CN107106003B - 眼底成像装置 - Google Patents

Abstract

在眼底扫描装置中若使用第一椭圆镜和第二椭圆镜这两个较大的球面镜，则装置整体变得大型化。本发明的第一方案中，提供一种用光束光扫描被检者的视网膜的眼底成像装置，包括：反射镜，通过第1焦点入射的光束光以通过第2焦点的方式加以反射；二维扫描部，以与所述反射镜的所述第1焦点的位置一致的方式配置，所述二维扫描部为了将入射的光束光向二维方向扫描而反射该入射的光束光；修正部，其修正光束光对所述视网膜的照度不均，所述光束光对所述视网膜的照度不均是由于通过所述二维扫描部的扫描而从所述第1焦点射出的光束光的角度变化与在所述反射镜被反射而入射于所述第2焦点的光束光的角度变化之间的比率不均一而产生的。

Description

眼底成像装置

技术领域

本发明涉及眼底成像装置。

背景技术

在扫描被检者的视网膜的眼底扫描装置中有如下技术：在使激光束通过多面镜沿垂直方向进行扫描的同时入射于第一椭圆镜，并使来自该第一椭圆镜的反射光通过振动平面镜沿水平方向进行扫描的同时入射于第二椭圆镜，使来自该第二椭圆镜的反射光入射于被检者的瞳孔(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特表2009－543585号公报。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述的眼底扫描装置中，由于使用第一椭圆镜和第二椭圆镜这两个较大的球面镜，因此存在装置整体变得大型化这一课题。

用于解决课题的技术手段

在本发明的第一方案中，用光束光扫描被检者的视网膜，所述眼底成像装置包括：反射镜，将通过第1焦点入射的光束光以通过第2焦点的方式加以反射；二维扫描部，以与所述反射镜的所述第1焦点的位置一致的方式配置，所述二维扫描部为了将入射的光束光向二维方向扫描而反射该入射的光束光；修正部，其修正光束光对所述视网膜的照度不均，所述光束光对所述视网膜的照度不均是由于通过所述二维扫描部的扫描而从所述第1焦点射出的光束光的角度变化与在所述反射镜被反射而入射于所述第2焦点的光束光的角度变化之间的比率不均一而产生的。

需要说明的是，上述的发明概要并非列举本发明的全部特征。此外，这些特征组的子组合也可构成本发明。

附图说明

图1表示眼底成像装置100的概略图。

图2是表示二维扫描部130的一例的概略图。

图3表示另一眼底成像装置170的概略图。

图4表示又一眼底成像装置180的概略图。

具体实施方式

以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但以下的实施方式不限定权利要求书的技术方案。此外，实施方式中说明的特征组合也并非全部是发明的解决手段所必须的。

图1表示眼底成像装置100的概略图。在图中所示的方向设定xyz方向，这些都是为了用于说明而设定的，也可以将任一个设定为铅直方向、水平方向。

眼底成像装置100包括：光源110、半透半反镜158、二维扫描部130、反射镜120、检测器152、控制部154及图像处理部156。

光源110射出照射于被检者的眼10的光束光102。光束光102的波长可以根据成像的对象而选择，例如为红外区域、可见光区域等。图1所示的例子中，示出1个光源110，但可以使用射出不同波长的多个光源。在使用多个光源的情况下，来自各个光源的光束光被光束组合器整合为同一光路。此外，若使用激光作为光束光，则直进性良好，因此更有选。

半透半反镜158将入射于该半透半反镜158的光束光102以预先设计的比例透射和反射。半透半反镜158使来自光源110的光束光102透射，并反射从眼10返回来的光束光102而将其导向检测器152。

反射镜120具有第1焦点122和第2焦点124。反射镜120使通过第1焦点122入射的光束光102以通过第2焦点124的方式反射。反射镜120的一例为如下的椭圆反射镜，使将这些第1焦点122和第2焦点124作为长轴的椭圆绕该长轴旋转而成旋转椭圆体，将该旋转椭圆体的一部分作为反射面。

二维扫描部130配置成与反射镜120的第1焦点122一致。二维扫描部130与反射镜的第1焦点122的位置关系，包括如图1所示的、各自的位置实际上一致的情况，还包括在设计上相同但由于组装误差等而不可避免地错位的情况等。并且，理想上分别一致是适当的，但二者的位置关系允许在规定范围内的一致。该范围是指，在被检者的眼10的虹膜位置处光束光的角度被2维扫描时，该扫描光束光进入眼的瞳孔内的范围，是只要不对眼底成像造成影响的范围。

