CN103961057A - 光学断层成像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了光学断层成像设备及其控制方法。该光学断层成像设备控制单元，被配置用于在用于缩窄成像范围的指令被发出的情况下控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度，并且使得与用于扩展成像范围的指令被发出的情况相比测量光的光路长度的改变速度更低。

Description

光学断层成像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种光学断层成像设备以及该光学断层成像设备的控制方法。例如，本发明涉及一种用于眼科诊疗的光学断层成像设备以及用于控制该光学断层成像设备的方法。

背景技术

近年来，用于通过使用光形成要被测量的物体的表面和/或内部的图像的光学图像测量技术正在获得关注。不同于常规的X射线计算断层成像（CT），光学图像测量技术对于人体是非侵略的。期望光学图像测量技术的应用尤其在医学领域中被开发。特别地在眼科领域中已作出显著进步。

用于光学图像测量的典型技术之中存在被称为光学相干断层成像（OCT）的方法。该方法使用干涉仪，该干涉仪使得能够进行高分辨率、高灵敏性测量。使用宽带的弱光作为照明光提供了对于被检者高度安全的优点。

使用光学干涉的基于OCT的光学断层成像设备（下文，被称为OCT设备）可获得具有高分辨率的样本的断层图像。特别地，OCT设备涉及用于形成被检者眼睛的前眼部（anterior eye）的图像的前眼部光学断层成像设备。

OCT设备可用作为测量光的低相干光照射样本，并且通过使用干涉系统或者干涉光学系统以高灵敏度测量来自样本的反向散射光。OCT设备可用测量光扫描样本以获得高分辨率断层图像。因此，被检者眼睛的前眼部的角膜区域的断层图像可被获得并用于眼科诊断。

日本专利申请特开No.2011-147612讨论了一种光学断层成像设备，其可捕获前眼部的断层图像和眼底的断层图像两者。根据成像模式是前眼部成像模式还是眼底成像模式，光学断层成像设备将其干涉光学系统中包含的参考镜移动到与该成像模式对应的位置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种光学断层成像设备，该光学断层成像设备被配置用于基于由来自被测量光照射的物体的返回光和对应于该测量光的参考光组合成的光获得物体的断层图像，该光学断层成像设备包括测量光光路长度改变单元，被配置用于改变测量光的光路长度；指令单元，被配置用于发出关于断层图像的成像范围的大小的指令；以及控制单元，被配置用于在缩窄成像范围的指令被发出的情况下，控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度，并且使得与加宽成像范围的指令被发出的情况相比测量光的光路长度的改变速度较低。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一示例性实施例的整个光学断层成像设备的示图。

图2是示出根据第一示例性实施例的测量光学系统的配置的示图。

图3是示出根据第一示例性实施例的被检者眼睛的前眼部在x方向上被扫描的状态的说明图。

图4A、4B和4C是示出根据第一示例性实施例的前眼部的成像位置中的扫描范围以及根据扫描范围获得的图像的说明图。

图5是示出根据第一示例性实施例的测量操作画面的示例的示图。

图6是示出根据第一示例性实施例的测量操作画面的另一示例的示图。

图7是示出根据第一示例性实施例的测量流程的流程图。

图8A、8B、8C、8D、8E和8F是示出根据第一示例性实施例的前眼部的断层图像的显示示例以及校正后的图像的显示示例的示图。

图9是示出根据第二至第四示例性实施例的测量操作画面的示例的示图。

具体实施方式

以改变诸如被检者眼睛的物体的断层图像的成像范围的大小的情况为例。一种可能的方法可包括通过相对于物体在光轴方向上移动设备主体来改变测量光的光路长度。通过这样的方法，操作者不能容易地知晓为了获得具有操作者预期的大小的断层图像，测量光的光路长度要改变多少。

示例性实施例的一个方面涉及通过操作者指定物体的断层图像的成像范围的大小来容易地获得具有预期大小的断层图像。示例性实施例的另一个方面涉及通过有助于操作者确定设备主体是否可能接触被检者眼睛来提高安全性。

根据本示例性实施例的光学断层成像设备可在关于断层图像的成像范围的大小的指令被发出的情况下根据该指令改变测量光的光路长度。结果，操作者可通过发出关于物体的断层图像的成像范围的大小的指令容易地获得具有预期大小的断层图像。在发出要缩窄断层图像的成像范围的指令的情况下，根据本示例性实施例的光学断层成像设备可控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度（例如，使得包含测量光的光路的光学单元更接近物体），并且使得与要加宽成像范围的指令被发出的情况相比测量光的光路长度的改变速度更低。结果，操作者可容易地确定设备主体是否可能与被检者眼睛接触。这可提高安全性。

