JPH0357426A - 眼底検査装置 - 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、眼底検査装置、特に光源としてレーザ光を用
い、そのビームを二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充電変換して処
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６ので、特にその改良に関するものである． ［従来の技術１ 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，およ
び眼底カメラという特殊カメラによって写真撮影する方
法が広く行なわれている．また、近年の電子技術の発達
に伴い、従来の眼底カメラの写真フィルムの代りに撮像
管などの光電変換素子を用いて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モニタ上に
表示したりすることが行なわれている．そのような中で
、米国において最初に開発されたレーザ走査による電子
的な検眼装置（米国特許第４２１３６７８号およびアブ
ライド・オブティクス（Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｏｐｔｉｃｓ
）　　Ｖｏｌ．ｌ９　　（＋９８０）　　ｐ．２９９１
−を参照）は極めて多くの特徴を有しており、注目され
ている． すなわち，古く試みられたＣ　Ｒ　Ｔ　（Ｃａｔｈｏｄ
ｅ−Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）による飛点走査型の眼底撮像装
置における光源４をレーザに置き換えたこと、および入
射光を瞳孔中心部の小さな領域に制限し，眼底からの反
射光を瞳孔周辺の広い領域から取り出し、光電変換して
増幅することによって低照度で高いＳＮ比の眼底像をリ
アルタイムでＴＶモニタ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って眼底像を観察しながら網
膜機能を検査する、いわば眼底視野・視覚検査として活
用できること，さらにレーザ光の深焦点深度、偏光によ
る角膜反射の除去、単色性の利用，治療機ＦｆＩｉ（コ
アギュレータ）への発展といった点できわめて優れた診
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、本出願人
は先にレベルの高いきわめて進歩的な検眼装置を発明開
発し、出願を行なっている（特開昭第６４−５８２３７
号公報を参照）。この発明によれば、眼底からの反射光
を検出する受光素子の前面にスリットを配置し、その検
出スリットと周辺光学系の採用によって不要散乱光の影
響が排除される。従って，高コントラスト、高ＳＮ比の
眼底画像が低照度の照明によって得られるとともに、信
頼性，操作性なども含めてきわめて優れたレーザ走査に
よる眼底検査装置を実現することができる． ［発明が解決しようとする課題］ しかし、本出願人によるその後の実験研究によれば、被
検者に特に角膜・水晶体などに混濁がある場合、この種
の装置は被検眼前眼部での反射光の影響を受けやすく、
得られる眼底画像のコントラストが低下する場合のある
ことがわかった．すなわち、この種の装置では入射レー
ザ光を瞳孔中心部の小さな領域に制限し、眼底からの反
射光を瞳孔と共役位置においてその中心部分を遮光し、
瞳孔周辺部分からの光のみを検出している．従って、被
検眼前眼部が充分に透明な被検者の場合、ｌ艮底からの
反射光束の中心部を遮光する面積はかなり小さくてよい
が、前眼部混濁などのある被検者の場合、その面積は比
較的大きくしなければならない．また、前眼部からの反
射光といっても角膜部分からの反射光と水晶体部分から
の反射光とでは異なるため、そのいずれの部分からの反
射光も充分に遮光しなければならない。これら前眼部か
らの反射光の遮光が不充分な場合、その不要な反射光が
検出光に混入して眼底画像のコントラストが低下するこ
とになる． さらに、この遮光を行なうために必要な遮光面積はあく
までも被検眼瞳孔の散瞳状態とのかね合いで決めなけれ
ばならず、その面積は検出光量を減らしてＳＮ比を低下
させないためにも最低の大きさであることが望ましい．
特開昭第６４−５８２３７号公報に示された装置の光学
系では、被検眼前眼部（瞳孔）と共役位置に置かれた小
さなミラーによって瞳孔の反射光を除去していた．とこ
ろが、このミラーは眼底への照射レーザ光と眼底からの
反射検出光とを分離する役割を果たしているため光学系
の制約が厳しく，被検眼前眼部の特性によって選択的か
つ柔軟に対応するということが困難だった６ 一方，特開昭第６４−５８２３７号公報に示された装置
では最終的にレーザ光を対物レンズによって被検眼に照
