JPH10323327A

JPH10323327A - 眼底カメラ

Info

Publication number: JPH10323327A
Application number: JP9133410A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Otsuka; 浩之大塚
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-08
Anticipated expiration: 2017-05-23
Also published as: JP3702981B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アライメント指標に依存せずにアライメントが
適正であるか否かを判断することができる眼底カメラを
提供する。【解決手段】本発明の眼底カメラは、被検眼Ｅの眼底
を撮影する撮影光学系Ｑ１と、眼底にフォーカス指標Ｓ
１、Ｓ２を投影するフォーカス指標投影手段Ｑ２と、眼
底と略共役位置に配置されてフォーカス指標Ｓ１、Ｓ２
の眼底反射光を受光する受光手段１２と、受光手段１２
の受光出力に基づきフォーカス制御を行うフォーカス制
御手段Ｑ３と、受光手段１２の受光出力に基づきアライ
メントが適正であるか否かを判断するアライメント判断
手段Ｑ３とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動合焦により眼
底を撮影することのできる眼底カメラの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被検眼の眼底を撮影する撮影
光学系と、一対のアライメント指標を被検眼に投影する
アライメント指標投影手段とを備え、被検眼と撮影光学
系の光軸とのアライメント調整を行って眼底を撮影する
眼底カメラが知られている（例えば、特公昭６０−５２
８２０号公報参照）。また、被検眼の眼底を撮影する撮
影光学系と、一対のフォーカス指標を被検眼の瞳孔を通
して眼底に投影するフォーカス指標投影手段と、眼底と
略共役位置に配置されてフォーカス指標の眼底反射光を
受光する受光手段とを備え、受光手段により眼底に投影
された一対のフォーカス指標の合致に基づき合焦を検出
し、これにより眼底を自動的に撮影するようにした眼底
カメラも知られている（例えば、特公昭６２−５１６１
８号公報参照）。また、両者を組み合わせた構成の眼底
カメラも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アライ
メント指標により被検眼と撮影光学系の光軸とのアライ
メントを行うと共に自動合焦を行う眼底カメラには、変
倍光学系を備えたものがあり、このものでは、高倍観察
時にアライメント指標を観察できないことがあるため、
高倍観察から直ちに高倍撮影に移行して自動合焦により
撮影を行う場合に、アライメントが適正でないと、自動
合焦に支障をきたす。

【０００４】また、自動合焦動作中に被検眼と撮影光学
系との光軸がずれてアライメントが不適正な状態になる
と、被検眼の眼底に投影される一対のフォーカス指標の
一部が欠落して、眼底から反射される一対のフォーカス
指標の反射光量のバランスがくずれ、自動合焦に支障を
きたすこともある。更に、自動合焦動作中に被験者がま
ばたきをすると、このまばたきにより被検眼と撮影光学
系の光軸のアライメントを検出できないというアライメ
ント異常が生じ、一対のフォーカス指標が被検眼の眼底
に投影されず、眼底からのフォーカス指標の反射光量が
全く欠落するため、同様に自動合焦に支障をきたす問題
も生じる。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的は、アライメント指標に依存せずにアラ
イメントが適正であるか否かを判断することのできる眼
底カメラを提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の眼底カ
メラは、被検眼の眼底を撮影する撮影光学系と、前記眼
底にフォーカス指標を投影するフォーカス指標投影手段
と、前記眼底と略共役位置に配置されて前記フォーカス
指標の眼底反射光を受光する受光手段と、前記受光手段
の受光出力に基づきフォーカス制御を行うフォーカス制
御手段と、前記受光手段の受光出力に基づきアライメン
トが適正であるか否かを判断するアライメント判断手段
とを備えている。

【０００７】請求項２に記載の眼底カメラは、アライメ
ントが不適正であるときに、前記アライメント判断手段
の出力に基づきアライメントが不適正であることを表示
する表示手段を備えている。

【０００８】請求項３に記載の眼底カメラは、アライメ
ントが不適正であるときに、前記アライメント判断手段
の出力に基づき撮影を禁止する撮影禁止手段を備えてい
る。

【０００９】請求項４に記載の眼底カメラは、前記撮影
光学系が変倍手段を備え、低倍撮影時の前記受光手段の
受光出力を基準として、高倍撮影時の前記受光手段の受
光出力に基づきアライメントが適正であるか否かを判断
することを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の眼底カメラは、被検眼の
眼底を撮影する撮影光学系と、前記眼底にフォーカス指
標を投影するフォーカス指標投影手段と、前記眼底と略
共役位置に配置されて前記フォーカス指標の眼底反射光
を受光する受光手段と、前記受光手段の受光出力に基づ
きフォーカス制御を行うフォーカス制御手段と、前記受
光手段の受光出力に基づきアライメントが適正であるか
否かを判断する判断手段と、アライメントが不適正なと
きに、前記判断手段の出力に基づきアライメントが適正
となる方向を表示する表示手段とを備えている。

