JPH07121254B2 - ２重走査光学装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は一般的には光学装置および光学方法に関し、特
に光学ビームで面をまたは構造体を走査し、構造体から
放射される光を検出し、構造体の像の２次元的表示を行
うための装置に関する。

〔発明の背景〕

光学装置の分野では、像が形成されるべき面を小さな光
源で走査し、照射されるスポツトから反射される光を集
め、この面を横断する照射スポツトの走査と相関して時
間変化するある出力信号を提供する検出器にこれを導く
ことは知られている。検出器の出力は永久記憶媒体に記
憶されるかまたはテレビジヨンのラスタデイスプレイま
たは陰極線管（CRT）デイスプレイなどの走査デイスプ
レイ装置に直接与えられる。照射源の走査をデイスプレ
イ信号の走査と同期させることにより、２次元的な像が
発生する。

この種の装置の一つは、眼底像を発生する走査検眼鏡で
ある。レーザー光源の使用は検眼鏡での像形成を改善す
ることが見出されている。レーザー走査検眼鏡が米国特
許第4,213,678号明細書に開示されている。米国特許第
4,213,678号に開示されている。タイプの検眼鏡に関連
する一つの問題は、レーザーが眼底の特定の領域を照射
しているときに集光される光はこの領域から直接的に反
射される光だけでなく眼の中の別の面および物質から散
乱される光を含むことである。この散乱光は特定の照射
領域からとは異なる光の寄与を表わすので、像を曇らせ
るかまたはぼんやりさる。理想的な系では、検査される
目標物体の小さな各照射領域は、目標領域から直接反射
される光にのみ関係する明るさまたは強度と一緒に出力
デイスプレイに対応する像領域を生成する。他方、ある
種の状況においては、照射される目標領域から直接反射
される光から分離できる程度の散乱光はそれ自身診断目
的のために有用である。

前記特許明細書に開示される装置では、走査レーザービ
ームのための入射瞳孔は、標準的には直径が0.5mmの小
さな断面積を瞳孔内にもつているので、反射光のための
出口アパーチヤは全瞳孔であり、標準的には直径が9mm
である。検出器は、この出口アパーチヤに共役の面に配
置される。前記特許明細書で述べられている一実施例に
おいて、走査は偏向検流計により実行される。水平検流
計は、好ましくは出力像を表示するのに使用される従来
のテレビジヨンの掃引の水平走査周波数と適合するため
に15.75kHzでドライブされる。垂直検流計は、同様に従
来のテレビジヨンのラスターの発生に対応して、出力像
の１フレームあたり525本の線を発生するために60Hzで
ドライブされる。

このようなタイプの走査検眼鏡では、網膜像のラスター
表示での解像度は、網膜を走査するレーザースポツトの
断面積に直接対応する。最終的な像のコントラストは、
少なくとも部分的には、照射領域から直接反射された検
出器が受容する光の割合に依存する。したがつて、検出
器が照射領域から直接反射される光を受容すると同時に
検出器に間接的に到着する散乱光の程度まで、像は曇ら
されまたコントラストは減ぜらてしまう。「反射」とい
う言葉はここでは、目標構構造体により戻される全光エ
ネルギーをいう広い意味で使われているので、それは、
鏡面反射（正反射）および拡散反射の両方から得られる
戻される光エネルギーを含む。

この種の像に関するコントラストを改善するためにある
種の光学装置で使用されている一つの技術は、２重走査
（ダブルスキヤニング）と表現されよう。この技術によ
れば、照射される目標領域から反射される光は、入射光
の走査に関連する走査様の動作とともに、所与のある瞬
間に、検出器が受容する反射光はこの照射目標領域から
反射されるもののみであるような仕方で、選択されるよ
う光学系が配列される。したがつて、実際に、検眼鏡に
応用されると、眼底の共役面は網膜の位置から直接反射
される光と網膜内の前方または後方（すなわち網膜内）
のいずれかから散乱される光との区別を網膜の共役面で
許容する。しかし、この方法は、上に述べられたタイプ
のレーザー検眼鏡のような装置には不適当であると考え
られてきた。なぜならこの装置では、反射光のための出
口アパーチヤは非常に広いので、戻つてくる反射ビーム
は、過度に大きな走査部材を必要とすると考えられてい
たからである。テレビジヨンのラスターに関連されるド
ライブ周波数では、偏向検流計は、重量の問題により、
3mmの桁の非常に小さな面に制限されてしまい、戻り像
を包囲するのに十分大きい反射検流計（レフレクシヨン
ガルバノメータ）は、役に立つないものと考えられきた
からである。

走査光学装置に使用されてきた他の偏向部材は、多数の
フアセツト（小面）をもつ回転多面体であり、これは、
テレビジヨンの周波数と適合する水平走査を行うために
十分に高い速度で回転しなければならないであろう。し
かしここでもまた眼の出口アパーチヤから受け取られる
像を包囲するのに必要とされるフアセツトの大きさは、
要求される速度で回転するよう多面体の反射器を作る点
から、大きすぎる。

音響光学偏向器もまた、アパーチヤ制約により、この種
の装置で反射されるビームに適当と考えられる形態では
利用できない。

〔発明の目的〕

それゆえ、本発明の目的は、走査される構造体の反射特
性の２次元的表示を行うためのまた相当に高い解像度お
よびコントラストを有する光学系を提供することであ
る。

本発明の他の目的は、たとえばテレビジヨンタイプのラ
スターデスプレイなどで普通の高い周波数で、入射光お
よび反射光の両方の２重走査をもつ光学装置を提供する
ことである。

また、ある選択された手法で眼の組織から発射される光
だけに実質的に応答して、眼の中の組織の反射特性の２
次元的表示を提供するための検眼装置を提供することも
一つの目的である。一実施例において、像は実質的に直
接反射される光に応答して発生され、別の例では、間接
的に反射される光に応答して発生される。

本発明の他の特定の目的は、最終的な像のコントラスト
は、直接反射される光のみがこの像を実質的に発生させ
られるようにすることによつて改善される眼底の反射特
性の２次元表示を行うための検眼装置を提供することで
ある。

本発明のさらに他の目的は、眼底を走査するために赤外
レーザービームを利用する共焦点の走査検眼鏡を提供す
ることである。

本発明のさらに他の目的は、走査の間に網膜に記号の像
を発生する共焦点の走査検眼鏡を提供することである。

本発明のさらに他の目的は以後明らかとなろう。

〔発明の概要〕

一例において、２重走査光学装置が水平走査用の多数の
フアセツト（小面）を有する多面体の反射器およびレー
ザー源と垂直走査用の反照検流計または他の走査部材を
用いて多面体反射器に関する走査方向でのフアセツトの
大きさは心然的に小さくまた系の出口アパーチヤからの
反射ビームはこのフアセツトの大きさよりも相当に大き
く構成されることが見出された。以下に述べられる例示
の実施例では、多面体反射器の複数の小さなフアセツト
は出口アパーチヤからの反射光の20％よりも小さいもの
を捕捉する。しかし、このような状況のもとでも、装置
は予想に反して、スループツトの重大な損失にもかかわ
らず単一走査系よりも大幅に改善されたコントラストを
達成する。

かくして走査される入射ビームに応答する光エネルギー
に応答するタイプの光学装置が、出口ビームが溢れ出る
程のこのような小さな大きさをもつ少なくとも一つの走
査部材と一緒に２重走査と共に提供されることが見出さ
れた。すなわち、この走査部材は、出口ビームの一部だ
けを捕捉するようなこのような小さな大きさのものであ
る。出口ビームエネルギーの最終的な損失にもかかわら
ず、２重走査式装置は、従来の装置のそれよりも大幅に
改善された像を実現する。本発明による装置が、しばし
ば所望されるように大きな光学的出口アパーチヤを有す
るよう検出されるときでさえ、この改善された性能を達
成する。

