JP2009022499A - 走査型レーザ検眼鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転多面鏡による騒音を抑えることができると共に、ノイズの少ない眼底画像を得る。
【解決手段】 レーザ光源から発せられたレーザ光を被検眼眼底に照射する照射光学系であって，前記レーザ光源から発せられたレーザ光を眼底上で二次元的に走査するためにポリゴンミラーとガルバノミラーからなる走査手段を持つ照射光学系と、被検眼眼底に照射されたレーザ光を受光素子にて受光する受光光学系と、を有し、被検眼の眼底画像を撮影する走査型レーザ検眼鏡において、前記ポリゴンミラーを内部に収納する収納ケースであって，前記ポリゴンミラーに対してレーザ光を入出させるための開口部を有する収納ケースと、前記開口部を塞ぐとともにレーザ光を透過させる透明部材であって、該透明部材の表面と裏面の延長面が所定角度で交わるように形成された透明部材と、を備える。
【選択図】 図３

Description

本発明は、被検眼に眼底上でレーザ光を二次元的に走査して眼底像を撮影する走査型レーザ検眼鏡に関する。

従来、眼底に対して２次元的にレーザ光を走査し、その反射を受光することにより眼底像を得る走査型レーザ検眼鏡（スキャニング・レーザ・オフサルモスコープ、略してＳＬＯ）が知られている。上記検眼鏡においては、回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いてレーザ光の主走査を行う構成が一般的である（特許文献１参照）。
特開２００６−２３９１９６号公報

しかしながら、レーザ光を走査するために回転多面鏡を用いる場合、走査速度の向上に伴い、風切り音が増加したり、回転多面鏡で生じる風によって舞い上がった装置内部の埃が光学部材（例えば、ミラー面）に付着して、取得する眼底画像のノイズ成分となる。このような問題を解決するために、収納ケース内に回転多面鏡を収納した状態で、収納ケースの一部にガラスや樹脂からなる透明部材を保護窓とした開口部を設け、回転多面鏡を外部から隔離する方法が考えられる。このように収納ケース内に回転多面鏡を置くことにより、騒音や埃等の問題を抑制することが可能であるが、回転多面鏡で反射され透明部材をそのまま透過して受光素子へ向かう眼底反射光成分と、回転多面鏡で反射され透明部材の表面と裏面とで１回ずつ反射して受光素子へ向かう眼底反射光成分との干渉が起こりやすく、これが取得される眼底画像の新たなノイズ成分となりやすい。

本発明は、上記問題点を鑑み、回転多面鏡による騒音を抑えることができると共に、ノイズの少ない眼底画像を得ることのできる走査型レーザ検眼鏡を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） レーザ光源から発せられたレーザ光を被検眼眼底に照射する照射光学系であって，前記レーザ光源から発せられたレーザ光を眼底上で二次元的に走査するためにポリゴンミラーとガルバノミラーからなる走査手段を持つ照射光学系と、被検眼眼底に照射されたレーザ光を受光素子にて受光する受光光学系と、を有し、被検眼の眼底画像を撮影する走査型レーザ検眼鏡において、前記ポリゴンミラーを内部に収納する収納ケースであって，前記ポリゴンミラーに対してレーザ光を入出させるための開口部を有する収納ケースと、前記開口部を塞ぐとともにレーザ光を透過させる透明部材であって、該透明部材の表面と裏面の延長面が所定角度で交わるように形成された透明部材と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の走査型レーザ検眼鏡において、
前記透明部材は、前記受光光学系の受光光軸に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする。
（３） （２）の走査型レーザ検眼鏡において、
前記透明部材は、前記回転多面鏡の回転軸に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、回転多面鏡による騒音を抑えることができると共に、ノイズの少ない眼底画像を得ることができる。

本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の光学系を示した図である。

１は赤外域の波長又は可視域の波長のレーザ光を発する光源であり、本実施形態では、半導体レーザやＳＬＤ（スーパー・ルミネッセンス・ダイオード）等が用いられる。２は中央に開口部を有する穴開きミラー、３はレンズである。４及び５はミラーであり、図１に示す矢印方向に移動可能とされ、光路長を変化させることによりフォーカス合せ（視度補正）を行うことができる。６、８及び１０は凹面ミラーである。７はレーザ光を被検眼眼底にて水平方向に偏向させ走査する（主走査）ための偏向手段となるポリゴンミラー（回転多面鏡）、９はポリゴンミラー７による走査方向に対して直角方向にレーザ光を偏向させ走査する（副走査）ための偏向手段となるガルバノミラーである。

