JPH0226205B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動合焦機構を備えた眼底カメラに
関するものである。

［従来の技術］ 従来からカメラの自動合焦装置として、投光光
学系により被写体上に光束を投影し、被写体から
反射光を受光素子で受光し、この受光素子上にお
ける反射光の位置から合焦判別信号を得るように
した方式が広く知られているが、この方式のもの
はTTL（Through The Lens）方式にすることが
困難で、精度がさほど良くないという欠点を持つ
ている。即ち、撮影レンズを通さずに合焦情報を
得ているために、実際の撮影光束でのぼけ状態が
見られないということが問題になる。

一方、ぼけ状態を検知するTTL方式の自動合
焦装置も開発されているが、この方式のものは被
写体のコントラストが弱い場合には十分に作動し
ないという欠陥がある。ここで被検眼の眼底にパ
ターン光束を投影して光電変換素子アレイでぼけ
状態を検知する機構を備えた眼底カメラを考える
と、被検眼の視度によつては被検眼の眼底上のパ
ターン像がぼけて合焦検出上好ましくないという
問題がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、ぼけを検知する方式を採用
し、TTL方式にすることができ、しかも低コン
トラストの被写体に対しても十分に作動するよう
にした高精度の自動合焦が可能な眼底カメラを提
供することにある。

［発明の概要］ 上述の目的を達成するための本発明の要旨は、
眼底照明系と眼底撮影系を備え、格子パターンを
被検眼の眼底に投影し、眼底反射されたパターン
像を光電変換素子アレイにより受光して、前記格
子パターンに交叉する方向の信号を基に、前記パ
ターン像のぼけ状態を検出して合焦信号を得る眼
底カメラにおいて、前記格子パターンを被検眼の
眼底に投影する光路中の被検眼瞳と略共役面内
で、被検眼瞳上の撮影光束通過領域の外側位置に
対応する位置に、前記格子パターンのピツチ方向
に垂直な方向に細長い単一の開口を備えたことを
特徴とする眼底カメラである。

［発明の実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は光電変換素子アレイを用いてぼけ状態
を検出する本発明の原理図を示しており、光源１
から出射した光束により所定のパターン、例えば
一次元格子開口を有する格子絞り２を照明し、こ
の格子開口を通過した光束を光分割部材３及び対
物レンズ４を経て被写体Ｐ上に投影し、被写体Ｐ
上のパターン像つまり格子像を対物レンズ４及び
光分割部材３を通して、一次元光電変換素子であ
るリニアホトセンサアレイ５上に結像するように
構成されている。

第２図はリニアホトセンサアレイ５上に投影さ
れた格子像２ａの様子を示したものである。リニ
アホトセンサアレイ５は格子のピツチ方向に沿つ
て並列された多数の光電素子により構成されてい
る。ぼけに関する信号は、周知のように像信号を
微分することによつて得られるが、疑似的には隣
接する光電素子との差分信号を積算すればよい。

第３図はこの差分積算信号の変化を例示したも
のである。即ち、第１図における対物レンズ４の
位置を矢印Ａの方向に動かすと、差分積算信号は
焦点の合致点でピークを示すことになる。

第１図では図示を省略したが、別に光分割部材
を設けてリニアホトセンサアレイ５と共役な面に
フイルム面が存在するように構成すれば、対物レ
ンズ４は撮影レンズを兼ねることになり、TTL
方式の焦点検出装置となる。

なお、リニアホトセンサアレイ５の前に母線の
方向が素子方向となるように円柱レンズを配置す
れば、格子像２ａのリニアホトセンサアレイ５上
に有効に集光することができる。この場合に、円
柱レンズのパワーは対物レンズ４とリニアホトセ
ンサアレイ５とが共役になるように選定すればよ
い。

次に、第４図は本発明の実施例を示し、Ｅは被
検眼、Epはその瞳、Erは眼底を表している。こ
の実施例において、光源６から出射した光束は光
軸01上に配置されたレンズ７，８を経て、穴開き
ミラー９により被検眼Ｅ方向に反射されて左行
し、光軸02上の対物レンズ１０を通つて被検眼Ｅ
の眼底Erを照明する。また、眼底Erで反射した
光束は右行し穴開きミラー９を通過し、光軸02上
のフオーカスレンズ１１及び撮影レンズ１２によ
つてフイルム面１３上に眼底像を結像するように
配置されている。