【００１１】

【発明の実施の形態】

【００１２】

【発明の実施の形態１】以下に本発明を図示の眼底カメ
ラの実施例に基づいて詳細に説明する。

【００１３】第１図において、１は照明手段の一部を構
成する観察用光源であり、この光源１から発した照明光
はコンデンサーレンズ２、リレーレンズ３を経て穴あき
ミラー４で被検眼Ｅの方向に反射され、対物レンズ５を
通って被検眼Ｅの眼底を照明するようになっている。そ
して、眼底からの反射光は再び対物レンズ５を経て穴あ
きミラー４を直進的に通過し、更に撮影光学系Ｑ１の一
部を構成する合焦レンズ６、結像レンズ７、跳ね上げミ
ラー８を介してフィルム９に結像される。

【００１４】跳ね上げミラー８は撮影の瞬間に撮影光路
から退避されるが、眼底観察時には第１図の状態に降下
しており、その反射方向に配置された受光光学系のフィ
ールドレンズ１０を介してリレーレンズ１１により、眼
底に共役位置に配置された受光手段としての撮像管１２
の面に眼底像が結像され、モニタ１３で観察されるよう
になっている。

【００１５】そして、リレーレンズ２、３の間にはミラ
ー１４が配置され、このミラー１４にはフォーカス指標
を投影するフォーカス指標投影手段Ｑ２としての測距用
光源１５、１５’（図２参照）からの光が図３に示す第
１のアパーチャー１６の透過窓１６’、１６’、図４に
示す第２のアパーチャ１７のスリット１７’、投影レン
ズ１８を介して入射され、ここで偏向されてリレーレン
ズ３、穴あきミラー４、対物レンズ５を経由し、アパー
チャ１７のスリット１７’を通じて、フォーカス指標と
してのスリット像を被検眼Ｅの眼底に投影するようにな
っている。ここで、第１のアパーチャ１６は被検眼Ｅの
瞳孔と共役の位置にある。そして、測距用光源１５、１
５’は図示を略す制御回路により所定の時間間隔で点灯
・消灯を繰り返すようになっている。

【００１６】図５はモニタ１３のブラウン管１３ａ上の
スリット像Ｓ１、Ｓ２を示しており、焦点が合った状態
ではこのスリット像Ｓ１、Ｓ２が一致し、焦点状態に応
じてスリット像Ｓ１、Ｓ２の相対的位置が異なるもので
ある。図６（ａ）はスリット像Ｓ１、Ｓ２上の走査線Ｌ
１のビデオ信号であり、スリット像Ｓ１、Ｓ２には観察
用光源１による光信号Ｓ０がバイアスされている。図６
（ｂ）は測距用光源１５、１５’の消灯時の走査線Ｌ１
による光信号Ｓ０を示し、図６（ａ）の信号から図６
（ｂ）の信号を差し引いた図６（ｃ）の信号がバックグ
ラウンド光の影響を除いたスリット像Ｓ１、Ｓ２の信号
となり、これによってスリット像Ｓ１、Ｓ２の位置を正
確に判断することができる。つまり、測距用光源１５、
１５’の点滅を電子走査に同期して行わせ、図６
（ａ）、（ｂ）の信号を図示しない差分信号発生回路に
入力して図６（ｃ）の信号を発生させる。これらのスリ
ット像Ｓ１、Ｓ２の相対的な間隔をフォーカス制御手段
Ｑ３により比較して合焦か否かを判断できる。

【００１７】すなわち、図７（ａ）は、合焦状態がずれ
ている場合を示し、図から明らかなようにスリット像Ｓ
１とＳ２との間隔がかなりずれている。図７（ｂ）はか
なり合焦に近い場合を示し、スリット像Ｓ１とＳ２とが
大部分で重なり合っている。図７（ｃ）は合焦状態を示
し、スリット像Ｓ１とＳ２とが完全に重なり合ってい
る。図８（ａ）〜図８（ｃ）はスリット像Ｓ１とスリッ
ト像Ｓ３との差分信号Ｓ４を示し、差分信号Ｓ４が閾値
内△にあるとき、合焦を意味し、フォーカス制御手段は
差分信号Ｓ４が閾値内△にあるか否かを判断して合焦制
御を行う。

