JP2618912B2 - 眼底検査装置 - Google Patents
眼底検査装置Info
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- JP2618912B2 JP2618912B2 JP62215028A JP21502887A JP2618912B2 JP 2618912 B2 JP2618912 B2 JP 2618912B2 JP 62215028 A JP62215028 A JP 62215028A JP 21502887 A JP21502887 A JP 21502887A JP 2618912 B2 JP2618912 B2 JP 2618912B2
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1025—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for confocal scanning
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- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
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- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は眼底検査装置、特に光源としてレーザー光を
用いそのビームを２次元的に偏向走査して被検眼の眼底
に照射し、眼底からの反射光を受光して光電変換して処
理することにより眼底情報を得る電子的な検眼装置に関
するものである。
用いそのビームを２次元的に偏向走査して被検眼の眼底
に照射し、眼底からの反射光を受光して光電変換して処
理することにより眼底情報を得る電子的な検眼装置に関
するものである。
［従来の技術］ 従来より眼底を検査するためには、検眼鏡と称される
機器を用いて医師が直接患者の眼底を観察する方法、及
び眼底カメラという特殊カメラにより写真撮影する方法
が広く行なわれている。また、近年の電子技術の発達に
伴ない、従来の眼底カメラの写真フィルムの代わりに撮
像管等の光電変換素子を用い、眼底情報を直接電気信号
として取り出し処理して記憶したり、TVモニター上に表
示したりすることも行なわれている。
機器を用いて医師が直接患者の眼底を観察する方法、及
び眼底カメラという特殊カメラにより写真撮影する方法
が広く行なわれている。また、近年の電子技術の発達に
伴ない、従来の眼底カメラの写真フィルムの代わりに撮
像管等の光電変換素子を用い、眼底情報を直接電気信号
として取り出し処理して記憶したり、TVモニター上に表
示したりすることも行なわれている。
そのような中で、米国の眼科研究機関：レティナ・フ
ァウンデーション（Retina Foundation）において開発
されたレーザースキャンニングによる電子的な検眼装置
（参照：米国特許USP−4213678,及びアプライド・オプ
ティクス（Applied Optics）Vol.19.（1980）p.2991
〜）は極めて多くの特徴を有し注目される。すなわち、
古く試みられたCRT（Cathode−Ray Tube）による飛点走
査型の眼底撮像装置における光源をレーザーに置き換え
たこと、及び入射光を瞳孔中心部の小さな領域に制限
し、眼底からの反射光を眼孔周辺の広い領域から取り出
し、光電変換して増幅することにより、低照度で高いSN
の眼底像をリアルタイムでTVモニター上に映し出せるよ
うにしたこと、かつ蛍光眼底撮影において静注する蛍光
剤の量を大幅に低減できるようになったことである。ま
た照射する走査光を変調することにより、眼底像を観察
しながら網膜機能を検査することができること、さらに
レーザー光の深焦点深度、偏光による角膜反射の除去、
単色性の利用といった点で極めて優れた診断装置となり
得る可能性を提供している。
ァウンデーション（Retina Foundation）において開発
されたレーザースキャンニングによる電子的な検眼装置
（参照：米国特許USP−4213678,及びアプライド・オプ
ティクス（Applied Optics）Vol.19.（1980）p.2991
〜）は極めて多くの特徴を有し注目される。すなわち、
古く試みられたCRT（Cathode−Ray Tube）による飛点走
査型の眼底撮像装置における光源をレーザーに置き換え
たこと、及び入射光を瞳孔中心部の小さな領域に制限
し、眼底からの反射光を眼孔周辺の広い領域から取り出
し、光電変換して増幅することにより、低照度で高いSN
の眼底像をリアルタイムでTVモニター上に映し出せるよ
うにしたこと、かつ蛍光眼底撮影において静注する蛍光
剤の量を大幅に低減できるようになったことである。ま
た照射する走査光を変調することにより、眼底像を観察
しながら網膜機能を検査することができること、さらに
レーザー光の深焦点深度、偏光による角膜反射の除去、
単色性の利用といった点で極めて優れた診断装置となり
得る可能性を提供している。
この新しいタイプの検眼装置は、走査型レーザー検眼
鏡（SLO:Scanning Laser Ophtalmoscope）と呼ばれ、そ
の後各国の研究グループによって多くの追試と改善が試
みられたが、先の研究機関では、改良されたレベルの極
めて高い検眼装置についても発表している。（参照：特
開昭62−117524及びアプライド・オプティスク（Applie
d Optics）Vol.26.（1987）p.1492〜）すなわち、眼底
への入射光を２次元的に走査すると共に、眼底からの反
射光も２次元的に走査し、非常に小さな開口の光電検出
器により反射光を検出することによって、得られる眼底
像の著しいコントラストの向上に成功したということで
ある。言い換えれば、光学系のすべてを反射型の光学素
子（ミラー）で構成し、入射光と反射光とを両方同時に
走査（２重走査）することにより、光電検出器で捉える
反射光の走査を固定し、被検眼眼底と光学的に共役な点
からの反射光のみを検出することにより、被検眼光学系
からの不要な散乱光の影響を完全に排除することに成功
した。また従来では眼底の網膜血管系の情報を抽出する
のに緑色の光が不可欠であり、赤色より長波長の光では
網膜血管のコントラストの向上は無理とされていたもの
を、赤色の光で網膜血管系を十分なコントラストで捉え
られるようになったこと、及び被検眼に散瞳剤を用いず
に縮瞳したままでも診断に十分な画質の眼底像が得られ
ること等、臨床用の検眼装置として極めて完成度の高い
内容となっている。
鏡（SLO:Scanning Laser Ophtalmoscope）と呼ばれ、そ
の後各国の研究グループによって多くの追試と改善が試
みられたが、先の研究機関では、改良されたレベルの極
めて高い検眼装置についても発表している。（参照：特
開昭62−117524及びアプライド・オプティスク（Applie
d Optics）Vol.26.（1987）p.1492〜）すなわち、眼底
への入射光を２次元的に走査すると共に、眼底からの反
射光も２次元的に走査し、非常に小さな開口の光電検出
器により反射光を検出することによって、得られる眼底
像の著しいコントラストの向上に成功したということで
ある。言い換えれば、光学系のすべてを反射型の光学素
子（ミラー）で構成し、入射光と反射光とを両方同時に
走査（２重走査）することにより、光電検出器で捉える
反射光の走査を固定し、被検眼眼底と光学的に共役な点
からの反射光のみを検出することにより、被検眼光学系
からの不要な散乱光の影響を完全に排除することに成功
した。また従来では眼底の網膜血管系の情報を抽出する
のに緑色の光が不可欠であり、赤色より長波長の光では
網膜血管のコントラストの向上は無理とされていたもの
を、赤色の光で網膜血管系を十分なコントラストで捉え
られるようになったこと、及び被検眼に散瞳剤を用いず
に縮瞳したままでも診断に十分な画質の眼底像が得られ
ること等、臨床用の検眼装置として極めて完成度の高い
内容となっている。
［発明が解決しようとする問題点］ しかし、この種の装置の最大の弱点は、レーザー光の
偏向制御法の難しさにある。つまり、先に参照として示
した文献（USP−4213678及びApplied Optics Vol.19.
（1980）p.2991〜）の中でレーザー光の偏向走査のため
に２組の機械式の光偏向器（２組の振動ミラー）が水平
方向:7.8KHzと垂直方向:60Hzの走査周波数で用いられて
いるが、高品位な画像を得るためには、レーザー光の水
平方向の走査周波数を更に高める必要があった。そのた
め、後の文献（特開昭62−117524及びApplied Optics V
ol.26.（1987）p.1492〜）の中では、水平方向の光偏向
器として回転多面鏡が15.75KHzの走査周波数（垂直方向
は振動ミラー、60Hz）で用いられている。この走査周波
数はNTSC方式の標準のテレビスキャンと同一であり、今
日の画像電子技術の現状を考えると極めて適切な選択で
ある。また、周辺機器とのインターフェースという点か
ら考えても最も実用性が高い。ところが、この15.75KHz
の走査周波数を実現させるための回転多面鏡は、たとえ
ば25面で37.800r.p.m.といった回転数が必要でありいろ
いろと問題が多い。
偏向制御法の難しさにある。つまり、先に参照として示
した文献（USP−4213678及びApplied Optics Vol.19.