〔好ましい実施例の詳細な説明〕

第１図は検眼鏡10の形態における本発明の実施例を示
す。レーザー照射源11が、小さな転向鏡14に衝突するわ
ずかに収束するビームを発生する賦形レンズ系13を通過
する狭い入射光ビーム12を発生する。転向鏡14は入射レ
ーザービームを多数のフアセツトを有する回転する多面
体反射走査器15のフアセツトに導き、この多面体反射走
査器15は入射レーザービームの水平走査運動を提供す
る。入射ビームは、この第一の段階の走査部材から集光
鏡16へ反射され、この集光鏡16は垂直走査運動を発生す
るためにビームを検流計反射走査器17の反射面に導く。
レーザーの入射ビームは、被検者の眼19の眼底19a上に
それを集光するために、第二の段階の走査部材である検
流計反射走査器17から第２の集光鏡18に導かれる。入射
ビームは水晶体19bにて眼に入る。

眼底19aからの反射光は、集光鏡18と第二段階の走査器1
7と集光鏡16および第一段階の走査器15を含む上記の光
学的入射路の共通部分を通つて後方へ導かれる。これら
の共通部材はすべて鏡であるので、検出器へのノイズバ
ツクグラウンドとしての入射ビームの反射に寄与しな
い。第一段階の走査器15からの反射出射ビームの大部分
は転向鏡14を通過するので、入射光学路に沿うそれ以上
の通過から隔てられる。そのかわりに出射ビームは集光
レンズ20を通つて光学検出器21へと導かれる。

光学検出器21は、電気的制御信号をレーザー源11にまた
電気的ドライブ信号を走査偏向部材15、17に提供する電
気的装置ユニツト22に電気的に結合される。基本的に
は、電気的装置ユニツトは、検出器21により発生される
複数の信号の時間的順序が走査される入射レーザービー
ムの眼底面での位置と相関されるよう、走査部材15、17
で受容される電気的信号の同期を与える。電気的装置ユ
ニツトが提供する制御および同期は、検出器がその受容
した反射光学エネルギーに応答して発生する電気信号に
応答して眼底19aの像の２次元的表示を形成するよう、
テレビジヨンのラスター装置などの２次元の表示装置23
を可能化（イネーブル）する。検出器信号は、後の読出
しおよび表示のためにビデオテープレコーダーなどの長
期蓄積要素24に印加されてもよい。適当な電気的タイミ
ング回路および制御回路の記述については、米国特許第
4,213,675号明細書を参照されたい。

〔レーザー発生器〕

レーザー照射源11は、眼底またはこれとは別の目標物に
ついて適当なコントラストを付与する周波数で放射を行
うレーザー光源のいずれでもよい。標準的には、レーザ
ー照射源11は、眼底で１平方センチメートルあたり100
マイクロワツトの照射の放射照度を発生するようあるパ
ワーレベルで動作されるヘリウム−ネオンレーザーまた
はアルゴン−クリプトンレーザーである。レーザー照射
源11は、眼底像を得るのに瞳孔が医学的に拡張されるこ
とを必要としない走査ビームを提供するために、赤外波
長領域で放射を行うよう選択することも可能である。カ
ラー画像表示のために、異なる波長の２つのレーザーが
使用され、ダイクロイツク（２色性）ビームスプリツタ
ーと共に単一のビームに変換される。

レーザービームは、可視波長で放出しているときに、た
とえば網膜の走査において十字などのグラフイツク像を
提供するよう配列されることも可能である。第７図は、
追加の部材がレーザー照射源11と水平走査器15との間に
挿入されている場合の第１図の実施例の部分変更例を例
示する。この実施例は、グラフイツク画像表示機能を実
現するために音響光学変調器30（AOM,acoustooptic mod
ulator）を備える。音響光学変調器30は、音響光学変調
器30から出現するレーザービームを走査路から遠方へ導
くために時間調整された信号を与えるようにプログラム
の作られたコンピユーターが標準的であるプログラム制
御ユニツト34からある制御入力を受容し、かくして、グ
ラフイツク画像を発生するのに走査ビームを適当に消去
する。適当なコンピユーターは、マサチユーセツツ州ケ
ンブリツジのナンバー・ナイン・コンピユータ（Number
Nine Computer）により作られた情報ロツク付きのレボ
リユーシヨン512×８グラフイツクス・ペリフエラル・
カード（Revolution512×8graphics peripheral card）
付きのニユーヨーク州ヨークタウンハイツのインターナ
シヨナル・ビジネス・マシーンにより作られたIBM PC−
XTである。グラフイツク制御のために利用できるプログ
ラムは、メリーランド州タコマ（Tacoma）・パークのメ
デイア・サイバネテイツクス（Media Cybernetics）に
よるメデイア・サイビユネテイツクスズ・ハロ（Media
Cybeunetics′Halo）である。

赤外レーザーが使用されるとき、音響光学変調器30に入
射する白熱灯ビームを利用することにより可視グラフイ
ツク像もまた提供される。白熱源は、患者の網膜を刺激
するのに十分な強度をもつが走査される出力像に悪影響
を与えない。

複数のプリズム32が、異なる波長の複数のレーザーが用
いられるようにレーザー照射源と音響光学変調器との間
および音響光学変調器の後のビーム内に配置され、同時
に音響光学変調器からの複数の出力ビームを同様の光軸
線に維持するよう、音響光学変調器内の種々の波長に関
して同様のブラツグ（Bragg）角関係を保持する。

第８図は音響光学変調器のブロツク図である。

音響光学変調器30は、トランスジユーサユニツト４に結
合されるドライバーユニツト40を備える。ドライバーユ
ニツト40は、標準的には40MHzで動作するRF（無線周波
数）発振器42およびこれに続くRF発振器を平衡変調器47
に結合するバツフア46を備える。平衡変調器47からの出
力は、被変調RF出力としてRF電力増幅器48を通つてトラ
ンスジユーサ部材41に結合される。トランスジユーサ部
材41は標準的にはガラス結晶であり、このガラス結晶に
音波を発生するようガラス結晶に結合された圧電部材を
有する。平衡変調器がある出力を与えるときに、このガ
ラス結晶に入射する光学波が回折されまた平衡変調器か
ら何の出力もないとき（すなわちドライバーユニツト40
からの出力が消去されるとき）回折されない状態のまま
である。ドライバおよびトランスジユーサユニツトは商
標名AEM40 ＆ MOP402Bのもとに、イリノイ州ベルウツド
（Bellewood）のインターアクシヨン社（IntraAction I
nc.）から商業的に入手できる。従来の音響光学変調器
では、ビデオ入力が平衡変調器47に設けられ、かくして
光変調に影響を与えるために出力信号を制御し、グラフ
イツクスプログラム制御ユニツトからのこのビデオ入力
に制御信号が印加されている。しかし本発明では、表示
装置のラスタの戻りの時間中にレーザービームを完全に
ターンオフするために、グラフイツク表示に関連される
のでなく、平衡変調器への消去入力が時々与えられねば
ならない。これは、この時間中に患者の眼にレーザービ
ームが入射せずかくして混乱を生じさせるほど眼に見え
る帰線に基づく患者の眼の不必要な照射を回避すること
により行われる。この“完全な消去”は本質的にオンま
たはオフであるので、平衡変調器回路に特有の注意深い
調整の要求により苦労させられることはないが、グレー
スケールの変調を実現できない。グラフイツクスプログ
ラム制御ユニツトから平衡変調器のビデオ入力への入力
が、この帰線消去を妨害しないことを保証するために、
帰線消去信号が、RF発振器の出力42を平衡変調器47から
デカツプルするためにバツフア46に直接与えられかくし
てこの時間中はドライバーユニツト40を使用不能（デイ
スエーブル）にする。

