(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源から射出されるレーザ光をスポット状に集光させて被撮影対象物上を二次元的に走査させる照射光学系と、該被撮影対象物からの反射光または該被撮影対象物からの蛍光を受光して被撮影対象物を観察する観察光学系とを備え、前記照射光学系は、前記レーザ光を被撮影対象物上に合焦させる合焦光学系を有する走査型レーザ撮影装置において、
前記被撮影対象物上に集光するレーザ光のスポット径を検出する集光検出手段と、
前記集光検出手段が検出したスポット径に基づいて前記合焦光学系を制御して前記レーザ光の合焦を行わせる合焦制御手段とを設けたことを特徴とする走査型レーザ撮影装置。
【請求項２】
前記合焦光学系は、前記照射光学系の光軸方向に沿って移動する合焦レンズを有し、
前記合焦制御手段は、前記合焦レンズを移動範囲の一端から他端へ移動させ、
前記集光検出手段は、前記合焦レンズの移動により前記被撮影対象物上に集光されるレーザ光のスポット径が最小となる最小径を求め、
この後、前記合焦制御手段は、前記被撮影対象物上のレーザ光のスポット径と前記最小径との差が所定範囲内となる位置へ前記合焦レンズを移動させることを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項３】
前記最小径は、被撮影対象物上の各部位におけるレーザ光のスポット光の最小径の平均値であることを特徴とする請求項２に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項４】
合焦を判断するための前記被撮影対象物上の範囲を任意に設定可能にし、この設定した範囲で前記レーザ光のスポット光の最小径を求めることを特徴とする請求項３に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項５】
前記レーザ光のスポット光の最小径は、前記設定した範囲内での平均値であることを特徴とする請求項４に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項６】
レーザ光源から射出されるレーザ光をスポット状に集光させて被撮影対象物上を二次元的に走査させる照射光学系と、該被撮影対象物からの反射光または該被撮影対象物からの蛍光を受光して被撮影対象物を観察する観察光学系とを備え、前記照射光学系は、前記レーザ光を被撮影対象物上に合焦させる合焦光学系を有する走査型レーザ撮影装置において、
前記被撮影対象物上に集光するレーザ光のスポット径の長軸径を検出する集光検出手段と、
前記集光検出手段が検出した長軸径に基づいて前記合焦光学系を制御して前記レーザ光の合焦を行わせる合焦制御手段とを設けたことを特徴とする走査型レーザ撮影装置。
【請求項７】
前記被撮影対象物は被検眼の眼底であり、
前記眼底上に集光するレーザ光のスポット径の短軸径を求め、この短軸径と前記長軸径とに基づいて乱視状態を求め、この乱視状態を表示部に表示することを特徴とする請求項６に記載の走査型レーザ装置。
【請求項８】
光軸回りに回転可能な一対のクロスシリンダレンズを有し、この一対のクロスシリンダレンズを回転させて前記レーザ光の長軸径と短軸径とが同一となるように補正する乱視軸補正手段を設けたことを特徴とする請求項７に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項９】
レーザ光源から射出されるレーザ光を線状に集光させて被撮影対象物上にその線状の方向と直交する方向に走査させる照射光学系と、該被撮影対象物からの反射光または該被撮影対象物からの蛍光を受光して被撮影対象物を観察する観察光学系とを備え、前記照射光学系は、前記レーザ光を被撮影対象物上に合焦させる合焦光学系を有する走査型レーザ撮影装置において、
前記被撮影対象物上に線状に集光されるレーザ光の線幅を検出する集光検出手段と、
前記集光検出手段が検出したレーザ光の線幅に基づいて前記合焦光学系を制御して前記レーザ光の合焦を行わせる合焦制御手段とを設けたことを特徴とする走査型レーザ撮影装置。
【請求項１０】
前記合焦光学系は、前記照射光学系の光軸方向に沿って移動する合焦レンズを有し、
前記合焦制御手段は、前記合焦レンズを移動範囲の一端から他端へ移動させ、
前記集光検出手段は、前記合焦レンズの移動により前記被撮影対象物上に線状に集光されるレーザ光の線幅が最小となる最小幅を求め、
この後、前記合焦制御手段は、前記被撮影対象物上のレーザ光の収束幅と前記最小幅との差が所定範囲内となる位置へ前記合焦レンズを移動させることを特徴とする請求項９に記載の走査型レーザ撮影装置。
【請求項１１】
前記最小幅は、線状に集光されたレーザ光の長さに対する各位置における幅の平均値であることを特徴とする請求項１０に記載の走査型レーザ撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーザ光を被撮影対象物上に走査して該被撮影対象物を撮影する走査型レーザ撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、レーザ光を被検眼眼底に照射して該被検眼眼底を二次元的に走査させる照射光学系と、該眼底で反射される反射光を受光して眼底を観察する観察光学系とを備えた走査型レーザ検眼装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
