JPS60103932A - 眼底カメラにおける合焦検出装置 - 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】 に対物レンズと結像レンズとの中間に、光軸を横切って
斜設した中央部に嶋孔を有する反射鏡により、観察また
は撮影のための照明光を仮検眼に照射し、その眼底から
の反射光を結１象レンズの後方にａけた観察用光学系で
観察または撮影のいずれかへ切り替え得る眼底カメラの
合焦検出装置に関するものである。

従来、眼底カメラによって波庚眼の観察ある（・は１最
影を行う場合、被＃！者の順の位置を決定し、その仮検
眼を眼底カメラの対物レンズの光軸上に正対させて固定
し、照明光を照射して眼底にピントを合わせた後、観察
や＃を影を行うのであるが、対象が人間である為、短時
間の間に眼底カメラ側の柿々の調節特にピント．１１ｍ
と破検眼が動かないように操作しなければならない。

ピント調節を迅速にやり易くする為に、二Ｊ］１合致式
のものがＴＶカメラを搭載しＴＶモニターｉＭを見なが
ら操作する眼底カメラに利用されているが、被検首の苦
痛を軽減するためには、さらに短時間の操作で観察又は
撮影が５■能である眼底カメラの開発が望まれている。

本発明は以上の点に虐みてなされたもので、簡単なクイ
４成によりピント調節な容易にし、且つ短時間のうちに
これを行えるような眼底カメラにおける合焦検出ｆ−　
Ｈｌｊ．を提供することを目的としている。

この目的は、対物レンズと結像レンズとの中間に光軸を
Ｊ　ｕＪって斜設した反射鏡により、前記対物レンズを
通り被ｆＳｉ７＋１１４に照明光を照射しその眼底から
の反射光を前記結像レンズの後方に設けた観察用光学系
で哉祭または撮影のいずれかへ切替え得る眼底カメラに
おいて、前記照明光とは別に光軸外の位置から対称的に
λつの互いに／ｇ００位柑遜のある嘔界ちらつき！＋！
１１度以下のノ頑度で点滅させる光束を絞りを介して岐
検眼へ投影しその反射光を前記結１象レンズをｔｌ！ｉ
シて目硯鋭祭または光電庚出することによって前記結嫁
レンズの合焦状態を暎知するように４成したことを特徴
とする眼底カメラにおける合焦検出装置を提供すること
によって達成される。

以下添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図（〜は本発明の一実施例を示す光学系を主体とし
た要部断面図で、図に於いて仔号１および２は発光ダイ
オードあるいはレーザダイオードであり、ビンホール板
３の中心部に設けられたピンホール３ａに向って角度２
αでそれぞれの光軸が交叉し、発光ダイオード１および
２が点灯された・場合、ピンホール３ａを通過した細い
光束は、光軸Ｌ４　１に対しそれぞれαの角度でλ孔絞
り４を通って、光軸Ｌ４４と直交する光ｉｑｈＬ１１に
、交点を通り斜設されたハーフミラ−５に達するように
なっている。このハーフミラ−５は、発光ダイオード１
および２から発した細い光束の到達する部分だけ反射し
、他は反射層が無いようにした部分−反射ミラーに瞳ぎ
保えてもよいが、以下の説明においては、ハーフミラ−
として説明を進め、部分反射ミラーとしての説明は省略
する。

′／Ｃ軸Ｌ１１上には、ハーフミラ−５に隣接して結像
レンズ６が、矢印Ｂ方向に光＋ｉｌｌ　Ｌ　’１　（Ｃ
沿って移動し得る如く配設され、光軸Ｌ１に対し直角に
配：イされた絞り７及びボ１設された穴あきミラー８、
さらに対向レンズ９がそれぞれ所定間隔で光ｌｌ１ｌｌ
ｌＬＩＥ、に自己列されている。