成像范围可被缩窄以获得详尽的放大的图像。成像范围可被加宽以在宽范围上获得缩小图像。可例如通过使光头沿被检者眼睛的光轴移动更接近被检者眼睛来缩小测量光的光路长度。这缩小了光头与被检者眼睛之间的距离。

以下将参照附图描述根据第一示例性实施例的光学断层成像设备（OCT设备）。

[设备的概略配置]

将参照图1描述根据本示例性实施例的光学断层成像设备的概略配置。图1是光学断层成像设备的侧视图。光学断层成像设备200包括光头900，该光头900包括用于捕获前眼部的二维图像以及断层图像的测量光学系统。台架单元950是可通过使用未示出的马达来在示图中的x、y和z方向上移动光头900的移动单元。基部单元951包括以下要描述的分光器。作为包含测量光的光路的光学单元的示例的光头900是测量光学系统的外壳。台架单元950是相对于物体移动的光学单元移动机构的示例。

个人计算机925构造断层图像。个人计算器925还用作台架单元950的控制单元并且控制该台架单元950。硬盘926存储用于断层成像的程序。硬盘926还用作被检者信息存储单元。监视器928用作显示单元。输入单元929用于向个人计算机925发出指令。具体而言，输入单元929包括键盘和鼠标。腮托323固定被检者的下巴和前额以提示被检者固定眼睛（被检者眼睛）。外部固视灯324被用于使被检者的眼睛固视。外部固视灯324和下文要描述的内部固视灯可被切换和使用。

[测量光学系统和分光器的配置]

将参照图2描述根据本示例性实施例的测量光学系统和分光计的配置。

将描述光头900的内部。物镜101-1和101-2的位置与被检者眼睛100相对。反射镜102和二向色镜103布置在物镜101-1和101-2的光轴上。通过反射镜102和二向色镜103，来自物镜101-1和101-2的光被分至光路L1和L2中，光路L1和L2具有各自不同的波长带。光路L1是OCT光学系统的光路。光路L2预期用于前眼部观察以及用于内部固视灯。

类似上文所述，根据相应的波长带，光路L2进一步被第三二向色镜104分至去往用于前眼部观察的电荷耦合器件（CCD）105的光路和去往内部固视灯106的光路中。透镜101-3、107和108被布置在光路L2上。未示出的马达驱动透镜107以用于预期用于内部固视灯106和前眼部观察的聚焦调整。CCD105对于未示出的前眼部观察照明光的波长是灵敏的。具体而言，CCD105对于约780nm的波长是灵敏的。内部固视灯106生成可见光并且提示被检者眼睛固视。

如上所述，光路L1构成OCT光学系统。光路L1预期用于捕获被检者眼睛100的前眼部100-1的断层图像。更具体说，光路L1预期获得用于形成断层图像的干涉信号。透镜101-4、反射镜113、X扫描仪114-1、Y扫描仪114-2和透镜115（OCT聚焦透镜115）和116被布置在光路L1上。X扫描仪114-1和Y扫描仪114-2预期用光扫描被检者眼睛100的前眼部100-1。来自光源118的光从连接到光耦合器117的光纤117-2发出。未示出的马达驱动透镜115以在前眼部100-1上聚焦并调整从光纤117-2发出的光。通过这样的聚焦调整，来自前眼部100-1的光也入射到光纤117-2的端部并且形成点状图像。也被称为OCT聚焦透镜的透镜115是聚焦透镜的示例。

将描述来自光源118的光路、参考光学系统和分光器的配置。

光源118、参考镜119、分散补偿玻璃120、上述的光耦合器117、与光耦合器117成整体地连接的单模光纤117-1至117-4、透镜121和分光器180构成Michelson（迈克尔逊）干涉仪。

从光源118发出的光通过光纤117-1并且通过光耦合器117被分离成在光纤117-2侧的测量光和在光纤117-3侧的参考光。测量光通过上述的OCT光学系统的光路。要被观察的被检者眼睛100的眼底被测量光照射。测量光被视网膜反射和散射，并且通过同一光路以到达光耦合器117。