光源１から出射したレーザ光は、穴開きミラー２の開口部を通り、レンズ３を介した後、ミラー４、ミラー５、凹面ミラー６にて反射し、ポリゴンミラー７に向かう。ポリゴンミラー７にて反射された光束は、凹面ミラー８、ガルバノミラー９、凹面ミラー１０にて反射した後、被検眼眼底にて集光し、眼底を２次元的に（図示するＸＹ軸方向に）走査する。これらの光学部材によって被検眼眼底にレーザ光を照射する照射光学系を形成する。なお、本実施形態において、Ｘ軸方向は左右方向（水平方向）であり、Ｙ軸方向は上下方向である。

１１はレンズであり、１２は光軸上にピンホールを有したピンホール板である。なお、本実施形態ではピンホール板１２に形成する細孔の径を固定としているが、これに限るものではなく、眼底像のコントラストと輝度を可変できるように細孔の径を可変とするようにしてもよい。レンズ１１は被検眼眼底の観察点とピンホール板とを共役な位置に置く。１３は集光レンズ、１４は可視域及び赤外域に感度を持つ受光素子である。なお、本実施形態の受光素子１４には、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）を用いている。

被検眼眼底に照射されたレーザ光の反射光は、前述した照射光学系の光路を逆に辿り、穴開きミラー２にて反射し、下方に折り曲げられる。なお、被検眼の瞳位置と穴開きミラー２の開口部とは、レンズ３により共役となっている。穴開きミラー２にて反射した反射光は、レンズ１１を経て、ピンホール板１２のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ１３を経て受光素子１４に受光される。これらの光学部材により撮影光学系（受光光学系）を形成する。そして、上記照射光学系及び撮影光学系が備える光学部材によって共焦点光学系５０が形成されている。

図２は、本実施形態に係るポリゴンミラー７周辺を斜め上方から見たときの概略外観図である。２０はポリゴンミラー７を回転可能に内部に収納する収納ケースであり、２１はポリゴンミラー７に対してレーザ光を入出させるために収納ケース２０に形成された開口部である。また、２２は開口部２１を塞ぐとともにレーザ光を透過させる透明部材（例えば、ガラス板やアクリル等の樹脂）であり、開口部２１を覆い保護窓の役目を果たす。なお、透明部材２２の表面及び裏面には、レーザ光の透過率を高めるための反射防止膜が施されている。Ｒ１はポリゴンミラー７の回転軸である。本実施形態では、透明部材２２として、ポリゴンミラー７の回転方向（回転軸Ｒ１に対して垂直方向）に関して延びる長方形のガラス板を用いている。なお、ポリゴンミラー７は、図示なき台上に設置された状態で収納ケース２０内に収められており、外部からほぼ密閉された状態になっている。

図３は、本実施形態に係る透明部材２２の長手方向における断面図である。図３に示すように、透明部材２２の長手方向における断面形状は、透明部材２２の厚さが長手方向に徐々に変化するような形状となっている。すなわち、透明部材２２は、その表面と裏面との延長面が所定角度（例えば、30分）で交わるように形成されている。この場合、透明部材２２の表面に対する裏面の傾斜α（楔角）としては、ポリゴンミラー７で反射され透明部材２２をそのまま透過して受光素子１４へ向かう眼底反射光成分と、ポリゴンミラー７で反射され透明部材２２の表面と裏面とで１回ずつ反射して受光素子１４へ向かう眼底反射光成分との干渉によって発生する干渉縞が眼底画像に影響をしない程度であればよく、必要以上に傾斜角度を大きくする必要はない。これは、傾斜角度を大きくすると、レーザ光の屈折が問題になり得るからである。

図４は、本実施形態に係る透明部材２２とポリゴンミラー７との位置関係について示す図である。図４に示すように、透明部材２２は、その表面及び裏面が回転軸Ｒ１に対して傾斜する（平行とならない）ように設けられている。この場合、回転軸Ｒ１に対する透明部材２２の傾斜角度βとしては、装置内部の光学系に設けられた光学部材（例えば、ミラー４、ミラー５、凹面ミラー６等）へのレーザ光の照射によって生じた散乱光が透明部材２２の表面及び裏面で反射されて受光素子１４に受光されない程度であればよく、必要以上に傾斜角度を大きくする必要はない。これは、傾斜角度を大きくすると、透明部材２２の配置スペースの増大に繋がるからである。したがって、傾斜角度の上限としては、その表面及び裏面が回転軸Ｒ１に対して４５度程度傾斜しているような状態が挙げられる。

なお、透明部材２２が取り付けられる収納ケース２０の窓枠部分には、ポリゴンミラー７方向へと延びる左右一対の傾斜部２０ａが形成されている。傾斜部２０ａは、透明部材２２が回転軸Ｒ１に対して傾斜角度βの状態で配置されるように傾斜角が設計されており、傾斜部２０ａの端部と透明部材２２が接着剤等を介して接合される。これにより、収納ケース２０内部の密封状態を保つことができると共に、収納ケース２０に対して透明部材２２をコンパクトに取り付けることができる。