ここで、レンズ７，８間に格子投影光学系１４
が配置され、この格子投影光学系１４は光源１
５、フイルム面１３に共役で第５図に示す格子開
口を有する格子絞り１６、レンズ１７、格子投影
光学系１４の光軸03から偏心した位置に第６図に
示すように単一の開口１８ａを有する絞り１８、
レンズ１９、及び光軸01上に退避自在に設けられ
た可動ミラー２０から成り、絞り１８は被検眼Ｅ
の瞳Epに共役とされている。

この格子投影光学系１４はフオーカスレンズ１
１に連動して常にフイルム面１３と格子絞り１６
との共役関係を維持している。また、可動ミラー
２０は撮影時には矢印に示すように回動して光軸
01の光路から退避される。一方、光軸02上の撮影
レンズ１２とフイルム面１３間に配置された光分
割部材２１によつて、撮影レンズ１２を通過した
光束の一部は分割され、光分割部材２２，２３，
２４を介してそれぞれリニアホトセンサアレイ２
５，２６，２７に導くようにされている。

第７図は被検眼Ｅの瞳Ep上の各光束を示すも
のであり、光源６による照明光Ｂ１はリング状と
なり、その中心から撮影光Ｂ２を取り出す。ここ
で、フオーカス光Ｂ３は絞り１８の開口１８ａの
像に相当しており、開口１８ａは格子絞り１６の
格子開口のピツチ方向に細いスリツト状にした形
状、即ち格子開口のピツチ方向に垂直な方向に細
長い形状に形成することが望ましく、細ければ撮
影時のぼけは問題になることはない。また、開口
１８ａの長さは入射光量を増加するために長い方
がよい。

第８図はリニアホトセンサアレイ２５，２６，
２７上の格子像１６ａ，１６ｂ，１６ｃを示して
いる。中央のセンサアレイ２６はフイルム面１３
と共役であり、両側のセンサアレイ２５，２７は
フイルム面１３の前後の位置と共役になつてお
り、合焦時には格子像１６ｂが最も鮮明になり差
分積算信号は最大となる。従つて、この３つのリ
ニアホトセンサアレイ２５，２６，２７からの信
号を比較し、センサアレイ２６からの信号が最も
大で、センサアレイ２５，２７からの信号がほぼ
同等になる状態で合焦が得られることになる。

なお、格子絞り１６の格子開口の間隔が一定で
あると、偽解像により誤動作を起こす虞れがある
ので、格子間隔を不定にすることが望ましい。ま
た、パターンの投影光には近赤外光を使用し、受
光素子側に近赤外光のみを選択的に取り込むよう
にすれば、格子像のコントラストをより鮮明にで
きる。この場合は、眼底照明には可視光を用いる
などして、光を波長的に分割すればよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る眼底カメラ
は、被検眼の視度に拘らず被検眼の眼底に格子パ
ターン像を、光電変換素子アレイの配列方向にぼ
けの少ない状態で投影でき合焦検出上好ましいも
のとなる。そして、投影パターンを用いて実際に
撮影レンズを通つた光束により合焦検出を行える
ので、合焦精度が良くしかも被写体のコントラス
トに左右されず、特に投影パターンとして高コン
トラストのものを用いれば、低コントラストの被
写体に対しても正確に動作するという利点がある
し、更に格子状パターンを用いることによりぼけ
信号が最も良く判別できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電変換素子アレイを用いてぼけ状態
を検出する本発明の原理図、第２図はリニアホト
センサアレイ上に投影された格子像の説明図、第
３図はレンズ位置と差分積算信号との関係を示す
グラフ図、第４図は本発明の実施例の光学的配置
図、第５図、第６図は絞り開口の正面図、第７図
は被検眼の瞳上の光束の説明図、第８図はリニア
ホトセンサアレイ上の格子像の説明図である。 符号１，６，１５は光源、２，１６は格子絞
り、３，２１，２２，２３，２４は光分割部材、
４，１０は対物レンズ、５，２５，２６，２７は
リニアホトセンサアレイ、１１はフオーカスレン
ズ、１２は撮影レンズ、１３はフイルム面、１４
は格子投影光学系、１８は絞り、２０は可動ミラ
ーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 眼底照明系と眼底撮影系を備え、格子パター
   ンを被検眼の眼底に投影し、眼底反射されたパタ
   ーン像を光電変換素子アレイにより受光して、前
   記格子パターンに交叉する方向の信号を基に、前
   記パターン像のぼけ状態を検出して合焦信号を得
   る眼底カメラにおいて、前記格子パターンを被検
   眼の眼底に投影する光路中の被検眼瞳と略共役面
   内で、被検眼瞳上の撮影光束通過領域の外側位置
   に対応する位置に、前記格子パターンのピツチ方
   向に垂直な方向に細長い単一の開口を備えたこと
   を特徴とする眼底カメラ。