参考光通过光纤117-3、透镜121和分散（dispersion）补偿玻璃120以到达参考镜119。分散补偿玻璃120被插入以将参考光的分散调整为测量光的分散。参考光被参考镜119反射并且通过同一光路返回以到达光耦合器117。光耦合器117将测量光和参考光组合为干涉光。当测量光的光路长度和参考光的光路长度满足预定条件时发生干涉。参考镜119被支撑以可被未示出的马达和未示出的驱动机构在光轴方向上调整。测量光的光路长度根据前眼部100-1改变。参考镜119可将参考光的光路长度调整为测量光的光路长度。干涉光通过光纤117-4被引导至分光器180。

分光器180包括透镜181和183、衍射光栅182和线传感器184。从光纤117-4发出的干涉光通过透镜181被转换成大体平行的光。大体平行的光被衍射光栅182空间分散，并且被透镜183聚焦于线传感器184上。在本示例性实施例中，线传感器184是接收干涉光并且根据干涉光生成且输出输出信号的光接收元件的示例。

接下来，将描述光源118。光源118是超辐射发光二极管（SLD），其是典型的低相干光源。光源118具有855nm的中心波长以及大约100nm的波长带宽。带宽是重要参数，这是因为带宽影响得到的断层图像在光轴方向上的分辨率。尽管SLD被选作光源118，但是可发射低相干光的任何类型的光源可被使用。示例包括放大自发发射（ASE）器件。考虑到眼睛测量，近红外光具有适当的中心波长。由于中心波长影响得到的断层图像在横向方向上的分辨率，因此中心波长可尽可能短。出于这两种原因，采用855nm的中心波长。

在本示例性实施例中，使用Michelson干涉仪作为干涉仪。作为替代，可使用Mach-Zehnder干涉仪。要使用的干涉仪可根据测量光和参考光之间的光强度的差被确定。如果光强度差大，则可使用Mach-Zehnder干涉仪。如果光强度差相对小，则可使用Michelson干涉仪。

[获得断层图像的方法]

将描述通过使用光学断层成像设备获得断层图像的方法。光学断层成像设备通过控制X扫描仪114-1和Y扫描仪114-2可获得被检者眼睛100的前眼部100-1的希望区域的断层图像。

图3示出了被检者眼睛100被测量光201照射并且前眼部100-1在x方向上被扫描的状态。线传感器184从前眼部100-1的在x方向上的成像范围捕获关于预定数量的图像的信息。对于在x方向上的位置获得的线传感器184上的亮度分布执行快速傅立叶变换（FFT）。通过FFT获得的线性亮度分布被转换成用于监视显示的密度或颜色信息。这样的密度或颜色信息将被称为A扫描图像。根据从用作光接收元件的线传感器184所接收到的干涉光获得的输出信号，光学相干成像设备获得A扫描图像。多个A扫描图像被布置成将被称为B扫描图像的二维图像。在获得用于构成B扫描图像的多个A扫描图像之后，光学相干设备在y方向上移动扫描位置，并且再次在x方向上执行扫描。这样，光学相干成像设备获得多个B扫描图像。多个B扫描图像或由多个B扫描图像构成的三维断层图像被显示在监视器928上。操作者可使用显示的图像来诊断被检者眼睛100。

用于获得前眼部100-1的断层图像的视角或成像范围通常根据下文将描述的图4A中所示的x方向上的扫描范围R0被确定。扫描范围R0由X扫描仪114-1的扫描角θ和从物镜101-1到被检者眼睛100的前眼部100-1的成像距离P0确定。换句话说，为了改变成像范围的大小，扫描角θ或成像距离P0可被改变。通过改变测量光的光路长度（诸如通过在z轴方向上移动光头900），可容易地改变成像距离P0。在本示例性实施例中，通过改变光头900的测量光的光路长度来改变成像距离P0。这样的配置将被定义为测量光光路长度改变单元。除了本示例性实施例的配置之外，存在其它用于改变测量光的光路长度的配置。根据本示例性实施例的测量光光路长度改变单元被定义为覆盖这样的配置的概念。

为了通过组合测量光和参考光来获得希望的干涉，如上所述，测量光的光路长度和参考光的光路长度需要联动以满足预定条件。根据成像距离为P0处的前眼部100-1的位置中的测量光的光路长度，因此移动参考镜119以改变参考光的光路长度。

参考镜119和用于移动参考镜119的配置是根据本示例性实施例的用于改变参考光的光路长度的参考光光路长度改变单元的示例。如上所述，为了通过组合光获得干涉，参考光的光路长度需要根据测量光的光路长度被改变。例如，在本示例性实施例，个人计算机925包括用作控制单元（还被称为“光路长度联动单元”）的模块区域。该控制单元使得参考光光路长度改变单元与测量光光路长度改变单元对测量光的光路长度的改变联动地改变参考光的光路长度。