射していたが，レンズであるため必然的にその表面から
の反射光が検出光に混入して、画像のコントラストを低
下させることになる．このため，黒点によってその反射
光の影響を除去していたが，この種の黒点は検出すべき
眼底からの信号光の一部をも遮ることになり、検出光量
の低下すなわちＳＮ比の低下を招くとともに、その位置
決め調整も困難であるという欠点を有していた。

本発明の目的は、上記問題点を解決するためになされた
ちので、被検者の条件によって前眼部反射光の除去を最
適に調整することができ、検出光量の損失も少なく、角
膜，水晶体などの混濁のある患者でも高いコントラスト
の眼底画像が得られる新しい実用的なレーザ走査による
眼底検査装置を実現することにある． ［課題を解決するための千段］ 本発明は，このような課題を解決するために、レーザ光
源からのレーザ光を二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光を発生するレー
ザ光源と、前記レーザ光を１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
眼前眼部と光学的にほぼ共役な位置にあり、それぞれが
遮光特性の異なる複数の選択可能な遮光素子からなる光
束制限手段とを設け、前記第１と第２の光偏向器によっ
て走査され照明された眼底からの反射光を前記選択され
た遮光素子を介して受光する構成を採用した． 更に、本発明では、レーザ光源からのレーザ光を二次元
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
長のレーザ光を発生するレーザ光源と、前記レーザ光を
１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、前記光偏向器によって生成され
た二次元的な走査光を被検眼眼底に照射するための対物
ミラーと、被検眼前眼部と光学的に共役またはほぼ共役
な位置にあり、それぞれが遮光特性の異なる複数の選択
可能な遮光素子を有する光束制限手段と、被検眼眼底と
光学的にほぼ共役な位置に配置された検出開口とを有す
る構成も採用した． また、レーザ光源からのレーザ光を二次元的に走査して
被検躍の眼底に照射し，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明底情報を得る眼
底検査装置において、単一または複数の波長のレーザ光
を発生するレーザ光源と、前記レーザ光を１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
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、被検眼眼底への照射光と眼底からの反射光と
を互いに分離するための、それぞれが分離特性の異なる
？３ｆ数の選択可能な光束分離素子からなる光束分離手
段と，眼底からの反射光を受光する受光素子の前面に配
置され、それぞれが異なる帯域特性を有する複数の選択
可能な光学フィルタとを有する構成も採用している．［
作　用］ 以上の構成によれば、被検者の眼の特性に応じて前眼部
での反射光を光束制限手段によって最適な条件で排除で
きるため、常にコントラストの高い眼底画像が得られる
．また、撮像目的によって光束分離手段とフィルタを容
易に選択設定できるため、操作性も高い．さらに対物ミ
ラーを用いたことによって、対物レンズの場合のように
その表面反射除去のための黒点は不要であり、光学系の
効率が高く、検出開口の効果も含めてＳＮｉ５よびコン
トラストのよい高画質の撮像機能を実現することができ
る． ［実施例］ 以下、第１図〜第５図に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する． 第１図には本発明による傅底検査装置の光学系の全体的
な概略構成が示与されている６図において符号ｌで示す
ものはアルゴン（Ａｒ”）．ヘリウムネオン（　Ｈ　ｅ
　−　Ｎ　ｅ　）または半導体などのレーザ光源である
．レーザ光源からのレーザ光束２はビームエキスバンタ
３によって所定の大きさに拡大された後ミラー４で折り
返され，レンズ５に入射する．レンズ５はそれに続く音
響光学偏向素子（　Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ　Ｄｅ
ｆｌｅｃｔｏｒ　，以下ＡＯＤという）６の矩形状開口
にレーザビームを整形して入射するためのもので、複数
の円筒レンズの組合せを含んでいる． ＡＯＤ６の前後にはレーザビームに対するＡＯＤの入射
角および出射角の光波長依存性を補正するために、プリ
ズム７、８が配置される．ただし、このプリズムはレー
ザ光束として単色のもののみを利用する場合には必ずし
も必要ではない．ＡＯＤは信号源６″に従って動作し、