音響光学変調器は、種々のビームエネルギーをゼロ次の
ビームから標準的には約15mardの角度で１次（ブラツグ
回折）ビームへと転向させる。もとのビームまたは回折
されたビームのどちらかは、網膜に飛点（フライングス
ポツト）を形成するのに使用でき、その強度は音響光学
変調器のドライブにより約３桁にわたり制御可能であ
る。光変調が依存しているブラツグ回折は、周波数が40
〜100MHzのガラスでの音波によるものである。これは回
折であるのでそれは本来クロマテイツク（多色性）であ
りまた高周波数の搬送波の変調は別の複数の周波数成分
を招くという２つの複雑化が起こる。

先に述べたように、多色性は、音響光学変調器の周囲に
配置されたプリズム32を用いて補償される。これは、赤
および緑のビームの両方をそれらの好ましいブラツグ角
度でガラスへ運ぶ。第２のプリズムは、これらのビーム
が一緒に出るよう音響光学変調器の後にあるが、２つの
プリズムは重大な問題がなければ１つに組み合わせるこ
とができる。結合するダイクロイツク（２色性）ビーム
スプリツターでの微調整は、２つのラスターを完全に整
列（アライメント）させる。

変調自体が招く問題はより微妙である。たとえば40MHz
のRF搬送波がターンオフまたはターンオンされるとき
に、低い方の周波数が数サイクルの間存在する。低い方
の周波数は、より小さい角度でビームを偏向し、また数
サイクルは完全な１つの絵素となるのに十分であろう。
したがつて、もし偏向が最初の（水平方向の）走査方向
に垂直であれば、RF搬送波がターンオフされる際に、ビ
ームはラスター線を離れてしまう。この配向において、
すべてのラスター線セグメントは小さな種々の湾曲を得
る。もし音響光学変調器の偏向角度が水平方向であるな
らば、この問題は解決される。湾曲は依然としてある
が、それらは、ラスター線セグメントを外側に伸長する
かまたはそれを押し込むかするので、単に知覚しただけ
では、湾曲はラスター線セグメントの前縁は予想に比べ
てわずかに柔らかく後縁はわずかに鋭いものとなる。

〔入射光学系〕

入射光学系の目的は、狭い光ビームを用いて知られてい
るパターンで眼底面を横断して小さな複数の区分（セグ
メント）領域を逐次照射して、タイムシーケンス（時間
順序）で検出される反射光が眼底の反射特性の２次元表
示に電気的に変換されるように眼底を走査することであ
る。例示の一装置において、入射光学系は、眼の入射瞳
孔でほぼ0.5mm直径の断面積を有し、直径が約12μｍの
スポツトを発生するよう眼底に集中される入射レーザー
ビームを形成する。例示の好ましい実施例では、水平走
査運動は、好ましい実施例において、テレビの掃引周波
数と適合するよう15.75kHzの走査周波数を発生するのに
十分な速度で電気モーターによつて回転される多数のフ
アセツトをもつ多面体の反射走査器15として図示されて
いる回転走査器によつて提供される。（ｍ）個のフアセ
ツトの多面体は、720/m〔°〕の走査角度にわたり入射
レーザービームを転向する。かくして、たとえば多面体
に24個のフアセツトがあれば、15.75kHzの走査周波数を
発生するためにはそれは40,000rpmで回転しなければな
らない。この速度で回転するために、多面体の慣性モー
メントは小さく維持されねばならない。一具体例におい
て、各フアセツトは6mm幅である。走査器の多面体回転
反射器15は、リンカーンレーザー（Lincoln Laser,アリ
ゾナ州，フエニツクス）のナンバーPO−24（Ａグレー
ド,Gグレード）により商業的に入手できる。この多面体
反射器のかわりにホログラフイツク面（フアセツト）の
離間したホログラフイツクデイスクスキヤナ（たとえば
ホロテツクインコーポレイテツドにより作られている）
で置き換えることも可能である。走査角度は、後の光学
部材のいずれかにより光学的に変えられる。視野を変更
するための一つの方法は、垂直走査器を同様の28.8°に
設定し次に同時に全視野を変更することである。解像度
は走査角度に対する走査アパーチヤの比に依存するの
で、走査後の適当な光学的変更はもとの解像度を維持す
る。多面体での約1mmの入射ビーム直径で得られる解像
度は794スポツトであり、84％のテレビのデユーテイサ
イクルによりその667だけが使用される。これは実際、
得られるテレビ帯域幅で使用できるほとんどすべてであ
る。いつたん解像度が多面体で固定されると、視野は、
簡単な光学的拡大によつて増加または減少される。視野
の増加は、瞳孔でのビーム直径の同時の減小を結果し、
また網膜でのスポツトの大きさを増加し、そのため解像
度は変化しない。

視野の大きさを変える一つの方法は、外部望遠鏡を付加
することである。この方法は第10図および第10a図に例
示されている。第10図はこの系のビーム図を例示し、第
10a図は、戻り反射の範囲（エンベロープ）を示す。第1
0図で、レンズ43およびレンズ44は瞳孔と鏡18との間に
配置されている。レンズ43は標準的には28−ジオプトリ
の検眼鏡レンズでありまたレンズ41は14ジオプトリーの
検眼鏡レンズとされる。これらレンズの位置を逆にする
ことにより、視野はより小さくすることができる。も
し、レンズ43およびレンズ44の距離がレンズの焦点距離
の和と等しくないよう調節されるならば、患者の眼での
屈折誤りは補償される。

この配列の有利な点は、望遠鏡間隔がビームの像点を調
節して患者の屈折誤りに対して独立の補償を与えること
である。しかし、この望遠系は反射を行う。４つの屈折
面は入射するレーザービームを遮断してそれを検出器へ
と反射する。これらの反射のあるものは、適当に配置さ
れる絞りによつて遮断されまたあるものは適当な面の湾
曲および傾斜（テイルト）の選択により、弱められるか
または放逐される。残りのものは少なくとも像の一小領
域に限定される。それは移動する像であるので、臨床医
は、このような単一の反射の周囲を容易に見ることがで
きる。最後に、緊密な共焦配列（網膜の共役面で小さな
アパーチヤ）では、反射は相当に減衰するので、反射が
問題であるのは、エイフオーカル（無限焦点）モードだ
けである。

視野の大きさを変える他の方法は、以上の問題を回避す
る。すなわち部材18は、網膜で視野を増加または減小す
るための位置に配置される。これは、実行するのに不便
であるが、もし反射が問題であるならば好ましい実施例
である。

例示の好ましい実施例での垂直走査運動は、テレビの60
Hzの垂直走査に対応する走査動作を与える偏向検流計17
によつて導入される。たとえばマサチユーセツツ州ウオ
ータータウン（Water town）のジエネラル・スキヤンニ
ング（General Scanning）により製造されるなどの検流
計制御手段は検流計鏡の位置を駆動・制御するのに適す
る。たとえば検流計鏡17はG120Gタイプの一般走査鏡と
される。

装置10でのこの構造および光学的な整列（アライメン
ト）と一緒に、直径が0.5mmの例示のレーザービームは
同様の例示の実施例にて6mm幅の多面体走査器15の各鏡
小面（フアセツト）に充溢の不足（アンダーフイル）を
発生する。ビーム走査は瞳孔の面の一点のまわりを旋回
する。