图4A、4B和4C示出用于说明当成像距离P0改变时前眼部100-1的位置的扫描范围以及在各视角中显示的对应断层图像的示图。通过改变成像距离P0并且根据该改变来移动参考镜119，光学断层成像设备可在不改变扫描角度θ的情况下改变前眼部100-1的成像范围的大小。图4B示出如下情况：成像距离P0改变为Pmax以增加被检者眼睛100和光学断层成像设备之间的距离，并且参考镜119被移动至与成像距离Pmax等同的位置。在这样的情况中，前眼部100-1可被以宽的扫描范围（视角）Rmax成像。图4C示出如下情况：成像距离P0改变为Pmin以缩小被检者眼睛100和光学断层成像设备之间的距离，并且参考镜119被移动至与成像距离Pmin等同的位置。在这样的情况中，前眼部100-1可被以放大式扫描范围Rmin成像。

[测量操作画面]

将参照图5和6描述根据本示例性实施例的测量操作画面。图5是示出根据本示例性实施例的测量操作画面1000的示例的示图。图6是示出根据本示例性实施例的测量操作画面1000的另一示例的示图。

前眼部观察画面1101显示通过CCD105获得的前眼部图像1102以便进行前眼部观察。断层图像显示画面1301预期用于检查所获得的断层图像。L和R按钮1001预期在被检者的左眼和右眼之间切换。L和R按钮1001被按下以将光头900分别移动至左眼和右眼的初始位置。当操作者操作输入单元929中包含的鼠标时，鼠标光标1002的位置移动。此光学断层成像设备被配置用于使得鼠标光标位置检测单元可根据鼠标光标1002的位置改变对齐单元。鼠标光标位置检测单元从鼠标光标1002在画面上的像素位置计算鼠标光标1002的位置。在测量操作画面1000上设定范围，并且所设定的范围与对齐驱动之间的对应关系被预先设定。如果鼠标光标1002落在设定范围的像素内，对于该设定范围定义的对齐可被执行。通过鼠标执行的对齐操作通过转动鼠标的滚轮来执行。

布置在相应图像附近的滑条（slider）1103和1203预期用于调整。滑条1103预期用于指定到被检者眼睛100的成像距离P0。当滑条1103移动时，前眼部观察画面1101中的字符1003的大小以联动方式改变。字符1003的大小还与前眼部100-1的成像范围（视角）的大小的改变联动，由此用于前眼部观察的透镜107被移动至预定位置。透镜107是根据本示例性实施例的包括用于执行在前眼部100-1上的聚焦的聚焦透镜的前眼部观察单元的示例。滑条1103的上限对应于上述前眼部100-1的成像范围Rmax。滑条1103的下限对应于前眼部100-1的成像范围Rmin。滑条1203预期用于执行OCT聚焦调整。OCT聚焦调整是用于在由图2所示的箭头指示的方向上移动透镜115以便相对于前眼部100-1进行聚焦调整的调整。滑条1103和1203也配置用于与通过使用鼠标在相应图像中执行的对齐操作联动地移动。更具体而言，个人计算机925的控制单元（还被称为“聚焦联动单元”）使得OCT聚焦透镜115与通过测量光光路长度改变单元对测量光的光路长度进行的改变联动地、与通过滑条1203进行的OCT聚焦调整独立地或者联动地在前眼部100-1上执行聚焦。前眼部观察单元在前眼部100-1上的聚焦操作需要根据伴随有成像距离P0改变的测量光的光路长度的改变被执行。在本示例性实施例中，前述控制单元（还被称为“前眼部聚焦联动单元”）使得前眼部观察单元与测量光光路长度改变单元进行的测量光的光路长度的改变联动地执行在前眼部100-1上的聚焦。

图6示出图5中所示的滑条1103被成像范围选择按钮1004替换的测量操作画面1000。设定包括标准（R0=6mm×6mm），最大（Rmax=9mm×9mm）以及最小（Rmin=3mm×3mm）。如果操作者选择成像范围选择按钮1004中的任一个，则光学断层成像设备可相应地改变断层图像的成像范围的大小。即使操作者在没有获得前眼部图像1102的情况下进行这样的选择，光学断层成像设备仍可改变成像范围的大小。

[用于获得前眼部的断层图像的流程]

将参照图7描述根据本示例性实施例的使用OCT设备获得前眼部100-1的断层图像的流程。图7是示出根据本示例性实施例的测量流程的流程图。该流程图示出操作者和个人计算机925的操作。