、咬り７は、第７図（印に示したように、中心部に設け
である中心孔７ａと、その上下の対向した位１αに、ｉ
ｌられている小孔７ｂおよび７ｃとを有し、前述した地
元ダイオード１および２から発した光束はピンホール３
ａ、λ孔設り４を通りハーフミラ−５で反り・すされ、
結像レンズ６０周辺部附近を通る際収れん作用を受けて
、それぞれ小孔７ｂと７０をｄ１過するように７よって
いる。奴り７の小孔７ｂと７ｃは、）６光ダイオード１
．２０位置に対応して、左心又は斜めに対向した泣嬢に
設けてもよい。

１０は１硯祭や撮影の対象である被検眼で、対物レンズ
９と対間した光軸Ｌ　１　、Ｌ：に配されている。

用動ミラー１１が、府シ１象レンズ６と隣接したハーフ
ミラ−５の唆方に接近して、光！１ｌｌｌＩＬｌに対し
斜設され、矢印Ａで示した方向に回動し得る釦く７没荷
してあり、矛４設された４丁・１山ミラー１１と光ｉ＋
ａ！＋Ｌ１　の交点を通り１ぼ交した”帥＋ｑｈ　Ｌ２
　上には、μ」動ミラー１１に近接して結像レンズ６に
よる結浄面１２があって、光＝＋＋ｉ　Ｌ２　との交点
Ｆ１　がその焦点となる。読いて光軸Ｌ２　上にはハー
フミラ−１３が斜設され、結ｉ象レンズ６からμ■動ミ
ラー１１を経て到達した光線を部分し、その一方はハー
フミラ−１３な１櫃してリレーレンズ１６によりｉ（、
￥ｌＥ変侠素子１７の表面に到達し、也方はハーフミラ
−１３によって反射され、ｌＣ軸Ｌ５　に沿って接１１
Ｍレンズ１４を通り倹者眼１５に到達する。

１８は感光フィルムで、　Ｈｆ動ミラー１１が矢印Ａ方
向に回動され鎖欅の位置にあるとき、後述する照明光を
被検眼１０に照射し、その反射光が対物レンズ９、結像
レンズ６を曲ってこの感光フィルム１８に達し撮影が行
われるように備成されている。ＦＱは結像レンズ６の焦
点である。

１９は被検眼１０を照明するための照明ランプで、この
ランプの点灯によって、予め被検眼の位置、方向などを
対物レンズ９の正面に正対させるように準備を行うこと
ができる。光軸Ｌ８コ・上に酪酸された照明う／）１９
と接近してコンデンサーレンズ２０．２２が所定間隔で
配置され、これらコンデンサーレンズは、Ｉ！＋、１ｉ
Ｊ］ランフ’１９およびコンデンーリ“−レンズ２０，
２２の中間に配置されたクセノンランプ２１がらそれぞ
れ発する光を、反射鋭２３で反射させてからリングスリ
ット２４上に集光させるように配列しである。リングス
リット２４にはリング状に光す透過する部分が設けてあ
り、そのリング状の部分以外は光を４さない不透明部で
インｇわれでいる。

反射脱２３により光路を曲げられた光ＩＭ　ＬＰ　上に
は、リングスリット２４の像をはｇ穴あきミラー８の位
１塩に結び、対物レン−ｅ９を４して被検眼ＩＯの角膜
上に投影するだめの投光レンズ２５．２６　カ＋Ｘｄ　
ａ　’ａ　ｈ、−Ｃおり、光１１ｉ１ｉ１Ｌ９と光軸Ｌ
１が、前述した穴あ１ミラー８の穴あき部のは父中心で
交叉するようになっている。

投光レンズ２５，２６による照明光は、前述の穴あきミ
ラー８の穴あき部を除いた反射ミラ一部で反射され、ｋ
ｊｊ方レンし′９を」り誠凍眼１００角膜上にリング状
の照明７Ｃを照＋１・１する。

