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1、(10)申请公布号 CN 103799974 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103799974 A (21)申请号 201310553593.X (22)申请日 2013.11.08 2012-247356 2012.11.09 JP A61B 3/15(2006.01) A61B 3/12(2006.01) (71)申请人 佳能株式会社 地址 日本东京都大田区下丸子 3-30-2 (72)发明人 小仓启 (74)专利代理机构 北京怡丰知识产权代理有限 公司 11293 代理人 迟军 (54) 发明名称 眼科装置及控制方法 (57) 摘要 本发明提供一种眼科装置及控制方法。
2、。该眼 科装置包括 ： 聚焦透镜， 其被配设在连接被检眼 与摄像单元的光路中 ； 屈光度校正透镜， 其以可 插入和可移除的方式配设在所述光路中 ； 以及位 置确定单元， 其被配置为基于未插入所述屈光度 校正透镜的对焦状态， 确定在插入所述屈光度校 正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位 置。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图6页 (10)申请公布号 CN 103799974 A CN 103799974 A 1/2 页 2 1. 一种眼科。
3、装置， 该眼科装置包括 ： 聚焦透镜， 其配设在连接被检眼与摄像单元的光路中 ； 屈光度校正透镜， 其以可插入和可移除的方式配设在所述光路中 ； 以及 位置确定单元， 其被配置为基于未插入所述屈光度校正透镜的对焦状态， 确定在插入 所述屈光度校正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 2. 根据权利要求 1 所述的眼科装置， 所述眼科装置还包括 ： 控制单元， 其被配置为对将所述屈光度校正透镜插入所述光路和从所述光路中移除所 述屈光度校正透镜进行控制 ； 驱动单元， 其被配置为驱动所述聚焦透镜， 其中， 在所述驱动单元将所述聚焦透镜驱动到由所述位置确定单元确定的位置之后， 所述控制单元将。
4、所述屈光度校正透镜插入所述光路。 3. 根据权利要求 2 所述的眼科装置， 所述眼科装置还包括 ： 确定单元， 其被配置为基于未插入所述屈光度透镜的对焦状态， 确定是否要将所述屈 光度校正透镜插入所述光路， 其中， 在所述确定单元确定要插入所述屈光度校正透镜的情况下， 所述位置确定单元 确定所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 4. 根据权利要求 3 所述的眼科装置， 其中， 在所述确定单元确定要插入所述屈光度校 正透镜的情况下， 所述驱动单元将所述聚焦透镜驱动到所述光路上的预定位置， 并且 所述位置确定单元基于所述聚焦透镜被布置在所述预定位置的对焦状态， 确定在插入 所述屈光度校正透镜的状态下所。
5、述聚焦透镜在所述光路上的位置。 5. 根据权利要求 3 所述的眼科装置， 其中， 所述确定单元响应于由所述驱动单元将所 述聚焦透镜驱动到预定位置， 确定是否要将所述屈光度校正透镜插入所述光路。 6. 根据权利要求 4 所述的眼科装置， 其中， 所述预定位置是所述驱动单元能够驱动所 述聚焦透镜的范围的极限位置。 7. 根据权利要求 1 所述的眼科装置， 所述眼科装置还包括 ： 投影单元， 其被配置为将分割指标投影到所述被检眼 ； 以及 获取单元， 其被配置为基于经由所述聚焦透镜从所述被检眼获得的所述分割指标的返 回光， 获取多个指标图像， 其中， 所述位置确定单元基于根据所述多个指标图像获得的、。
6、 未插入所述屈光度校正 透镜的对焦状态， 确定在插入所述屈光度校正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的 位置。 8. 根据权利要求 7 所述的眼科装置， 其中， 所述位置确定单元基于根据所述多个指标 图像的偏移量获得的、 未插入所述屈光度校正透镜的对焦状态， 确定在插入所述屈光度校 正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 9. 根据权利要求 1 所述的眼科装置， 其中， 所述位置确定单元基于未插入所述屈光度 校正透镜的对焦状态以及所述聚焦透镜在所述光路上的位置， 确定在插入所述屈光度校正 透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 10. 根据权利要求 3 所述的眼科装置， 其中，。