【００１８】これらの構成は特公昭６２−５１６１８号
公報により公知である。

【００１９】本発明の眼底カメラでは、受光手段の受光
出力に基づきアライメントが適正であるか否かを判断す
るアライメント判断手段を備えている。このアライメン
ト判断手段は、フォーカス制御手段Ｑ３に設けられ、図
７（ａ）〜図７（ｃ）に示すスリット像信号Ｓ１、Ｓ２
の光量レベルに基づいて、撮影光学系の光軸が被検眼の
光軸にアライメントされているかを判断する。

【００２０】すなわち、図９に実線で示すように、撮影
光学系の光軸が被検眼の光軸に適正にアライメントされ
ているときには、実線で示すようにフォーカス指標Ｓ
１、Ｓ２が瞳孔１９の中心Ｏを境に対称位置にあり、瞳
孔１９を通してフォーカス指標Ｓ１、Ｓ２が眼底に投影
されるが、撮影光学系の光軸と被検眼の光軸とがずれて
アライメントが適正でないときには、破線で示すように
フォーカス指標Ｓ１、Ｓ２が瞳孔１９の中心Ｏを境に対
称位置からずれ、虹彩２０でケラレるため、フォーカス
指標Ｓ１、Ｓ２のいずれか一方のピーク光量レベルＬ
１、Ｌ２が図１０に示すように低下する。このピーク光
量レベルＬ１、Ｌ２との比Ｌ２／Ｌ１が例えば約２０％
ずれたら、アライメントが左右にずれたと判断する。ま
た、符号Ｓ１’’、Ｓ’’で示すように、アライメント
が上下方向にずれることもある。この場合には、フォー
カス指標Ｓ１、Ｓ２の両方のピーク光量レベルＬ１、Ｌ
２が図１１に示すように低下する。従って、閾値Ｌ３を
設け、ピーク光量レベルＬ１、Ｌ２がこの閾値Ｌ３より
も大きいか否かにより、上下方向のアライメントを判断
できる。

【００２１】なお、この閾値Ｌ３は、被検眼からの反射
光量の実測によって決める。なぜなら、被検眼からの反
射光量の絶対値は、被検眼の虹彩径（瞳孔径）、被検眼
の中間透光体（主に、角膜、水晶体、硝子体）の透過
率、被検眼の反射率等によって異なるので、この閾値Ｌ
３は一意的に決めることはできない。従って、ある一定
時間（又は、一定周期）ある所定量（必要量）以上の光
量であって、更に、変動幅が小さい場合を閾値Ｌ３と
し、実測によって決められたこの閾値Ｌ３からの光量変
動が大きい場合をアライメント異常と判断する。例え
ば、同様に、光量変動が２０％以上の場合をアライメン
ト異常と判断する。

【００２２】図１２に示すように、眼底像Ｇが画面１３
ａに表示されている状態で、合焦完了マークＭ１、前ピ
ンマークＭ２、後ピンマークＭ３を同時に表示させるよ
うにすれば、非合焦時に合焦方向を指示できるのでより
望ましい。また、同様に、アライメントが不適正なとき
に、アライメント操作方向矢印Ｍ４を画面１３ａに表示
させ、操作方向を指示するようにすれば、アライメント
操作がより容易である。

【００２３】なお、図９に示す一対のフォーカス指標を
眼底に投影する場合、左右方向のアライメント操作方向
は、フォーカス指標の光量レベルＬ１、Ｌ２を比較する
ことにより判定できるが、上下方向のアライメント操作
方向は判定できない。そこで、図１３に示すように、互
いに直交する二対のフォーカス指標Ｓ１〜Ｓ４を投影す
ることにすれば、上下方向のアライメント操作方向をも
判定できる。

【００２４】また、アライメントが不適正なとき、撮影
を禁止するようにしても良い。

【００２５】以上の実施例では、一対のアライメント指
標を設けなくとも、被検眼に対して撮影光学系をアライ
メントできる。

【００２６】

【発明の実施の形態２】図１４において、図１に示す構
成要素と同一構成要素については、同一符号を付して詳
細な説明を省略することとし、異なる部分についてのみ
説明する。