在步骤S101中，个人计算机925开始本测量流程。在步骤S102，光学断层成像设备根据来自个人计算机925的指令获得前眼部图像1102。被检者眼睛100被未示出的前眼部照射光照射。反射光通过物镜101-1和101-2以及上述的光路L2并且在CCD105上形成图像。在CCD105上形成的前眼部图像1102被未示出的CCD控制单元读取、放大（amplify）、经受模数（A/D）转换，并且被输入计算单元。输入计算单元的前眼部图像1102被取入到个人计算机925中。

在步骤S103中，操作者通过使用输入单元929向滑条1103发出指令以改变将成像范围的大小改变为所希望的大小，该输入单元929向个人计算机925发出指令。滑条1103的滑块（bar）在画面上移动。根据操作者的指令，用作控制单元的示例的个人计算机925使光头900在光轴方向上移动至对应于改变的大小的距离。在步骤S104中，用作控制单元的示例的个人计算机925执行控制以根据光头900的移动将参考镜119移动至对应于测量光的光路长度改变为的距离的位置。结果，相干门（coherence gate）被调整以使得前眼部断层图像被定位在成像框内。个人计算机925可使透镜107连同参考镜119一起移动。当个人计算机925根据指令以联动方式移动光头900和参考镜119以改变成像范围的大小时，个人计算机925也可以联动方式移动OCT聚焦透镜115以改变聚焦位置。作为以联动方式移动参考镜119的替代，个人计算机925可以联动方式移动OCT聚焦透镜115。在这样的情况中，下文要描述的步骤S106可被省略。个人计算机925可同时移动这些部件。个人计算机925可在存在时间差的情况下移动这些部件。

在步骤S105中，用作控制单元的示例的个人计算机925根据来自操作者的指令相对于前眼部100-1移动光头900，由此执行光头900相对于前眼部100-1的对齐。对齐可通过相对于光头900移动被检者脸部支撑部来执行。除了操作者的手动操作之外，光头900可自动移动。具体而言，个人计算机925通过CCD105捕获的前眼部图像1102的图像处理检测被检者眼睛100的瞳孔位置。基于所检测到的瞳孔位置，个人计算机925可找到光学断层成像设备与被检者眼睛100之间的对齐位置关系。个人计算机925可通过使用未示出的XYZ支架驱动光头900，使得检测到的被检者眼睛100的瞳孔位置达到理想位置。个人计算机925可在捕获断层图像的同时跟踪前眼部100-1。在这样的情况中，操作者可在方便性提高的情况下继续监视被检者眼睛100的前眼部100-1。

在步骤S106中，操作者通过使用输入单元929向滑条1203发出指令以改变前眼部断层图像的聚焦位置。滑条1203的滑块在画面上移动。根据操作者的指令，用作控制单元的示例的个人计算机925执行控制以移动OCT聚焦透镜115。这样，OCT聚焦可被调整。在步骤S107中，操作者通过使用输入单元929按下捕获按钮1005。根据操作者的指令，用作控制单元的示例的个人计算机925执行控制以获得前眼部100-1的断层图像。在步骤S108中，用作显示控制单元的示例的个人计算机925使得监视器928显示前眼部100-1的断层图像。在步骤S108中，个人计算机925可校正前眼部100-1的断层图像，并且使得监视器928显示校正后的断层图像。在步骤S109中，个人计算机925结束本测量流程。

应指出，例如与在相同大小的画面中在标准成像距离P0处获得的断层图像相比，步骤S107中获得的断层图像可包括更宽的或更窄的区域范围。如下文将描述的，校正是用于放大或缩小显示范围（视角）以使得这样捕获的图像中包含的区域被以与在成像距离P0处获得的区域的大小相同的大小显示的操作。上述操作由个人计算机925的模块区域执行，该模块区域用作用于校正和改变图像的显示模式的图像校正单元。包含在控制单元中的用作显示控制单元的模块区域显示用以发出用于改变显示单元上的成像范围的指令的光标或显示图案。

如果成像距离P0大于标准成像距离，则在断层深度没有改变的情况下，前眼部100-1的断层图像仅在横向方向上变窄。如果成像距离P0小于标准成像距离，则在断层深度没有改变的情况下，断层图像仅在横向方向上变宽。图8A、8B、8C、8D、8E和8F示出前眼部100-1的断层图像的显示图像被校正的示例。图8A示出在横向视场x0对应于成像距离P0的情况下的前眼部100-1的断层图像。如果成像距离P0增加至Pmax，则如图8C中所示，横向视场x0缩小至xm。如图8D所示，横向视场xm可被容易地转换成视场x0，并且被使用已知的图像处理方法显示。如图8F所示，对应于成像距离Pmin的断层图像可被类似地处理和显示。可基于图8D和8F所示的断层图像执行各种测量。各种测量可通过使用乘以成像距离P和横向视场X的相应比率的图8C和8E中所示的原始图像执行。