このような走査型レーザ検眼装置では、一般的に光軸方向に移動可能な合焦レンズを備えており、検者がモニタに表示される眼底像を観察しながら合焦レンズを移動させてレーザ光の合焦を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−８４９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような走査型レーザ検眼装置にあっては、モニタに表示される眼底像からレーザ光の合焦が行われているか否かを検者が判断しているため、その合焦状態にバラツキがあり、実際にレーザ光が眼底に合焦されているかかどうかが分からないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、レーザ光を被撮影対象物上に確実に合焦させることのできる走査型レーザ撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、レーザ光源から射出されるレーザ光をスポット状に集光させて被撮影対象物上を二次元的に走査させる照射光学系と、該被撮影対象物からの反射光または該被撮影対象物からの蛍光を受光して被撮影対象物を観察する観察光学系とを備え、前記照射光学系は、前記レーザ光を被撮影対象物上に合焦させる合焦光学系を有する走査型レーザ撮影装置において、
前記被撮影対象物上に集光するレーザ光のスポット径を検出する集光検出手段と、
前記集光検出手段が検出したスポット径に基づいて前記合焦光学系を制御して前記レーザ光の合焦を行わせる合焦制御手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、集光検出手段が被撮影対象物上に集光されるレーザ光の集光状態を検出するものであるから、レーザ光を被撮影対象物上に確実に合焦させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明に係る走査型レーザ検眼装置の光学系の配置を示した光学配置図である。
【図２】図１に示す走査型レーザ検眼装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３Ａ】受光素子上に形成された非合焦状態のスポット像を示した説明図である。
【図３Ｂ】受光素子上に形成された合焦状態のスポット像を示した説明図である。
【図４】合焦レンズの位置とスポット径との関係を示したグラフである。
【図５】合焦が行われる前のモニタに表示される画面を示した説明図である。
【図６】合焦が行われた場合のモニタに表示される画面を示した説明図である。
【図７】第２実施例の走査型レーザ検眼装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図８】乱視が入っている場合のスポット像を示した説明図である。
【図９】第２実施例のモニタの画面を示した説明図である。
【図９Ａ】合焦された場合のモニタの画面を示した説明図である。
【図１０】乱視軸が補正された場合のスポット像を示した説明図である。
【図１１】乱視軸が補正された場合のモニタの画面を示した説明図である。
【図１２】スポット径とその平均値を示すグラフである。
【図１２Ａ】眼底とレーザ光の合焦位置との関係を示した説明図である。
【図１２Ｂ】眼底上におけるレーザ光のスポット径を模式的に示した説明図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｂのスポット径の平均値を求めて表示した説明図である。
【図１３】スポット径と眼底の周辺部の平均値と中心部の平均値とを示したグラフである。
【図１４】スポット像の輝度を示したグラフである。
【図１５】第３実施例の走査型レーザ検眼装置の主要部の光学系を示した光学配置図である。
【図１６】第３実施例の走査型レーザ検眼装置の制御系の構成を示したブロック図である。
【図１７】眼底上に線状に集光された線状集光光束を示した説明図である。
【図１８】レーザ光が合焦されていない状態の線状集光光束像を示した説明図である。
【図１９】レーザ光が合焦されている状態の線状集光光束像を示した説明図である。
【図２０】合焦レンズの位置とレーザ光の収束幅との関係を示したグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明に係る走査型レーザ撮影装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１１】
［第１実施例］
図１は走査型レーザ撮影装置である走査型レーザ検眼装置１０を示す。この走査型レーザ検眼装置１０は、被検眼Ｅの眼底（被撮影対象物）Ｅｒを照明する眼底照明光学系２０と、眼底Ｅｒを撮影する眼底撮影光学系３０と、レーザ光を眼底Ｅｒに二次元的に走査させる照射光学系４０と、眼底Ｅｒで反射されるレーザ光の反射光束を受光して眼底を観察する観察光学系６０と、レーザ光の合焦状態を検出するための合焦検出光学系７０と、眼底Ｅｒに固視標を投影する固視標光学系８０とを備えている。