（1980）p.2991〜）の中でレーザー光の偏向走査のため
に２組の機械式の光偏向器（２組の振動ミラー）が水平
方向:7.8KHzと垂直方向:60Hzの走査周波数で用いられて
いるが、高品位な画像を得るためには、レーザー光の水
平方向の走査周波数を更に高める必要があった。そのた
め、後の文献（特開昭62−117524及びApplied Optics V
ol.26.（1987）p.1492〜）の中では、水平方向の光偏向
器として回転多面鏡が15.75KHzの走査周波数（垂直方向
は振動ミラー、60Hz）で用いられている。この走査周波
数はNTSC方式の標準のテレビスキャンと同一であり、今
日の画像電子技術の現状を考えると極めて適切な選択で
ある。また、周辺機器とのインターフェースという点か
ら考えても最も実用性が高い。ところが、この15.75KHz
の走査周波数を実現させるための回転多面鏡は、たとえ
ば25面で37.800r.p.m.といった回転数が必要でありいろ
いろと問題が多い。
まず第１に寿命、耐久性に関することであり、この種
の走査周波数の高い機械式の光偏向器には共通の問題で
ある。すなわち、空気受軸を用いた高速の回転系も、起
動・停止回数が数千回を越えると軸受部の摩耗や金属疲
労のために精度が劣化し寿命が来るとされている。第２
に軸ぶれ、面倒れ及び面の分割誤差の問題であり、回転
多面鏡では回転軸のゆらぎや分割された各面の倒れ角及
び分割角度のわずかな違いから、走査されるレーザービ
ームによって得られるラスターが乱れることは避けられ
ず、また外部からの振動にも弱い。第３に装置の小型化
に関することであり、高速の回転多面鏡を用いた装置で
は、大型の空気軸受が必要であり、回転軸も特定の方向
に制限されるため、システムを小型化することは極めて
困難である。
の走査周波数の高い機械式の光偏向器には共通の問題で
ある。すなわち、空気受軸を用いた高速の回転系も、起
動・停止回数が数千回を越えると軸受部の摩耗や金属疲
労のために精度が劣化し寿命が来るとされている。第２
に軸ぶれ、面倒れ及び面の分割誤差の問題であり、回転
多面鏡では回転軸のゆらぎや分割された各面の倒れ角及
び分割角度のわずかな違いから、走査されるレーザービ
ームによって得られるラスターが乱れることは避けられ
ず、また外部からの振動にも弱い。第３に装置の小型化
に関することであり、高速の回転多面鏡を用いた装置で
は、大型の空気軸受が必要であり、回転軸も特定の方向
に制限されるため、システムを小型化することは極めて
困難である。
このような回転多面鏡に代表される機械式の反射型の
光偏向器は、入射光と反射光とを両方同時に走査（２重
走査）するのに有利であって、得られる画像のコントラ
ストの向上を図ることはできるが、以上述べたように、
光偏向器の性能そのものとしての問題点が多い。また、
反射型の光偏向器を用いて２重走査を行なう装置におい
ては、光学系のすべてを反射型の光学素子（ミラー）で
構成することによって多きな利点が生じるが、逆に何ら
かの付加的な屈折光学系を導入しようとすると、問題を
招く。すなわち、たとえば画角変換を行なうために、付
加的なレンズ群を導入したとすると、そのレンズの表面
反射による有害光の影響が発生する。これは適当な絞り
の選択や、レンズ表面の傾斜等によって減少させること
ができ、従って、装置全体の特性や、先の光偏向器その
ものに起因する問題と比べれば、相対的に小さな問題で
あるかもしれない。しかし、この種の装置において、被
検眼眼底の撮像範囲を決定する画角の変換は、容易にか
つ完全に行なれることが装置の実用性の点から考えて極
めて重要である。
光偏向器は、入射光と反射光とを両方同時に走査（２重
走査）するのに有利であって、得られる画像のコントラ
ストの向上を図ることはできるが、以上述べたように、
光偏向器の性能そのものとしての問題点が多い。また、
反射型の光偏向器を用いて２重走査を行なう装置におい
ては、光学系のすべてを反射型の光学素子（ミラー）で
構成することによって多きな利点が生じるが、逆に何ら
かの付加的な屈折光学系を導入しようとすると、問題を
招く。すなわち、たとえば画角変換を行なうために、付
加的なレンズ群を導入したとすると、そのレンズの表面
反射による有害光の影響が発生する。これは適当な絞り
の選択や、レンズ表面の傾斜等によって減少させること
ができ、従って、装置全体の特性や、先の光偏向器その
ものに起因する問題と比べれば、相対的に小さな問題で
あるかもしれない。しかし、この種の装置において、被
検眼眼底の撮像範囲を決定する画角の変換は、容易にか
つ完全に行なれることが装置の実用性の点から考えて極
めて重要である。
一方、近い将来、解像度と画質の向上を目的とした高
品位テレビが出現した場合、その水平走査周波数は、た
とえばおよそ33KHzであって、このような高い走査周波
数に機械式の光偏向器を対応させることは、先に述べた
問題を更に困難なものにしてしまう。そのため、水平方
向の光偏向器として、可動部分を持たない非機械的な音
響光学偏向素子を用いるアイデアがすでに発表され、そ
の実用化も研究されている（アプライド・オプティクス
（Applied Optics）Vol.23（1984）p3680〜）。しか
し、音響光学偏向素子は、本質的に回折現象を利用した
通過型の光偏向器であって、また、素子の開口と偏向角
とによって解像度の上限も決まっているがために、入射
光と反射光とを同時に２重走査して、得られる画像のコ
ントラストの向上を図ることには不向である。すなわ
ち、音響光学偏向素子を用いた従来の検眼装置の光学系
では、眼底以外からの眼球光学系による不要散乱光を除
去することができず、被検眼の散瞳が十分でない場合
に、得られる眼底画像のコントラストが低下するという
問題があった。
品位テレビが出現した場合、その水平走査周波数は、た
とえばおよそ33KHzであって、このような高い走査周波
数に機械式の光偏向器を対応させることは、先に述べた
問題を更に困難なものにしてしまう。そのため、水平方
向の光偏向器として、可動部分を持たない非機械的な音
響光学偏向素子を用いるアイデアがすでに発表され、そ
の実用化も研究されている（アプライド・オプティクス
（Applied Optics）Vol.23（1984）p3680〜）。しか
し、音響光学偏向素子は、本質的に回折現象を利用した
通過型の光偏向器であって、また、素子の開口と偏向角
とによって解像度の上限も決まっているがために、入射
光と反射光とを同時に２重走査して、得られる画像のコ
ントラストの向上を図ることには不向である。すなわ
ち、音響光学偏向素子を用いた従来の検眼装置の光学系
では、眼底以外からの眼球光学系による不要散乱光を除
去することができず、被検眼の散瞳が十分でない場合
に、得られる眼底画像のコントラストが低下するという
問題があった。
第４図はこのような音響光学偏向素子（Acousto−Opt
ic Deflector:AOD、以下AODと略記する）を用いた従来
の検眼装置の光学系の一例を示したものである（特開昭
62−266032号、および特公平５−77411号公報参照）。
レーザー光源からのレーザー光束101はAOD102を通過す
ることによって１次元方向（水平方向）に偏向走査され
る。AODの前後には、AODの矩形状開口にビームを整形し
て入射し、出射後に元の形状のビームを得るためのレン
ズ103,104が配置される。AODによって走査されたレーザ
ービームはレンズ105、スリット106、レンズ107を通過
してミラー108に導かれる。スリット106はAODの０次光
を遮断して、１次回折光のみを通過させるためのもので
ある。ミラー108はガルバノメーター109に取り付けら
れ、振動することによって、レーザー光のAODによる偏
向方向とは直交する方向（垂直方向）の偏向走査を行な
う。ミラー108により２次元的に走査されたレーザービ
ームは。レンズ110を通過し、ミラー111で反射され、対
物レンズ112によって被検眼113の眼底に投射される。被
検眼眼底からの反射光は、対物レンズ112を通り、ミラ
ー111の周辺を通過して、レンズ114によって受光素子11
5の受光面上に集められ、光電変換される。受光素子115
の前面には、レーザー光の波長に対応したフィルター11
6が配置される。
ic Deflector:AOD、以下AODと略記する）を用いた従来
の検眼装置の光学系の一例を示したものである（特開昭
62−266032号、および特公平５−77411号公報参照）。
レーザー光源からのレーザー光束101はAOD102を通過す
ることによって１次元方向（水平方向）に偏向走査され
る。AODの前後には、AODの矩形状開口にビームを整形し
て入射し、出射後に元の形状のビームを得るためのレン
ズ103,104が配置される。AODによって走査されたレーザ
ービームはレンズ105、スリット106、レンズ107を通過
してミラー108に導かれる。スリット106はAODの０次光
を遮断して、１次回折光のみを通過させるためのもので
ある。ミラー108はガルバノメーター109に取り付けら
れ、振動することによって、レーザー光のAODによる偏