7、 所述确定单元基于未插入所述屈光度校正 透镜的对焦状态， 来获取聚焦所需的所述聚焦透镜的驱动量， 并在所述聚焦透镜超出以所 权 利 要 求 书 CN 103799974 A 2 2/2 页 3 述驱动量驱动时的可驱动范围的情况下， 确定要将所述屈光度校正透镜插入所述光路。 11. 根据权利要求 3 所述的眼科装置， 其中， 所述确定单元基于未插入所述屈光度校正 透镜的对焦状态获取所述被检眼的屈光度， 并基于所述屈光度确定是否要将所述屈光度校 正透镜插入所述光路。 12. 根据权利要求 11 所述的眼科装置， 其中， 所述屈光度校正透镜包括用于远视的屈 光度校正透镜以及用于近视的屈光度校正透镜，。
8、 并且 所述确定单元基于未插入所述屈光度校正透镜的对焦状态， 确定要插入所述用于远视 的屈光度校正透镜与所述用于近视的屈光度校正透镜中的哪一个。 13. 根据权利要求 1 所述的眼科装置， 其中， 所述位置确定单元基于根据未插入所述屈 光度校正透镜的对焦状态获得的所述被检眼的屈光度以及所述屈光度校正透镜的屈光力， 确定在插入所述屈光度校正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 14. 根据权利要求 13 所述的眼科装置， 其中， 所述位置确定单元基于所述被检眼的屈 光度与所述屈光度校正透镜的屈光力之间的差分， 确定在插入所述屈光度校正透镜的状态 下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 15.。
9、 根据权利要求 1 所述的眼科装置， 其中， 在插入所述屈光度校正透镜的状态下所述 聚焦透镜在所述光路上的位置， 是在插入所述屈光度校正透镜的状态下的对焦位置。 16. 一种控制方法， 该控制方法包括以下步骤 ： 检测未将屈光度校正透镜插入连接被检眼与摄像单元的光路的对焦状态 ； 以及 基于所检测到的对焦状态， 确定在将所述屈光度校正透镜插入所述光路的状态下配设 在所述光路中的聚焦透镜在所述光路上的位置。 权 利 要 求 书 CN 103799974 A 3 1/9 页 4 眼科装置及控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种眼科装置、 控制方法及程序。 背景技术 0002 日本特开 200。
10、9-268772 号公报讨论了如下自动聚焦系统， 该系统使用由投影到被 检眼的眼底上的分割聚焦指标的返回光获得的两个聚焦指标图像之间的位置关系。 0003 在被检眼高度近视或高度远视的情况下， 已知将屈光度校正透镜插入观察摄像光 学系统。 当插入屈光度校正透镜时， 观察摄像光学系统的光学特性改变， 并且聚焦指标投影 单元与观察摄像光学系统之间的光学关系改变。因此， 使用上述聚焦指标图像的聚焦检测 变得困难。 0004 另一方面， 日本特许第 4744973 号公报讨论了如下的眼科摄像装置， 该装置通过 使用利用聚焦指标等的对比度的聚焦检测方法， 即使在插入屈光度校正透镜之后也能够进 行自动聚焦。
11、。 0005 然而， 由于基于对比度的聚焦检测在驱动聚焦透镜的同时需要搜索评价值变为峰 值的位置， 因此， 进行基于对比度的聚焦检测在完成聚焦之前所需的时间比使用聚焦指标 情况要长。 发明内容 0006 本发明旨在提供能够防止在需要插入屈光度校正透镜的情况下、 完成聚焦所需时 间被延长的眼科装置及方法。 0007 本发明不限于此。本发明的其他目的之一在于 ： 产生通过下述用于实现本发明的 示例性实施例中例示的各结构引入的、 且通过传统技术无法获得的功能和效果。 0008 根据本发明的一方面， 提供一种眼科装置， 该眼科装置包括 ： 聚焦透镜， 其配设在 连接被检眼与摄像单元的光路中 ； 屈光度。
12、校正透镜， 其以可插入和可移除的方式配设在所 述光路中 ； 以及位置确定单元， 其被配置为基于未插入所述屈光度校正透镜的对焦状态， 确 定在插入所述屈光度校正透镜的状态下所述聚焦透镜在所述光路上的位置。 0009 根据以下参照附图对示例性实施例的描述， 本发明的其他特征将变得清楚。 附图说明 0010 图 1 例示了根据示例性实施例的眼科装置的结构的示例。 0011 图 2 例示了聚焦指标投影单元的结构的示例。 0012 图 3 例示了显示在监视器 25 上的眼底观察图像以及聚焦指标图像的示例。 0013 图 4A、 图 4B 和图 4C 分别例示了聚焦指标的示例。 0014 图 5 是例示自。