【００１２】
眼底照明光学系２０は、ハロゲンランプ２１と、コンデンサレンズ２２と、被検眼Ｅの瞳孔と共役位置にあるリング開口２３aを有するリング開口板２３と、リレーレンズ２４と、反射ミラー２５と、リレーレンズ２６と、孔開きミラー２７と、対物レンズ２８とを有している。
【００１３】
眼底撮影光学系３０は、対物レンズ２８と、光軸方向に沿って移動可能な合焦レンズ（合焦光学系）３１と、クイックリターンミラー３２と、リレーレンズ３３,３４と、ＣＣＤなどである撮像素子３５とを有している。撮像素子３５は眼底と共役位置に配置されている。
【００１４】
照射光学系４０は、波長４８８nmのレーザ光を射出する可視レーザ光源（レーザ光源）４１と、波長７９０nmのレーザ光を射出する赤外レーザ光源（レーザ光源）４２と、波長４８８nmのレーザ光を透過し波長７９０nmのレーザ光を反射するダイクロイックミラー４３と、リレーレンズ４４と、ハーフミラー（５０％透過,５０％反射）４５と、リレーレンズ４６と、レゾナントスキャナ４７と、リレーレンズ４８と、ガルバノスキャナ４９と、波長６５０nmの可視光のみを反射するハーフミラー５０と、リレーレンズ５１、合焦レンズ（合焦光学系）３１と、対物レンズ２８とを有している。
【００１５】
観察光学系６０は、対物レンズ２８と、合焦レンズ３１と、リレーレンズ５１と、ハーフミラー５０と、ガルバノスキャナ４９と、リレーレンズ４８,４６と、レゾナントスキャナ４７と、ハーフミラー４５と、ハーフミラー（５０％透過,５０％反射）６１と、リレーレンズ６２と、眼底Ｅｒと共役位置に配置された共焦点絞り６３と、リレーレンズ６４と、波長７００〜９００nmの光を反射し波長４８０〜５５０nmの光を透過するダイクロイックミラー６５と、赤外用の画像構築受光素子６６と、可視光用の画像構築受光素子６７とを有している。この画像構築受光素子（受光素子）６６,６７はＣＣＤなどからなる。
【００１６】
合焦検出光学系７０は、対物レンズ２８と、合焦レンズ３１と、リレーレンズ５１と、ハーフミラー５０と、ガルバノスキャナ４９と、リレーレンズ４８,４６と、レゾナントスキャナ４７と、ハーフミラー４５と、ハーフミラー６１と、リレーレンズ７１と、ＣＣＤなどからなるスポット径測定用受光素子（受光素子）７２とを有している。
【００１７】
固視標光学系８０は、眼底Ｅｒと共役位置に配置された複数の発光ダイオードなどからなる固視標光源８１と、リレーレンズ８２と、ハーフミラー５０と、リレーレンズ５１と、合焦レンズ３１と、対物レンズ２８とを有している。なお、固視標光源８１は１つの発光ダイオードであってもよい。
【００１８】
そして、レーザ光源４１,４２の射出端と、受光素子６６,６７の受光面とが眼底Ｅｒと共役位置にあり、赤外レーザ光源４２の射出端と受光素子６６の受光面は赤外の波長に対して眼底Ｅｒと共役位置となる位置に配置されている。なお、図１の破線で示すＥ１は眼底Ｅｒの共役位置を示す。
【００１９】
図２は、走査型レーザ検眼装置１０の制御系の構成を示したブロック図である。図２において、９０は受光素子７２の受光信号に基づいて眼底Ｅｒ上に照射されるレーザ光の径を算出する演算回路であり、この演算回路９０は受光素子７２が受光している範囲の画素数を基にして求める。
【００２０】
９１は演算回路９０が求めたレーザ光の径から合焦状態を検出する合焦検出回路、９２は操作部９４の操作に基づいてハロゲンランプ２１、固視標光源８１、レーザ光源４１,４２、ガルバノスキャナ４９、レゾナントスキャナ４７等を制御する制御装置（制御手段）である。この制御装置９２は、撮像素子３５に結像される眼底像をモニタ（表示手段）９３に表示させたり、受光素子６６,６７に受光される受光信号から眼底像を構築してモニタ９３に表示させたり、合焦レンズ３１を移動範囲の一端から他端へ移動させたり、合焦検出回路９１が検出する合焦状態に基づいて合焦レンズ３１を移動させて合焦を行わせたりする。
【００２１】
すなわち、制御装置９２は眼底像を構築する画像構築部９２Ａの機能と合焦レンズ３１を移動させて合焦を行わせる合焦制御手段としての機能を有する。
【００２２】
また、合焦検出光学系７０と演算回路９０と合焦検出回路９１とでレーザ光の集光状態を検出する集光検出手段（合焦検出手段）が構成される。
［動  作］
次に、上記実施例の走査型レーザ検眼装置１０の動作について説明する。
【００２３】
いま、例えば可視光のレーザ光で眼底Ｅｒを走査して観察する場合について説明する。この場合、クイックリターンミラー３２は破線位置へ移動される。
【００２４】
先ず、アライメントを行った後、操作部９４を操作して固視標光源８１の所望の発光ダイオードを点灯させ、被検眼Ｅｒの視軸を所定の方向に向けさせる。次に、操作部９４の操作により可視レーザ光モードを設定し、スタートスイッチ（図示せず）を操作すると、可視レーザ光源４１から可視光のレーザ光が射出され、このレーザ光は、ダイクロイックミラー４３を透過してリレーレンズ４４を介してハーフミラー４５に達し、ここで反射されてレゾナントスキャナ４７に達する。