向方向とは直交する方向（垂直方向）の偏向走査を行な
う。ミラー108により２次元的に走査されたレーザービ
ームは。レンズ110を通過し、ミラー111で反射され、対
物レンズ112によって被検眼113の眼底に投射される。被
検眼眼底からの反射光は、対物レンズ112を通り、ミラ
ー111の周辺を通過して、レンズ114によって受光素子11
5の受光面上に集められ、光電変換される。受光素子115
の前面には、レーザー光の波長に対応したフィルター11
6が配置される。
第４図から明らかなように、受光素子115は被検眼113
の瞳から出射する光の大部分を受光しており、これは眼
底からの直接反射光のみならず、眼球光学系からの不要
散乱光についても、そのほとんどすべてを検出してい
る。この不要散乱光は、特に被検眼の瞳が小さい場合、
得られる眼底画像のコントラストを低下させる原因とな
っている。しかし、第４図のような光学系では、眼底か
らの反射光について、被検眼眼底と光学的に共役な点
は、常に２次元的に走査されている状態にあるために、
眼底からの直接反射成分のみを不要散乱成分と分離して
検出することはできなかった。
の瞳から出射する光の大部分を受光しており、これは眼
底からの直接反射光のみならず、眼球光学系からの不要
散乱光についても、そのほとんどすべてを検出してい
る。この不要散乱光は、特に被検眼の瞳が小さい場合、
得られる眼底画像のコントラストを低下させる原因とな
っている。しかし、第４図のような光学系では、眼底か
らの反射光について、被検眼眼底と光学的に共役な点
は、常に２次元的に走査されている状態にあるために、
眼底からの直接反射成分のみを不要散乱成分と分離して
検出することはできなかった。
［発明の目的］ 本発明の目的は上記問題点を解決するためになされた
もので、レーザー光の水平方向の走査のために非機械式
の光偏向器を用いることも可能で、高い走査周波数での
信頼のおける偏向制御を実現させ、光偏向器を含む装置
光学系の小型化をすることができ、また画角の変換等も
容易であり、しかも不要散乱光の影響が排除され得られ
る眼底画像の十分なコントラストの向上が可能な、信頼
性、操作性、性能ともに極めて優れた新しい実用的なレ
ーザースキャンニングによる眼底検査装置を提供するこ
とにある。
もので、レーザー光の水平方向の走査のために非機械式
の光偏向器を用いることも可能で、高い走査周波数での
信頼のおける偏向制御を実現させ、光偏向器を含む装置
光学系の小型化をすることができ、また画角の変換等も
容易であり、しかも不要散乱光の影響が排除され得られ
る眼底画像の十分なコントラストの向上が可能な、信頼
性、操作性、性能ともに極めて優れた新しい実用的なレ
ーザースキャンニングによる眼底検査装置を提供するこ
とにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述した問題点を解決するために、第１の発
明では、レーザー光源からのレーザー光を２次元的に走
査して、被検眼の眼底に照射し、眼底からの反射光を受
光素子により受光して光電変換することにより眼底情報
を得る眼底検査装置において、単一または複数の波長の
レーザー光を発生するレーザー光源と、前記レーザー光
を一方向に所定周波数で走査するための第１の光偏向器
と、前記レーザー光を前記第１の光偏向器の走査方向と
は直交する方向に前記周波数よりも低い周波数で走査す
るための第２の光偏向器と、被検眼眼底と光学的に共役
またはほぼ共役な位置にあり、前記第２の光偏向器の走
行方向とは直交する方向の間隙を有する検出スリット
と、前記第２の光偏向器の走査方向に対して被検眼眼底
からの反射光を走査して、前記検出スリット上で間隙と
平行な方向には反射光が走査され、間隙と垂直な方向に
は走査が固定するように導く光学的手段と、前記検出ス
リットの通過光を検出するための受光素子とを設け、前
記検出スリットを介し被検眼の眼球光学系からの不要散
乱光を除去して眼底情報を得る構成を採用した。
明では、レーザー光源からのレーザー光を２次元的に走
査して、被検眼の眼底に照射し、眼底からの反射光を受
光素子により受光して光電変換することにより眼底情報
を得る眼底検査装置において、単一または複数の波長の
レーザー光を発生するレーザー光源と、前記レーザー光
を一方向に所定周波数で走査するための第１の光偏向器
と、前記レーザー光を前記第１の光偏向器の走査方向と
は直交する方向に前記周波数よりも低い周波数で走査す
るための第２の光偏向器と、被検眼眼底と光学的に共役
またはほぼ共役な位置にあり、前記第２の光偏向器の走
行方向とは直交する方向の間隙を有する検出スリット
と、前記第２の光偏向器の走査方向に対して被検眼眼底
からの反射光を走査して、前記検出スリット上で間隙と
平行な方向には反射光が走査され、間隙と垂直な方向に
は走査が固定するように導く光学的手段と、前記検出ス
リットの通過光を検出するための受光素子とを設け、前
記検出スリットを介し被検眼の眼球光学系からの不要散
乱光を除去して眼底情報を得る構成を採用した。
更に、第２の発明においてはレーザー光源からのレー
ザー光を２次元的に走査して、被検眼の眼底に照射し、
眼底からの反射光を受光素子により受光して光電変換す
ることにより眼底情報を得る眼底検査装置において、単
一または複数の波長のレーザー光を発生するレーザー光
源と、前記レーザー光を一方向に所定周波数で走査する
ための第１の光偏向器と、前記第１の光偏向器を有し、
前記レーザー光を被検眼瞳と光学的に共役またはほぼ共
役な位置を旋回中心として一次元的に走査するように導
く第１の光学系と、前記レーザー光を前記第１の光偏向
器の走査方向とは直交する方向に前記周波数よりも低い
周波数で走査するための第２の光偏向器と、前記第２の
光偏向器を有し、前記第１と第２の光偏向器によって走
査される照射レーザー光を被検眼眼底へ導くとともに眼
底からの反射光に対しても共通に使用され、一次元的お
よび２次元的な走査光とが存在する第２の光学系と、被
検眼眼底と光学的に共役またはほぼ共役な位置にあり、
前記第２の光偏向器の走行方向とは直交する方向の間隙
を有する検出スリットと、前記検出スリットを有し、照
射レーザー光とは分離され、前記検出スリットの方向と
平行な方向に１次元的に走査される眼底からの反射光を
前記受光素子へと導く第３の光学系とを有する構成を採
用した。
ザー光を２次元的に走査して、被検眼の眼底に照射し、
眼底からの反射光を受光素子により受光して光電変換す
ることにより眼底情報を得る眼底検査装置において、単
一または複数の波長のレーザー光を発生するレーザー光
源と、前記レーザー光を一方向に所定周波数で走査する
ための第１の光偏向器と、前記第１の光偏向器を有し、
前記レーザー光を被検眼瞳と光学的に共役またはほぼ共
役な位置を旋回中心として一次元的に走査するように導
く第１の光学系と、前記レーザー光を前記第１の光偏向
器の走査方向とは直交する方向に前記周波数よりも低い
周波数で走査するための第２の光偏向器と、前記第２の
光偏向器を有し、前記第１と第２の光偏向器によって走
査される照射レーザー光を被検眼眼底へ導くとともに眼
底からの反射光に対しても共通に使用され、一次元的お
よび２次元的な走査光とが存在する第２の光学系と、被
検眼眼底と光学的に共役またはほぼ共役な位置にあり、
前記第２の光偏向器の走行方向とは直交する方向の間隙
を有する検出スリットと、前記検出スリットを有し、照
射レーザー光とは分離され、前記検出スリットの方向と
平行な方向に１次元的に走査される眼底からの反射光を
前記受光素子へと導く第３の光学系とを有する構成を採
用した。
更に、第３の発明では、前記第１の光偏向器の偏向角
とは無関係に、一次元的に走査されるレーザー光の偏向
角の範囲を変化させることができる光学系と、前記第２
の光偏向器によるレーザー光の偏向角の範囲を変化させ
るための電子的な制御手段とを設け、撮像される被検眼
眼底の画角範囲の変換を行なう構成を採用した。
とは無関係に、一次元的に走査されるレーザー光の偏向
角の範囲を変化させることができる光学系と、前記第２
の光偏向器によるレーザー光の偏向角の範囲を変化させ
るための電子的な制御手段とを設け、撮像される被検眼
眼底の画角範囲の変換を行なう構成を採用した。
［作 用］ このような構成では、レーザー光の水平方向の走査の
ために高速走査の容易な非機械的な光偏向器を用いるこ
とも可能で、高い走査周波数での信頼のおける偏向制御
を実現させ、光偏向器を含む装置光学系の小型化をする
ことができ、また、検出スリットとその周辺光学系の採
用によって、不要散乱光の影響が排除され、得られる眼
底画像の十分なコントラストの向上が可能である。更
に、水平方向に対する光学系による画角変換と、垂直方
向に対する電子的な制御手段による画角変換とを組み合
わせたので、画角変換レンズによる有害光の影響を受け
ることもなく、容易に、撮像される非検眼眼底の画角範
囲を変換することが可能である。
ために高速走査の容易な非機械的な光偏向器を用いるこ
とも可能で、高い走査周波数での信頼のおける偏向制御