13、动聚焦操作的示例的流程图。 0015 图 6A、 图 6B、 图 6C 和图 6D 分别例示了屈光度校正中对焦位置确定的示例。 0016 图 7 是例示自动聚焦操作的示例的流程图。 说 明 书 CN 103799974 A 4 2/9 页 5 具体实施方式 0017 下面将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。 0018 下面将参照图 1 至图 6A、 图 6B、 图 6C 和 6D 详细描述本发明的示例性实施例。 0019 图 1 例示了眼底照相机 （即， 眼科装置） 的结构的示例。物镜 1 与被检眼 E 相对布 置， 摄像光阑2、 聚焦透镜3、 摄像透镜4以及对例如可见光与红外光具有感光度。
14、的图像传感 器 5 配设在物镜 1 的光轴 L1 上。 0020 聚焦透镜3连接到聚焦透镜驱动单元6， 并在光轴L1的方向上移动。 更具体地， 聚 焦透镜 3 对应于配设在连接被检眼 E 与摄像单元的光路中的聚焦透镜的示例。 0021 屈光度校正单元 7 配设在摄像光阑 2 与聚焦透镜 3 之间， 并连接到屈光度校正透 镜驱动单元 8。屈光度校正单元 7 包括可插入光轴 L1 和从光轴 L1 可移除的凸透镜 7a（用 于远视的屈光度校正透镜） 以及凹透镜 7b（用于近视的屈光度校正透镜） ， 使得在高度近视 或高度远视的被检眼 E 的眼底 Er 上进行聚焦， 仅聚焦透镜 3 在其上不足以进行聚。
15、焦。屈光 度校正单元 7 能够通过将透镜 7a 和 7b 插入光轴 L1 或从光轴 L1 移除透镜 7a 和 7b 来改变 能够进行聚焦的屈光度范围。屈光度校正单元 7 对应于配设为可插入连接被检眼 E 与摄像 单元的光路和从该光路可移除的屈光度校正透镜的示例。凸透镜 7a 或凹透镜 7b 可以仅被 称作屈光度校正透镜。 0022 从物镜 1 到摄像透镜 4 的光学系统构成观察摄像光学系统。观察摄像光学系统与 图像传感器 5 一起构成眼底图像观察摄像单元。 0023 另一方面， 穿孔镜 9 倾斜地设置在摄像光阑 2 附近。透镜 10、 聚焦指标投影单元 11、 透镜 12、 环形光阑 13 以。
16、及二向色镜 14 布置在穿孔镜 9 的反射方向的光轴 L2 上。 0024 如图 2 所示， 聚焦指标投影单元 11 包括用于投影指标的发光二极管 （LED） 11a、 用 于分割光源的棱镜 11b、 形成聚焦指标外部形状的聚焦指标掩模 11c。更具体地， 聚焦指标 投影单元 11 对应于用于将分割指标投影到被检眼 E 的投影单元的示例。指标的投影设备 不限于 LED11a。也可以使用其他光源。 0025 聚焦指标投影单元 11 包括在光轴 L2 上移动的聚焦指标偏移驱动单元 15， 以及用 于将聚焦指标投影单元 11 插入光轴 L2 和从光轴 L2 移除聚焦指标投影单元 11 的聚焦指标 插。
17、入 / 移除驱动单元 16。 0026 聚焦指标投影单元 11 能够响应于由系统控制单元 17 进行的控制， 在眼底观察期 间被插入光轴 L2 并被驱动在光轴 L2 上偏移， 并且为了使得在摄像期间聚焦指标不被拍摄 到拍摄图像中而从光轴 L2 撤出。 0027 环形光阑 13 包括布置在通过物镜 1 以及透镜 10 和 12 与被检眼 E 的瞳孔 Ep 在光 学上基本共轭的位置、 并包括在光轴 L2 的中心处的遮光部的环形开口。二向色镜 14 例如 具有透射红外线并反射可见光的特性。 0028 会聚透镜18以及用作用于发射可见脉冲光的摄像光源的闪光光源19布置在二向 色镜 14 的反射方向的光。
18、轴 L3 上。会聚透镜 20 以及用作具有例如多个用于发射红外静止 光的红外 LED 的观察光源的红外 LED21 布置在二向色镜 14 的透射方向的光轴 L4 上。从物 镜 1 到会聚透镜 20 的光学系统构成眼底照明光学系统。眼底照明光学系统与用作摄像光 源的闪光光源 19 构成摄像光照明单元， 并且眼底照明光学系统与用作观察光源的红外 LED 说 明 书 CN 103799974 A 5 3/9 页 6 21 构成观察光照明单元。 0029 在本示例性实施例中， 闪光光源 19 是用于发射例如波长 420 至 750nm 的光的宽波 段波长光源， 红外 LED 21 是发射例如波长 85。