【００２５】
レーザ光はレゾナントスキャナ４７により水平方向に走査され、この水平方向に走査されたレーザ光はリレーレンズ４６,４８を介してガルバノスキャナ４９に達し、このレーザ光はガルバノスキャナ４９によって垂直方向に少しずつ走査されていく。
【００２６】
ガルバノスキャナ４９で走査されたレーザ光は、ハーフミラー５０,リレーレンズ５１,合焦レンズ３１,孔開きミラー２７の孔２７ａおよび対物レンズ２８を介して被検眼Ｅに入射し、レーザ光がスポット状になって眼底Ｅｒ上を走査していく。
【００２７】
眼底Ｅｒで反射された反射レーザ光は、対物レンズ２８,孔開きミラー２７の孔２７ａ,合焦レンズ３１,リレーレンズ５１,ハーフミラー５０,ガルバノスキャナ４９,リレーレンズ４８,リレーレンズ４６,レゾナントスキャナ４７およびハーフミラー４５を介してハーフミラー６１に達する。ここで、反射レーザ光は２分割され、この２分割された一方の反射レーザ光はハーフミラー６１を透過してリレーレンズ６２,共焦点絞り６３,リレーレンズ６４およびダイクロイックミラー６５を介して可視光用の画像構築受光素子６７に受光される。
【００２８】
他方、２分割された他方の反射レーザ光は、ハーフミラー６１で反射してリレーレンズ７１を介して受光素子７２に受光される。
【００２９】
制御装置９２の画像構築部９２Ａは、受光素子６７が受光した受光量に基づいて、レゾナントスキャナ４７およびガルバノスキャナ４９の走査に応じて眼底像を構築していき、この構築した眼底像をモニタ９３に表示する。
【００３０】
一方、演算回路９０は、受光素子７２の受光に基づいて眼底Ｅｒ上に点状に集光されたレーザ光の眼底Ｅｒ上の径（スポット径）を算出する。
【００３１】
レーザ光の径は、図３Ａに示すように受光素子７２のスポット像Ｓの縦方向や横方向の画素数から求める。なお、図３Ａはレーザ光が合焦されていない状態のスポット像Ｓを示し、図３Ｂはレーザ光が合焦された状態のスポット像Ｓａを示す。なお、受光素子７２のスポット像Ｓの位置は、レーザ光の走査に拘わらず一定の位置に形成されるが、そのスポット像Ｓの大きさはレーザ光の走査位置に応じて変化することになる。
【００３２】
制御装置９２は、合焦レンズ３１を移動範囲の一端から他端へ移動させていき、演算回路９０が算出するレーザ光のスポット径を合焦レンズ３１の移動位置に対応させて図４に示すように求めていく。ここでは、合焦レンズ３１の移動位置に対して平均スポット径を求めていく。
【００３３】
これは、眼底上の走査位置によってスポット径は変わるため、その平均値を求めるものである。
【００３４】
そして、制御装置９２は図４に示す平均スポット径から最小となる最小スポット径を求める。
【００３５】
また、制御装置９２は最小スポット径から許容値（最小スポット径＋α）を決定する。
【００３６】
一方、モニタ９３には、図５に示すように画像構築部９２Ａが構築した眼底像Ｇｒと合焦状態を表示する合焦表示画像Ｇａとが表示される。
【００３７】
合焦表示画像Ｇａは、合焦エリアＥ１と非合焦エリアＥ２を示す目盛画像Ｇａ１と、合焦状態を示すカーソル画像Ｋ等とを有している。カーソル画像Ｋは、合焦状態に応じて、つまり最小スポット径とレーザ光のスポット径との差に応じて目盛画像Ｇａ１に対して上下に移動されて表示される。
【００３８】
すなわち、その差が大きいほどカーソル画像Ｋは下に表示され、その差が小さくなるにつれて図６に示すようにカーソル画像Ｋは上に移動されて表示される。図５はレーザ光が合焦されていない場合の一例を示し、図６はレーザ光が合焦された場合の一例を示す。
【００３９】
制御装置９２は、許容値を決定したら合焦レンズ３１を他端から一端へ移動させていく。この移動の際、合焦検出回路９１は、演算回路９０が算出したスポット径と許容値との差（合焦状態）を求めていき、この差がゼロになると、すなわちレーザ光の径が許容値内に入ると制御装置９２は合焦レンズ３１の移動を停止させる。このとき、モニタ９３には図６に示す合焦表示画像Ｇａが表示されることになる。
【００４０】
この後、制御装置９２の画像構築部９２Ａが構築する眼底像が適正に合焦された眼底像であり、この眼底像がモニタ９３に表示される。この眼底像は必要に応じて図示しないメモリに録画していく。
【００４１】
このように、合焦レンズ３１を一端から他端へ移動させて最小スポット径を求め、次にレーザ光のスポット径と最小スポット径との差が所定値以下になるまで合焦レンズ３１を他端から一端側へ移動させて合焦を行うものであるから、レーザ光を眼底上に確実に合焦させることができ、検者によって合焦状態がまちまちになってしまうことを防止することができる。
【００４２】
また、合焦のためにフォーカス指標を眼底Ｅｒに投影するフォーカス指標投影光学系を設けなくてもよいので、走査型レーザ検眼装置１０の小型化や軽量化を図ることができる。さらに、眼底Ｅｒからの反射光の輝度に基づいてレーザ光の合焦を判断していないので、レーザ光の合焦を確実に行うことができる。
【００４３】
この実施例では、合焦レンズ３１は制御装置９２によって自動的に合焦する方向に移動されるが、合焦レンズ３１を手動で移動するように構成した場合、図５および図６に示す合焦表示画像Ｇａは有用なものとなる。