【００２７】照明手段は観察用の光源１、コンデンサー
レンズ２に加えて、撮影用の照明光源１’、コンデンサ
ーレンズ２’、反射鏡３’、リング絞り４’、リレーレ
ンズ５’を有する。受光光学系にはハーフミラー１３’
が設けられ、ハーフミラー１３’は接眼レンズ１４’に
向けて眼底像の一部を反射する役割を果たす。１５’は
検者眼で、検者は接眼レンズ１４’を介して眼底像を観
察できる。なお、１２’はフィルム９と共役な結像面で
ある。

【００２８】リレーレンズ３とリレーレンズ５’との間
には、フォーカス指標投影ユニット３０が設けられてい
る。光源１５、１５’は光軸Ｌ７に対してそれぞれ角度
αの傾斜とされ、ピンホール板３ａのピンホールを照射
するように配設されている。２孔絞り１６、投影レンズ
１８、小ミラー３２が光軸Ｌ７上に配列され、小ミラー
３２は光軸Ｌ７と直交する光軸Ｌ９のそれぞれに対して
斜設されている。このユニット３０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、結像レンズ７
を矢印Ｂ方向に光軸Ｌ１に沿って移動させると、投影ユ
ニット３０が連動して矢印Ｃ方向に移動される。

【００２９】光源１５、１５’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３０Ｈｚ）
で、互いに１８０度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１６を通り、小ミラー３
２で反射され、リレーレンズ３により収斂されつつ、穴
あきミラー４で反射され、光軸上の交点Ｆ４で収斂して
から発散方向に転じ、対物レンズ５によってほぼ平行光
線とされ、被検眼１０の角膜を経て眼底付近に収斂され
る。

【００３０】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５を通り、穴あきミラー４の穴、結像レン
ズ７を通り、跳ね上げミラー８によって反射された後、
結像面１２に到達する。これをハーフミラー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。

【００３１】結像レンズ７による焦点調節が正しくなさ
れていないときには、上下２本の光束が眼底で離間した
状態となって、２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、別々にほぼ３０Ｈｚつまりちらつ
きが認められる２個の点滅スポットとして視認されるこ
ととなる。

【００３２】非合焦時には、結像レンズ７がモータＭに
より矢印Ｂ方向に光軸に沿って前後に移動され、これに
より、眼底上で２つの光束が合致し、互いに１８０度ず
れた位相差により互いの発光部、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、ほぼ３０Ｈｚの２倍
のほぼ６０Ｈｚの連続した点灯部分だけが視認され、ち
らつきが感じられなくなる。

【００３３】次に、撮影操作部（図示せず）の操作によ
り、光源１５、１５’は消灯され、跳ね上げミラー８が
撮影光路から退避され、照明光源２’が発光され、フィ
ルム９に眼底像が撮影される。

【００３４】この光学系による場合も、アライメント指
標を設けることなくアライメントを検出できる。

【００３５】

【発明の実施の形態３】この発明の実施の形態３では、
変倍光学系として複数個の変倍レンズ３３、３４、３５
が準備され、この変倍レンズ３３、３４、３５は合焦レ
ンズ６と結像レンズ１６との間の光路に挿脱可能に設け
られている。変倍レンズ３３は例えば画角５０度用であ
り、変倍レンズ３４は画角３５度用であり、変倍レンズ
３５は画角２０度用である。

【００３６】その撮影光学系３２には、中間結像点１９
と結像レンズ１６との間の光路に補助レンズ３８、３
７、３６が各変倍レンズ３３、３４、３５に対応してそ
れぞれ設けられている。この補助レンズ３３、３４、３
５の役割は既に公知であるのでその説明は省略する。穴
あきミラー４の穴部には一対のアライメント指標５０が
設けられ、このアライメント指標５０が眼底に投影され
る。

【００３７】図１６はテレビ画面１３ａに表示された一
対のアライメント指標５０’を示しており、画角５０度
の低倍撮影時には、一対のアライメント指標が画面１３
ａに表示される。しかしながら、画角２０度の高倍撮影
時には、特公平３−６０２６１号公報にも記載されてい
るように、アライメント指標５０’を確認することがで
きない。そこで、アライメント指標に依存せずに、アラ
イメントが適正であるか否かを判断する必要が生じる。