并且，在利用该装置进行被检眼的眼底成像时，重要的是使被检者的眼10的瞳孔位置与反射镜120的第2焦点124一致。对于眼10的微妙的位置变化，通过移动反射镜120以外的部件，能够使实质上的光束光的角度扫描的中心位置追随于眼10的瞳孔位置。尤其是，能够使从光源110到二维扫描部130一体地移动，来追随于被检眼的位置变化，这是有效的。

图2是表示二维扫描部130的一例的概略图。二维扫描部130包括：本体131；框体133，其通过连结部132以相对于本体131可绕z轴自由转动的方式支承于本体131；反射镜135，其反射光束光102，通过连结部134以相对于框体133可绕x轴自由转动的方式支承于框体133。二维扫描部130是所谓的平衡架(gimbal)结构，例如由MEMS构成，通过控制部154而被例如静电驱动。

在上述构成中，被检者的瞳孔12相对于反射镜120的第2焦点124位于预先设定的范围内。“预先设定的范围”与上述二维扫描部130和反射镜的第1焦点122的位置关系相同。控制部154使光束光102从光源110射出、并控制二维扫描部130的转动量而使反射镜135绕z轴及x轴转动，由此使来自光源110的光束光102在z方向和x方向扫描。

来自二维扫描部130的光束光102在反射镜120反射，通过瞳孔12到达被检眼12的未图示的视网膜。在视网膜反射的光束光102沿着上述光路相反地到达半透半反镜158。由检测器152检测在半透半反镜158被反射的光束光102。图像处理部156基于由控制部154控制的二维扫描部130的转动量和由检测器152检测到的光量，二维地再构成视网膜的图像，并输出到监视器等。

在此，考虑通过二维扫描部130而从第1焦点122射出的光束光102的角度变化、与在反射镜120反射而入射到第2焦点124的光束光102的角度变化的关系。例如，如图1所示，考虑二维扫描部130使光束光从某一角度绕x轴变化了角度θ₁₁来进行扫描的情况，和使光束光进一步绕x轴变化了相同角度θ₁₂(即θ₁₁＝θ₁₂)来进行扫描的情况。

在上述扫描中，反射镜120的反射部位伴随扫描而变化。反射镜120的该部位的曲率各自不同，因此对于相同的角度变化θ₁₁，θ₁₂，反射光朝向第2焦点124的各自的角度变化θ₂₁，θ₂₂通常不同(即θ₂₁≠θ₂₂)。该角度可以分别通过几何学的方法计算，在图1的例子中为θ₂₁＜θ₂₂。

换言之，从第1焦点122射出的光束光102的角度变化、与同角度变化对应地在反射镜120被反射而入射于第2焦点124的光束光102的角度变化之间的比率不均一(θ₁₁/θ₁₂≠θ₂₁/θ₂₂)。

因此，若二维扫描部130以等速来扫描上述角度变化θ₁₁，θ₁₂，则通过第2焦点124扫描眼10的视网膜的速度不同。在上述的例子中，若θ₁₁＝θ₁₂时为θ₂₁＜θ₂₂，则与其对应的视网膜上的扫描速度为v1＜v2。在此，若使在该扫描中来自光源110的光束光102的强度恒定，则在视网膜上扫描的速度越快，则照射于该视网膜的光束光102的时间积分值越小。在上述的例子中若扫描的速度为v1＜v2，则在各自的视网膜上的扫描区域中的照度为I1＞I2。即，这成为对视网膜的照射不均。

因此，在本实施方式中，修正该照射不均。在此，要修正照射不均，考虑有实际调整光束光102的强度的方法、和在检测器152进行检测后修正检测结果这两种方法。在该实施方式中，控制部154在检测器152进行检测后修正检测结果。从该观点考虑，控制部154兼作为修正部。

控制部154基于二维扫描部130的扫描角度及扫描定时中的至少一者，对由检测器152检测到的光束光102的强度的检测结果进行修正。如上所述，若得知反射镜120的离心率等几何学参数和二维扫描部130的扫描角度及扫描定时中的至少一者，则可算出扫描中的照度不均。因此，控制部154以补偿该照度不均的方式修正检测结果，并交接到图像处理部156。例如，在上述的例子中，若得知对于扫描的角度变化θ₁₁，θ₁₂而言照度为I1＞I2，则以如下方式进行修正，即，对角度变化θ₁₂的检测结果乘以大于1的修正量α，成为I1＝αI2。