【００４４】
赤外モードを設定して赤外レーザ光源４２から赤外のレーザ光を射出した場合も上記と同様にして最小スポット径が求められたり、合焦が行われたりするのでその説明は省略する。
【００４５】
なお、赤外の場合、網膜の下にある脈絡膜の像を観察するものであり、このため受光素子７２を眼底Ｅｒの脈絡膜の位置と共役位置に移動させるか、光路に補償板（図示せず）を挿入して、受光素子７２と眼底Ｅｒの脈絡膜とを共役にする。
【００４６】
この第１実施例では、最小スポット径を求めるために合焦レンズ３１を一端から他端まで移動させているが、その移動の際に最小スポット径が求められたら、その時点で合焦レンズ３１の移動を停止させるとともに少し逆方向へ移動させて合焦レンズ３１を合焦位置へ移動させるようにしてもよい。
［第２実施例］
図７は、第２実施例の走査型レーザ検眼装置の制御系の構成を示したブロック図である。
【００４７】
図７において、１００は光軸回りに回動可能に配置された一対のクロスシリンダレンズであり、このクロスシリンダレンズ１００は図１の破線で示すようにハーフミラー４５とレゾナントスキャナ４７との間に配置される。
【００４８】
１９０は眼底Ｅｒ上に集光されるレーザ光の長軸径や短軸径の方向や長さを求める演算回路、１９１は演算回路１９０が求めた長軸径または短軸径の長さと最小長軸径または最小短軸径との差を求める合焦検出回路である。
【００４９】
そして、合焦検出光学系７０（図１参照）と演算回路１９０と合焦検出回路１９１とでレーザ光の集光状態を検出する集光検出手段（合焦検出手段）が構成される。
【００５０】
制御装置１９２は、合焦レンズ３１を移動させたときに演算回路１９０が求める長軸径または短軸径の長さのうち最小となる最小長軸径または最小短軸径を最小スポット径として求め、この最小スポット径から許容値（最小スポット径＋α）を決定する。
【００５１】
また、制御装置１９２は、長軸径の方向に基づいてクロスシリンダレンズ１００を回転させて、長軸径と短軸径とがほぼ同一につまりスポットをほぼ真円状態にする。
【００５２】
モニタ１９３には、図９に示すように、乱視表示部２Ｇａに乱視状態を示す乱視画像ＤＳ２と、補正表示部２Ｇｂに乱視の補正が終了したか否かを示す「ＯＫ」（図１１参照）や「ＮＧ」の文字とを表示する。
【００５３】
なお、 カーソル画像Ｋは、最小長軸径と長軸径との差または最小短軸径と短軸径との差に応じて第１実施例と同様に表示される。
［動  作］
次に、第２実施例の走査型レーザ検眼装置の動作について説明する。
【００５４】
可視レーザ光源４１から可視光のレーザ光を第１実施例と同様にして射出させ、このレーザ光をレゾナントスキャナ４７およびガルバノスキャナ４９により眼底Ｅｒ上を走査させる。そして、眼底Ｅｒで反射したレーザ光を画像構築受光素子６７と受光素子７２とに受光させ、制御装置１９２の画像構築部９２Ａは、受光素子６７が受光した受光量に基づいて眼底像を構築していき、この構築した眼底像をモニタ１９３に表示する。
【００５５】
被検眼に乱視軸が入っている場合、眼底Ｅｒ上に集光されたレーザ光のスポット形状は楕円形状となり、図８に示すように受光素子７２上に楕円形状のスポット像Ｓ２が形成される。
【００５６】
演算回路１９０は、受光素子７２の中心部上に形成されるスポット像Ｓ２に基づいて、レーザ光のスポット径の長軸径と短軸径とを求める。
【００５７】
この求め方は、例えばスポット像Ｓ２を上から順番に水平方向に走査した場合、その水平方向におけるスポット像Ｓ２の各画素の受光量からその水平方向の重心位置を上から順番に求め、これら重心位置を結んだ方向の線ＳＬ１を求める。この線ＳＬ１が楕円の長軸径を示し、この長軸径ＳＬ１が乱視軸を示す。また、長軸径ＳＬ１の１／２の位置で長軸径ＳＬ１と直交する方向に沿って上述と同様にして重心位置を求め、この重心位置を結んだ線ＳＬ２を求める。この線ＳＬ２が短軸径を示す。
【００５８】
制御装置１９２は、合焦レンズ３１を移動範囲の一端から他端へ移動させていき、合焦レンズ３１の各位置におけるスポット像Ｓ２の長軸径ＳＬ１を求めていき、これらのうちから最小となる最小長軸径ＳＬ１ａを求める。そして、最小長軸径ＳＬ１ａから許容値（ＳＬ１ａ＋α）を決定する。
【００５９】
他方、制御装置１９２の画像構築部９２Ａは、受光素子６７が受光した受光量に基づいて眼底像を構築していき、この構築した眼底像Ｇｒと、受光素子７２上のスポット像Ｓ２に基づく乱視画像ＤＳ２と、乱視の矯正が未完了であることを示す「ＮＧ」を図９に示すようにモニタ１９３に表示する。また、この状態ではまだ合焦が行われていないので、カーソル画像Ｋが非合焦エリアＥ２に位置された合焦表示画像Ｇａが図９に示すようにモニタ１９３に表示される。
【００６０】
制御装置１９２は、許容値を決定したら合焦レンズ３１を他端から一端へ移動させていく。この移動の際に合焦検出回路１９１は、演算回路１９０が算出する長軸径ＳＬ１と最小長軸径ＳＬ１ａとの差を求め、この差に応じて合焦表示画像Ｇａのカーソル画像Ｋを移動させていく。この差が所定値以下（α以下）になると、すなわち合焦されると、レーザ光のスポットの長軸径ＳＬ１が許容値内に入り、制御装置１９２は合焦レンズ３１の移動を停止させる。