如上所述，根据本示例性实施例的光学断层成像设备可提供如下这样的设备，即通过该设备，操作者可指定各种成像范围并捕获图像。换句话说，具有各种视场和高分辨率的光学断层成像设备可在保持光学系统的性能的情况下被提供。由于被检者眼睛100和光学断层成像设备之间的操作距离可被改变，因此，通过根据被检者的条件以增大的操作距离捕获图像，可减轻被检者的负担。

[当缩小测量光的光路长度时缩小光路长度的改变速度]

将参照图9描述根据第二示例性实施例的光学断层成像设备（OCT设备）。在第一示例性实施例中，光头900可接近于被检者眼睛100以缩小成像距离P0，由此缩小测量光的光路长度。由于光头900接近被检者的眼睛100，因此光头900和被检者眼睛100之间接触的可能性增大。在本示例性实施例中，如果发出缩窄断层图像的成像范围（获得放大的图像）的指令，则用作控制单元的示例的个人计算机925控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度，并且使得测量光的光路长度的改变速度低于在加宽成像范围（获得广角图像）的指令被发出的情况下的改变速度。例如，为了降低光头900和被检者眼睛100之间接触的可能性，个人计算机925使得在光头900接近被检者眼睛100时光头900的移动速度低于在光头900移动远离被检者眼睛100时的光头900的移动速度。

具体而言，假定用于向个人计算机925发出指令的输入单元929（作为指令单元的示例并且还可被称为操作单元）发出缩窄断层图像的成像范围的指令。在这样的情况中，用作控制单元的示例的个人计算机925控制测量光光路长度改变单元以使得测量光的光路长度的改变速度低于在发出加宽成像范围的指令的情况下的改变速度，并且缩小测量光的光路长度。结果，在光头900正移动时，操作者可容易地确定光头900是否可能与被检者眼睛100接触。因此，可提高安全性。

如图9中所示，取消按钮913可在滑条1103附近显示，使得如果操作者确定光头900和被检者眼睛100可能接触，则操作者可取消光头900的移动。由于取消按钮913位于用于发出缩小滑条1103的指令的位置附近，则操作者可立即取消光头900的移动。取消按钮913可以是用于返回至预定成像距离P的按钮。如果光头900过于接近被检者眼睛100，则通过将光头900移动至预定位置，可避免接触，在该预定位置光头900将不与被检者眼睛100接触。

作为替代，在缩小测量光的光路长度之前，光学断层成像设备可在测量光的光路长度大的位置，即光学断层成像设备远离被检者眼睛100的位置处，一次获得被检者眼睛100的宽范围断层图像。然后，操作者可指定窄的详细的成像范围以移动光学断层成像设备更接近被检者眼睛100。具体而言，在图7的步骤S102中，个人计算机925将成像距离P0设定为大于标准成像距离P0的距离，即距被检者眼睛100更远的位置。光学断层成像设备可在更远离被检者眼睛100的位置处捕获图像，以获得前眼部100-1的广角图像作为前眼部图像1102。结果，操作者可检查前眼部100-1的宽范围。在步骤S103中，操作者指定成像范围。这样，可在更少的步骤中将详细的范围成像。

[预先显示最大成像范围和最小成像范围]

将参照图9描述根据第三示例性实施例的光学断层成像设备（OCT设备）。在第一示例性实施例中，滑条1103用于指定距被检者眼睛100的成像距离。前眼部观察画面1101中的字符1003被配置为与滑条1103的移动联动地改变大小。换句话说，操作者可从滑条1103的位置和/或字符1003的大小识别成像距离P。此时，成像范围具有预定设定，例如标准（R0=6mm×6mm），最大（Rmax=9mm×9mm）以及最小（Rmin=3mm×3mm）。

