CN114364303A - 眼科装置 - Google Patents

眼科装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114364303A
CN114364303A CN202080063426.5A CN202080063426A CN114364303A CN 114364303 A CN114364303 A CN 114364303A CN 202080063426 A CN202080063426 A CN 202080063426A CN 114364303 A CN114364303 A CN 114364303A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
eye
optical system
illumination
detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080063426.5A
Other languages
English (en)
Inventor
森口祥圣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Topcon Corp
Original Assignee
Topcon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Topcon Corp filed Critical Topcon Corp
Publication of CN114364303A publication Critical patent/CN114364303A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/13Ophthalmic microscopes
    • A61B3/135Slit-lamp microscopes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1025Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for confocal scanning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0008Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes provided with illuminating means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0016Operational features thereof
    • A61B3/0025Operational features thereof characterised by electronic signal processing, e.g. eye models
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

眼科装置包括照射光学系统、光扫描仪、光分割合成部以及检测部。照射光学系统包括光源,并使用来自光源的光来生成测定光。光扫描仪使测定光偏转,并将偏转的测定光引导至被检眼。光分割合成部将测定光引导至光扫描仪,并且生成由来自光源的光生成的参照光与来自被检眼的测定光的返回光的干涉光。检测器经由光分割合成部来检测返回光和干涉光。