レーザービームは網膜で焦点が合わされねばならずまた
走査の根元（スキヤンウエスト）は、眼の瞳孔に（ほ
ぼ）配置されねばならない。以上の状況のもとではスポ
ツトサイズは、有効な解像度のために適当であり、像
は、たとえそれが共焦アパーチヤに焦点が合つていなく
とも、テレビのスクリーンに焦点が合つて現われる。そ
れは、画像の解像度およびコントラストを制御する（共
焦絞りでの）戻りビームの焦点を決定する入射ビームの
焦点ないし像点である。これらの制御が主として直交す
るという事実は、視野のモードに柔軟性を許容するもの
である。

転向鏡14は好ましくは静止鏡反射器である。出射ビーム
にできるだけ小さい影を発生するためにそれは大きさが
小さくまたそれゆえ好ましくは集光部材13が転向鏡を経
て第一の段階の走査器15へ導く入射ビームを捕捉するの
に十分なだけの大きさである。例示の配置では、転向鏡
は、入射ビームと反射された戻りビームとの間で、ビー
ム分離器として振舞う。

第９図に例示の実施例では、レーザービームは最初多面
体の走査器15に向かつて導かれる。中央穴をもつ鏡38は
レーザービームを通過せしめる。走査器15からの戻り反
射ビームは、鏡38の環状部によつて検出器21に反射され
る。

第２図および第４図は入射光学系の特徴を示す。第２図
は、中立の非偏向位置に静止していると仮定される走査
器と一緒に入射ビームを表わしている。レーザーからの
狭いコリメートされた入射ビーム12は、この部分的表示
において、被験者の眼19に加えて、光学部材13、14、1
6、18によつて賦形される。入射ビームんは網膜19aで像
を結ぶ。この例で、眼19の入射瞳孔により形成される制
限アパーチヤは、走査器15、17で共役である。図示のご
とく、光学要素13、14、16、18により決定される照射ビ
ームの視野ないし寸法である入射アパーチャは入射瞳孔
よりも小さく、入射瞳孔の小領域を通じて網膜が照射さ
れるようにする。

入射系の走査特徴を表わす第４図は、各走査部材が時間
の関数として移動する単一の射線としての入射ビームを
瞬間的に例示する。図は、実際上は時間露光を示す。走
査される入射ビームのために入射瞳孔を含む例示のエン
ベロープでは、複数のビームは走査器およびそれらの共
役面で交差する。走査角度は、走査平面におけるこのエ
ンベロープの全角度である。

鏡18は大きくまた球面である。大きいので、（走査のた
めの）f/2の場所でも瞳孔は光学系から後方遠方にあ
る。人間の被験者について、いくつかの変えられない大
きさがある。鏡は球面である。なぜなら非球面のものは
ビームおよび走査系の両方についてすべての地点で正確
でないからである。この制約は、ビームが鏡のどのよう
な場所に当たろうともこの鏡の一側でつねにコリメート
されるということに注意することにより理解されよう。
したがつて、鏡はいずれの場所でも同様の局所的な曲率
をもたなければならず、これは球面を意味する。鏡はオ
フアクシス（off-axis）で使用されるので、走査系は非
点収差を補正する。

走査系の非点収差（astigmatism）は、走査系の光軸に
沿つて、水平走査器と垂直走査器との間の間隔を調節す
ることにより修正される。小さな球面鏡16が、より一層
の融通性のために、２つの走査器の間のリレーとして使
用される。この鏡は線走査の焦点を合わせるだけであ
り、直交平面で傾斜（チルト）されることができ、非点
収差の打ち消しに寄与する。もちろん両方の鏡は収差に
寄与するので、傾斜角度は小さく維持される。

〔出射光学系〕

すでに述べたように、出射光学系の大部分は入射系と共
通の光学路を有する。この共通路は走査部材15、17の両
方を含む。例示の装置では、それは２つの集光部材16、
18をも含む。しかし、出射光学系では、回転する多面体
走査器15の複数のフアセツト15aから反射される光は転
向鏡14の周囲を通過し、レンズ20および検出器21を備え
る検出器光学系に入射する。

第３図は走査部材15、17を考慮することなく（すなわち
第２図での表現と同様の方法で）出射ビームを表示す
る。例示のように、眼底からの反射ビームは、走査ビー
ムの断面と比較して大きく好ましくはほぼ全瞳孔であり
9mm程度の直径をもつた出口アパーチヤを有する。その
共役面での出口アパーチヤの像もまた9mmである。拡大
のない場合には、眼底の照射領域から反射される出射ビ
ームは、走査部材15、17の配置場所である射出瞳孔のい
ずれの共役面でも同様に直径が約9mmである。

この形態では、瞳孔の中央領域は、入射瞳孔として使用
され残りの環状部は出射瞳孔として使用され、かくして
ガルストランド（Gulstrand）の原理に従う。これは、
瞳孔に光学的に共役の走査部材は、この大きな戻りビー
ムを捕捉するのに十分大きくされることが必要であると
いうことを意味する。60Hzのこぎり波として運動する垂
直走査器のためには、10〜15mmの鏡が適当である。

しかし、多面体と一緒に、利用できるアパーチヤ（フア
セツト）はビームに関して回転すると共にそれを横切つ
て移動する。1mmの入射ビームおよび多面体の6mmのフア
セツトは、テレビのラスターに必要とされるちようど約
84％のデユーテイサイクルを与えるよう結合する。しか
し、戻りビームは直径が15mm程度とされ、その掃引の中
央でさえフアセツトを充溢させる。これは、光を浪費す
るがフアセツトは、ほぼそのデユーテイサイクルにわた
り信号の光で充溢されそれゆえ環状の出射瞳孔からの光
の非常に均一なフラクシヨンが回復される。

先に述べたように、検眼鏡10は、入射ビームの大きな放
射輝度により小さな入射瞳孔をもつことができる。しか
し出射ビームは相当に低い放射輝度をもつので、できる
だけ多くの出射光エネルギーを集めるために、この大き
な出射瞳孔の設定が望まれる。それゆえ、大きな出口ア
パーチヤは装置の高効率をもたらす。それはまた眼底の
広い部分の視野を容易にする。かくして、出口アパーチ
ヤあるいは集光アパーチャ、すなわち鏡光学系16、17、
18により得られる視野、は少くとも9mm直径の円であ
り、それゆえ、出射瞳孔を通ずる網膜からの入手可能な
反射光のすべてを集光する。

第３図もまた拡大スケールで、出射ビームが転向鏡14の
まわりを通過する（したがつてほぼ問題のない小さな影
を投影する）ことを例示する。

入射ビームおよび戻りビームは、入射ビームを戻りビー
ムの中央に配置し角膜（および所望ならば眼鏡）からの
直接の反射が検出器に到達するのを阻止するために、で
きるだけ多面体のフアセツトに近づけて分離することが
望ましい。

第５図は、第４図の走査される入射ビーム表現と同様の
方法で出射ビームの走査態様を示す。走査される複数の
出射線は眼19の瞳孔平面および走査部材15、17で交差し
またそのエンベロープはできるだけ小さい断面をもつ、
これは第４図の走査される入射ビームについてと同様で
ある。前者は出射瞳孔の平面にあり、後者はそれと共役
の面にある。

第３図にも例示されているように、相当に大きな断面積
の出射ビームが、多面体の反射走査器15の各フアセツト
から充溢している。例示の実施例の6mm幅のフアセツト
と一緒に、この充溢は約80％のスループツトの損失に対
応する。しかし、走査器15、17が検出器21へ導く反射さ
れた出射光ビームは、照射される眼底の区分領域から実
質的に排他的に直接反射される。それゆえ、検出器21
は、散乱などの所望されない光エネルギーを最小のレベ
ルで受容する。これらの特徴は、予想以上に高い検出器
でのコントラストの改善を結果的に実現し、得られた像
でのコントラストの相当な改善をもたらす。