を実現させ、光偏向器を含む装置光学系の小型化をする
ことができ、また、検出スリットとその周辺光学系の採
用によって、不要散乱光の影響が排除され、得られる眼
底画像の十分なコントラストの向上が可能である。更
に、水平方向に対する光学系による画角変換と、垂直方
向に対する電子的な制御手段による画角変換とを組み合
わせたので、画角変換レンズによる有害光の影響を受け
ることもなく、容易に、撮像される非検眼眼底の画角範
囲を変換することが可能である。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図〜第３図を参照して詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図には本発明による眼底検査装置の光学系の概略
構成が示されている。第１図において、符号1,2で示す
ものはヘリウム・ネオン（He−Ne）、またはアルゴン
（Ar+）等のレーザー光源であり、波長はそれぞれ、He
−Neが632.8nm（赤）,611.9nm（橙）,594.1nm（黄）,54
3.5nm（緑）のいずれか、またAr+が514.5nm（青緑）,48
8nm（青）等である。それぞれのレーザー光源からのレ
ーザー光束3,4はレンズ5,6で集光され、符号7,8で示さ
れる音響光学変調素子（Acousto−Optic Modulator:AO
M,以下AOMと略記する）に入射する。これらのAOMは光の
強度変調を行なうためのもので、光源に気体レーザーを
用いた場合のレーザー光強度の安定化、及びレーザー光
をビデオ信号で強度変調して、被検者の固視標、あるい
は網膜機能を検査するための任意の指標等を生成するの
に使用することができる。AOMからのそれぞれの出射光
はレンズ9,10を通過し、ミラー11,12によって反射され
る。ミラー12はダイクロイックミラーとなっており、レ
ーザー光源１からの光束は通過し、レーザー光源２から
の光束は反射することによって、異なる２つの波長の光
束の合成が行なわれる。
構成が示されている。第１図において、符号1,2で示す
ものはヘリウム・ネオン（He−Ne）、またはアルゴン
（Ar+）等のレーザー光源であり、波長はそれぞれ、He
−Neが632.8nm（赤）,611.9nm（橙）,594.1nm（黄）,54
3.5nm（緑）のいずれか、またAr+が514.5nm（青緑）,48
8nm（青）等である。それぞれのレーザー光源からのレ
ーザー光束3,4はレンズ5,6で集光され、符号7,8で示さ
れる音響光学変調素子（Acousto−Optic Modulator:AO
M,以下AOMと略記する）に入射する。これらのAOMは光の
強度変調を行なうためのもので、光源に気体レーザーを
用いた場合のレーザー光強度の安定化、及びレーザー光
をビデオ信号で強度変調して、被検者の固視標、あるい
は網膜機能を検査するための任意の指標等を生成するの
に使用することができる。AOMからのそれぞれの出射光
はレンズ9,10を通過し、ミラー11,12によって反射され
る。ミラー12はダイクロイックミラーとなっており、レ
ーザー光源１からの光束は通過し、レーザー光源２から
の光束は反射することによって、異なる２つの波長の光
束の合成が行なわれる。
ミラー12によって合成された２色のレーザー光束はビ
ームエキスパンダー13によって所定の大きさに拡大され
た後、ミラー14で折り返され、レンズ15に入射する。レ
ンズ15はそれに続く符号16で示される音響光学偏向素子
（AOD）の矩形状開口にレーザービームを整形して入射
するためのものであり、複数の円筒レンズの組み合わせ
を含んでいる。AOD16の前後には、レーザービームに対
するAODの入射角及び出射角の光波長依存性を補正する
ために、プリズム17,18が配置される。非機械的な光偏
向器であるAODによって一次元方向（水平方向）の偏向
を受けたレーザー光はレンズ15と類似の構成を有するレ
ンズ19によって、AODの開口に適した矩形状光束から本
来の円形光束に整形された後、レンズ20とスリット21を
通過する。スリット21はAOD16の０次光（図示せず）を
遮断して一次回折光のみを利用するためのものである。
スリット21を通過した一次回折光22はレンズ23によっ
て、被検眼24の瞳と光学的に共役な位置に置かれたミラ
ー25の中心部を旋回中心として一次元的に走査するよう
に導かれる。AOD16を含み、レーザー光を一次元的に走
査するために構成されるレンズ15からレンズ23までの光
学系を本発明では便宜的に第１の光学系（符号26）と呼
ぶことにする。
ームエキスパンダー13によって所定の大きさに拡大され
た後、ミラー14で折り返され、レンズ15に入射する。レ
ンズ15はそれに続く符号16で示される音響光学偏向素子
（AOD）の矩形状開口にレーザービームを整形して入射
するためのものであり、複数の円筒レンズの組み合わせ
を含んでいる。AOD16の前後には、レーザービームに対
するAODの入射角及び出射角の光波長依存性を補正する
ために、プリズム17,18が配置される。非機械的な光偏
向器であるAODによって一次元方向（水平方向）の偏向
を受けたレーザー光はレンズ15と類似の構成を有するレ
ンズ19によって、AODの開口に適した矩形状光束から本
来の円形光束に整形された後、レンズ20とスリット21を
通過する。スリット21はAOD16の０次光（図示せず）を
遮断して一次回折光のみを利用するためのものである。
スリット21を通過した一次回折光22はレンズ23によっ
て、被検眼24の瞳と光学的に共役な位置に置かれたミラ
ー25の中心部を旋回中心として一次元的に走査するよう
に導かれる。AOD16を含み、レーザー光を一次元的に走
査するために構成されるレンズ15からレンズ23までの光
学系を本発明では便宜的に第１の光学系（符号26）と呼
ぶことにする。
AOD16によるレーザー光の走査周波数は通常のNTSC方
式のテレビの水平走査に対応して15.75KHzに選ばれる。
しかし、近い将来の高品位テレビに対応させる場合は、
たとえば、およそ33KHzを達成することも可能である。
また、AODの偏向角は光の波長に比例する、すなわち、
走査されるレーザー光は波長によって偏向角が異なるの
で、本実施例ではそれらの共通範囲を利用している。
式のテレビの水平走査に対応して15.75KHzに選ばれる。
しかし、近い将来の高品位テレビに対応させる場合は、
たとえば、およそ33KHzを達成することも可能である。
また、AODの偏向角は光の波長に比例する、すなわち、
走査されるレーザー光は波長によって偏向角が異なるの
で、本実施例ではそれらの共通範囲を利用している。
ミラー25によって反射されたレーザー光束は、レンズ
作用を有する凹面ミラー27によって反射され、ミラー28
に導かれる。ミラー28はガルバノメーター29に取り付け
られ、レーザー光束を垂直方向に走査するためのもので
ある。ミラー28は振動ミラーまたはガルバノミラーとも
呼ばれる。ミラー28によって２次元的に走査されたレー
ザービームは対物レンズ30を通過して、それによって被
検眼24の瞳孔中心部を通り眼底に照射される。眼底から
の反射光（第１図において点線で図示）は、再び対物レ
ンズ30を通り振動ミラー28に導かれて反射し、更に凹面
ミラー27によって反射する。眼底からの反射光は２次元
的に走査される状態であるが、振動ミラー28で反射さ
れ、凹面ミラー27の側に導かれた後は、振動ミラー28の
偏向作用によって垂直方向の走査が固定された状態、す
なわち、一次元方向のみに走査される反射光となってい
る。凹面ミラー27、振動ミラー28、対物レンズ30は眼底
への照射と眼底からの反射光に対して共通に使用され、
また、振動ミラーより対物レンズの側は２次元の一方振
動ミラーより凹面ミラーの側は一次元の走査光が存在す
る状態にあり、これらの光学系を本発明では第２の光学
系（符号31）と呼ぶことにする。
作用を有する凹面ミラー27によって反射され、ミラー28
に導かれる。ミラー28はガルバノメーター29に取り付け
られ、レーザー光束を垂直方向に走査するためのもので
ある。ミラー28は振動ミラーまたはガルバノミラーとも
呼ばれる。ミラー28によって２次元的に走査されたレー
ザービームは対物レンズ30を通過して、それによって被
検眼24の瞳孔中心部を通り眼底に照射される。眼底から
の反射光（第１図において点線で図示）は、再び対物レ
ンズ30を通り振動ミラー28に導かれて反射し、更に凹面
ミラー27によって反射する。眼底からの反射光は２次元
的に走査される状態であるが、振動ミラー28で反射さ
れ、凹面ミラー27の側に導かれた後は、振動ミラー28の
偏向作用によって垂直方向の走査が固定された状態、す
なわち、一次元方向のみに走査される反射光となってい
る。凹面ミラー27、振動ミラー28、対物レンズ30は眼底
への照射と眼底からの反射光に対して共通に使用され、
また、振動ミラーより対物レンズの側は２次元の一方振
動ミラーより凹面ミラーの側は一次元の走査光が存在す
る状態にあり、これらの光学系を本発明では第２の光学
