JPS61185244A - 被検眼位置検出装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼底カメラ等の眼科器械において、被検眼角
膜に視標を投影し、その反射光を利用して被検眼に対す
る位置の検出を実施する眼科器械の位置検出装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 眼底カメラ、レフラクトメータ等の眼科器械を使用する
際には、被検眼と眼科器械との光軸方向の作動距離の調
整、及び光軸に直交する面内での調整が正しく行われて
いることが必要である。特に、眼底カメラ漆こよる眼底
投影においては、この調整が不適正な場合にはフレアの
混入等により画質の低下を引き起こし、正確な診断を下
せないことがある。このことは、無散瞳型眼底カメラを
用いて集団検診を行う際に特に問題となる。

このような見地から、眼科器械の位置合わせ装置には従
来からも種々の考察がなされており、その内でも被検眼
の角膜に視標を投影し、その反射光を利用するものとし
て、特開昭５７−１１１５２５号公報、同５４−９９３
９１号公報等が知られているが、これらは何れも作動距
離の検出に際して、視標の被検眼角膜による反射像の鮮
明度を利用している。そのため、分解能が低くずれ方向
の弁別が困難である等の検出能力に問題があるばかりで
はなく、位置合わせの自動化を行うための信号を抽出す
るには、検出機構を複雑化せざるを得ないといった欠点
がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上述の従来例の欠点を除去し、より安
価で検出能力が高く、作動距離合わせの自動化を行うた
めの情報をも得ることのできる被検眼位置検出装置を提
供することにある。

［発明の概要］ １゜述の１１的を達成するための本発明の要旨は、被検
眼の角膜に向けて光束を投影する投影光学系と、該投影
光学系から発され角膜により反射された光束の一部を抽
出する開口絞りと、該開口絞りを通過した光束を受光す
る手段とを備え、該受光手段による前記光束の位置信号
により被検眼位置の検出を行うことを特徴とする被検眼
位置検出装置である。

［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。

本発明の構成を第１図によって説明すると、眼科器械の
ハウジングｌ内には、被検眼Ｅの角１ｆ！ＪＥｃに向け
て視標２の像を投影する光源３が設けられている。光源
３と角膜Ｅｃ間には、コンデンサレンズ４、視標２、撮
影レンズ５から成る投影光学系が配置されており、角１
１Ｅｃの斜め１一方には、角膜Ｅｃから反射された光束
の一部を選択的に取り出す開口絞り６と、反射光の位置
を検出する受光素子７が設けられている。

光源３から発した光は視標２を経て撮影レンズ５により
角１１ＱＥｃに向って進行するが、角膜Ｅｃで反射され
開口絞り６を通り受光素子７１−に至る。いま、開口絞
り６が充分小さければ、視標２の１屯から受光素子７へ
至る光束は、実線で示す光線ａに代表して考えればよく
、この光線ａは光学の原理から角膜Ｅｃの位置に対して
一義的に決定される。即ち、角膜Ｅｃが実線の位置から
へ線の位置に移動した場合には点線で示す光線すとなり
、蛍光素子７にの異なる位置へ到達することになる。こ
のことから、受光素子７−１−での光線の到達位置を検
出することによって、被検眼Ｅの位置の情報を得ること
が可能となる。

第２図は本発明に係る装置を効果的に適用した光学系の
実施例を示すものであり、眼科器械として無散瞳型眼底
カメラが用いられている。この眼底カメラにおいて、ｌ
Ｏはタングステンランプ等から成る観察光源であり、こ
の観察光源ｌＯで発光された光は、コンデンサレンズ１
１を介して斜設ミラー１２に入射し、ここで偏向されフ
ィールドレンズ１３を介してリングスリット板１４に結
像され、更にリレーレンズ１５．１６を経由して穴開き
ミラー１７に到達するようになっている。

斜設ミラー１２の背後の観察光源１０と共役な位置にス
トロボ管等の撮影光源１８が配置され、この撮影光源１
８からの光はコンデンサレンズ１９を介してリングスリ
ット板１４に結像するようになっている。なお、２０．
２１は観察光源１０、撮影光源１８の背後にそれぞれ配
置され、これらの光源１０．１８の光を集光し反射する
りフレフタである。

上述の照明光学系から穴開きミラー１７に入射した光は
、穴開きミラー１７により被検眼Ｅの方向に反射され、
被検眼Ｅの眼底Ｅｆで反射して元の光路を通り、更に穴
開きミラー１７を透過して観察光学系に至ることになる
。穴開きミラー１７と被検眼Ｅとの間には対物レンズ２
２が配置されており、穴開きミラー１７の背後には光軸
に沿って結像レンズ２３、可動ミラー２４、撮影フィル
ム２５が順次に配列されている。可動ミラー２４の反射
側には、光軸に沿って順次にフィールドレンズ２６、コ
ンデンサレンズ２７、光路を変更するミラー２８、結像
レンズ２９が配置されている。