第３図で明らかなように、網膜の共役面での検出器21の
装置10の配置は、検出器が小さなアパーチヤをもつよう
にするので有利である。この種の光学検出器は、大きな
アパーチヤの検出器に優る多数の有利さを有する。特
に、アバランシエダイオード検出器21がこの系の検出器
として使用するために非常に適当である。

第６図および第6A図は、絞り26が網膜の共役面で戻りビ
ーム路に配置され、検出器21は瞳孔の共役面へ移動され
る。第６図で、戻りビームのエンベロープは図式化され
ている。絞り26は、便宜のために、絞りの大きさが変え
られるよう変化する大きさの複数の開口（第6a図に例示
のように）と一緒に円板として形成される。検出器が瞳
孔の共役面に配置されるのが最も良い。なぜなら、瞳孔
はほぼ検出器の大きさ（数mm）である傾向がありまた網
膜のスポツトサイズは10分１の小ささであろうからであ
る。ここに述べられた本発明では、選択される検出器
は、RCA C30950E（RCA、カナダ、キユーベツク（Quebe
c）、シユテ・アン・ド・ベルビユー（Ste Aune de Bel
lvue））などの積分増幅と一緒の標準的には1mmのアバ
ランシエダイオードの半導体である。この検出器が瞳孔
の共役面に配置されるとき、網膜の共役面は、検出器が
網膜の面から受容する光の量を制限するアパーチヤの配
置のために使用できる。網膜の共役面は網膜の拡大（約
10倍）であるので、網膜の共役面での1mmのアパーチヤ
は視認される網膜領域を約0.1mmに限定する。また、も
しアパーチヤが10mmとされるならば、視認される網膜領
域は、系が本当にエイフオーカル（afocal）である照射
スポツトよりも一層大きい。興味のある次なる選択は、
網膜の“暗視野”の視界を与える中央1mm絞りと一緒の1
0mmのアパーチヤを使用することであり、この場合、間
接的に反射される光だけが検出される。第6a図に示され
るように、回転可能なアパーチヤデイスク26を用いる
と、視界は緊密な共焦からエイフオーカルまたは暗視野
へと変化される。同様のデイスクは、種々の波長のため
にフイルタの作用を行うよう配列される。網膜の共役面
に続いて、簡単な倍率が10xの顕微鏡の対物レンズ（図
示せず）が、アバランシエダイオードへの適合のため
に、瞳孔を1mmに後退させるのに使用される。

もし多面体の反射器15が25のフアセツトと共に形成され
るならば、フアセツト−フアセツト間の歪および他の変
化は、表示されるラスター像で固定状態に維持される。
なぜなら、それは、525本のテレビの線に均等に分けら
れるからである。このため、多面体の走査器は25の整数
倍に等しい数の複数の反射用のフアセツトをもつことが
好ましい。種々のラスター走査周波数のために、種々の
数のフアセツトが適当とされよう。制御因子は、反射す
るフアセツトの数がラスター線の数に整除できることで
ある。さらに、先に述べたように、水平走査器15から目
標物（この例では眼底）への共通光路）が、走査ビーム
および反射光のためにある。これらの状況のもとで、共
通光路の複数の部材からの入射レーザービームのいずれ
の反射も検出器への雑音信号として現われよう。それゆ
え、集光部材16、18および走査部材15、17はフロントサ
ーフエス式の鏡である。

照射される目標領域から直接反射される光だけに対応す
る信号を発生するために、分離走査（デスキヤンニン
グ）の利益の点から装置10を説明したけれども、間接的
に反射される光のみを見ることが有利である状況があ
る。これは、検出器を移動して系の光軸からずらして、
それが、入射ビームの直接の照射から移される目標領域
を事実上見ているようにして実現される。これらの反射
によつて与えられる情報もまた、眼底の特性を決定する
のに有用であることが見出されている。間接照射のみへ
のこの応答を達成するための代替配列は、照射領域と同
心でこれよりも広い目標領域の像を検出器に結びまたた
とえば暗視野絞りまたは中央絞りを用いて、照射領域か
ら反射される光を遮ることである。

また、もし検出器が軸線方向に移動されるならば、像平
面は、網膜の面の前方位置に移動でき、かくして種々の
タイプの浮遊物（たとえば水晶点およびストランドな
ど）が像の中に視認できるようになる。同様に、後方の
表面下位置への像平面の移動により、装置が、眼底の内
部構造の像を結ぶようにすることができる。

例示の実施例のための先に述べた15.75kHzの水平走査周
波数および60Hzの垂直走査数は、米国で採用されている
テレビジヨン標準方式と一緒に使用するためである。こ
れらの値は、他の国々で行われている種々の標準方式と
適合するよう選択される。たとえば、１フレームあたり
625の線とともに動作する標準方式は、同じ15.75kHzの
水平走査周波数および50.4Hzの垂直走査周波数を必要と
する。

実際問題として患者を居心地よく（ヘツドレストにて）
固定状態に維持しまた入射ビームの角度を変えるために
医者が検眼鏡を動かすことが望まして。これは、照射
源、検出器、光学素子および走査器を移動することを意
味する。40000r.p.mで回転する多面体と一緒に、ジヤイ
ロスコープ問題が処理されねばならない。ジヤイロスコ
ープトルクを回避するために、多面体はそのスピン軸線
に平行または垂直にのみ移動されなばならない。本実施
例では、従来の眼底カメラマウントが、検眼鏡を保持す
るのに使用され、その移動は、走査レバーによつて短距
離にわたり制御される。マウントは多面体をＸ、Ｙ、Ｚ
軸線に沿つて並進させ、第11図に例示のように、Ｚ軸線
のまわりにそれを回転させるので、いずれの移動も多面
体15のスピン軸線Ｚを傾斜させることなく結果的に軸受
けにはジヤイロスコープトルクはまつたくない。

第12図には、多面体駆動出力信号および垂直クロツク出
力信号を与える発振器クロツク源が例示される。発振器
は、標準的には4.032mHzで動作する結晶被制御のマスタ
ークロツク60を備える。クロツク60の出力は２進カウン
タ61に与えられ、２進カウンターからの126kHzの信号
が、25による除算回路62に与えられ、その出力は多面体
駆動出力信号を与える。第２の信号が、31.5kHzで２進
カウンター61から得られ、これは垂直クロツク出力信号
である。

第13図は、PINダイオード50から発生される複数の走査
パルスの発端が、音響光学変調器のための消去を入力と
モニタおよび他の周辺装置のための合成シンク出力と垂
直走査駆動を生成するのに処理される方法を例示するブ
ロツク図である。PINダイオード50からの出力は、NORゲ
ート70への入力の一つとして増幅器51と遅延回路54と消
去幅制御要素55を通じて供給される。遅延ユニツト54
は、フアセツトが走査のために感知位置からレーザービ
ームを捕捉する位置へ回転するのに必要とされる時間を
同じにするよう企図されている。幅回路55は、一つのラ
スター走査が終わる時点から次のラスター走査が始まる
まで消去を行わせるに十分なだけ広く調節されるパルス
を与える。NORゲート70への第２の入力は、垂直同期信
号により与えられる。この信号は、垂直クロツク信号に
よりドライブされるカウンタ56から引き出される。垂直
同期信号は、遅延ユニツト75およびパルス発生器77を通
じて処理される。NORゲート70からの出力は、ORゲート7
1を通つて音響光学変調器の消去入力に結合される。OR
ゲート71への第２の入力は、安全回路72から与えられ
る。文献にて説明されている従来の安全回路があり、そ
の目的は、全体の検眼鏡で障害または機能の停止が感知
されるときはいつでも、出力信号を提供することであ
る。かくして、安全回路信号をORゲート71を通じて結合
することにより、この種の外的な障害が発生したとき
に、レーザービームは患者から遠くへ回折させる。