【００３８】通常、この種の眼底カメラでは、低倍（画
角５０度）で撮影を行い、次に高倍で撮影を行うので、
まず、低倍撮影時には、アライメント指標５０を用いて
撮影を行い、それと同時に、フォーカス指標の反射光量
をハーフミラー３９、受光素子４０を用いて記憶する。
次に、高倍撮影時（画角２０度撮影時）には、フォーカ
ス指標の反射光量を低倍撮影時の反射光量と比較して、
例えば２０％以上フォーカス指標の反射光量が減少した
ときにアライメント異常と判断する。

【００３９】この実施の形態３の場合は、低倍撮影時の
被検眼の実測から（瞳孔径、透過率、反射率を考慮して
いる）求めているので、２光源からの反射光量差、光量
変動だけでなく、その絶対値でもアライメント異常は判
断できる。

【００４０】なお、これらの実施の形態では、測距用光
源が交互に点灯する２個からなっている構成として説明
したが、一般的な眼底カメラのスプリット指標（例え
ば、特公昭６２−５１６１８号公報の第１図〜第３図の
構成）の場合にも適用できる。

【００４１】

【発明の効果】本発明に係わる眼底カメラは、以上説明
したように構成したので、アライメント指標に依存せず
にアライメントが適正であるか否かを判断することがで
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる眼底カメラの発明の実施の形態
１の光学図である。

【図２】図１に示す測距用光源の部分拡大図である。

【図３】図１に示す第１のアパーチャの平面図である。

【図４】図１に示す第２のアパーチャの平面図である。

【図５】テレビ画面に表示されたスリット像を示す図で
ある。

【図６】スリット像のビデオ信号を示す図である。

【図７】スリット像信号による合焦・非合焦の説明図で
ある。

【図８】差分信号の説明図である。

【図９】被検眼の前眼部に投影されたフォーカス指標を
示す図である。

【図１０】フォーカス指標のピーク光量レベルの説明図
である。

【図１１】フォーカス指標のピーク光量レベルと閾値と
の関係を示す説明図である。

【図１２】テレビ画面に表示された眼底像とアライメン
ト方向マークとを示す図である。

【図１３】被検眼の前眼部に投影された二対のフォーカ
ス指標を示す図である。

【図１４】本発明に係わる眼底カメラの発明の実施の形
態２の光学図である。

【図１５】本発明に係わる眼底カメラの発明の実施の形
態３の光学図である。

【図１６】低倍撮影時にテレビ画面に表示される一対の
アライメント指標と眼底像とを示す図である。

【符号の説明】

１２…光電変換素子（受光手段）Ｅ…被検眼Ｑ１…撮影光学系Ｑ２…フォーカス指標投影手段Ｑ３…フォーカス制御手段（アライメント判断手段）Ｓ１、Ｓ２…スリット像（フォーカス指標）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼の眼底を撮影する撮影光学系と、前記眼底にフォーカス指標を投影するフォーカス指標投
影手段と、前記眼底と略共役位置に配置されて前記フォーカス指標
の眼底反射光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光出力に基づきフォーカス制御を行う
フォーカス制御手段と、前記受光手段の受光出力に基づきアライメントが適正で
あるか否かを判断するアライメント判断手段と、を備えている眼底カメラ。
【請求項２】アライメントが不適正であるときに、前
記アライメント判断手段の出力に基づきアライメントが
不適正であることを表示する表示手段を備えている請求
項１に記載の眼底カメラ。
【請求項３】アライメントが不適正であるときに、前
記アライメント判断手段の出力に基づき撮影を禁止する
撮影禁止手段を備えている請求項１に記載の眼底カメ
ラ。
【請求項４】前記撮影光学系が変倍手段を備え、低倍
撮影時の前記受光手段の受光出力を基準として、高倍撮
影時の前記受光手段の受光出力に基づきアライメントが
適正であるか否かを判断することを特徴とする請求項１
に記載の眼底カメラ。
【請求項５】被検眼の眼底を撮影する撮影光学系と、前記眼底にフォーカス指標を投影するフォーカス指標投
影手段と、前記眼底と略共役位置に配置されて前記フォーカス指標
の眼底反射光を受光する受光手段と、前記受光手段の受光出力に基づきフォーカス制御を行う
フォーカス制御手段と、前記受光手段の受光出力に基づきアライメントが適正で
あるか否かを判断する判断手段と、アライメントが不適正なときに、前記判断手段の出力に
基づきアライメントが適正となる方向を表示する表示手
段と、を備えている眼底カメラ。