系（符号31）と呼ぶことにする。
振動ミラー28によるレーザー光の走査周波数は通常の
テレビの垂直走査に対応して60Hzに選ばれる。また、振
動ミラーの偏向角は先に説明したAODとは異なり、光の
波長による依存性はないので、垂直方向についての偏向
角は波長によって同一である。
テレビの垂直走査に対応して60Hzに選ばれる。また、振
動ミラーの偏向角は先に説明したAODとは異なり、光の
波長による依存性はないので、垂直方向についての偏向
角は波長によって同一である。
凹面ミラー27によって反射された眼底からの反射光
は、ミラー25の周辺部を通過して、ここで照射レーザー
光と分離される。ミラー25の周辺部を通過した一次元的
に走査される眼底からの反射光は、レンズ32を通過して
検出スリット33の上に集光される。検出スリット33は、
幅がたとえば100μｍ程度の一次元的な細い間隙を有す
るもので、被検眼24の眼底と光学的に共役またはほぼ共
役な位置に配置されている。この検出スリットは、眼底
からの直接の反射光のみを通過させ、他の不要散乱光成
分たとえば、眼底における多重散乱光及び水晶体や硝子
体からの散乱光等の大部分を遮断する役割を果たす。レ
ンズ32と検出スリット33との間には、対物レンズ30の表
面からの反射光の影響を除去するための黒点34が置かれ
る。検出スリット33を通過した眼底からの反射光は、レ
ンズ35によって光電子増倍管等に代表される受光素子3
6,37の受光面上に投射された光電変換がなされる。受光
素子36,37は走査される２波長のレーザー光に対応する
もので、ミラー（ダイクロイックミラー）38で分離した
それぞれの波長の光を検出する。受光素子36,37の前面
には、レーザー光の波長に対応したフィルター39,40が
配置される。検出スリット33を含み、照射レーザー光と
は分離された一次元的に走査される眼底からの反射光が
導かれるレンズ32から受光素子36,37までの光学系を本
発明では第３の光学系（符号41）と呼ぶことにする。
は、ミラー25の周辺部を通過して、ここで照射レーザー
光と分離される。ミラー25の周辺部を通過した一次元的
に走査される眼底からの反射光は、レンズ32を通過して
検出スリット33の上に集光される。検出スリット33は、
幅がたとえば100μｍ程度の一次元的な細い間隙を有す
るもので、被検眼24の眼底と光学的に共役またはほぼ共
役な位置に配置されている。この検出スリットは、眼底
からの直接の反射光のみを通過させ、他の不要散乱光成
分たとえば、眼底における多重散乱光及び水晶体や硝子
体からの散乱光等の大部分を遮断する役割を果たす。レ
ンズ32と検出スリット33との間には、対物レンズ30の表
面からの反射光の影響を除去するための黒点34が置かれ
る。検出スリット33を通過した眼底からの反射光は、レ
ンズ35によって光電子増倍管等に代表される受光素子3
6,37の受光面上に投射された光電変換がなされる。受光
素子36,37は走査される２波長のレーザー光に対応する
もので、ミラー（ダイクロイックミラー）38で分離した
それぞれの波長の光を検出する。受光素子36,37の前面
には、レーザー光の波長に対応したフィルター39,40が
配置される。検出スリット33を含み、照射レーザー光と
は分離された一次元的に走査される眼底からの反射光が
導かれるレンズ32から受光素子36,37までの光学系を本
発明では第３の光学系（符号41）と呼ぶことにする。
この種の光学系の利点として、検出スリット33による
不要散乱光の除去はもちろんのこと、被検眼眼底からの
反射光の光束は、受光素子36,37の受光面上で垂直方向
に圧縮することができるという利点があげられる。すな
わち、受光素子として、開口の小さい（矩形状開口の）
量子効率の高い、光電子増倍管の使用が可能になり、光
電変換して得られる画像信号のSN比の向上や受光素子の
縮小による装置の小型化という優れた効果が得られる。
不要散乱光の除去はもちろんのこと、被検眼眼底からの
反射光の光束は、受光素子36,37の受光面上で垂直方向
に圧縮することができるという利点があげられる。すな
わち、受光素子として、開口の小さい（矩形状開口の）
量子効率の高い、光電子増倍管の使用が可能になり、光
電変換して得られる画像信号のSN比の向上や受光素子の
縮小による装置の小型化という優れた効果が得られる。
第２図は、すでに説明した第１の光学系26の一部と、
第２の光学系31及び第３の光学系41について、第１図で
示したよりも、より現実の配置に近い形で再現した光学
系の構成図である。第２図において、AODによって一次
元方向（水平方向）に偏向されたレーザー光（一次回折
光）:22は、レンズ23によって被検眼瞳と光学的に共役
な位置に置かれたミラー25を旋回中心として走査するよ
うに導かれる。第２図では、一次回折光22の走査方向は
紙面と垂直な方向であり、従って、光束は光学系の中心
軸に沿った形で描かれている。レンズ23は、第１図にお
いては説明しなかったが、複数のレンズ群の組み合わせ
からなり、角度変換や焦点調整といった機能を果たす。
ミラー25で反射された水平方向（第２図の紙面と垂直方
向）に走査されるレーザー光は、凹面ミラー27で反射さ
れ、更にガルバノメータ29に取り付けられたミラー（振
動ミラー）28によって反射されると共に、垂直方向（紙
面と水平方向）に走査される。振動ミラー28によって２
次元方向（水平及び垂直方向）に走査されたたレーザー
ビームは対物レンズ30によって被検眼24の眼底に照射さ
れ、眼底からの反射光（第２図において点線で示す）は
入射光と同じ光学系30,28,27を通って返って来る。
第２の光学系31及び第３の光学系41について、第１図で
示したよりも、より現実の配置に近い形で再現した光学
系の構成図である。第２図において、AODによって一次
元方向（水平方向）に偏向されたレーザー光（一次回折
光）:22は、レンズ23によって被検眼瞳と光学的に共役
な位置に置かれたミラー25を旋回中心として走査するよ
うに導かれる。第２図では、一次回折光22の走査方向は
紙面と垂直な方向であり、従って、光束は光学系の中心
軸に沿った形で描かれている。レンズ23は、第１図にお
いては説明しなかったが、複数のレンズ群の組み合わせ
からなり、角度変換や焦点調整といった機能を果たす。
ミラー25で反射された水平方向（第２図の紙面と垂直方
向）に走査されるレーザー光は、凹面ミラー27で反射さ
れ、更にガルバノメータ29に取り付けられたミラー（振
動ミラー）28によって反射されると共に、垂直方向（紙
面と水平方向）に走査される。振動ミラー28によって２
次元方向（水平及び垂直方向）に走査されたたレーザー
ビームは対物レンズ30によって被検眼24の眼底に照射さ
れ、眼底からの反射光（第２図において点線で示す）は
入射光と同じ光学系30,28,27を通って返って来る。
ミラー25の部分で入射光と分離された眼底からの反射
光はレンズ32、検出スリット33、レンズ35、ミラー38、
フィルター39,40を通って受光素子36,37まで導かれ、そ
こで光電変換されて画像信号が得られる。第２図におい
て、振動ミラー28より受光素子36,37までの点線で示さ
れた眼底からの反射光は、水平方向（第２図の紙面と垂
直方向）のみに走査される状態にあり、従って光束は光
学系の中心軸に沿った形で、あたかも走査はされていな
いような状態に描かれている。この図から明らかなよう
に、検出スリット33は被検眼24の眼底と光学的に共役な
位置に配置され、眼球光学系からの不要散乱光を除去す
るという点に関して著しい役割りを果たす。
光はレンズ32、検出スリット33、レンズ35、ミラー38、
フィルター39,40を通って受光素子36,37まで導かれ、そ
こで光電変換されて画像信号が得られる。第２図におい
て、振動ミラー28より受光素子36,37までの点線で示さ
れた眼底からの反射光は、水平方向（第２図の紙面と垂
直方向）のみに走査される状態にあり、従って光束は光
学系の中心軸に沿った形で、あたかも走査はされていな
いような状態に描かれている。この図から明らかなよう
に、検出スリット33は被検眼24の眼底と光学的に共役な
位置に配置され、眼球光学系からの不要散乱光を除去す
るという点に関して著しい役割りを果たす。
すでに述べたように、レンズ23は、複数のレンズ群よ
りなり、画角変換や、焦点調整機能を持つ。たとえば、
レンズ群の一部を入れ換えることによりレーザー光の走
査範囲を変えることができ、撮像される被検眼眼底に対
する画角範囲を変換することができる。ただし、第２図
より明らかなように、レンズ23による画角変換は水平方
向（第２図の紙面と垂直方向）の一次元方向のみであ
る。従って本発明では、それと同時に振動ミラー28の偏
向角の範囲を電子的な制御手段によって変化させること
により垂直方向（第２図の紙面と水平方向）の画角を変
換して、２次元的な画角変換を行なう。このレンズ23の
位置における水平方向の変化と、振動ミラー28による垂
直方向の変化の組み合わせは極めて優れている。すなわ
ち、従来の眼底カメラで行なわれているようなレンズに
