことが可能であるにも係わらず、通常のカメラよ
り眼底カメラの自動合焦化が遅れた理由は固有の
構造に起因すると思われる。と云うのは、眼底の
照明と反射光の取出しが瞳孔の小さな開口を通し
て行わざるを得ず、また観察・撮影系のピントが
常に眼底に合つているサーボ型を採用するにし
ろ、撮影の瞬間にピントが合う方式を採用するに
しろ、極めて速い応答速度を要求されるからであ
る。

殊に応答速度が重要であるのは、被検者の視力
変化でピントが狂う速度が通常のカメラで撮影す
る時に被写体が動く速度より速い事と視力が変化
する機会も多いためであるが、従来知られた眼底
カメラに於いては、フイルムとフアインダーを備
えた部分を本体に対して前後するか、リレーレン
ズの全体もしくは一部を光軸方向に移動する構成
であるため、いずれも重量が大き過ぎて適切な応
答速度を得るには不向きである。

他方、焦点検出精度を向上させるためには基線
長を長くすることが望ましいが、対物レンズを介
して検出用光束を投光・受光する場合、基線長を
長くするのに相当する配置を取り難い。

本発明はこの種の難点に対処し、応答性能が良
好で検出精度の高い装置の提供を目的としてい
る。そのため撮影絞りの開口を通して検出用光束
を投射する代りに、絞り開口の外側に検出用光束
の通過する領域を設定して、精度向上を図り更に
その際、検出用光束の通過する領域は検出用光束
のみが通過し得る様な特性を付与すれば、撮影時
に撮影光束がその領域を通過して像面にフレアー
を発生させると云つた不都合は回避されることを
考慮している。

以下、本発明の実施例を説明するものとし、第
１図は第１の実施例を描いている。

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、有効鏡の開口は絞り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、フイールドレンズはミラー２
０に関してフイルム面６と共役な位置に設ける。
２２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。

２６は視度補正用のターレツトで、普通はレン
ズのない部分２６ａが撮影系に装着されている
が、被検者が非常に強い屈折力異常の場合には、
視度補正用のレンズ２６ｂを光路中に挿入して補
正を行う。

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
とともに撮像管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で反射した物体光を眼底
レンズ（不図示）に導けば通常の眼底カメラとな
る。

次に本例を特徴付ける点を説明すると、負のフ
オーカシングレンズ３はできるだけ撮影絞り２に
近接させてレンズ径を縮小し、撮影レンズ４に比
してその焦点距離の絶対値を大きくしておく。

また撮影レンズ４はこのレンズのみで収差を補
正するに適した枚数と形態にしておくものとす
る。更に視度補正用のレンズはフオーカシングレ
ンズ３と撮影レンズ４の間に設けて、フオーカシ
ングレンズを絞りに近接させるのを助ける。

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
こでは不可視域の赤外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。なお、スポツトミラーによる、開口５０ａと
素子の境界の鏡像はレンズ２３の光軸上で重なり
合う。５５は電気処理回路で、２つの素子５４ａ
と５４ｂ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は駆動器で、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を係止させる作用を持つ。

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、可視光である撮影光を遮断するフイル
ターを嵌め込んだ別の小開口２ａ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影レンズ
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
各々、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、フオーカシング
レンズで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
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２
１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。即ち、マスク開口を発した光
束および眼底反射光束は各々フイルター付小開口
２ｂと２ｃを通過するので、光束の傾きは開口２
ａを通る場合より大きくなつてマスク開口５０ａ
の像の位置ずれが大きくなり精度は向上する。

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５４
ｂ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
る時には、両素子の出力は等しいから処理回路５
５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。

一方、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
の眼底を示すもので、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５
４a′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い、駆動器５
６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５５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。そ
の際、可視領域の撮影光即ちフイルムに入射する
光束はフイルター付小開口２ｂと２ｃを通過する
ことはない。

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。な
お、この例ではフオーカシングレンズ３は負の焦
点距離を持ち、２枚の独立したレンズから成る。
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に入射し、眼底Efにマスク開口５０
ａ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。

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。

以上の実施例は自動的に焦点調整の行われる眼
底カメラについて述べているが、焦点の合致状態
を視認できる形態で表示し、この表示をみながら
フオーカシングレンズを調節する半自動の眼底カ
メラにも本発明は適用できる。

本発明によれば撮影絞りの位置で、撮影光束よ
り外側を焦点検知用光束が通る結果、瞳孔上で光
軸から離れた位置を検知用光束が通過し、基線長
を長くしたのに相当するため焦点検出精度が向上
する。また検知用光束を撮影光束の外側を通すの
みでは、撮影時に撮影光束の他前眼部有害光が混
入するため鮮明な眼底像が得られず不都合な処、
この通過領域に波長分割手段を設けて、撮影光を
遮断するので、機械的なシヤツター等が不要にな
る利点がある。更に焦点検知用光束がフオーカシ
ングレンズを介するため焦点検知用の指標光源を
常時固定できる。

【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図は各々、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、６は撮影フイ
ルム、５０はマスク、５１は照明光源、５４は光
電変換器、５６は駆動器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 撮影系と照明系を備えた眼底カメラにおい
   て、撮影系は対物レンズ、被検眼前眼部と略共役
   な撮影絞り、フオーカシングレンズ、固定レンズ
   を順に設け、 不可視の焦点検知用光束を前記フオーカシング
   レンズを通して眼底へ投射する投射系と、眼底で
   反射した光束を前記フオーカシングレンズを通し
   て受光し合焦信号を出力する検出系を有し、且つ 前記撮影絞りは撮影光束の通過する第１の透光
   域と、該第１の透光域の外側に第２の透光域を備
   え、該第２の透光域を焦点検知用光束は通過させ
   る一方撮影光束は遮断する波長分割手段を有する
   ことを特徴とする眼底カメラ。