図５は本実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の制御系を示したブロック図である。３０は装置全体の制御を行う制御部である。制御部３０にはレーザ光源１、受光素子１４、ミラー７，９を駆動させるための駆動手段３１、ミラー４，５を光軸方向に移動させるための駆動手段３６、視度補正のために用いられる視度補正ノブ等を有するコントロール部３２、受光素子１４にて受光した信号を基に被検眼眼底の画像を形成するための画像処理部３３等が接続される。３４はモニタであり、画像処理部３３にて形成した眼底画像が表示される。３５は種々の情報を記憶しておくための記憶部（メモリ）である。

以上のような構成を備える装置において、その被検眼の眼底を撮影する場合について説明する。ここで、検者は、図示なきジョイスティック等を用いて装置を移動させ、被検眼の眼底にレーザ光が照射されて、所望する画像がモニタ３４に表示されるように、アライメントを行う。また、モニタ３４上に被検眼の眼底像が現われたら、コントロール部３２を用いて眼底像のフォーカス調整を行う。

ここで、制御部３０は、駆動手段３１を駆動制御してポリゴンミラー７及びガルバノミラー９を動作させることにより、被検眼の眼底上でレーザ光を二次元的に走査させる。これにより、受光素子１４には、被検眼眼底上におけるレーザ光の走査位置に対応する眼底反射光が逐次受光される。ここで、画像処理部３３は、受光素子１４から逐次出力されるの受光信号に基づいて一枚の眼底画像（１フレーム分の画像）を構築し、モニタ３４に表示する。そして、以上のような動作を繰り返すことにより、モニタ３４の画面上において、被検眼眼底を動画にてリアルタイムで観察可能となる。また、制御部３０は、コントロール部３２からの操作信号に基づいて、駆動手段３６を駆動させ、ミラー４，５を光軸方向に移動させる。なお、検者により図示無き撮影スイッチが押されると、上記のようにして撮影される眼底画像が記憶部３５に記憶される。

以上のような構成とすれば、ポリゴンミラー７のよる騒音や埃の問題を回避できると共に、眼底画像に映り込む干渉縞を取り除くことができ、ノイズ光の少ない眼底画像を得ることができる。また、装置内部の光学系に設けられた光学部材へのレーザ光の照射によって生じた散乱光が透明部材２２の表面及び裏面で反射されることによって生じるノイズ光の映り込みを取り除くことができる。

また、以上の説明においては、透明部材２２が回転軸Ｒ１に対して傾斜するような構成とすることによって、透明部材２２の配置スペースを大きく取ることなく、散乱光の映り込みを除去することができる。ただ、これに限るものではなく、受光光学系の受光光軸Ｌ１に対して傾斜するように設けられるものであってもよい（例えば、左右方向に関して透明部材２２を傾斜させる）。なお、本実施形態における受光（撮影）光軸Ｌ１とは、ポリゴンミラー７で反射されるレーザ光によって形成される光軸であり、ポリゴンミラー７によって走査範囲の中央に対応するレーザ光の光軸をいう。

本実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の光学系を示した図である。 本実施形態に係るポリゴンミラー周辺を斜め上方から見たときの概略外観図である。 本実施形態に係る透明部材の長手方向における断面図である。 本実施形態に係る透明部材とポリゴンミラーとの位置関係について示す図である。 本実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の制御系を示したブロック図である。

符号の説明

１ 光源
７ ポリゴンミラー
９ ガルバノミラー
１４ 受光素子
２０ 収納ケース
２１ 開口部
２２ 透明部材
５０ 共焦点光学系

Claims (3)

1. レーザ光源から発せられたレーザ光を被検眼眼底に照射する照射光学系であって，前記レーザ光源から発せられたレーザ光を眼底上で二次元的に走査するためにポリゴンミラーとガルバノミラーからなる走査手段を持つ照射光学系と、被検眼眼底に照射されたレーザ光を受光素子にて受光する受光光学系と、を有し、被検眼の眼底画像を撮影する走査型レーザ検眼鏡において、
   前記ポリゴンミラーを内部に収納する収納ケースであって，前記ポリゴンミラーに対してレーザ光を入出させるための開口部を有する収納ケースと、
   前記開口部を塞ぐとともにレーザ光を透過させる透明部材であって、該透明部材の表面と裏面の延長面が所定角度で交わるように形成された透明部材と、を備えることを特徴とする走査型レーザ検眼鏡。
2. 請求項１の走査型レーザ検眼鏡において、
   前記透明部材は、前記受光光学系の受光光軸に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする走査型レーザ検眼鏡。
3. 請求項２の走査型レーザ検眼鏡において、
   前記透明部材は、前記回転多面鏡の回転軸に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする走査型レーザ検眼鏡。

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