19、0nm 的光的单波长光源。闪光光源 19 以及红 外 LED 21 的各自波长不限于上述值， 可以分别是其他值。 0030 眼底图像观察摄像单元、 摄像光照明单元以及观察光照明单元保持在例如一个壳 体中以构成眼底照相机光学单元。眼底照相机光学单元位于滑动基座 （未示出） 上， 并能够 与被检眼 E 对准。 0031 图像传感器 5 的输出被模数 （A/D） 转换元件 22 转换为数字信号， 并被存储在存储 器 23 中。此外， 已被转化为数字信号的图像传感器 5 的输出连接到控制整个装置的系统控 制单元 17。系统控制单元 17 包括诸如中央处理单元 （CPU） 的处理设备。图像存储器 24 。
20、连 接到系统控制单元 17， 并将由图像传感器 5 捕获的静止图像存储为数字图像。 0032 此外， 系统控制单元 17 连接到聚焦透镜驱动单元 6、 屈光度校正透镜驱动单元 8、 聚焦指标偏移驱动单元 15、 聚焦指标插入 / 移除驱动单元 16 以及操作输入单元 28。系统 控制单元 17 还包括对焦状态检测单元 29、 移动量计算单元 30、 屈光度校正确定单元 31、 对 焦位置确定单元 32 以及驱动控制单元 33。 0033 对焦状态检测单元 29 基于聚焦透镜 3 的位置以及从图像传感器 5 获得的图像信 息检测被检眼 E 的对焦状态。要由对焦状态检测单元 29 检测的聚焦指标图。
21、像 33a 和 33b 的偏移量是包括表示聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量的信号的概念， 并不限于偏移量本 身。 0034 如果当聚焦透镜 3 检测到对焦状态时， 聚焦透镜 3 的位置是诸如初始位置 （例如， 屈光度为0的位置） 的预定位置， 则对焦状态检测单元29还能够由聚焦指标图像33a和33b 的偏移量检测对焦状态。如果聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量被表示为绝对值， 则对焦 状态检测单元 29 还使用聚焦指标图像 33a 和 33b 之间的位置关系检测对焦状态。对于系 统控制单元 17 的其他构成元件， 是否使用聚焦透镜 3 的位置与是否使用聚焦指标图像 33a 和。
22、 33b 之间的位置关系是类似的。 0035 移动量计算单元30基于由对焦状态检测单元29检测到的对焦状态计算完成聚焦 的聚焦透镜 3 的移动量 （驱动量） 。更具体地， 计算消除聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移的 聚焦透镜 3 的移动量。移动量计算单元 30 参照存储在例如存储器等中的表计算聚焦透镜 3 完成聚焦所需的移动量， 在该表中， 聚焦透镜 3 的移动量与聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏 移量相互关联。更具体地， 移动量计算单元 30 基于未插入屈光度校正透镜的对焦状态， 计 算聚焦所需的聚焦透镜 3 的驱动量。 0036 屈光度校正确定单元 31 基于例如操作输入单元。
23、 28 中的开关和聚焦透镜 3 的位 置、 以及对焦状态检测单元 29 检测到的对焦状态， 确定是将屈光度校正透镜插入观察摄像 光学系统还是将屈光度校正透镜从观察摄像光学系统撤出。更具体地， 屈光度校正确定单 元 31 检测聚焦透镜 3 的位置， 并在聚焦透镜 3 从其检测的位置移动由移动量计算单元 30 计算出的移动量的情况下， 确定聚焦透镜 3 是否超出其可移动范围。在聚焦透镜 3 超出其 可移动范围的情况下， 屈光度校正确定单元 31 确定需要插入屈光度校正透镜， 而在聚焦透 镜 3 在其可移动范围内的情况下， 确定不需要插入屈光度校正透镜。更具体地， 屈光度校正 确定单元 31 对应于。
24、用于基于未插入屈光度校正透镜的对焦状态确定是否将屈光度校正透 说 明 书 CN 103799974 A 6 4/9 页 7 镜插入光路的确定单元的示例。更具体地， 用作确定单元的示例的屈光度校正确定单元 31 基于未插入屈光度校正透镜的对焦状态获取聚焦所需的聚焦透镜 3 的驱动量， 并在聚焦透 镜被以驱动量驱动时超出可移动范围的情况下， 将屈光度校正透镜插入光路。 0037 对焦位置确定单元 32 确定对焦位置。更具体地， 对焦位置确定单元 32 确定在插 入屈光度校正透镜的状态下的对焦位置。 0038 首先， 对焦位置确定单元 32 在未将屈光度校正透镜插入光路的状态下， 由例如聚 焦指标图。