次に以上のように構成された本実施例の動作について説
明する。

第１図（Ａ）において、発光ダイオード１と２は、人間
の眼にちらつきとして感じる臨界ちらつき頻度以下（例
えば３０．：Ｈｚ　）で、互いに／ｇθ０の位相差によ
って点滅され、その光束はピンホール３ａ、、２孔絞り
４を通りハーフミラ−５で反射され、結像レンズ６によ
り収れんされっへ、絞り７の小孔７ｂ　＊　７ｃをそれ
ぞれ別に通り、穴あきミラー８の穴あき部を通過し、光
軸Ｌ１　上の交点Ｆ４で収れんしてから発散方向に転じ
、対物レンズ９によってｔまｙ平行光線とされ、被検眼
１ｏの角膜を経て眼底附近に収れんされる。

眼底を照射した光束は反射光線となって再び対物レンズ
９を通り、穴あきミラー８の中心部の穴を通り絞り７の
中心孔７ａを通過し、結像レンズ６を通り、可動ミラー
１１によって反射された後、結像面１２の中心Ｆ１　附
近に到達する。

これをハーフミラ−１３を介して接眼レンズ１４で拡大
し、検者眼１５により観察する。光電検出をしない場合
には、ノ・−フミラー１３は全反射ミラーでよい。

その場合、結像レンズ６による焦点調節が正しくなされ
ていないときには、第Ｓ図（Ａ）または第４図（Ａ）に
示したように、上下一本の光束が眼底で離間した状態と
なり、第３図（Ｂ）または第６図（Ｂ）に示したように
、λつのスポットが離れて見え、その離れた個々のスポ
ットは、第Ｓ図（Ｃ）または第６図（Ｃ）に示したよう
に、別々にはｒ　３０　Ｈｚ　つまりちらつきが認めら
れる点滅光のスポラ）Ｊ個として視認されることになる
。

つぎに結像レンズ６を手動またはモーターＭにより、矢
印Ｂ方向に光軸り、Ｋ沿って前後に移動させると、第７
図（Ａ）に示したように、眼底上で２つの光束が合致し
、そのときは第７図（Ｂ）に示したように、両光束が７
つに重なったことが視認され、且つ第７図（Ｃ）で示し
たように、互いに／ｇθ°ずれた位相差Ｓによる互いの
発光部即ち点灯部がそれぞれ相手側の光束の滅灯部と重
なって、前述したはｇ３θＨｚＩ７）２倍のはｙ乙ＯＨ
ｚ　の、連続した点灯部分だけが視診され、ちらつきは
感じられなくなる。

このときが結像レンズ６のフィルム１８上および光電変
換素子１７上の合句点となり、論ちに撮影操作部（図示
せず）の操作により、発光ダイオード１，２は消灯され
、可動ミラー１１が矢印Ａ方向に退避され、続いてクセ
ノンランプ２１を発光させて、フィルム１８上に彷検眼
１ｏの眼底の像が押しされることになる。

λつの発光ダイオードの点滅を、７ｇ６００位相差で照
射するための別の実施例として％　８ｒ！ａ２図に示し
たように、３つの扇形状の回転ミラー３４の形をした機
械的チヨッ／４’−を用いることができる。この場合照
射光源としてはランプ、発光ダイオード、レーザダイオ
ードの倒れも使用できるが、こ〜では発光ダイオードに
ついて論する。発光ダイオードｌは、光軸Ｌ４　がら角
度αの軸腺上で且つ回転ミラー３４の後方がらコ孔紋り
４の一方の孔へ向けて配ｙｔされ、もう７つの発光ダイ
オード２は、回転ミラー３４０反射面と発光ダイオード
１から発する光束との交点へ向けて、その反射光束が光
軸Ｌ４　に対し、発光ダイオード１かもの光束の反対側
に角変αをへだてて、λ孔設り４のもう／方の孔へ照射
するように配■される。

この実施例においては、発光ダイオード１および２は、
合焦操作中は連続点灯状四にしてお（。

回転ミラー３４０回転軸３３を中心として、矢印りまた
はその反対方向にミラー３４をモーター（図示せず）に
よって回転させると、発光ダイオード１から発した光束
は、回転ミラー３４のミラーの欠けた部分θ２　に対向
したときは、ミラー３４に遮られず直進して、λ孔設り
４０対向した孔を通過し、前述した第１の実施例と同様
に、ハーフミラ−５で反射されて結像レンズ６、絞り７
の一方の小孔７ｃ、穴あきミラー８の穴あき部、対物レ
ンズ９を通り被検眼１０を照射する。