在该情况下，控制部154既可以每次根据扫描角度及扫描定时算出修正量，也可以将基于反射镜120的几何学参数算出的扫描角度及扫描定时中的至少一者、和照度不均的修正量赋予关联而制成表格等，将该表格等预先存储于控制部154的存储器等。在该情况下，控制部154的存储器作为修正量存储部发挥作用。也可以取而代之，测量如视力表这样的已知的明确性的指标，以该测量结果能够再现该已知的明确性的方式，设定与扫描角度及扫描定时中的至少一者对应的修正量。

图3表示另一眼底成像装置170的概略图。在眼底成像装置170中，对于与图1的眼底成像装置100相同的构成，标注相同的附图标记而省略说明。

眼底成像装置170除了眼底成像装置100的各构成之外，还具有强度修正光学系统172。强度修正光学系统172配置在光束光102的光路内、图3的例子中配置在二维扫描部130与反射镜120之间。

强度修正光学系统172例如是透射率二维分布的透射板。强度修正光学系统172通过针对入射的光束光102的透射率的二维分布来修正上述不均一。在上述的I1＞I2的例子中，将与强度I1对应的θ₁₁所入射的位置的透射率设定为1/α，由此成为I1/α＝I2，实现修正了上述不均一的强度分布。需要说明的是，图中为了简化而描绘出透射率成阶段性变化，但优选是透射率连续性变化。

如此，本实施方式的强度修正光学系统172是通过实际调整光束光102的强度来修正照射不均的方法的一例。根据本实施方式，能够用简单的结构来修正照度不均。需要说明的是，可以取代透射板而使用反射板，使反射率二维分布。进而，可以取代单独设置强度修正光学系统172，通过对反射镜120的反射表面实施涂敷等，利用反射镜120的反射表面的反射率的二维分布来修正上述不均一。

在这样的构成中，对于因通过二维扫描部130的扫描而从第1焦点122射出的光束光102的角度变化与在反射镜120反射而入射于第2焦点的光束光的角度变化之间的比率不均一而产生的、由于光束光102对视网膜的照度不均而导致被检者的眼所感觉到的扫描光的眼底位置的亮度差，能够对该亮度差进行修正来消除被检者的不协调感。另一方面，对于由于同样的光束光的照度不均而在对来自眼底的反射光束光进行检测的强度检测器152产生的不均一性，也能进行修正。在该情况下，由于光束光102经强度修正光学系统172朝向眼底时和从眼底反射时这两次光束光102通过，因此要维持被检眼的光束强度均一性时，需要强度修正光学系统172具有不同的修正功能。

图4表示又一眼底成像装置180的概略图。在眼底成像装置180中，对于与图1的眼底成像装置100相同的构成，标注相同的附图标记而省略说明。

眼底成像装置180除了眼底成像装置100的各构成之外，还具有强度修正光学系统182。强度修正光学系统182配置在光束光102的光路内、在图4的例子中配置在光源110与半透半反镜158之间。

强度修正光学系统182例如是透射率可变的透射型液晶。强度修正光学系统182通过来自控制部154的控制而与二维扫描部130的扫描定时及扫描量的至少一者同步地，使透射的光束光102的强度随时间变化。在上述的I1＞I2的例子中，在与强度I1对应的角度θ₁₁所入射的定时，通过来自控制部154的控制使透射率降低为1/α，成为I1/α＝I2，由此实现修正了上述不均一的强度分布。

如此，本实施方式的强度修正光学系统182为通过实际修正光束光102的强度来修正照射不均的方法的另一例。根据本实施方式，能够以简单的结构修正照度不均。需要说明的是，可以取代透射型液晶而使用反射型液晶。在该构成的情况下，由于是利用来自光源110的光束光本身的强度变化进行修正，因此也可以一并修正对于被检眼10的强度变化、从眼底反射来的反射光束光相对于强度检测器152的强度变化。

如上所述，从第1焦点122射出的光束光的角度变化与入射于第2焦点124的光束光的角度变化比率不均一。因此，若二维扫描部130以等速扫描上述角度变化θ₁₁，θ₁₂，则通过第2焦点124而扫描眼10的视网膜的速度不同。

在该情况下，若以图像处理部156等速扫描视网膜为前提，再构成视网膜的二维图像，则因上述速度差而图像产生失真(有时将该失真称为扫描失真)。在此，在眼底成像装置100、170、180中可以修正该扫描失真。