25、像 33a 和 33b 的偏移量以及聚焦透镜 3 的位置计算被检眼 E 的屈光度。计算被 检眼 E 的屈光度与屈光度校正透镜的光焦度 （power） 之间的差分。该差分表示屈光度校正 透镜无法校正的屈光度。对焦位置确定单元 32 将聚焦透镜 3 在光路上与该差分相对应的 位置确定作为对焦位置。存储器存储例如屈光度与聚焦透镜 3 的位置相互关联的表。对焦 位置确定单元32参照例如所存储的表确定聚焦透镜3在其光路上与该差分相对应的位置。 更具体地， 对焦位置确定单元 32 对应于用于基于未插入屈光度校正透镜的对焦状态 （或对 焦状态以及聚焦透镜 3 在光路上的位置） 确定在插入屈光度透镜的状态下聚。
26、焦透镜 3 在光 路上的位置的位置确定单元的示例。更具体地， 用作位置确定单元的示例的对焦位置确定 单元32基于从多个指标图像 （多个指标图像的偏移量） 获得的、 未插入屈光度透镜的对焦状 态， 确定在插入屈光度透镜的状态下聚焦透镜 3 在光路上的位置。 0039 对焦位置确定单元32确定对焦位置的定时是屈光度校正确定单元31确定将屈光 度校正透镜插入光路的定时。 更具体地， 如果确定单元确定要插入屈光度校正透镜， 则位置 确定单元确定聚焦透镜 3 在其光路上的位置。然而， 对焦位置确定单元 32 确定对焦位置的 定时可以是屈光度校正确定单元 31 进行确定之前的定时。 0040 如果当进行用。
27、于确定对焦位置的处理时聚焦透镜 3 的位置是诸如初始位置的预 定位置， 则对焦位置确定单元 32 可由聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量计算被检眼 E 的屈 光度 （见图 4） 。 0041 驱动控制单元 33 驱动聚焦透镜 3 以及屈光度校正透镜。驱动控制单元 33 经由聚 焦透镜驱动单元 6 将聚焦透镜 3 驱动到由对焦位置确定单元 32 确定的对焦位置。更具体 地， 驱动控制单元 33 将聚焦透镜 3 移动到对焦位置。即， 驱动控制单元 33 对应于用于驱动 聚焦透镜 3 的驱动单元的示例。 0042 当屈光度校正确定单元 31 确定需要插入屈光度校正透镜时， 驱动控制单元 33。
28、 经 由屈光度校正透镜驱动单元 8 将屈光度校正透镜插入光路。驱动控制单元 33 在例如摄像 完成之后经由屈光度校正透镜驱动单元 8 将屈光度校正透镜从光路移出。换言之， 驱动控 制单元 33 对应于用于控制将屈光度校正透镜插入光路和从光路移除屈光度校正透镜的控 制单元的示例。 0043 驱动控制单元33在例如将屈光度校正透镜插入到光路之后， 将聚焦透镜3驱动到 由对焦位置确定单元 32 确定的对焦位置。更具体地， 用作控制单元的示例的驱动控制单元 33 在驱动单元将聚焦透镜 3 驱动到由位置确定单元确定的位置之后， 将屈光度校正透镜插 入光路。驱动聚焦透镜 3 的定时可以与将屈光度校正透镜插。
29、入光路的定时相同。可选地， 可以在将屈光度校正透镜插入光路之后驱动聚焦透镜 3。 0044 在手动聚焦模式下， 驱动控制单元33控制聚焦透镜驱动单元6以及聚焦指标偏移 驱动单元15， 使得聚焦透镜3在光轴L1上的位置与聚焦指标投影单元11在光轴L2上的位 说 明 书 CN 103799974 A 7 5/9 页 8 置根据操作输入单元 28 的操作输入同步地移动。在自动聚焦模式下， 驱动控制单元 33 基 于对焦状态检测单元 29 的检测结果控制聚焦透镜驱动单元 6 以及聚焦指标偏移驱动单元 15。 0045 操作输入单元 28 包括摄像开关 （未示出） 。当按下摄像开关并且眼底照相机进入 摄。
30、像状态时， 系统控制单元 17 控制聚焦指标插入 / 移除驱动单元 16 以将聚焦指标投影单 元 11 从光轴 L2 撤出。此外， 系统控制单元 17 控制用作观察光的红外 LED 21 的光量调节、 接通和关闭， 以及用作摄像光的闪光光源 19 的光量调节、 接通和关闭。 0046 摄像单元 27 包括例如图像传感器 5、 A/D 转换元件 22、 存储器 23、 监视器 25 以及 摄像单元控制单元 26。监视器 25 显示例如由图像传感器 5 捕获的红外观察图像以及可视 摄像图像。此外， 由安装单元 （未示出） 将摄像单元 27 可拆卸地附装至例如眼底照相机光学 单元的壳体。 0047 。
31、下面描述根据本示例性实施例的眼科装置 （例如， 眼底照相机） 的操作的示例。 0048 从红外 LED 21 发射的光由会聚透镜 20 聚光以经过二向色镜 14， 然后由环形光阑 13 限定为环形。由环形光阑 13 限定的光经由透镜 12 和透镜 10 首先在穿孔镜 9 上形成环 形光阑 13 的图像， 并在被穿孔镜 9 在光轴 L1 的方向上反射之后， 通过物镜 1 在被检眼 E 的 瞳孔 Ep 附近再次形成环形光阑 13 的图像， 从而照射被检眼 E 的眼底 Er。 0049 从利用来自用于发射静止光的红外 LED 21 的光照射的眼底 Er 反射和散射的光 束， 在从被检眼 E 的瞳孔 。