よる２次元的な画角変換を本発明の光学系に適用しよう
とすると、画角変換レンズは振動ミラー28と被検眼24と
の間に配置しなければならない。この場合、眼底への入
射光とそれからの反射光との共通光路中に複数のレンズ
表面を持つ画角変換レンズが置かれたことにより、レン
ズの表面反射による有害光の影響をすべて受光素子36,3
7によって検出してしまうことになる。あるいは、第２
図において黒点34の数を多くして、検出される信号のSN
比は犠牲にするといった弊害を許容しなければならな
い。
りなり、画角変換や、焦点調整機能を持つ。たとえば、
レンズ群の一部を入れ換えることによりレーザー光の走
査範囲を変えることができ、撮像される被検眼眼底に対
する画角範囲を変換することができる。ただし、第２図
より明らかなように、レンズ23による画角変換は水平方
向（第２図の紙面と垂直方向）の一次元方向のみであ
る。従って本発明では、それと同時に振動ミラー28の偏
向角の範囲を電子的な制御手段によって変化させること
により垂直方向（第２図の紙面と水平方向）の画角を変
換して、２次元的な画角変換を行なう。このレンズ23の
位置における水平方向の変化と、振動ミラー28による垂
直方向の変化の組み合わせは極めて優れている。すなわ
ち、従来の眼底カメラで行なわれているようなレンズに
よる２次元的な画角変換を本発明の光学系に適用しよう
とすると、画角変換レンズは振動ミラー28と被検眼24と
の間に配置しなければならない。この場合、眼底への入
射光とそれからの反射光との共通光路中に複数のレンズ
表面を持つ画角変換レンズが置かれたことにより、レン
ズの表面反射による有害光の影響をすべて受光素子36,3
7によって検出してしまうことになる。あるいは、第２
図において黒点34の数を多くして、検出される信号のSN
比は犠牲にするといった弊害を許容しなければならな
い。
このような画角変換機能によって、ミラー28及び被検
眼24の瞳上で入射するレーザー光の光束径を変化させる
ことができ、従って、得られる画像の解像度を変化させ
ることが可能になる。すなわち、たとえば40゜→30゜→
20゜というように広画角から狭画角に変化させた場合
に、眼底でのレーザー光のスポット径は小さくなり、得
られる画像の解像度は上昇する。
眼24の瞳上で入射するレーザー光の光束径を変化させる
ことができ、従って、得られる画像の解像度を変化させ
ることが可能になる。すなわち、たとえば40゜→30゜→
20゜というように広画角から狭画角に変化させた場合
に、眼底でのレーザー光のスポット径は小さくなり、得
られる画像の解像度は上昇する。
一方、レンズ23には被検眼眼底に対する焦点調整機
能、すなわち視度調整機能を持たせることも可能であ
る。この機能は、もし被検眼が大きな屈折異常を持って
いるときには重要であり、その調整は、第２図におい
て、被検眼の眼底と光学的に共役な位置がずれることを
意味する。従って、被検眼眼底と光学的に共役な位置に
置かれる検出スリット33は焦点調整に伴って移動できる
ようにしておくことが合理的である。
能、すなわち視度調整機能を持たせることも可能であ
る。この機能は、もし被検眼が大きな屈折異常を持って
いるときには重要であり、その調整は、第２図におい
て、被検眼の眼底と光学的に共役な位置がずれることを
意味する。従って、被検眼眼底と光学的に共役な位置に
置かれる検出スリット33は焦点調整に伴って移動できる
ようにしておくことが合理的である。
第３図は本発明による眼底検査装置の電気系の構成を
示すブロック図である。レーザー光源1,2からのレーザ
ー光はそれぞれAOM7,8によって光強度の変調を受け、さ
らにAOD16及び振動ミラー28により水平方向及び垂直方
向に偏向走査された後、被検眼24に照射される。AOM7,8
にはそれぞれに対応したドライバー42,43が接続され、
ドライバー42,43はグラフィック・パターン生成器44で
生成され、信号処理装置45で処理されたビデオ信号を受
け取る。グラフィック・パターン生成器は、被検者の固
視あるいは網膜機能の検査のための指標たとえば、ラン
ドルト環等の各種のパターンのビデオ信号を発生するも
のである。AOD16には対応したドライバー46が接続さ
れ、ドライバー46は鋸歯状波発生器47によって生成され
る鋸波信号により制御される。ミラー28を振動させるガ
ルバノメータ29には対応したドライバー48が接続され、
ドライバー48は、鋸歯状波生成器49で生成され倍率・オ
フセット調整器50で処理された鋸波信号により制御され
る。倍率・オフセット調整器は制御信号発生器51からの
制御信号に応じて鋸波の大きさと直流電位を調整するも
ので、振動ミラー28によるレーザー光の偏向角の範囲を
変化させるためのものである。すなわち、画角変換の時
に、水平方向の画角はレンズ23（第１図、第２図）によ
って光学的に変化させられるが、それと同時に垂直方向
の画角を振動ミラーの偏向角度範囲を電子的に変化させ
ることによって、２次元的な変換を行なう。制御信号発
生器51は、例えば光学系に備えられたセンサー（図示せ
ず）からの信号に従って、レンズ23の調整に連動して振
動ミラーの偏向角を変化させるように、倍率・オフセッ
ト調整器を駆動するための制御信号を生成する。
示すブロック図である。レーザー光源1,2からのレーザ
ー光はそれぞれAOM7,8によって光強度の変調を受け、さ
らにAOD16及び振動ミラー28により水平方向及び垂直方
向に偏向走査された後、被検眼24に照射される。AOM7,8
にはそれぞれに対応したドライバー42,43が接続され、
ドライバー42,43はグラフィック・パターン生成器44で
生成され、信号処理装置45で処理されたビデオ信号を受
け取る。グラフィック・パターン生成器は、被検者の固
視あるいは網膜機能の検査のための指標たとえば、ラン
ドルト環等の各種のパターンのビデオ信号を発生するも
のである。AOD16には対応したドライバー46が接続さ
れ、ドライバー46は鋸歯状波発生器47によって生成され
る鋸波信号により制御される。ミラー28を振動させるガ
ルバノメータ29には対応したドライバー48が接続され、
ドライバー48は、鋸歯状波生成器49で生成され倍率・オ
フセット調整器50で処理された鋸波信号により制御され
る。倍率・オフセット調整器は制御信号発生器51からの
制御信号に応じて鋸波の大きさと直流電位を調整するも
ので、振動ミラー28によるレーザー光の偏向角の範囲を
変化させるためのものである。すなわち、画角変換の時
に、水平方向の画角はレンズ23（第１図、第２図）によ
って光学的に変化させられるが、それと同時に垂直方向
の画角を振動ミラーの偏向角度範囲を電子的に変化させ
ることによって、２次元的な変換を行なう。制御信号発
生器51は、例えば光学系に備えられたセンサー（図示せ
ず）からの信号に従って、レンズ23の調整に連動して振
動ミラーの偏向角を変化させるように、倍率・オフセッ
ト調整器を駆動するための制御信号を生成する。
被検眼眼底からの反射光は受光素子36,37によって光
電変換されて電気信号となり、信号処理装置52で処理さ
れた後、眼底画像のビデオ信号としてTVモニターや汎用
画像処理装置等の出力装置53に送られる。レーザー光の
偏向、変調を行なう制御系と、受光側の信号処理・出力
系とは同期信号発生器54からの水平同期信号及び垂直同
期信号によって同期が取られ、システムの全体的な時間
的な制御が可能になる。
電変換されて電気信号となり、信号処理装置52で処理さ
れた後、眼底画像のビデオ信号としてTVモニターや汎用
画像処理装置等の出力装置53に送られる。レーザー光の
偏向、変調を行なう制御系と、受光側の信号処理・出力
系とは同期信号発生器54からの水平同期信号及び垂直同
期信号によって同期が取られ、システムの全体的な時間
的な制御が可能になる。
先にも述べたように、水平偏向器であるAOD16はその
偏向角が波長に依存している。従って、複数波長のレー
ザー光を１つのAODで同時に走査したとすると必然的に
色分散が起こる。たとえば、レーザー光源１がHe−Ne
（波長:632.8nm、赤）でレーザー光源２がAr+（波長:51
4.5nm、青緑）であたとすると、それら２波長の光をAOD
で同時に走査して眼底からの反射光を２つの受光素子3
6,37で検出したとすると、得られるビデオ信号は色分散
の影響を受けている。従って、本発明では、本出願人が
すでに出願済である特願昭61−080236号（特開昭62−23
7861号、特公平６−14662号）に記載された電子的な信
号処理手段を利用して色分散の影響を排除する。第３図
における信号処理装置、52はそのためのものである。ま
た、たとえば、視覚機能の検査のために、２波長のレー
ザー光をAOM7,8で変調し、同時にAOD16で走査して被検
眼の眼底に照射した場合、被検者の見るレーザー光のラ
スターに描かれたパターンは色分散の影響を受けたもの
になる。この点についても本発明では本出願人がすでに
出願済である特願昭61−080237号（特開昭62−237862号
公報）に記載された電子的な信号処理手順を利用して色
分散の影響を排除することができる。第３図における信