そして結像レンズ２９の結像位置には撮像管３０を内蔵
するテレビカメラ３１が配置され、テレビカメラ３１の
出力はテレビモニタ３２に出力されている。

この眼科用カメラは、観察時には全波長域光を照射する
フィラメント電球から成る観察光源ｌＯが点灯され、写
真撮影時には撮影光源１８が瞬時的に点灯される。光源
像はそれぞれリフレクタ２０．２１により集光され、コ
ンデンサレンズ１１．１９を通過し斜設ミラー１２を介
してリングスリット板１４の方向に出射される。斜設ミ
ラー１２は準暗室内において散瞳した被検眼Ｅが縮瞳し
観察に影響を及ぼさないように、観察光源ｌＯからの赤
色から近赤外域の光束を被検眼Ｅに向けて反射するもの
であり、ガラス等の透明支持体ｌ−に赤色から近赤外領
域の光束を反射し、可視域の光束を透過させる通常コー
ルドフィルタとして知られる薄膜がコーティングされて
いる。

そして、この斜設ミラー１２を透過する可視光線は、被
検眼Ｅを縮瞳させるなどの悪影響を生じさせないように
適切な手段で処理されている。斜設ミラー１２によって
反射又は透過した赤色から近赤外領域の光束は、フィー
ルドレンズ１３を透過しリング状の光透過部を有するリ
ングスリット板１４Ｆ、に一旦結像された後に、リング
光束になりリレーレンズ１５．１６を通過し穴開きミラ
ー１７で反射され、対物レンズ２２を介して被検眼Ｅに
向って左行する。そして、対物レンズ２２により被検眼
Ｅの水晶体Ｅ１の近傍に、環状開口の像を結んだ後に眼
底Ｅｆを照明する。眼底Ｅｆからの反射光は右行し、水
晶体Ｅ１及び対物レンズ２２により一旦結像した後に、
穴開きミラー１７及び図示しない撮影絞りを通過し、結
像レンズ２３によって合焦結像されることになる。

結像レンズ２３と撮影フィルム２５との間のＡ降自在の
可動ミラー２４により、眼底Ｅｆを観察する場合と眼底
Ｅｆを撮影する場合の光路が変換される。なお、可動ミ
ラー２４は先の斜設ミラー１２のように、コールドミラ
ー又はコールドフィルタとし固定部材とすることもでき
る。写真撮影時には可動ミラー２４が上昇し、眼底像は
開放されたシャッタを経由して撮影フィルム２５−ヒに
結像することになる。

観察時においては、結像レンズ２３からの光束は可動ミ
ラー２４を介して観察光学系に導かれ、可動ミラー２４
に関し撮影フィルム２５と共役な空中結像面Ｐに一旦結
像した後に、フィールドレンズ２６、コンデンサレンズ
２７、ミラー２８及び結像レンズ２９を介して、観察用
の照明光束波長域に感度を有する撮像管３０の撮像面に
結像される。この撮像管３０を内蔵するテレビカメラ３
１により電気信号に変換された被検眼Ｅの眼底像情報は
、テレビモニタ３２の表示部に可視像として表示される
。観察者はこのテレビモニタ３２に映出される眼底像を
観察し、ピント合わせ等の必要手段を行うことになる。

対物レンズ２２の周囲の眼底カメラのハウジングｌ内に
は、第１図において説明した位置合わせ手段が配置され
ており、第１図と同一の符号は同一の部材を示している
。開口絞り６は第３図（ａ）に示すように矩形状のスリ
ット６ａを有しており、この構成では好ましくは赤外又
は近赤外光を出射する投影光学系から投射され、被検眼
Ｅの角膜Ｅｃで反射した反射光の一部を選釈している０
例えばＣＯＤ　（電荷結像素子）から成る受光素子７は
、第３図（ｂ）に示すように開口絞り６のスリッ）６ａ
と直交する方向ｄに位置検出機能を持っている。この第
３図（ｂ）はスリッ）６ａを通過した後の光束が、受光
素子７−ｈへ導かれた様子を示している。第１図におけ
る被検眼の位置により一義的に決定された光線ａ、ｂに
対応する光束がａ゛、ｂ”により示され、被検眼Ｅの位
置、即ちこの場合は作動距離に対応して、光束ａ°、ｂ
ｏは受光素子７上をｄ方向に移動する。この光束ａ°、
ｂｏの移動は受光素子７により電気信号に変換され、第
３図（ｃ）に示すような出力変化となり、受光素子７の
出力のピーク位置を検出することにより作動距離の情報
を得ることができる。