在本示例性实施例中，这样的预定成像范围与滑条1003在同一测量操作画面1000上显示，例如对应于放大限度范围（enlargement limitrange）909的位置906和对应于缩小限度范围（reduction limit range）908的位置907。操作者因此可被告知成像范围的大小的限度。大小的限度也可与字符1003在同一前眼部观察画面1101上显示，类似于缩小限度范围908和放大限度范围909。缩小限度范围908是对应于最大成像距离Pmax的成像范围。最大成像距离Pmax基于OCT聚焦透镜115和参考镜119的驱动限度被确定。放大限度范围909是对应于最小成像距离Pmin的成像范围。最小成像距离Pmin基于OCT聚焦透镜115和参考镜119的驱动限度以及从光头900与被检者眼睛100接触的角度看可确保被检者眼睛100的安全的距离被确定。缩小限度范围908和放大限度范围909是指示成像范围的限度范围的显示图案的示例。

缩小限度范围908和放大限度范围909可被使用与滑条1103和字符1003不同的线类型和/或颜色显示。这样的显示可改善操作者的可见性。如上所述，放大限度范围909示出光头900变得最接近被检体眼睛100的状态。从光头900和被检者眼睛100接触的角度看，放大限度范围909可被以红色显示和/或以粗线显示，它们具有比缩小限度范围908更高的可见性。由于放大和缩小的限度被显示在画面上，因此操作者可预先识别可成像范围。假定在用于发出改变成像范围的大小的指令的显示图案（例如，滑条1103）上成像范围的限度的范围之外，操作者发出用于改变成像范围的大小的指令。在此情况中，用作控制单元的示例的个人计算机925可使得显示单元显示指示报警的显示图案。在成像范围的限度的范围之外的示例包括在对应于放大限度范围909的滑条1103的位置906之上以及在对应于缩小限度范围908的滑条1103的位置907之下。指示报警的显示图案的示例包括指示成像范围的大小不能被改变的消息。

[在开始移动之前显示预览图像以进行确定]

将参照图9描述根据第四示例性实施例的光学断层成像设备（OCT设备）。在第一示例性实施例中，操作者在测量操作画面1000上通过使用滑条1103或成像范围选择按钮1004来确定成像范围。在本示例性实施例中，在图7的步骤S103中，操作者指定成像范围。个人计算机925然后显示预览画面910使得操作者可检查预览图像911和912。图9中所示的预览图像911和912分别是放大预览图像和缩小预览图像。在没有改变成像距离P的情况下，通过基于已经获得的前眼部观察图像1102修整图像数据和/或执行用于改变显示倍率的处理，个人计算机925生成预览图像911和912。预览图像911和912的图像质量低于假定要获得的图像的图像质量。在缩小的预览图像912之外的区域还没有获得。外部区域可被以黑色显示。原始的前眼部观察图像1102可以被模糊并且在外部区域中被显示。

如果操作者检查预览画面910并且确定成像范围中的任一个是所希望的，则操作者通过使用对应的确定按钮905确定要实际放大或缩小成像范围。在确定之后，控制单元移动光头900以改变成像距离P。根据本示例性实施例，由于成像范围的错误指定导致的延迟可被避免。

本发明不限于前述示例性实施例，并且可在不背离前述示例性实施例的要旨的情况下作出各种改变和修改。例如，尽管前述示例性实施例已经应对要被测量的物体是眼睛的情况，示例性实施例还可应用于要被测量的物体是眼睛以外的其它物体的情况。示例包括皮肤和器官。在这样的情况中，本发明的示例性实施例可被配置为眼科设备之外的其它医疗设备，诸如内窥镜。上文所述的被检者眼睛因此可被看作物体。

本发明的实施例还可由读出和执行被记录在存储介质（例如，非暂态计算机可读存储介质）计算机可执行指令以执行本发明的上述实施例中的一个或更多个的功能的系统或设备的计算机来实现，以及由系统或设备的计算机通过例如读出和执行来自存储介质的计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多个的功能来实现。计算机可包括中央处理单元（CPU）、微处理单元（MPU）或其它电路中的一个或多个，并且可包括分离的计算机或分离的计算机处理器的网络。计算机可执行指令可被例如从网络或存储介质提供给计算机。存储介质可包括例如硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、分布式计算系统的存储器、光盘（诸如紧致盘（CD）、数字通用盘（DVD）或蓝光盘（BD）^TM）、闪存器件、存储卡等中的一个或多个。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (19)

1.一种光学断层成像设备，所述光学断层成像设备被配置用于基于来自被测量光照射的物体的返回光和对应于测量光的参考光组合成的光获得物体的断层图像，所述光学断层成像设备包括：

测量光光路长度改变单元，被配置用于改变测量光的光路长度；

指令单元，被配置用于发出关于断层图像的成像范围的大小的指令；以及

控制单元，被配置用于在用于缩窄成像范围的指令被发出的情况下控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度，并且使得与用于加宽成像范围的指令被发出的情况相比测量光的光路长度的改变速度更低。