号処理装置45はそのためのものである。詳しくはそれぞ
れの特許願の明細書を参考にされたい。
偏向角が波長に依存している。従って、複数波長のレー
ザー光を１つのAODで同時に走査したとすると必然的に
色分散が起こる。たとえば、レーザー光源１がHe−Ne
（波長:632.8nm、赤）でレーザー光源２がAr+（波長:51
4.5nm、青緑）であたとすると、それら２波長の光をAOD
で同時に走査して眼底からの反射光を２つの受光素子3
6,37で検出したとすると、得られるビデオ信号は色分散
の影響を受けている。従って、本発明では、本出願人が
すでに出願済である特願昭61−080236号（特開昭62−23
7861号、特公平６−14662号）に記載された電子的な信
号処理手段を利用して色分散の影響を排除する。第３図
における信号処理装置、52はそのためのものである。ま
た、たとえば、視覚機能の検査のために、２波長のレー
ザー光をAOM7,8で変調し、同時にAOD16で走査して被検
眼の眼底に照射した場合、被検者の見るレーザー光のラ
スターに描かれたパターンは色分散の影響を受けたもの
になる。この点についても本発明では本出願人がすでに
出願済である特願昭61−080237号（特開昭62−237862号
公報）に記載された電子的な信号処理手順を利用して色
分散の影響を排除することができる。第３図における信
号処理装置45はそのためのものである。詳しくはそれぞ
れの特許願の明細書を参考にされたい。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、第１と第２の発明に
よれば、レーザー光の水平方向の走査のために高速走査
の容易な非機械的な光偏向器を用いることも可能で、高
い走査周波数での信頼のおける偏向制御を実現させ、光
偏向器を含み装置光学系の小型化を達成することができ
る。また、検出スリットとその周辺光学系の採用によっ
て、不要散乱光の影響が排除され、得られる眼底画像の
十分なコントラストの向上が可能であるとともに、受光
素子として開口の小さい光電子増倍管の使用が可能にな
り、画像信号のSN比の向上や、受光素子の縮小による装
置小型化の効果も得られる。更に、第３の発明では、水
平方向に対する光学系による画角変換と、垂直方向に対
する電子的な制御手段による画角変換との組み合わせに
よって、画角変換レンズによる有害光の影響を受けるこ
ともなく、容易に、撮像される被検眼眼底の画角範囲、
すなわち得られる画像の解像度を変化させることが可能
であり、信頼性、操作性、性能等のすべてを総合して極
めて優れた新しい実用的なレーザースキャンニングによ
る眼底検査装置を実現することができる。
よれば、レーザー光の水平方向の走査のために高速走査
の容易な非機械的な光偏向器を用いることも可能で、高
い走査周波数での信頼のおける偏向制御を実現させ、光
偏向器を含み装置光学系の小型化を達成することができ
る。また、検出スリットとその周辺光学系の採用によっ
て、不要散乱光の影響が排除され、得られる眼底画像の
十分なコントラストの向上が可能であるとともに、受光
素子として開口の小さい光電子増倍管の使用が可能にな
り、画像信号のSN比の向上や、受光素子の縮小による装
置小型化の効果も得られる。更に、第３の発明では、水
平方向に対する光学系による画角変換と、垂直方向に対
する電子的な制御手段による画角変換との組み合わせに
よって、画角変換レンズによる有害光の影響を受けるこ
ともなく、容易に、撮像される被検眼眼底の画角範囲、
すなわち得られる画像の解像度を変化させることが可能
であり、信頼性、操作性、性能等のすべてを総合して極
めて優れた新しい実用的なレーザースキャンニングによ
る眼底検査装置を実現することができる。
第１図は、本発明による装置の光学系の全体構成を示し
た構成図、第２図は第１図の受光部を中心とする部分的
な光学系の構成を示した構成図、第３図は、第１図装置
の電気的な構成を示したブロック図、第４図は従来装置
の構成を示した構成図である。 1,2……レーザー光源 16……音響光学偏向素子 24……被検眼 26……第１の光学系 29……ガルバノメーター 31……第２の光学系 33……検出スリット 36,37……受光素子 41……第３の光学系
た構成図、第２図は第１図の受光部を中心とする部分的
な光学系の構成を示した構成図、第３図は、第１図装置
の電気的な構成を示したブロック図、第４図は従来装置
の構成を示した構成図である。 1,2……レーザー光源 16……音響光学偏向素子 24……被検眼 26……第１の光学系 29……ガルバノメーター 31……第２の光学系 33……検出スリット 36,37……受光素子 41……第３の光学系
Claims (18)
- 【請求項１】レーザー光源からのレーザー光を２次元的
に走査して、被検眼の眼底に照射し、眼底からの反射光
を受光素子により受光して光電変換することにより眼底
情報を得る眼底検査装置において、 単一または複数の波長のレーザー光を発生するレーザー
光源と、 前記レーザー光を一方向に所定周波数で走査するための
第１の光偏向器と、 前記レーザー光を前記第１の光偏向器の走行方向とは直
交する方向に前記周波数よりも低い周波数で走査するた
めの第２の光偏向器と、 被検眼眼底と光学的に共役またはほぼ共役な位置にあ
り、前記第２の光偏向器の走査方向とは直交する方向の
間隙を有する検出スリットと、 前記第２の光偏向器の走査方向に対して被検眼眼底から
の反射光を走査して、前記検出スリット上で間隙と平行
な方向には反射光が走査され、間隙と垂直な方向には走
査が固定するように導く光学的手段と、 前記検出スリットの通過光を検出するための受光素子と
を設け、 前記検出スリットを介し被検眼の眼球光学系からの不要
散乱光を除去して眼底情報を得ることを特徴とする眼底
検査装置。 - 【請求項２】前記第１の光偏向器は音響光学偏向素子で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の眼
底検査装置。 - 【請求項３】前記第２の光偏向器は振動ミラーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
載の眼底検査装置。 - 【請求項４】前記光学的手段には、前記第２の光偏向器
が含まれることを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第３項までのいずれか１項に記載の眼底検査装置。 - 【請求項５】前記第１の光偏向器の偏向角とは無関係に
レーザー光の偏向角の範囲を変化させ、撮像される被検
眼眼底の画角範囲を変更できるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
項に記載の眼底検査装置。 - 【請求項６】前記レーザー光の偏向角の変化に従って前
記第２の光偏向器によるレーザー光の偏向角の範囲を変
化させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
５項に記載の眼底検査装置。 - 【請求項７】レーザー光源からのレーザー光を２次元的
に走査して、被検眼の眼底に照射し、眼底からの反射光
を受光素子により受光して光電変換することにより眼底
情報を得る眼底検査装置において、 単一または複数の波長のレーザー光を発生するレーザー
光源と、 前記レーザー光を一方向に所定周波数で走査するための
第１の光偏向器と、 前記第１の光偏向器を有し、前記レーザー光を被検眼瞳
と光学的に共役またはほぼ共役な位置を旋回中心として
一次元的に走査するように導く第１の光学系と、 前記レーザー光を前記第１の光偏向器の走行方向とは直
交する方向に前記周波数よりも低い周波数で走査するた
めの第２の光偏向器と、 前記第２の光偏向器を有し、前記第１と第２の光偏向器
によって走査される照射レーザー光を被検眼眼底へ導く
とともに眼底からの反射光に対しても共通に使用され、
１次元的および２次元的な走査光とが存在する第２の光
学系と、 被検眼眼底と光学的に共役またはほぼ共役な位置にあ
り、前記第２の光偏向器の走査方向とは直交する方向の
間隙を有する検出スリットと、 前記検出スリットを有し、照射レーザー光とは分離さ
れ、前記検出スリットの方向と平行な方向に１次元的に
走査される眼底からの反射光を前記受光素子へと導く第
３の光学系とを有することを特徴とする眼底検査装置。 - 【請求項８】前記第１の光偏向器は音響光学偏向素子で
あることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の眼
底検査装置。 - 【請求項９】前記第２の光偏向器は振動ミラーであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第７項または第８項に記
載の眼底検査装置。 - 【請求項１０】前記第１の光偏向器の偏向角とは無関係
にレーザー光の偏向角の範囲を変化させ、撮像される被
検眼眼底の画角範囲を変更できるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第７項から第９項までのいずれか