遅延回路54からの信号はパルス発生器53に与えられ、パ
ルス発生器の出力は欠けパルス検出器52に結合される。
後者の回路は、起動走査パルスがないときに、ある出力
信号を発生する。この出力新語は使用禁止（デイスエー
ブル）信号としてカウンタ56に与えられる。

別の出力が、カウンタ56から、垂直走査部材のための駆
動信号として役立つ増幅器79への60Hzのランプ（ramp）
信号を与えるD/A変換器76に与えられる。かくして、カ
ウンタ56への使用禁止信号は、起動走査パルスが検出さ
れないときすなわち多面体が適当な速度で回転していな
いときに垂直走査器が動作していないことを保証する。

パルス発生器53からの出力は、パルス発生器77からの出
力と一緒に、“合成シンク信号”と称される出力を与え
るために、排他的論理和ゲート78に与えられる。合成シ
ンク出力はテレビジヨンモニタおよび同様の周辺装置へ
同期信号として与えられる。この出力はまた、起動走査
信号に関連する先のユニツトを調時するよう、グラフイ
ツクの表示を制御するコンピユータに与えられる。

本発明は検眼鏡の例の点から説明したけれども、同様の
原理は、コントラスト特性の改善と共に、眼底とは異な
る平面および構造体の反射特性の画像表示を行うのに応
用できる。本発明による装置の光学系は、出力像を発生
するために、走査される物体の像に焦点を合わせるので
なく、反射される光のある選択された部分を時間変化す
る電気信号に変換し、次にこれが同期画像装置をドライ
ブし、走査領域の表象可視像を再生するために使われ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による走査検眼鏡の一実施例の模式図で
ある。第２図および第３図は第１図に例示の実施例の光
学的なビームの特徴を説明する概略図である。第４図お
よび第５図は第１図の実施例の光学的な走査の特徴を説
明する概略図である。第６図は、光学系は絞り（ダイヤ
フロムストツプ）を有しまた検出器は位置は再配置され
ている場合の第１図の実施例の光線の模様を示す説明上
の概略図である。第6a図は、第６図の絞りの平面図であ
る。第７図は第１図の実施例の変更例を示す模式図であ
る。第８図は第７図の検眼鏡の一部のブロツク図であ
る。第９図は本発明による走査検眼鏡の他の実施例の模
式図である。第10図および第10a図は、例示のいずれの
実施例にも挿入するための拡大望遠鏡の模式図である。
第11図は、第１図の実施例の走査部材の回転軸線と検眼
装置の許容できる運動との間の関係を示す概念図であ
る。第12図は本発明の実施例に使用される電子回路のブ
ロツク図である。第13図は本発明の実施例に使用される
他の電子回路のブロツク図である。 図中の各参照番号が示す名称を以下に挙げる。なお、同
一参照番号は同一部位を示すものとする。 10:検眼鏡 11:レーザー照射源 12:入射光ビーム 13:賦形レンズ形 14:転向鏡 15:多面体反射走査器（走査偏向部材）（水平走査器） 16:集光鏡 17:検流計反射走査器（走査偏向部材） 18:集光鏡 19:眼 19a:眼底 19b:水晶体 20:集光レンズ 21:（光学）検出器 22:電気的装置ユニツト 23:表示装置 24:長期記憶要素 26:アパーチヤデイスク 30:音響光学変調器（AOM） 32:プリズム 34:プログラム制御ユニツト 36:位置センサ 40:ドライバーユニツト 41:トランスジユーサユニツト（部材） 42:RF発振器 43、44:レンズ 46:バツフア 47:平衡変調器 48:RF電力増幅器 50:PINダイオード 51:増幅器 52:欠けパルス検出器 53:パルス発生器 54:遅延回路 55:消去幅制御要素 56:カウンタ 60:マスタークロツク 61:2進カウンタ 62:除算回路 70:NORゲート 71:ORゲート 72:安全回路 75:遅延ユニツト 76:D/A変換器 77:パルス発生器 78:排他的論理和ゲート 79:増幅器