このとき、もう一方の発光ダイ１−ド２から発した光束
は、回転ミラー３４のミラーの欠けたθ２の部分を照射
することになって、ハーフミラ−５の方向へ向っていな
いρで、発光ダイオード１から発した光束のみが被検眼
を照射する。

回転ミラー３４の回転が進むのに従って、発光ダイオー
ド１から発した光束が、回転ミラー３４のミラ一部分の
θ、に対向すると遮ぎられて被検眼１０を照射しなくな
り、代って発光ダイオード２から発した光束が、回転ミ
ラー３４０発光ダイオード１から発した光束を遮ぎった
ミラ一部分θ。

によって反射され、ａ孔設り４の一方の孔を通り、ハー
フミラ−５で反射され結像レンズ６、絞り７のもう一方
の小孔７ｂ、穴あきミラー８の穴あき部、対物レンズ９
を通り被検眼１０を照射する。

第２図の実施例では、／回転中に発光ダイオード１から
の光束を３回明滅し、発光ダイオード２からの光束を位
相／ｇθ°ずらして同様に３回明滅させることになる。

従って回転ミラー３４をその回転軸３３を中心として毎
秒７０回転させると、発光ダイオード１および２から発
する光束は、それぞれ３０　Ｈｚ　で明滅することにな
る。

以上の動作に続いて行うｋＷ操作は、最初に説明した第
１の実施例と同様なので、その説明は省略する。

以上の説明に於いて示した発光ダイオード１および２は
、電気的並びに光学的特性が同一のものとして取扱った
ので、特に明記はしなかったが、別の実施例としては、
例えば発光ダイオード１０発色が赤色光であり、又発光
ダイオード２０発色が緑色光となるような、同一ではな
い別の色による組み合わせが考えられる。

この場合において、結像レンズ６による焦点調節が正し
くなされていないときには、第３図（Ｂ）または第６図
（Ｂ）に示した上下λつの離れたスポットのうちの一方
が赤色に１もう一方が緑色にそれぞれ点滅して視認され
、又結像レンズ６の合焦操作によって、第７図（ＡＪで
示したような、眼底上で２つの光束が合致し合焦状態と
なったときには、第７図（Ｂ）で示した１つに重なった
光束のスポットは、赤色光と緑色光との混合色である黄
色のスポットとして視認されるので、色感覚による識別
力が加わって、合焦あるいは非合焦の状態をより一層明
確に視認することができ、その検出精度をさらに高める
ことが可能となる。

第３図は、本発明による第一の実施例を示し、図中第１
図（Ａｌ　、　（Ｂ）　、第一図で示したものと同一部
分には同一符号を付し、その説明は省略する。

１′および２′は赤外発光器であり、第１図（Ａ）にお
ける発光ダイオード１および２に代わるもので、それら
は互いに７ｇＯ°の位相差をもって、はｇ３θＨｚ　の
点滅をするように構成され、それらの点滅光束はピンホ
ール３ａを通り、コ孔設り４の孔を通過して、光軸り、
とはｇ平行な光軸Ｌ５　上に、矢印Ｂ′　方向に光軸Ｌ
５　に沿って結像レンズ６と連動して移動し得る如く配
置された投影レンズ２７で収れんされつへ、反射銹２８
で光軸Ｌ６に沿った方向に反射され、ハーフミラ−２９
によってさらに反射され、絞り７に設けた小孔７ｂ。

７ｃ（第１図（８１参照）、穴あきミラー８の穴あき部
を経て光軸り、上のＦ４で収れんしてから発散し、対物
レンズ９でｔまｇ平行光線となり、被検眼１０の角膜を
通り眼底に到達する。