１項に記載の眼底検査装置。 - 【請求項１１】前記レーザー光の偏向角の変化に従って
前記第２の光偏向器によるレーザー光の偏向角の範囲を
変化させるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第10項に記載の眼底検査装置。 - 【請求項１２】レーザー光源からのレーザー光を２次元
的に走査して、被検眼の眼底に照射し、眼底からの反射
光を受光素子により受光して光電変換することにより眼
底情報を得る眼底検査装置において、 単一または複数の波長のレーザー光を発生するレーザー
光源と、 前記レーザー光を一方向に所定周波数で走査するための
第１の光偏向器と、 前記第１の光偏向器の偏向角とは無関係に、１次元的に
走査されるレーザー光の偏向角の範囲を変化させること
ができる光学系と、 前記レーザー光を前記第１の光偏向器の走行方向とは直
交する方向に前記周波数よりも低い周波数で走査するた
めの第２の光偏向器と、 前記第２の光偏向器によるレーザー光の偏向角の範囲を
変化させるための電子的な制御手段とを設け、 撮像される被検眼眼底の画角範囲の変換が可能であるこ
とを特徴とする眼底検査装置。 - 【請求項１３】前記第１の光偏向器は音響光学偏向素子
であることを特徴とする特許請求の範囲第12項に記載の
眼底検査装置。 - 【請求項１４】前記第２の光偏向器は振動ミラーである
ことを特徴とする特許請求の範囲第12項または第13項に
記載の眼底検査装置。 - 【請求項１５】前記被検眼眼底の画角範囲の変換は、前
記光学系に配置された画角変換レンズの焦点距離を変え
ることにより行なわれることを特徴とする特許請求の範
囲第12項から第14項までのいずれか１項に記載の眼底検
査装置。 - 【請求項１６】前記画角変換レンズに隣接して被検眼眼
底に対する焦点調整機能を有する視度調整レンズを配置
したことを特徴とする特許請求の範囲第15項に記載の眼
底検査装置。 - 【請求項１７】前記画角変換レンズ及び視度調整レンズ
は被検眼からの反射光を導く光路からはずして配置する
ことを特徴とする特許請求の範囲第15項または第16項に
記載の眼底検査装置。 - 【請求項１８】前記画角変換レンズの焦点距離の偏向に
従って前記第２の光偏向器によるレーザー光の偏向角の
範囲を変化させるようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第15項から第17項までのいずれか１項に記載の眼
底検査装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215028A JP2618912B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 眼底検査装置 |
| US07/234,809 US4854692A (en) | 1987-08-31 | 1988-08-22 | Ophthalmic examination apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62215028A JP2618912B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 眼底検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6458237A JPS6458237A (en) | 1989-03-06 |
| JP2618912B2 true JP2618912B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16665547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62215028A Expired - Fee Related JP2618912B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 眼底検査装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4854692A (ja) |
| JP (1) | JP2618912B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018082833A (ja) * | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置 |
| JP2018082918A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置 |
Families Citing this family (30)
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| JPH02119837A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-07 | Kowa Co | 眼科測定方法および装置 |
| JPH02295539A (ja) * | 1989-05-08 | 1990-12-06 | Kowa Co | 眼底血管識別方法及び装置 |
| JP3186799B2 (ja) * | 1991-09-17 | 2001-07-11 | 興和株式会社 | 立体形状測定装置 |
| US5377686A (en) * | 1991-10-11 | 1995-01-03 | The University Of Connecticut | Apparatus for detecting leakage from vascular tissue |
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| US5467104A (en) * | 1992-10-22 | 1995-11-14 | Board Of Regents Of The University Of Washington | Virtual retinal display |
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| NL1024232C2 (nl) * | 2003-09-05 | 2005-03-08 | Konink Nl Akademie Van Wetensc | Werkwijze en inrichting voor het meten van retinaal strooilicht. |
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| CN102596004B (zh) * | 2009-10-29 | 2014-12-31 | 佳能株式会社 | 信息处理设备、方法和摄像*** |
| JP5606813B2 (ja) | 2010-07-05 | 2014-10-15 | 株式会社ニデック | 眼科装置 |
| US9456746B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-10-04 | Carl Zeiss Meditec, Inc. | Systems and methods for broad line fundus imaging |
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| KR20220111314A (ko) * | 2019-12-06 | 2022-08-09 | 존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드 | 스펙트럼 조정가능 광학적 광감도 분석기 및 이의 용도 |
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-
1987
- 1987-08-31 JP JP62215028A patent/JP2618912B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-08-22 US US07/234,809 patent/US4854692A/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| JP2018082918A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 株式会社トプコン | 眼科撮影装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6458237A (en) | 1989-03-06 |
| US4854692A (en) | 1989-08-08 |
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