【００６１】
このとき、モニタ１９３には、図９Ａに示すように合焦表示画像Ｇａのカーソル画像Ｋが合焦エリアＥ１に移動されて表示されることになる。
【００６２】
検者は、モニタ１９３の乱視画像ＤＳ２により被検眼Ｅに乱視があることが分かり、操作部９４の乱視軸補正スイッチ（図示せず）を操作する。
【００６３】
この操作により、制御装置１９２は、スポット像Ｓ２の長軸径ＳＬ１の方向（乱視軸方向）に基づいて、乱視を補正する方向に一対のクロスシリンダレンズ１００を回転させていく。
【００６４】
この回転の際、合焦検出回路１９１は、演算回路１９０が算出したスポット像Ｓ２の長軸径ＳＬ１と短軸径ＳＬ２との差を求めていき、この差が所定値以下になると、制御装置１９２はクロスシリンダレンズ１００の回転を停止させる。
【００６５】
レーザ光のスポットはクロスシリンダレンズ１００により補正されるので、図１０に示すように受光素子７２上にほぼ真円上のスポット像Ｓ２ａが形成される。
【００６６】
また、制御装置１９２は、乱視の補正が終了するとモニタ１９３の乱視表示部２Ｇａに図１１に示すようにほぼ円形の画像ＤＳ２ａを表示し、補正表示部２Ｇｂに「ＯＫ」の文字を表示する。
【００６７】
これら表示により、検者は乱視が補正されたことが感覚的および視覚的に分かることになる。
【００６８】
そして、レーザ光の合焦が行われ且つ乱視が補正されたことにより、眼底Ｅｒ上を走査するレーザ光のスポット径が最微小に且つ真円に近い状態になるので、画像構築部９２Ａが構築した眼底像がより鮮明なものとなってモニタ１９３に表示される。
【００６９】
赤外モードを設定して赤外レーザ光源４２から赤外のレーザ光を射出した場合も、上記と同様にして長軸径や短軸径が求められたり、合焦が行われたり、乱視軸の補正が行われたりするのでその説明は省略する。この場合、第１実施例と同様に補償板を光路に入れる。
【００７０】
この第２実施例によれば、乱視軸があってもレーザ光を眼底上に確実に合焦させることができ、検者によって合焦状態がまちまちになってしまうことを防止することができる。
【００７１】
また、第２実施例では、レーザ光の合焦を長軸径と最小長軸径との差から求めているが短軸径と最小短軸径との差から求めてもよい。
【００７２】
上記実施例ではいずれも、眼底Ｅｒの光軸Ｏ１上の部位（中心窩）近傍を走査するレーザ光の径から最小スポット径や最小長軸径や最小短軸径を求め、これを基準にして許容値を決定しているが、例えば、最小スポット径を求めた位置に合焦レンズ３１を位置させておき、この状態での眼底Ｅｒの各部位に形成されるレーザ光のスポット径の平均値や最小長軸径（最小短軸径）を図１２に示すように求め、この平均値（スポット径平均値：最小長軸径（最小短軸径）平均値）を基準にして許容値（平均値＋α）を決定してもよい。
【００７３】
ところで、図１２Ａに示すように、眼底Ｅｒの中心部Ｅｒａ（光軸近辺）よりその周辺部Ｅｒｂの方がレーザ光の収差が悪く、このため、中心部Ｅｒａで合焦を合わせるとその周辺部Ｅｒｂでは合焦状態が大きくずれてしまう虞がある。しかし、図１２Ｂに示すように、１スキャンを行った後の受光素子７２の各部位におけるスポットｄの径（スポット径）を求め、このスポット径の平均値を求め、このスポット径の平均値を基準にして合焦を行えば、受光素子７２の各部位におけるスポットｄの径は、図１２Ｃに示すようにほぼ同じスポット径となり、眼底Ｅｒ全体について合焦させることができる。
【００７４】
すなわち、図１２Ａに示す中心部Ｅｒａの位置に合焦させると周辺部で合焦が大きくずれ、Ｅｇの位置に合焦させると眼底Ｅｒの周辺部に合焦され、眼底Ｅｒの中心部Ｅｒａでは合焦が大きくずれるが、その中間であるＥｄの位置に合焦させると眼底Ｅｒ全体について合焦させることができることになる。
【００７５】
また、図１３に示すように、眼底Ｅｒの中心部のスポット径の平均値（中心部平均値）と、眼底Ｅｒの周辺部のスポット径の平均値（周辺部平均値）を求め、眼底Ｅｒの中心部を観察する場合には中心部平均値を基準にして許容値（中心部平均値＋α）を決定し、眼底Ｅｒの周辺部を観察する場合には周辺部平均値を基準にして許容値（周辺部平均値＋α）を決定してもよい。
【００７６】
乱視の場合も同様にして、眼底Ｅｒの中心部と周辺部の長軸径や短軸径の平均値をそれぞれ求め、眼底Ｅｒの中心部の許容値や周辺部の許容値を決定する。
【００７７】
また、合焦レンズ３１の位置を求める位置検出手段を設け、合焦レンズ３１を一端から他端へ移動させて最小スポット径や最小長軸径や最小短軸径を求める際に、合焦レンズ３１の位置とスポット径や長軸径や短軸径の大きさとを求め、許容値を決定したらその許容値に対応した位置を求め、この位置に合焦レンズ３１を移動させるようにしてもよい。この場合、合焦レンズ３１をその位置に移動させているとき、スポット径や長軸径や短軸径を求める必要がないので、合焦レンズ３１を速やかに移動させることができる。
［第３実施例］
図１５は、第３実施例の走査型レーザ検眼装置の照射光学系２４０と観察光学系２６０と合焦検出光学系２７０とを示したものである。