32、Ep 出射并经由物镜 1、 摄像光阑 2、 聚焦透镜 3 以及摄像透镜 4 到 达图像传感器 5 之后被拍摄。在 A/D 转换元件 22 将图像传感器 5 的输出转换为数字信号 之后， 眼底观察图像经由摄像单元控制单元 26 被显示在监视器 25 上。 0050 操作者观察显示在监视器25上的眼底观察图像， 并使用操作杆 （未示出） 将被检眼 E 与眼底照相机光学单元对准。 0051 图 3 例示了显示在监视器 25 上的眼底观察图像的示例。在观察期间， 将聚焦指标 投影单元 11 插入到光轴 L2， 使得在聚焦指标投影单元 11 中的聚焦指标掩模 11c 的图像以 及聚焦指标图像 33a 和。
33、 33b 被叠加在眼底观察图像上的状态下观察它们。更具体地， 图像 传感器 5 拍摄由聚焦指标投影单元 11 投影到被检眼 E 的分割指标的、 从被检眼 E 经过聚焦 透镜 3 的返回光， 从而获得聚焦指标图像 33a 和 33b。图像传感器 5 的输出被显示在监视器 25 上。换言之， 图像传感器 5 对应于用于基于分割指标的、 经由聚焦透镜 3 从被检眼 E 获得 的返回光获取多个指标图像的获取单元的示例。 0052 图 4A 至图 4C 分别例示了聚焦指标的示例。图 4A 例示了被检眼 E 的眼底 Er 与聚 焦指标 （聚焦指标投影单元 11） 处于光学共轭位置关系的情况。由于眼底 Er。
34、 与聚焦指标相 互光学共轭， 因此两个分离的聚焦指标光束 La 和 Lb 因聚焦指标的矩形开口而变为眼底 Er 上的对齐的聚焦指标图像 33a 和 33b。 0053 图 4B 例示了被检眼 E 近视的情况。由于眼底 Er 与聚焦指标不相互光学共轭， 所 以聚焦指标光束 La 和 Lb 在分别变为眼底 Er 上的聚焦指标图像 33a 和 33b 时在垂直方向 上相互偏移。 0054 另一方面， 图 4C 例示了被检眼 E 远视的情况。此外， 在该情况下， 眼底 Er 与聚焦 指标相互不光学共轭。因此， 聚焦指标光束 La 和 Lb 在分别变为聚焦指标图像 33a 和 33b 时在垂直方向上相互。
35、偏移。然而， 聚焦指标光束 La 和 Lb 在垂直方向上以与被检眼 E 为近 说 明 书 CN 103799974 A 8 6/9 页 9 视时相反的位置关系偏移。 此时， 与聚焦指标投影单元11同步地驱动聚焦透镜3， 使得聚焦 指标与图像传感器 5 相互光学共轭。当聚焦指标图像 33a 和 33b 对齐并且眼底 Er 与聚焦 指标相互光学共轭时， 因此， 眼底 Er 与图像传感器 5 也处于光学共轭关系。因此， 能够获得 在眼底 Er 上聚焦的观察图像。 0055 下面描述当聚焦模式转换单元 （未示出） 选择自动聚焦模式时进行的聚焦控制方 法。 0056 在本示例性实施例中， 使用投影到眼底。
36、 Er 上的聚焦指标进行自动聚焦。当自动聚 焦开始时， 本示例性实施例中的对焦状态检测单元29计算投影到眼底Er上的聚焦指标的、 左右分离的聚焦指标图像 33a 和 33b 在垂直方向上的各位置 （见图 3） 。用于计算位置的方 法包括例如用于检测聚焦指标图像的辉度值并计算其重心的方法。然后， 针对所计算出的 聚焦指标图像 33a 和 33b 的位置， 计算左右聚焦指标图像 33a 和 33b 之间的位置关系及其 偏移量， 并将其用作对焦状态。因此， 从将聚焦指标投影单元 11 插入光轴 L2 并且未将凸透 镜7a和凹透镜7b插入光轴L1上的屈光度校正单元7， 即， 能够观察聚焦指标的状态下开。
37、始 本示例性实施例中的自动聚焦。 0057 图 5 是例示自动聚焦操作的示例的流程图。将参照图 5 详细描述自动聚焦操作的 示例。 0058 如果响应于例如被检眼 E 与眼底照相机光学单元的对准完成， 发出开始自动聚焦 的指令， 则处理进入步骤 S1。在步骤 S1 中， 对焦状态检测单元 29 从存储在存储器 23 中的 A/D 转换元件 22 的输出检测聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量作为对焦状态。步骤 S1 对 应于用于检测未将屈光度校正透镜插入连接被检眼 E 与摄像单元的光路的对焦状态的检 测处理的示例。 0059 在步骤S2中， 移动量计算单元30计算从所检测到的对焦状态到聚。