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｂ 3/10 Ｒ

Claims (52)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走査される目標物（人体を除く。）の光学
   的反射特性の２次元的出力表示を提供するための方法に
   おいて、 （Ａ）ある選択された断面積の光学的入射ビームを第１
   の走査装置の反射手段に導き、 前記反射手段から反射される光をある選択された小さな
   中央入射アパーチャを通じて第１の座標に沿って選択さ
   れる速度の走査運動と共に目標物の区分領域で走査する
   ために、前記第１の走査装置を動作し、 （Ｂ）前記入射ビームの実質的にすべてを捕捉し目標物
   へ反射するよう、前記反射手段を配置し、 （Ｃ）走査される目標物から反射される光を前記入射ア
   パーチャと同心で前記入射アパーチャと比較して大きい
   出口アパーチャを通じて前記第１の走査装置の反射手段
   へと後戻りさせ、 （Ｄ）前記反射光を、前記出口アパーチャの共役面に配
   置されている前記反射手段を前記第１の座標に沿って充
   溢する出射光学ビームへと賦形し、前記第１の走査装置
   が任意の時点に出射ビームの一部のみ反射するように
   し、 （Ｅ）前記入射ビームの走査速度に相関する時間変化す
   る電気信号を与えるために、第１の走査装置によって反
   射される出射光学ビームの一部を検出し、 （Ｆ）前記時間変化する電気信号に応答して前記２次元
   的出力表示を発生する諸段階を備える方法。
2. 【請求項２】前記反射手段での非点収差を補償する段階
   を備える特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】（Ａ）ある選択される小さな入射アパーチ
   ャを通じて走査する前記入射ビームで前記目標物を照射
   し、 （Ｂ）前記入射アパーチャと同心のある選択される大き
   な出口アパーチャを通じて前記出射ビームで検出手段を
   照射し、 （Ｃ）前記第１の走査装置の反射手段を出口アパーチャ
   の共役面に配置し、 （Ｄ）前記検出手段を前記出口アパーチャの共役面に配
   置する諸段階を備える特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
4. 【請求項４】前記出射ビームを検出するための手段を目
   標物の共役面に配置する段階を備える特許請求の範囲第
   １項記載の方法。
5. 【請求項５】走査される目標物の光学的反射特性の２次
   元的出力表示を提供するための光学装置において、 画然される断面積の光学入射ビームを発生するための光
   学源と、 前記入射ビームを捕捉しまた前記入射ビームを走査され
   るべき目標物へ反射されるよう配置される回転すること
   のできる複数のファセットをもつ多面体の反射器を備え
   る第１の走査部材と、 前記目標物の第１の座標に沿って前記入射ビームの走査
   運動をある予め決められた周波数で発生するのに十分な
   速度で前記多面体反射器を回転するための手段と、 入射ビームから目標物へ光を反射した前記多面体反射器
   の同様のファセットへと前記走査目標物から後方に反射
   され、入射ビームの断面積よりも相当に大きい光学的出
   口アパーチャの共役面での像により画成される断面を横
   切って集光される反射光を導くための手段と、 前記入射ビームの走査周波数と相関する時間変化する出
   力信号を提供するために、前記多面体のファセットから
   後方に反射され走査目標物から集められる光を受容する
   よう配置される光学的検出手段と、 前記時間変化する出力信号を受容するための出力手段と
   を備え、 前記多面体反射器の各ファセットの第１座標に沿う大き
   さは、走査方向での入射ビームの断面積と比較して大き
   い光学装置。
6. 【請求項６】前記検出器手段はアバランシェダイオード
   である特許請求の範囲第５項に記載の光学装置。
7. 【請求項７】前記出力手段は、走査目標物から直接反射
   される光の種々の変化に対応して種々の変化を有し前記
   時間変化する出力信号に応答する像を表示するための表
   示手段を有する特許請求の範囲第５項記載の光学装置。
8. 【請求項８】前記入射ビームを走査されるべき目標物へ
   導くためにまた前記入射ビームを第１の座標の方向に垂
   直な方向に移動するために、前記光学源および第１の走
   査部材からの前記入射ビームの光学路に配置される第２
   の走査部材を備える特許請求の範囲第５項記載の光学装
   置。
9. 【請求項９】前記第２の走査部材は反射検流計を備える
   特許請求の範囲第８項記載の光学装置。
10. 【請求項１０】前記集められる光の断面積は、前記反射
    するファセットの走査方向での大きさと比較して大きい
    特許請求の範囲第５項記載の光学装置。
11. 【請求項１１】前記多面体反射器の回転速度は、前記入
    射ビームの走査周波数がほぼ15.75kHzであるようになさ
    れ、この場合、出力手段はテレビジョンタイプのラスタ
    ー画像装置である特許請求の範囲第５項記載の光学装
    置。
12. 【請求項１２】前記入射ビームを走査されるべき目標物
    へ導くためにまた前記入射ビームを第１の座標の方向に
    垂直な方向に移動するために、前記光学源および第１の
    走査部材からの前記入射ビームの光学路に配置され、前
    記第１の方向に垂直な方向でほぼ60Hzの走査周波数を発
    生するよう動作する第２の走査部材を備える特許請求の
    範囲第11項記載の光学装置。
13. 【請求項１３】前記回転多面体反射器は、525に均等に
    分けられる数のファセットを有する特許請求の範囲第12
    項記載の光学装置。
14. 【請求項１４】検出器は、ある任意の時点に入射ビーム
    により照射される走査目標物の特定の部分から直接反射
    される光だけを実質的に受容するよう配置される特許請
    求の範囲第５項記載の光学装置。
15. 【請求項１５】前記検出器は、ある任意の時点に入射ビ
    ームにより直接照射される走査領域の特定の部分から間
    接的に照射される前記走査領域の特定の部分から反射さ
    れる光だけを受容するよう配置される特許請求の範囲第
    ５項記載の光学装置。
16. 【請求項１６】前記光学源は前記入射ビームを発生する
    ためのレーザーを備える特許請求の範囲第５項記載の光
    学装置。
17. 【請求項１７】前記光学検出手段はアバランシェダイオ
    ードである特許請求の範囲第５項記載の光学装置。
18. 【請求項１８】前記出力手段は複数の線のラスター画像
    装置を備え、この場合、前記回転多面体反射器は、表示
    される複数のラスター線の数に均等に分けられる数のフ
    ァセットを有する特許請求の範囲第７項記載の光学装
    置。
19. 【請求項１９】眼底の反射特性の２次元出力表示を与え
    るための走査検眼鏡において、 走査されるべき眼底の領域および瞳孔に比較して小さい
    画然される断面積のレーザービームを発生するためのレ
    ーザー源と、 前記レーザービームの方向を変化するための離間された
    複数のファセットをもつ回転部材と、前記眼底領域を横
    切る第１の座標に沿って前記レーザービームを走査する
    ために前記反射器を回転させるための駆動手段とを備え
    る第１の走査部材と、 前記第１の走査部材からの前記レーザービームを瞳孔の
    ほぼ中央を通じて眼底領域へ導くための反射手段と、 レーザービームの断面積に比較して大きく、走査される
    眼底領域からの反射光のための出口アパーチャと、 前記第１の走査部材へと入射レーザービームを導きまた
    前記検出器へと前記走査眼底領域からの反射光を導くよ
    う配置され、前記入射レーザービームの断面積と実質的
    に同様の断面積である前記反射光のための中央絞りを備
    えるビーム分離手段とを有する前記レーザービームを瞳
    孔を通じて眼底に導くための光学系と、 前記検出器信号に応答して眼底の２次元の出力表示を提
    供するための表示手段とを具備している走査検眼鏡にお
    いて、 前記反射手段は前記第１の走査部材のファセットに瞳孔
    の共役像を発生するよう配置され、前記検出器手段は、
    前記絞り中央部分の外側の前記レーザービームに向かう
    パスに沿って後方へ通過する前記回転反射器からの前記
    反射光を受容するために、光学的に前記ビーム分離手段
    の向こうに配置され、前記検出器手段は、第１の走査手
    段から前記検出器手段へ導かれる光の量と共に時間変化
    する信号を発生する走査検眼鏡。
20. 【請求項２０】前記回転走査部材は、光を検出器に向か
    って後方へ反射して検出器に入射している間、各ファセ
    ットが走査の座標に沿って前記反射ビームの全断面を実
    質的に横切って掃引するよう、走査の座標およびこの走
    査部材の各ファセットの移動のパスに沿ってある大きさ
    を有する特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
21. 【請求項２１】前記反射手段は集光鏡である特許請求の
    範囲第19項記載の走査検眼鏡。
22. 【請求項２２】前記走査部材のファセットの面で共役の
    前記瞳孔像の断面積は、走査の座標に沿う第１の走査部
    材のファセットの大きさに比較して大きいことが許容さ
    れる特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
23. 【請求項２３】第１の走査部材は多数のファセットを有
    する多面体である特許請求の範囲第19項記載の走査検眼
    鏡。
24. 【請求項２４】前記集光鏡は一軸線のまわりに傾斜（チ
    ルト）され、光学軸線に沿う前記集光鏡の相対的な位置
    は、傾斜により走査ビームのエンベロープの瞳孔断面に
    発生される非点収差を補償するよう調節されている特許
    請求の範囲第21項記載の走査検眼鏡。
25. 【請求項２５】走査の座標に沿う各多面体ファセットの