控制部154基于二维扫描部130的扫描角度及扫描定时的至少一者，修正由检测器152造成的光束光102的扫描失真。如上所述，若得知反射镜120的离心率等几何学参数、和二维扫描部130的扫描角度及扫描定时中的至少一者，则可算出扫描中的速度差。因此，在图像处理部156将检测结果做成二维图像绘图时，控制部154基于该速度差修正二维图像中的位置，由此来修正上述扫描失真。

在该情况下，控制部154可以每次根据扫描角度及扫描定时来算出修正量，也可以将基于反射镜120的几何学参数算出的扫描角度及扫描定时的至少一者与扫描失真的修正量相关联而成的表格等预先存储于控制部154的存储器等。在该情况下，控制部154的存储器作为修正量存储部发挥作用。也可以取而代之，扫描如视力表这样的已知形状或图案的指标，以使该再构成图像能够再现该已知的形状或图案的方式，设定与扫描角度及扫描定时的至少一者对应的修正量。

以上，使用实施方式说明了本发明，但本发明的保护范围不限于上述实施方式。本领域技术人员自然清楚，可以对上述实施方式加以各种变更或改良。通过权利要求书的记载可以清楚，这样的加以变更或改良的方案也包含于本发明的保护范围。

应注意，权利要求书、说明书及附图中示出的装置、系统、程序及方法中的动作、顺序、步骤及阶段等各处理的执行顺序，若无特别明示“之前”、“事先”等，则不限于将在先的处理的输出用于在后处理，可以以任意的顺序实现。关于权利要求书、说明书及附图中的动作流程，为了便于说明使用了“首先”、“接着”等进行説明，但并不意味着必须以该顺序实施。

附图标记的说明

10眼，12瞳孔，100眼底成像装置，102光束光，110光源，120反射镜，122第1焦点，124第2焦点，130二维扫描部，131本体，132连结部，133框体，134连结部，135反射镜，152检测器，154控制部，156图像处理部，158半透半反镜，170眼底成像装置，172强度修正光学系统，180眼底成像装置，182强度修正光学系统。

Claims (8)

1.一种眼底成像装置，用光束光扫描被检者的视网膜，所述眼底成像装置包括：

反射镜，将通过第1焦点入射的光束光以通过第2焦点的方式加以反射；

二维扫描部，以与所述反射镜的所述第1焦点的位置一致的方式配置，所述二维扫描部为了将入射的光束光向二维方向扫描而反射该入射的光束光；

修正部，其修正光束光对所述视网膜的照度不均，所述光束光对所述视网膜的照度不均是由于通过所述二维扫描部的扫描而从所述第1焦点射出的光束光的角度变化与在所述反射镜被反射而入射于所述第2焦点的光束光的角度变化之间的比率不均一而产生的。

2.根据权利要求1所述的眼底成像装置，其中，

包括对在所述视网膜反射的光束光进行检测的检测部，

所述修正部基于所述二维扫描部的扫描角度及扫描定时的至少一者，对由所述检测部检测到的光束光的强度的检测结果进行修正。

3.根据权利要求2所述的眼底成像装置，其中，

还包括修正值存储部，所述修正值存储部将所述二维扫描部的所述扫描角度及所述扫描定时的所述至少一者与所述照度不均的修正量赋予关联地加以存储，

所述修正部通过参照所述修正值存储部来修正所述检测结果。

4.根据权利要求2所述的眼底成像装置，其中，

还包括图像处理部，所述图像处理部基于所述二维扫描部的所述扫描角度及所述扫描定时的至少一者、及所述检测部的检测结果，再构成所述视网膜的图像，

所述修正部对基于所述不均一而在所述视网膜的图像产生的扫描失真进行修正。

5.根据权利要求1所述的眼底成像装置，其中，

所述修正部包括光学部件，所述光学部件配置于所述光束光的光路内，以修正了所述不均一的强度分布将入射的光束光射出。

6.根据权利要求5所述的眼底成像装置，其中，

所述光学部件通过所述光束光的射出相对于入射的强度的二维分布来修正所述不均一。

7.根据权利要求5所述的眼底成像装置，其中，

所述光学部件通过与所述二维扫描部的扫描角度及扫描定时的至少一者同步地使射出的强度随时间变化，由此来修正所述不均一。

8.根据权利要求5所述的眼底成像装置，其中，

还包括：

检测在所述视网膜反射的光束光的检测部；和

图像处理部，所述图像处理部基于所述二维扫描部的扫描角度及扫描定时的至少一者、及所述检测部的检测结果，再构成所述视网膜的图像，

所述修正部对基于所述不均一而在所述视网膜的图像产生的扫描失真进行修正。