その反射光は対物レンズ９、穴あきミラー８の穴あき部
、絞り７の中心孔７ａ１ハーフミラ−２９、結像レンズ
６を通り可動ミラー１１で反射され、光軸Ｌ２　に沿っ
て波長選択ミラー１３′　を通過してＴＶ左カメラ５の
撮像面３５ａに到達する。その到達した像をＴＶモニタ
ー３６で観鮎するのであるが、合焦の適否状態は前述し
た第１実施例の場合と同様に、第５図〜第７図に示した
如＜ＴＶモニター３５上で拡大された像が視認できる。

前述したハーフミラ−２９は、光束反射面附近のみ反射
面とし、その他は透過面のまＮとしたものに１６１き換
えてもよく、又波長選択ミラー１３−は、赤外光を透過
し可視光を反射するように構成されている。

本実施例に於いても、第１実施例と同様に、第２図に示
した機械的チョッパーによる光束の点滅を行うことがで
きる。

第４図は、本発明の第３の実施例を示し、この例では、
発光ダイオード１，２を光軸Ｌ７　に対してそれぞれ角
度αの傾斜で、ピンホール板３のビンホール３ａを照射
するように配設し、λ孔設り４、投影レンズ２３１、小
ミラー３２を光軸Ｌ７　上に配列し、小ミ＞−３２を光
軸Ｌ７　と直交する光軸Ｌ９　のそれぞれに対し斜設し
た投影ユニット３０が設けられ、該ユニット３ｏは矢印
Ｃ方向に、光軸Ｌ９　に沿って移動し得るように構成さ
れている。結像レンズ６を矢印日方向に、光軸Ｌ１　に
沿って移動させると、投影ユニッ）３０が連動して矢印
Ｃ方向に移動するように構成する。

この場合における発光ダイオード１．２による光束は、
小ミラー３２上の交点Ｆ７　で反射し、投光レンズ２６
で収れんされっ〜穴あきミラー８０穴あき部の外周反射
面で反射してから光軸Ｌ１　上の交点Ｆ４　に収れんし
、その点から発散して対物レンズ９により平行光線とさ
れ、被検眼１００角膜を通り眼底に到達する。その反射
光は第１実施例の場合と同様に、検渚眼１５および光電
変換素子１７に達するので、説明を省略する。

第３図は本発明における合焦動作を、モーターにより自
動的に行うように構成した実施例の回路搗成を示したブ
ロック図である。光電変換素子１７は、右側受光部１０
１と左側受光部１０２が一体的に構成され、右側受光部
１０１からの出力信号は、右側前置増幅回路１０３へ、
左側受光部１０２からの出力信号は、左側前置増幅回路
】０４へそれぞれ入力され、それぞれの出力は判別回路
１０５および差動増幅回路１０６へそれぞれ入力されて
からモーター制御回路１０７へ入力され、合焦点に到る
までの間モーター回転方向の正、逆を判別して回転出力
信号をモーターＭへの出力信号とし、合焦点に達したと
き停止信号を出してモーターＭを停止させる。又モータ
ーＭからの回転信号をモーター制御回路１０７ヘフイー
ドバツクして、ハンティング現象を防ぎ、モーター回に
の精度を高めるようにする。

発振同調制御回路１０９によって発生された発振同調信
号は、判別回路１０５、モーター制御回路１０７、駆動
回路１０８にそれぞれ入力される。

駆動回路１０３はは３：、？　ＯＨｚ　の７ｇ００位相
差のある出力信号を発生して、発光ダイオードｌおよび
２を駆動させて、点滅光光束が発光ダイオード１．２に
よって照射される。