【００７８】
照射光学系２４０は、波長４８８nmのレーザ光を射出する可視レーザ光源（レーザ光源）４１と、波長７９０nmのレーザ光を射出する赤外レーザ光源（レーザ光源）４２と、波長４８８nmのレーザ光を透過し波長７９０nmのレーザ光を反射するダイクロイックミラー４３と、円柱レンズ２４４と、ハーフミラー（５０％透過,５０％反射）４５と、リレーレンズ２４６と、ガルバノスキャナ２４７などとを有している。
【００７９】
この照射光学系２４０は、レーザ光源４１,４２から射出されたレーザ光を円柱レンズ２４４で線状に集光させ、この線状に集光されたレーザ光をガルバノスキャナ２４７により眼底Ｅｒ上に走査させていくものである。走査方向は、線状の長手方向と直交する方向であり、この実施例では図１において上下方向である。
【００８０】
観察光学系２６０は、ガルバノスキャナ２４７と、リレーレンズ２４６と、ハーフミラー４５,６１と、リレーレンズ６２と、眼底Ｅｒと共役位置に配置された画像構築受光素子（受光素子）２６１などとを有している。この画像構築受光素子２６１は赤外光や可視光に感度を有するＣＣＤなどからなるラインセンサである。
【００８１】
合焦検出光学系２７０は、ガルバノスキャナ２４７と、リレーレンズ２４６と、ハーフミラー４５,６１と、リレーレンズ７１と、眼底Ｅｒ上に集光されるレーザ光の集光状態を検出する受光素子（集光検出手段）２７２などとを有している。この受光素子２７２は赤外光や可視光に感度を有するＣＣＤなどから構成されている。
【００８２】
第３実施例の走査型レーザ検眼装置は、図１に示す第１実施例の眼底照明光学系２０と眼底撮影光学系３０と固視標光学系８０などとを有している。
【００８３】
図１６は、第３実施例の走査型レーザ検眼装置の制御系の構成を示したブロック図である。
【００８４】
図１６において、２９０は受光素子２７２の受光に基づいて眼底Ｅｒ上に線状に集光されたレーザ光の幅を演算する演算回路、２９１は演算回路２９０が演算したレーザ光の幅から合焦（集光状態）を検出する合焦検出回路（集光検出手段）、２９２は受光素子２６１に受光される受光信号から眼底像を構築してモニタ９３に表示させたりする制御装置であり、第１実施例の制御装置９２と同様な制御を行う。すなわち、制御装置２９２は眼底像を構築する画像構築部２９２Ａの機能と合焦レンズ３１を移動させて合焦を行わせる合焦制御手段としての機能を有する。
［動  作］
次に、第３実施例の走査型レーザ検眼装置の動作について説明する。
【００８５】
いま、例えば図１５に示す可視レーザ光源４１から可視光のレーザ光が射出されると、このレーザ光は、ダイクロイックミラー４３を透過して円柱レンズ２４４に達し、ここでレーザ光は線上に集光され、この集光されたレーザ光はハーフミラー４５およびリレーレンズ２４６を介してガルバノスキャナ２４７に達する。
【００８６】
ここで、線上に集光されたレーザ光はガルバノスキャナ２４７によって垂直方向（上下方向）に走査されていく。
【００８７】
ガルバノスキャナ２４７で走査されたレーザ光は、図１に示すようにハーフミラー５０,リレーレンズ５１,合焦レンズ３１,孔開きミラー２７の孔２７ａおよび対物レンズ２８を介して被検眼Ｅに入射し、図１７に示すようにレーザ光が眼底Ｅｒ上で線状に集光され、この線上に集光された線状集光光束Ｒｆが眼底Ｅｒ上を上下に走査していく。なお、クイックリターンミラー３２は破線位置へ移動されている。
【００８８】
この線状集光光束Ｒｆにより眼底Ｅｒで反射された反射レーザ光は、対物レンズ２８,孔開きミラー２７の孔２７ａ,合焦レンズ３１,リレーレンズ５１,ハーフミラー５０,ガルバノスキャナ２４７,リレーレンズ２４６およびハーフミラー４５を介してハーフミラー６１に達する。ここで、反射レーザ光は２分割され、この２分割された一方の反射レーザ光はハーフミラー６１で反射されリレーレンズ７１を介して画像構築受光素子２７２に受光される。
【００８９】
他方、２分割された他方の反射レーザ光は、ハーフミラー６１を透過してリレーレンズ６２を介して受光素子２６１に受光される。
【００９０】
制御装置２９２の画像構築部２９２Ａは、受光素子２６１が受光した受光量に基づいて、ガルバノスキャナ２４７の走査に応じて眼底像を構築していき、この構築した眼底像をモニタ９３に表示する。
【００９１】
一方、演算回路２９０は、受光素子２７２の受光に基づいて眼底Ｅｒ上に線状に集光されたレーザ光の幅を算出する。
【００９２】
ここでは、図１８に示すように、受光素子２７２上に形成された線状集光光束像Ｒｆａの幅Ｗａを求める。この幅Ｗａは線状集光光束像Ｒｆａの長手方向の位置によって異なるので、各位置における幅Ｗａの平均値Ｗ（平均幅）を求める。この平均幅Ｗは、例えば受光素子２７２が線状集光光束像Ｒｆａを受光している画素の総面積を線状集光光束像Ｒｆａの長さで割った値を平均幅Ｗとする。
【００９３】
なお、図１８はレーザ光が合焦されていない状態の線状集光光束像Ｒｆａを示し、図１９はレーザ光が合焦された状態の線状集光光束像Ｒｆｂを示す。
【００９４】