ここで注目すべきことは、第２図に示す眼炙カメラの構
成は前述のようにリングスリット板１４のリング状の像
を角膜Ｅｃへ向けて投影しているので、光源３等から成
る位置検出用の投影光学系を観察光源ｌＯ等から成る照
射光学系によって兼用することが可能である。この場合
に、投影される視標２に代るリングスリット板１４は、
リング状スリットを有しかつ相当の大きさを持っている
が、実用精度が得られることは実験の上確認されている
。

第４図は開口絞り６として第４図（ａ）に示すように、
「ハ」字型の開口６ｂを配した実施例の説明図である。

この開口６ｂを通過した光束は、受光素子７上に第４図
（ｂ）に示すような同様の「ハ」字の形状の像を形成し
、受光素子７の出力は第４図（Ｃ）に示すようになる。

この出力の２つのビークｅ、ｅ’の中心の位置を検出す
れば、第３図（Ｃ）の場合と同様に作動距離の情報が得
られるばかりでなく、被検眼Ｅが紙面と垂直方向に変位
すると、受光素子７上の光束ａ′、ａ”がｂｏ、ｂ”に
変位し、受光素子７の出力ピークはｅ、ｅ’からｆ、ｆ
′に変化する。従って、２つのピークｅｌ！：ｆとの間
隔を検出することにより、紙面と垂直な方向の変位も検
出可能となる。

なお前述の実施例では、位置検出用受光素子７としてＣ
ＯＤを用いた例を示したが、例えば特開昭５４−９９３
９１号・公報に開示された装置と組合わせ、本発明の構
成を被検眼位置の粗調整用に利用するような場合は、Ｃ
ＯＤの代りにｄ方向に複数個に分割された受光素子とす
れば充分である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に関する被検眼位置検出装置
によれば、被検眼の角膜に向けて視標を投影する投影光
学系と、この投影光学系より発し角膜により反射された
光束の一部を選択的に取り出す開口絞り及び受光素子と
いった簡単な構成により、眼科器械と被検眼との位置情
叩を得ることができ、従来の眼科器械の操作性を損なう
ことなく位置合わせが容易となる。また、自動位置合わ
せ装置に応用するに際しても、位置合わせ装置が大型化
し、それに伴う駆動系の応答性が悪化するといった不都
合を回避し得る利点を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る被検眼位置検出装置の実施例を示す
ものであり、第１図はその原理的説明図、第２図は本発
明を無散瞳眼底カメラに応用した場合の実施例の構成図
、第３図、第４図は開口絞りの形状及び受光素子の作動
説明図である。 符号ｌはハウジング、２は視標、３は光源、４はコンデ
ンサレンズ、５は撮影レンズ、６は開口絞り、７は受光
素子、１０は観察光源、１２は斜設ミラー、１４はリン
グスリット板、１７は穴開ミラー、１８は撮影光源、２
２は対物レンズ、２４は可動ミラー、２５は撮影フィル
ム、３１はテレビカメラ、３２はテレビモニタである。 特許出願人　　　キャノン株式会社 第１図 ｒ−一−−−−−−−−−−Ｌｌ ｌ　７〜「＋６ ’　　　　　　　　ｔ　　　、、ａ ｉｂ〜＼　′ １　　　　　　　　　　　　−一 ３、　　　　　　’　　Ｅｃ Ｌ　　　　　　　　−−Ｊ ４２５　　□９２８３□ 第２図 ｄ２２　　　３０２７ ６　＼　　　　　　　　Ｐ２６ ＥｆＥき　、１７ −Ｊ　・ 特開昭６ｌ−１８５２４４（５） 第３図 （０）（ｂ） 纂４因 °ら（４，１ 受り累ト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検眼の角膜に向けて光束を投影する投影光学系と
   、該投影光学系から発され角膜により反射された光束の
   一部を抽出する開口絞りと、該開口絞りを通過した光束
   を受光する手段とを備え、該受光手段による前記光束の
   位置信号により被検眼位置の検出を行うことを特徴とす
   る被検眼位置検出装置。 ２、前記受光素子は一次元方向の位置検出を行う素子と
   し、前記開口絞りは前記受光素子の検出方向と直交する
   スリット開口とした特許請求の範囲第１項に記載の被検
   眼位置検出装置。 ３、前記受光素子は一次元方向の位置検出を行う素子と
   し、前記開口絞りは前記受光素子の検出方向と異なる角
   度成分を有する少なくとも２つのスリット開口とした特
   許請求の範囲第１項に記載の被検眼位置検出装置。