以上の説明から明らかなよう九、本発明は、光軸外の位
置から光軸に対して対称的にλつの互いに７ｇ００位相
差のある光束を、被検眼の眼底へ投影してその反射光を
結像レンズを通して目視観察あるいは光電検出するよう
に構成したので、短時間のうち忙容易に合焦操作が可能
であり、且っ合焦動作は手動によるほか、自動操作をも
容易に成し得るように構成されている為、その効果は犬
なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第ｇ図は、本発明による実施例を示すもので、
第１図（Ａ）は、光学系を主体とした第１の実施例の要
部断面図、第１図（Ｂ）は、照射光束を通ず一つの小孔
と、被検眼からの反射光を通す中心孔のある紋りの平面
図、第２図は、光束の点滅を機械的チョッパーとしての
回転ミラーで行う場合の、ミラーと光束の関係を示す側
面図並びにミラーの平面図、第３図は第コの実施例の要
部断面図、第７図は第３の実施例の要部断面図、第３図
（Ａ）。 （ｅｌ　、　（Ｃ）は眼底の手前側に２つの光束が交叉
した状態を示すそれぞれ被検眼の断面図、視野の状態の
平面図、２つの光束の波形図、第６図（Ａ）　ｌ　（ｓ
）　、　（Ｃ）は眼底においてλつの光束が合致してい
ない状態を示すそれぞれ被検眼の断面図、視野の状態の
平面図、一つの光束の波形図、第７図（Ａ）　、　（Ｂ
）　、　（Ｃ）は眼底において２つの光束が合致した状
態を示すそれぞれ被検眼の断面図、合焦を示す視野の平
面図、ユつの光束が重なった状態を示す波形図、第３図
は自動焦点調節と点滅ビームを発光する回路のブロック
図である。 １．２・・・・・・発光ダイオード　１／　、　２１・
・・・・・赤外発光器、３・・・・・・ピンホール板、
４・・・・・・２孔絞り、５・・・・・・ハーフミラ−
１６・・・・・・結像レンズ、　７・・・・・・絞り、
８・・・・・・穴あきミラー、９・・・・・・対物レン
ズ、１０・・・・・・被検眼、１３・・・・・・ハーフ
ミラ−１１４・・・・・・接眼レンズ、１６・・・・・
・リレーレンズ、１７・・・・・・光電変換素子、２７
・・・・・・投影レンズ、３０・・・・・・投影ユニッ
ト、３４・・・・・・回転ミラー、３５・・・・・・Ｔ
Ｖカメラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１対物レンズと結１象レンズとの中間に光軸を横切
   って斜設した反射鏡により、前記対物レンズを＋所り被
   検眼に照明光を照射しその眼底からの反射光を前記結１
   安レンズの後方に設けた観察用光学系で載祭または撮影
   のいずれかへ切り替え得る眼底カメラにおいて、前記照
   明光とは別に光軸外の位置から対称的にλつの互いに／
   ｇ００位相走のある臨界ちらつき頻度以下の頻度で点滅
   させる光束を絞りを介して被検眼へ投影しその反１付光
   を前記結１象レンズを直して目ｆＭ、観察または光市萌
   出することによって前記結像レンズの合焦状態を検知す
   るように構成したことを特徴とする眼底カメラにおける
   合焦検出装置。 （２）前記λつの光束のうちの１つは赤色光であり、池
   の１つは緑色光であることを特徴とする特許請求の・Ｉ
   Ｉａ囲第／項記載の眼Ｊ氏カメラにおける合焦検出装置
   。 （３）　前記光束は亦外ノＣであり、〆検眼からその赤
   外反射光を受像するＴＶカメラを結像レンズの彼方にｌ
   ＋ｉｆｆえＴＶモニターでｔｇ）ｌ　％するようにした
   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
   ラにおける合焦検出装置。 （４）結１象レンズの後方に光軸を柿切って斜設した部
   分反射鏡または半透明視により収りを介して対向レンズ
   を通り被検眼へｎｌ記ノｌ（、束を投影するように構成
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項の
   うち何れか７つに記載の眼底カメラにおける合焦検出装
   置４゜ （５）　対物レンズと結像レンズの中間に光軸を横切っ
   て斜設した部分反射呪または半せ５明衷により絞りを介
   して前記対物レンズをｉｆ］り被検眼へ前記光栄を投影
   するように４威したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項〜第３項のうち何れか７つに記載の眼底カメラにお
   ける合焦検出装置。 （６）　前記照明光側から対物レンズと結象レンズの中
   間にノｅ軸を偵切って斜設された反射鏡により前記対物
   レンズを通りＭ検眼へ前記光栄を投影するように１イイ
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項〜イ５３
   項のうち何れか７つに記載の眼底カメラにおゆる合焦検
   出装置。