制御装置２９２は、合焦レンズ３１を移動範囲の一端から他端へ移動させていき、演算回路２９０が算出する線状集光光束像Ｒｆａの平均幅Ｗを合焦レンズ３１の移動位置に対応させて図２０に示すように求めていく。そして、制御装置２９２は図２０に示す平均幅Ｗが最小となる最小幅Ｗｓを求める。また、制御装置２９２は最小幅Ｗｓから許容値（最小幅Ｗｓ＋α）を決定する。
【００９５】
制御装置２９２は、許容値を決定したら合焦レンズ３１を他端から一端へ移動させていき、この移動の際に、合焦検出回路２９１は、演算回路２９０が算出した平均幅Ｗと許容値との差（合焦状態）を求めていき、この差がゼロになると、すなわち線状集光光束像Ｒｆａの幅が許容値内に入ると制御装置２９２は合焦レンズ３１の移動を停止させる。
【００９６】
すなわち、レーザ光は合焦され、図１７に示す眼底Ｅｒ上に形成される線状集光光束Ｒｆの幅は狭くなり、図１９に示すように受光素子２７２上に線状集光光束像Ｒｆｂが形成される。
【００９７】
この後、制御装置２９２の画像構築部２９２Ａが構築する眼底像が適正に合焦された眼底像であり、この眼底像がモニタ９３に表示される。
【００９８】
この第３実施例も第１実施例と同様にして、図５および図６に示すように合焦表示画像Ｇａをモニタ９３に表示し、第１実施例と同様な効果を得ることができる。
【００９９】
第３実施例では、線状集光光束像Ｒｆａの幅はレーザ光の走査に対して一定とみなして、線状集光光束像Ｒｆａの幅の平均値を求めているが、実際にはレーザ光の走査位置によって線状集光光束像Ｒｆａの幅が変わるので、各走査位置ごとの平均値をそれぞれ求め、各走査位置の幅（平均値）から平均値を求めるようにしてもよい。
【０１００】
上記実施例は、いずれも合焦レンズ３１を光軸方向に移動させてレーザ光の合焦を行うようにしているが、これに限らず、例えばデフォーマブルミラー（波面補正素子）を合焦光学系として使用してレーザ光の合焦を行うようにしてもよい。
［他の例］
上記実施例では、スポット径を受光素子７２上に形成されたスポット像の大きさから求めるが、スポット像の輝度から求めてもよい。この場合、１画面を構築する時間だけ、受光素子７２上に形成されるスポット像の輝度を図１４に示すように時間に対応させて求めていく。そして、平均輝度を求め、この平均輝度から平均スポット径（基準スポット径）を求める。
【０１０１】
ここでは、求めた輝度からしきい値として所定量ｄ（約１０％）をカットして平均輝度Ｋａを求める。
【０１０２】
これは、受光素子７２上に形成されるスポット像は、レーザ光の眼底上の走査位置に応じてその受光素子７２上のスポット像の位置が変化せずに大きさだけが変化していくため、スポット像の径を測定する場合、その計測する直前のスポット像の大きさの影響を受けてしまうからであり、この影響を取り除くためである。なお、スポット径が大きいほど輝度が小さくなり、スポット径が小さいほど輝度が大きくなる関係から平均輝度Ｋａに基づいてスポット径を求める。
【０１０３】
上記実施例は、いずれも眼底Ｅｒを撮影する走査型レーザ検眼装置について説明したが、これに限らず他の部位や他の物を撮影する走査型レーザ撮影装置であってもよい。
【０１０４】
この発明は、上記実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【０１０５】
３１          合焦光学系（合焦レンズ）
４０          照射光学系
４１          可視レーザ光源（レーザ光源）
４２          赤外レーザ光源（レーザ光源）
６０          観察光学系
７０          合焦検出光学系
【図１】
0005629493.tif 000002
【図２】
0005629493.tif 000003
【図３Ａ】
0005629493.tif 000004
【図３Ｂ】
0005629493.tif 000005
【図４】
0005629493.tif 000006
【図５】
0005629493.tif 000007
【図６】
0005629493.tif 000008
【図７】
0005629493.tif 000009
【図８】
0005629493.tif 000010
【図９】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
0005629493.tif 000014
【図１２】
0005629493.tif 000015
【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１３】
0005629493.tif 000019
【図１４】
0005629493.tif 000020
【図１５】
0005629493.tif 000021
【図１６】
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【図１７】
0005629493.tif 000023
【図１８】
0005629493.tif 000024
【図１９】
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【図２０】
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