2.根据权利要求1所述的光学断层成像设备，其中，测量光光路长度改变单元包括光学单元移动机构，被配置用于相对于物体移动包括测量光的光路的光学单元，并且

其中，控制单元被配置用于在用于缩窄成像单元的指令被发出的情况下，控制光学单元移动机构以使得光学单元更接近物体，并且使得与用于加宽成像范围的指令被发出的情况相比光学单元的移动速度更低。

3.根据权利要求1所述的光学断层成像设备，进一步包含显示控制单元，被配置用于使得显示单元显示指示成像范围的限度的范围的显示图案。

4.根据权利要求3所述的光学断层成像设备，其中，物体是被检者眼睛，

其中，显示控制单元被配置用于使得显示单元显示叠加在被检体眼睛的前眼部的图像上的、指示成像范围的放大限度范围的显示图案和指示成像范围的缩小限度范围的显示图案，并且，

其中，指示放大限度范围的显示图案是与指示缩小限度范围的显示图案相比具有更高的可见性的显示图案。

5.根据权利要求3所述的光学断层成像设备，其中，显示控制单元被配置用于使得显示单元显示用于发出关于断层图像的成像范围的大小的改变的指令的显示图案，并且

其中，指令单元被配置用于根据操作单元的操作发出关于所述改变的指令。

6.根据权利要求5所述的光学断层成像设备，其中，操作单元包括鼠标。

7.根据权利要求5所述的光学断层成像设备，其中，显示控制单元被配置用于在用于发出关于所述改变的指令的显示图案上成像范围的限度的范围之外发出关于所述改变的指令的情况下，使得显示单元显示指示报警的显示图案。

8.根据权利要求1所述的光学断层成像设备，进一步包含参考光光路长度改变单元，被配置用于改变参考光的光路长度，

其中，控制单元被配置用于根据指令单元的指令以联动方式控制测量光光路长度改变单元和参考光光路长度改变单元。

9.根据权利要求1所述的光学断层成像设备，进一步包含移动单元，被配置用于沿光路移动聚焦透镜，所述聚焦透镜将测量光聚集在物体上，

其中，控制单元被配置用于根据指令单元的指令以联动方式控制测量光光路长度改变单元和移动单元。

10.根据权利要求1所述的光学断层成像设备，其中，所述物体是被检者眼睛。

11.一种光学断层成像设备的控制方法，所述光学断层成像设备被配置用于基于来自被测量光照射的物体的返回光和对应于测量光的参考光组合成的光获得物体的断层图像，所述方法包括：

发出关于断层图像的成像范围的大小的指令；

在用于缩窄成像范围的指令被发出的情况下控制测量光光路长度改变单元以缩小测量光的光路长度，并且使得与用于加宽成像范围的指令被发出的情况相比测量光的光路长度的改变速度更低，所述测量光光路长度改变单元被配置用于改变测量光的光路长度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，测量光光路长度改变单元包括光学单元移动机构，被配置用于相对于物体移动包括测量光的光路的光学单元，并且

其中，所述方法进一步包括在用于缩窄成像范围的指令被发出的情况下，控制光学单元移动机构以使得光学单元更接近物体，并且使得与用于加宽成像范围的指令被发出的情况相比光学单元的移动速度更低。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包含使得显示单元显示指示成像范围的限度的范围的显示图案。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，物体是被检者眼睛，

其中，所述方法进一步包括使得显示单元显示叠加在被检体眼睛的前眼部的图像上的、指示成像范围的放大限度范围的显示图案和指示成像范围的缩小限度范围的显示图案，并且，

其中，指示放大限度范围的显示图案是与指示缩小限度范围的显示图案相比具有更高的可见性的显示图案。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：

使得显示单元显示用于发出关于断层图像的成像范围的大小的改变的指令的显示图案，并且

根据操作单元的操作发出关于所述改变的指令。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，操作单元包括鼠标。

17.根据权利要求15所述的方法，进一步包括在用于发出关于所述改变的指令的显示图案上成像范围的限度的范围之外发出关于所述改变的指令的情况下，使得显示单元显示指示报警的显示图案。

18.根据权利要求11所述的方法，进一步包含根据所述指令以联动方式控制测量光光路长度改变单元和参考光光路长度改变单元，参考光光路长度改变单元被配置用于改变参考光的光路长度。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述物体是被检者眼睛。