    大きさと眼底から反射されるビームの多面体ファセット
    の面での大きさと走査座標に沿う多面体の各ファセット
    の移動のパスは、光を検出器に向けて後方へ反射してい
    る間、単一のファセットが走査方向でビームの全断面積
    を横切って掃引するようである特許請求の範囲第23項記
    載の走査検眼鏡。
26. 【請求項２６】前記ビーム分離手段は、前記レーザービ
    ームの画然された断面積を包囲するのにちょうど十分な
    大きさの反射面を有する転向鏡であり、この転向鏡は前
    記レーザービームを捕捉しそれを第１の走査部材へと向
    け直し、前記検出器に向けて通過する前記反射光のため
    に中央絞りとして動作するよう配置される特許請求の範
    囲第19項又は第23項のいずれかに記載の走査検眼鏡。
27. 【請求項２７】走査されるべき眼と第１の走査部材との
    間には、前記第１の座標に垂直な方向で前記走査レーザ
    ービームを移動して眼底領域の２次元的走査を行うため
    に第２の走査部材が光学的に整列して配列される特許請
    求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
28. 【請求項２８】前記反射手段は第１の集光鏡であり、ま
    た共役のリレーとして第１の走査部材のファセットから
    反射される前記レーザービームをその面に分配するため
    に前記走査部材間に配置される第２の集光鏡を有し、前
    記集光鏡の一つは一軸線のまわりに傾斜（チルト）さ
    れ、光軸線上での前記集光鏡の相対的位置は、前記傾斜
    （チルト）により走査ビームのエンベロープの瞳孔断面
    に発生される非点収差を補償するよう調節されている特
    許請求の範囲第22項記載の走査検眼鏡。
29. 【請求項２９】前記レーザービームは赤外領域の波長を
    もつ特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
30. 【請求項３０】前記転向鏡の向こうには網膜の共役面に
    て反射ビーム内に絞り（ダイヤフラムストップ）が配置
    され、 前記検出器手段は、前記反射ビームの中央部分だけのた
    めの絞りを提供する転向鏡へ向かうパスに沿って後方へ
    通過する前記走査部材からの前記反射光を受容するため
    に、瞳孔像の共役面にて前記絞り（ダイヤフラムストッ
    プ）の向こうに光学的に配置される特許請求の範囲第26
    項記載の走査検眼鏡。
31. 【請求項３１】前記絞り（ダイヤフラムストップ）は可
    変のアパーチャを有するよう構成される特許請求の範囲
    第30項記載の走査検眼鏡。
32. 【請求項３２】前記レーザービームを変調するよう配置
    されている音響光学変調器と、 眼底領域の走査での特定のグラフィックパターンを提供
    するために、音響光学変調器による前記レーザービーム
    の変調をプログラムするためのプログラム手段とを備え
    る特許請求の範囲第19項〜第31項のいずれかに記載の走
    査検眼鏡。
33. 【請求項３３】音響光学変調器からの種々の入射波長の
    複数のレーザービームの放射角度を実質的に同様とし、
    同時に音響光学変調器内で種々の波長についてブラッグ
    関係を維持するために、光学的に音響光学変調器に結合
    される複数のプリズムを備える特許請求の範囲第32項記
    載の走査検眼鏡。
34. 【請求項３４】前記光学系は、前記第１の座標に垂直方
    向に前記走査レーザービームを移動して前記網膜領域の
    ２次元的走査を行うために、走査されるべき眼と第１の
    走査部材との間で光学的に整列して配列される第２の走
    査部材を備える特許請求の範囲第19項記載の走査検眼
    鏡。
35. 【請求項３５】前記多面体の反射器は、眼底領域の第１
    の座標に沿って実質的に15.75kHzの走査周波数を発生す
    るための速度で回転し、また第２の走査部材は第１の座
    標に垂直な方向で実質的に60Hzで走査運動を発生し、こ
    の場合、前記表示手段はテレビジョンラスター装置を備
    える特許請求の範囲第23項記載の走査検眼鏡。
36. 【請求項３６】前記走査レーザービームは、これを瞳孔
    のみの小部分を通じて検査されるべき眼に導くために、
    レーザービームに関してある選択される場所をもつ平面
    でのピボットポイントを通じて導かれ、走査レーザービ
    ームは、前記ピボットポイントから、瞳孔が前記選択表
    面に配置されるように配置される眼底の広角領域へ進む
    特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
37. 【請求項３７】前記反射ビームの断面の大きさは、前記
    光学系の出口アパーチャの共役面での像によって画成さ
    れ、前記光学系の出口アパーチャは前記走査レーザービ
    ームのための入口アパーチャよりも相当に大きい特許請
    求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
38. 【請求項３８】前記検出器は、任意の時点に、レーザー
    ビームにより照射される前記走査領域の特定の部分から
    反応される光だけを実質的に受容するよう配置される特
    許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
39. 【請求項３９】前記検出器は、任意の時点に直接照射さ
    れる前記走査領域の部分から間接的に照射される前記走
    査領域の特定の部分から反射される光だけを受容するよ
    う配置される特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
40. 【請求項４０】前記出口アパーチャは瞳孔の大きさによ
    って画成される特許請求の範囲第19項記載の走査検眼
    鏡。
41. 【請求項４１】第１の走査部材の連続する複数のファセ
    ット位置を感知し、連続する各ファセットが同様の位置
    を占める時間を指示する位置信号であって前記表示手段
    に発生される水平線のタイミングを制御するよう表示手
    段に提供される前記位置信号を提供するための手段を備
    える特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
42. 【請求項４２】前記表示手段は２次元のテレビジョンタ
    イプのラスターである特許請求の範囲第41項記載の走査
    検眼鏡。
43. 【請求項４３】前記走査検眼鏡で安全上の欠陥が感知さ
    れたときはいつでも、前記レーザービームが眼底を走査
    するのを停止するための手段を備える特許請求の範囲第
    19項記載の走査検眼鏡。
44. 【請求項４４】レーザービームが眼底を走査するのを停
    止するための手段を備え、ここに前記位置信号は、前記
    水平トレースが表示されない時間の間レーザービームが
    走査するのを停止するために、レーザービームを停止す
    るための前記手段に与えられる特許請求の範囲第41項記
    載の走査検眼鏡。
45. 【請求項４５】レーザービーム走査を停止するための前
    記手段は音響光学変調器である特許請求の範囲第43項記
    載の走査検眼鏡。
46. 【請求項４６】前記検出器手段はアバランシェダイオー
    ドである特許請求の範囲第19〜23項のいずれかに記載の
    走査検眼鏡。
47. 【請求項４７】前記レーザー源と光学系とビーム検出手
    段との相対的位置を変えることなく前記レーザービーム
    が瞳孔に入る角度を変えるために前記走査検眼鏡に運動
    を付与するようこの検眼鏡を保持するためのプラットホ
    ーム（台）手段であって、前記回転部材の回転軸線に垂
    直な２つの軸線およびこの回転軸線に平行な１つの軸線
    に沿ってのみ検眼鏡の並進運動を許容するようまたこの
    回転軸線に平行な１つの軸線のまわりにのみ検眼鏡の回
    転運動を許容するよう装着される前記プラットホーム手
    段を備える特許請求の範囲第19項記載の走査検眼鏡。
48. 【請求項４８】前記走査検眼鏡は制御回路を備え、 音響光学変調器は電気的なドライバーおよび電気機械ト
    ランスジューサを有し、前記ドライバーはRF（無線周波
    数）発振器とビデオ入力をもつ平衡変調器とRF発振器を
    平衡変調器に結合するための結合回路とを備えており、
    前記レーザービームが第１の走査部材から遠くへ偏向さ
    れることを許容するために、前記トランスジューサの光
    学的特性を制御し、 前記制御回路は前記プログラム手段からのプログラムに
    従って前記ビデオ入力に信号を提供する特許請求の範囲
    第32項記載の走査検眼鏡。
49. 【請求項４９】音響光学変調器は電気的なドライバーお
    よび電気機械トランスジューサを有し、前記ドライバー
    はRF（無線周波数）発振器と平衡変調器とRF発振器を平
    衡変調器に結合するための結合回路とを備えており、前
    記レーザービームが第１の走査部材に入射すること、ま
    たは第１の走査部材から遠くへ偏向されることを許容す
    るために、前記電気機械トランスジューサの光学的特性
    を制御し、 前記レーザービームは、RF発振器と平衡変調器との間の
    結合をしゃ断することにより走査が停止される特許請求
    の範囲第45項記載の走査検眼鏡。
50. 【請求項５０】ビーム焦点を眼底領域に合わせるため
    に、前記集光鏡と前記瞳孔との間に配置され、１と異な
    る倍率をもつ望遠鏡を備える特許請求の範囲第19項記載
    の走査検眼鏡。
51. 【請求項５１】ビーム焦点を眼底領域に合わせるため
    に、前記集光鏡と前記瞳孔との間に配置され、１と異な
    る倍率をもつ望遠鏡を備える特許請求の範囲第21項記載
    の走査検眼鏡。
52. 【請求項５２】ビーム焦点を眼底領域に合わせるため
    に、前記第２の集光鏡と前記瞳孔との間に配置され、１
    と異なる倍率をもつ望遠鏡を備える特許請求の範囲第28
    項記載の走査検眼鏡。