38、焦指标图像33a 和 33b 对齐为止的、 聚焦指标投影单元 11 与聚焦透镜 3 的移动量。更具体地， 移动量计算 单元 30 将聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量转换为移动量。优选地， 聚焦指标图像 33a 和 33b的偏移量与聚焦透镜3的移动量可以相互关联并作为表存储在存储器中。 可选地， 可预 先将用于将偏移量转换为移动量的公式作为表存储在存储器中， 从而使用该转换公式计算 移动量。 0060 在步骤 S3 中， 屈光度校正确定单元 31 检测聚焦透镜 3 在光轴 L1 上的当前位置， 并确定从聚焦透镜 3 停止的位置起经过由移动量计算单元 30 计算的移动量的移动地点是 否超。
39、出聚焦透镜 3 的可驱动范围。换言之， 屈光度校正确定单元 31 确定在未插入屈光度校 正透镜的情况下聚焦透镜 3 是否能够聚焦在被检眼 E 的眼底 Er 上。例如， 屈光度校正确定 单元31将存储在存储器中的聚焦透镜3的可驱动范围与移动地点进行比较， 从而确定是否 将屈光度校正透镜插入光路。 0061 如果确定移动地点在聚焦透镜 3 的可驱动范围内， 即聚焦透镜 3 能够聚焦 （步骤 S3 ： 否） ， 则在步骤 S7 中， 驱动控制单元 33 将聚焦指标投影单元 11 与聚焦透镜 3 移动在步 骤 S2 中获得的预定距离， 从而完成聚焦。 0062 另一方面， 如果确定移动地点在聚焦透镜3。
40、的可驱动范围外， 即聚焦透镜3无法聚 焦 （步骤 S3 ： 是） ， 则被检眼 E 例如高度近视或高度远视。因此， 屈光度校正确定单元 31 由 左右分离的聚焦指标图像 33a 和 33b 之间的垂直位置关系确定被检眼 E 是近视还是远视， 说 明 书 CN 103799974 A 9 7/9 页 10 从而确定插入凸透镜 7a 和凹透镜 7b 中的哪一个被作为屈光度校正透镜。换言之， 屈光度 校正确定单元 31 基于未插入屈光度校正透镜的对焦状态确定要插入用于远视的屈光度校 正透镜和用于近视的屈光度校正透镜中的哪一个。如果聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量 不是绝对值而是表示垂直位置。
41、关系的值， 则不需要使用聚焦指标图像 33a 和 33b 之间的位 置关系。 0063 图 6A 例示了当被检眼 E 高度近视并且确定在未插入屈光度校正透镜的状态下聚 焦透镜3无法聚焦时的观察摄像光学系统的一部分。 从被检眼E的眼底Er反射并经过物镜 1 与摄像光阑 2 的聚焦指标光束 W 经由聚焦透镜 3 以及摄像透镜 4 到达图像传感器 5。然 而， 被检眼 E 高度近视， 使得聚焦指标图像 33a 和 33b 无法在摄像平面上对齐。在被检眼 E 高度近视的情况下， 凹透镜 7b 被作为屈光度校正透镜插入。然而， 如果插入屈光度校正透 镜， 则观察摄像光学系统与聚焦指标投影光学系统之间的光。
42、学关系被破坏， 使得无法使用 利用聚焦指标的聚焦检测单元。 0064 系统控制单元 17 基于图 6A 所示的未插入屈光度校正透镜的状态下、 由对焦状态 检测单元 29 计算的聚焦指标 33a 和 33b 的偏移量 P1 以及聚焦透镜 3 的位置 F1， 确定当凹 透镜 7b 被作为屈光度校正透镜插入时的对焦位置 F2（见图 6B） 。 0065 更具体地， 对焦位置确定单元 32 由聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量以及聚焦 透镜 3 的位置计算被检眼 E 的屈光度。在步骤 S4 中， 对焦位置确定单元 32 计算所计算出 的屈光度与要插入光路的屈光度校正透镜的光焦度 （可校正屈光度。
43、 ： 屈光力 （refractive power） ） 之间的差分。 0066 对焦位置确定单元 32 计算聚焦透镜 3 在光路上的位置 （图 6B 所示的位置 F2） 以 补偿该差分。在步骤 S5， 对焦位置确定单元 32 将聚焦透镜 3 驱动到所计算出的位置。换言 之， 对焦位置确定单元32基于根据未插入屈光度透镜的对焦状态而获得的被检眼E的屈光 度以及聚焦校正透镜的屈光力， 来确定在插入屈光度透镜的状态下聚焦透镜 3 在光路上的 位置。更具体地， 对焦位置确定单元 32 基于被检眼 E 的屈光度与屈光度校正透镜的屈光力 之间的差分， 来确定在插入屈光度透镜的状态下聚焦透镜 3 在光路上的。