例えば通常のテレビの水平走査に対応する１５．７５ｋ
｝ｌｚの周波数でレーザビームを偏向走査する．ＡＯＤ
によって一次元方向（水平方向）の偏向を受けたレーザ
光は、レンズ５と類似の構成を有するレンズ９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
整形される．レンズ９より出射した走査光はレンズ１０
、１１を通過し、続く光束分離千段ｌ２によってその一
部が反射され、一部は通過する。光束分離十段ｌ２は後
に説明するように、平板型の無偏向ビームスブリッタま
たは偏向ビームスブリッタあるいはダイクロックミラー
などで構成され、そのいずれか１つをターレット式の構
造によって必要に応じて選択できるようになっている。

光束分離千段ｌ２を通過したレーザ光はフォトダイオー
ドなどの受光素子ｌ３に入射し、その出力信号はレーザ
光量のモニタのために利用される．一方、光束分離手段
ｌ２によって反射されたレーザ光はガルバノメータ１４
に装着されたミラー（ガルバノミラー）１５に導かれる
．ガルバノミラーｌ５は信号源１４”に従って動作し、
例えばテレビの垂直走査に対応する６０Ｈｚの周波数で
レーザビームを偏向走査するもので，その走査方向はＡ
ＯＤ６による走査方向と直交している。従って、テレビ
の走査線に対応する二次元的なレーザラスターが形成さ
れ，それはミラーＩ６および対物ミラーｌ７によって反
射され、被検眼１８の瞳孔中心部を通って眼底に投射さ
れる． 第１図に点線で示した眼底からの反射光は再び対物ミラ
ー１７．　　ミラー１６、ガルバノミラ−１５で反射さ
れて導かれ、光束分離千段１２を通過した後レンズ１９
．２０によって光電子増倍管などの受光素子２ｌの受光
面上に集められる。対物ミラー１７を用いたこのような
光学系においては、先に本出願人が特開昭第６４−５８
２３７号公報において示した光学系のように対物レンズ
の表面反射を除去するための黒点は不要であり、黒点に
よる光量損失や位置決めの問題が全くない。

レンズｌ９と２０の間には被検眼１８の前眼部での不要
反射光を除去し、眼底からの反射光のみを通過させるた
めの光束制限千段２２が配置される．光束制限手段２２
は後に説明するように大きさの異なる黒点などを有する
複数の透明な窓板で構成され、光束分離千段ｌ２と同様
なターレット式の構造によって複数の中から１つの窓板
を任意に選択できるようになっている．レンズ２０と受
光素子２１の間には眼底以外からの不要散乱光を排除し
、眼底画像のコントラストを上げるための検出開口（ス
リット）２３が配置され、また受光素子２ｌの前面には
必要な波長の光のみを通過させるためのフィルタ２４が
配置される．フィルタ２４は光束分離千段１２ｉ５よび
光東制限手段２２と同様のターレット式構造によって、
任意の特性のフィルタを選択できるようになっている．
なお，第１図からも明らかなようにガルバノミラ−１５
と光束制限手段２２１５よび受光素子ｌ３は被検眼ｌ８
の瞳孔と光学的に共役な位置に配置される．また、受光
素子２ｌの受光面は被検眼瞳孔と光学的に共役な位置、
あるいはその近くの位置におかれる． 第２図はすでに説明した第１図の光学系の、特に受光系
部分について、第１図よりもより現実の配置に近い形で
再現した構成図である．第２図においてＡＯＤ　（第２
図では不図示）によって一次元（水平）方向に偏向され
たレーザ光はレンズ１１に入射し、光束分離千段ｌ２で
反射されてガルバノミラーｌ５に導かれる．ガルバノミ
ラｌ５はレーザ光をＡＯＤによる走査方向とは直交する
方向（垂直方向）に偏向し、二次元的なレーザラスター
が生成される．第２図においてＡＯＤによる走査方向（
水平方向）とは第２図の紙面に垂直であり、一方ガルバ
ノミラ−１５による走査方向（垂直方向）とは第２図の
紙面に水平であることを意味する．ガルバノミラー１５
で反射されたレーザ光はミラーｌ６、対物ミラー１７に
よって導かれて被検眼ｌ８の眼底に照射され、眼底から
の反射光（第２図では点線で図示）は入射光と同じ対物
ミラーｌ７、ｌ６、１５を通って返ってくる． 光束分離千段ｌ２を通過して入射光と分離された眼底か
らの反射光は、レンズ１９、光束制限手段２２、レンズ
２０、スリット２３、フィルタ２４を通過して受光素子
２ｌ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図においてガルバノミラ−１５から受光素子
２ｌまでの点線で示された眼底からの反射光は水平方向
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、あたかも走査されていないように描
かれている。この図から明らかなように，スリット２３
は、被検眼１８の眼底と光学的に共役な位置に配置され
，特に眼球光学系からの不要敗乱光を除去するという役
割を果たしている。すでに述べたように、光束分離手段
！２．光束制限手段２２およびフィルタ２４はいずれも
特性の異なる複数の光学部品を有するターレット式の構
造になっており、それぞれの回転軸１２′２２′、２４
′を中心に回転し、必要に応じて最適な特性の光学部品
を容易に選択できるようになっている． 第３図は光束分離千段ｌ２の構成を具体的に示したもの
である．第３図では３種類の光学部品が示されているが
、１２ａのグイクロックミラーは例えばＡｒゝレーザの
４　８　８　ｎｍの波長の光を光源として，蛍光眼底撮
影を行なう場合に利用するものである。このダイクロッ
クミラーは、およそ５　０　０　ｎｍ以下の波長の光を
９９％以上反射し、それ以上の波長の光は９０％以上透
過するような特性のものが望ましい．２番目の偏光ビー
ムスブリッタ１２ｂは、例えばＡｒ４レーザの５１４．
５ｎｍの波長の光に対してＳ偏光成分を反射し、Ｐ偏光
成分を透過する特性のもので，これは眼底を単色で、特
に偏光特性を考慮して撮像する場合に利用する．３番目
の無偏光ビームスブリッタ１２ｃは波長や偏光成分に関
係なく例えば約２５％の光を反射し、約７５％の光を透
過するような特性のものを用いる．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）レーザ光源からのレーザ光を二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光を発生するレーザ光源
   と、 前記レーザ光を１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、 被検眼前眼部と光学的にほぼ共役な位置にあり、それぞ
   れが遮光特性の異なる複数の選択可能な遮光素子からな
   る光束制限手段とを設け、前記第１と第２の光偏向器に
   よって走査され照明された眼底からの反射光を前記選択
   された遮光素子を介して受光することを特徴とする眼底
   検査装置。 ２）前記光束制限手段は、複数の遮光素子を周辺に所定
   間隔隔てて配置した回転型の円板であり、円板の回転に
   従って一つの遮光素子が光路に挿入されることを特徴と
   する請求項第１項に記載の眼底検査装置。 ３）前記遮光素子は、それぞれ大きさの異なる黒点を有
   する透明な窓板から構成されることを特徴とする請求項
   第１項または第２項に記載の眼底検査装置。 ４）被検眼眼底への照射光と眼底からの反射光とを互い
   に分離するための光束分離手段を設け、この光束分離手
   段を光学特性の異なる複数の選択可能な光束分離素子か
   ら構成することを特徴とする請求項第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。 ５）前記光束分離手段は、ダイクロイックミラー、偏光
   ビームスプリッター及び無偏光ビームスプリッターの光
   束分離素子を有することを特徴とする請求項第４項に記
   載の眼底検査装置。 ６）帯域特性の異なる複数の選択可能なフィルタ素子を
   有するフィルタ手段を前記受光素子の前に配置し、選択
   された光束分離素子に応じてフィルタ素子を選択するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項までの
   いずれか１項に記載の眼底検査装置。 ７）レーザ光源からのレーザ光を二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光を発生するレーザ光源
   と、 前記レーザ光を１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、 前記光偏向器によって生成された二次元的な走査光を被
   検眼眼底に照射するための対物ミラーと、被検眼前眼部
   と光学的に共役またはほぼ共役な位置にあり、それぞれ
   が遮光特性の異なる複数の選択可能な遮光素子を有する
   光束制限手段と、被検眼眼底と光学的にほぼ共役な位置
   に配置された検出開口とを有することを特徴とする眼底
   検査装置。 ８）レーザ光源からのレーザ光を二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光を発生するレーザ光源
   と、 前記レーザ光を１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、 被検眼眼底への照射光と眼底からの反射光とを互いに分
   離するための、それぞれが分離特性の異なる複数の選択
   可能な光束分離素子からなる光束分離手段と、 眼底からの反射光を受光する受光素子の前面に配置され
   、それぞれが異なる帯域特性を有する複数の選択可能な
   光学フィルタとを有することを特徴とする眼底検査装置
   。