44、位置。步骤 S5 对应 于用于基于在检测处理中检测到的对焦状态确定在将屈光度透镜插入光路的状态下聚焦 透镜 3 在光路上的位置的确定处理的示例。 0067 在步骤S6， 屈光度校正确定单元31然后将与被检眼E的屈光度相对应的屈光度校 正透镜插入光路以完成聚焦。 0068 图 6B 例示了此时的观察摄像光学系统。响应于屈光度校正透镜的插入， 将聚焦指 标投影单元 11 从光轴 L2 撤出。步骤 S5 和 S6 的执行顺序并不仅限于图 5 所示的顺序。可 在步骤 S5 之前执行步骤 S6。可选地， 可以同时执行步骤 S5 与 S6。 0069 另一方面， 图 6C 例示了被检眼 E 高度远视的情况。
45、。此时， 在摄像平面上， 对聚焦指 标光束W以与被检眼E高度近视时相反的垂直位置关系进行拍摄。 因此， 可以确定被检眼E 高度远视。如果被检眼 E 高度远视， 使用凸透镜 7a 校正屈光度。然而， 系统控制单元 17 基 于凸透镜 7a 被作为屈光度校正透镜插入之前的聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量 P2 以及 聚焦透镜 3 的位置 F3， 来确定凸透镜 7a 被作为屈光度校正透镜插入时的对焦位置 F4。然 后， 系统控制单元17驱动屈光度校正透镜驱动单元8以及聚焦透镜驱动单元6， 插入屈光度 校正透镜并移动聚焦透镜 3， 从而完成聚焦。图 6D 例示了此时的观察摄像光学系统。响应 。
46、说 明 书 CN 103799974 A 10 8/9 页 11 于屈光度校正透镜的插入， 将聚焦指标投影单元 11 从光轴 L2 撤出。除了插入的屈光度校 正透镜的类型以外， 在自动聚焦中进行的眼科装置的操作与图6A与6B基本类似， 因此不对 其进行重复描述。 0070 因此， 在插入屈光度校正透镜之前确定对焦位置， 从而使得即使在需要屈光度校 正透镜用于眼底摄像的高度近视或高度远视的被检眼 E 上也能够进行自动聚焦模式下的 聚焦。不需要在插入屈光度校正透镜之后搜索对焦位置。因此， 能够更快地聚焦以进行摄 像。结果， 能够防止自动聚焦所需的时间段延长。 0071 聚焦指标越清晰且越不模糊， 。
47、自动聚焦模式中基于辉度值的聚焦指标位置的计算 精度越高， 聚焦指标越模糊且越不清晰， 其精度越低。因此， 基于聚焦指标图像的位置计算 的聚焦指标图像的偏移量以及当插入屈光度校正透镜插入时进行的对焦位置确定的精度， 可依据聚焦指标图像的清晰度而变化。 0072 因此， 在需要插入屈光度校正透镜的自动聚焦时， 期望更清晰地观察聚焦指标图 像33a和33b， 从而以更高精度确定对焦位置。 更具体地， 优选地， 可以在将聚焦透镜3移动 到与对焦位置尽可能近的位置之后， 计算对焦位置。 如果被检眼高度近视或高度远视， 则聚 焦透镜 3 的可驱动范围的端点最接近对焦位置。如果确定插入屈光度校正透镜， 则可。
48、以将 聚焦透镜 3 一次移动到可驱动范围的端点 （驱动单元能够驱动聚焦透镜 3 的范围的极限位 置） ， 以再次计算聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移量并确定对焦位置。更具体地， 用作驱动 单元的示例的驱动控制单元 33 在确定单元确定插入屈光度校正透镜的情况下将聚焦透镜 3 驱动到光路上的预定位置。此外， 用作位置确定单元的示例的对焦位置确定单元 32 基于 聚焦透镜 3 被布置在预定位置的对焦状态， 确定在插入屈光度校正透镜的状态下聚焦透镜 3 在光路上的位置。 0073 作为另一方法， 屈光度校正单元31可以仅在聚焦透镜3到达驱动范围的端点时确 定是否插入屈光度校正透镜， 并根据在。
49、该情况下计算出的聚焦指标图像 33a 和 33b 的偏移 量确定对焦位置。用作确定单元的示例的屈光度校正确定单元 31 响应于由驱动单元将聚 焦透镜 3 驱动到预定位置来确定是否将屈光度校正透镜插入光路。在上述示例中， 虽然基 于聚焦透镜 3 到达使聚焦指标图像 33a 和 33b 更清晰的可驱动范围的端点时出现的对焦状 态进行各种控制， 但本发明并不仅限于此。可以在聚焦透镜 3 到达可驱动范围附近时进行 控制。 0074 变型例 0075 下面将描述自动聚焦操作的变型例。在图 5 所示的自动聚焦的示例中， 由聚焦指 标图像 33a 和 33b 的偏移量计算聚焦透镜 3 的移动量， 并根据计算出的移动量是否超出可 移动范围来确定是否将屈光度校正透镜插入光路。然而， 用于确定是否插入屈光度校正透 镜的方法并不仅限于此。可以使用被检眼 E 的屈光度进行该确定。将参照图 7 所示的流程 图具体描述自动聚焦。 0076 如果发出开始自动聚焦的指令， 则处理进入步骤 S11。在步骤 S。