Description

眼科装置
技术领域
本发明涉及一种眼科装置。
背景技术
近年来,使用眼科装置进行筛选检查。在这种眼科装置中,还期望应用于自检,并期望更进一步的小型化、轻量化。另一方面,为了详细观察被检眼的关注部位,获取在各种观点上描绘了关注部位的多个图像较为有效。
例如,在专利文献1、专利文献2以及专利文献3中公开了一种具有以下结构的眼科装置:使用裂隙光对被检眼进行图案照明,并用CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor:互补金属氧化物半导体)图像传感器来检测其返回光。该眼科装置通过调整照明图案以及CMOS图像传感器的受光定时,能够以简单的结构获取被检眼的图像。
特别是,在专利文献2和专利文献3中公开了以下一种眼科装置:具备光学系统,所述光学系统是将光学相干断层扫描光学系统组合至用于获取使用裂隙光进行图案照明而得到的被检眼的图像的光学系统而成。
例如,在非专利文献1中公开了使用线状的测定光执行光学相干断层扫描的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第7831106号说明书
专利文献2:美国专利第8237835号说明书
专利文献3:美国专利第10441167号说明书
非专利文献
非专利文献1:Daniel J.Fechtig et al.,“Line-field parallel swept sourceMHz OCT for structural and functional retinal imaging”,BIOMEDICAL OPTICSEXPRESS,2015年2月4日,Vol.6,No.3,p.716-735
发明内容
在以往的方法中,已知的是:在被检眼的瞳孔为小瞳孔的情况下,入射至眼内的光量减少,从而获取到的被检眼的图像(特别是中心部)变暗。因而,有导致测量信号的精度下降、画质劣化,从而难以详细地观察被检眼的情况。
另外,即使将用于获取被检眼的断层像(或测量信号)的光学系统简单组合至用于获取被检眼的正面图像(或测量信号)的光学系统,也导致装置的大型化、控制的复杂化。
本发明是鉴于这种情形而完成的,其目的在于,提供一种用于以简单的结构详细地观察被检眼的新技术。
实施方式的第一方式是一种眼科装置,包括:照射光学系统,包括光源,并使用来自所述光源的光来生成测定光;光扫描仪,使所述测定光偏转,并将偏转的所述测定光引导至被检眼;光分割合成部,将所述测定光引导至所述光扫描仪,并且生成由来自所述光源的光生成的参照光与来自所述被检眼的所述测定光的返回光的干涉光;以及检测器,经由所述光分割合成部来检测所述返回光和所述干涉光。
实施方式的第二方式是一种眼科装置,包括:照射光学系统,包括光源,并使用来自所述光源的光来生成测定光;光扫描仪,使所述测定光偏转;光分割合成部,将由所述光扫描仪偏转的所述测定光引导至被检眼,并且生成由来自所述光源的光生成的参照光与来自所述被检眼的所述测定光的返回光的干涉光;以及检测器,经由所述光分割合成部来检测所述返回光和所述干涉光。
在实施方式的第三方式中,在第一方式或第二方式中,所述照射光学系统将来自所述光源的光分割为所述测定光和所述参照光。
在实施方式的第四方式中,在第一方式或第二方式中,所述照射光学系统通过切换来自所述光源的光的光路来输出所述测定光和所述参照光。
在实施方式的第五方式中,在第一方式至第四方式中的任一方式中,所述眼科装置包括:遮光板,构成为能够针对所述测定光和所述参照光中的至少一个光路进行插卸,所述检测器在于所述至少一个光路中配置所述遮光板的状态下检测所述返回光,并且在所述遮光板从所述至少一个光路退避的状态下检测所述干涉光。
在实施方式的第六方式中,在第一方式至第五方式中的任一方式中,所述光分割合成部包括:光分割部,分割所述测定光的光路与所述返回光的光路;第一分离器,将由所述光分割部分割的所述返回光分割为第一返回光和第二返回光;以及合束器,生成所述参照光与所述第二返回光的干涉光,所述检测器检测由所述第一分离器分割的所述第一返回光与由所述合束器生成的所述干涉光。
在实施方式的第七方式中,在第六方式中,所述光分割部包括形成有光轴所通过的孔部的孔镜,所述孔部配置于与所述被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
在实施方式的第八方式中,在第六方式或第七方式中,所述检测器包括:第一检测器,检测所述第一返回光;以及第二检测器,检测所述干涉光。
在实施方式的第九方式中,在第六方式至第八方式中的任一方式中,所述光分割合成部包括:第一光路长度变更部,配置于所述第一分离器与所述合束器之间,并变更所述第二返回光的光路长度。
在实施方式的第十方式中,在第三方式至第九方式中的任一方式中,所述光分割合成部包括:第二光路长度变更部,配置于所述参照光的光路,并变更所述参照光的光路长度。
在实施方式的第十一方式中,在第一方式至第十方式中的任一方式中,所述眼科装置包括:第一图像形成部,基于由所述检测器得到的所述返回光的检测结果,形成所述被检眼的正面图像;以及第二图像形成部,基于由所述检测器得到的所述干涉光的检测结果,形成所述被检眼的断层像。
在实施方式的第十二方式中,在第一方式至第十一方式中的任一方式中,所述光源包括波长扫频光源。
在实施方式的第十三方式中,在第一方式至第十一方式中的任一方式中,所述光源包括宽频带光源,所述检测器包括对所述干涉光进行分光的分光器。
在实施方式的第十四方式中,在第一方式至第十三方式中的任一方式中,所述照射光学系统使用来自所述光源的光来生成裂隙状的测定光,所述眼科装置包括:控制部,以获取与所述测定光在所述被检眼的测量部位中的照射位置对应的所述返回光的受光结果的方式,用卷帘快门方式来控制所述检测器。
在实施方式的第十五方式中,在第十四方式中,所述照射光学系统包括:裂隙,形成有能够配置于与所述测量部位光学上大致共轭的位置的裂隙状的开口部;以及虹膜光圈,配置于所述光源与所述裂隙之间,并能够配置于与所述被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
在实施方式的第十六方式中,在第十五方式中,所述眼科装置包括:第一移动机构,使所述裂隙在所述照射光学系统的光轴方向上移动,所述控制部基于所述被检眼的屈光度来控制所述第一移动机构。
在实施方式的第十七方式中,在第十六方式中,所述眼科装置包括:第二移动机构,变更所述光源的位置和朝向中的至少一个,所述控制部根据通过所述第一移动机构移动的所述裂隙的位置来控制所述第二移动机构。
在实施方式的第十八方式中,在第十五方式至第十七方式中的任一方式中,所述照射光学系统包括:第一中继透镜系统,配置于所述光扫描仪与所述裂隙之间,所述第一中继透镜系统的后侧焦点位置为与所述虹膜光学上大致共轭的位置。
在实施方式的第十九方式中,在第十八方式中,所述光扫描仪配置于所述后侧焦点位置或其附近。
在实施方式的第二十方式中,在第十五方式至第十九方式中的任一方式中,所述眼科装置包括:第二中继透镜系统,配置于所述裂隙与所述虹膜光圈之间,在所述第二中继透镜系统的前侧焦点位置或其附近配置所述虹膜光圈。
在实施方式的第二十一方式中,在第十五方式至第二十方式中的任一方式中,在所述虹膜光圈中以在所述被检眼的角膜、晶状体前面以及晶状体后面中所述测定光的光束截面与来自所述被检眼的返回光的光束截面分离的方式形成有所述测定光所通过的一个以上的开口部。
在实施方式的第二十二方式中,在第二十一方式中,所述一个以上的开口部分别呈弓形形状,所述弓形形状的弦的方向与由通过所述裂隙的光形成的裂隙像的长边方向大致平行。
此外,可以任意地组合上述多个方式所涉及的结构。
根据本发明,能够提供一种用于以简单的结构详细地观察被检眼的新技术。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的结构例的概要图。
图2是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的控制系统的结构例的概要图。
图3是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图4是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图5是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图6是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图7是第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的说明图。
图8是第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的说明图。
图9是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图10是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图11是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图12是第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的说明图。
图13是第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的说明图。
图14是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的控制系统的结构例的图。
图15是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图16是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图17是第一实施方式所涉及的眼科装置的工作说明图。
图18是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的工作例的流程。
图19是示出第一实施方式的变形例所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图20是示出第二实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图21是示出第二实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图22是示出第三实施方式所涉及的眼科装置的结构例的概要图。
图23是示出第三实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图24是示出第三实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图25是示出第三实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图26是示出第三实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图27是示出第四实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图28是示出第五实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图29是示出第五实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图30是示出第五实施方式所涉及的眼科装置的控制系统的结构例的概要图。
图31是示出第五实施方式所涉及的眼科装置的工作例的流程图。
图32是示出第五实施方式所涉及的眼科装置的工作例的流程图。
图33是示出第六实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图34是示出第六实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图35是示出第七实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图36是示出第七实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图37是示出第八实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图38是示出第八实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的图。
图39是示出第九实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
图40是示出第十实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构例的概要图。
具体实施方式
参照附图详细说明本发明所涉及的眼科装置的实施方式的一例。此外,可以将本说明书所记载的文献的记载内容适当地引用为以下实施方式的内容。
在本说明书中,“分离器”是指以预定分割比来分割功率而将入射光分割为两束光的光学元件或光学系统、将具有相互不同的多个波长成分的入射光分割为相互不同的两个波长范围的光的光学元件或光学系统、或者将入射光以时间分割的方式分割为两束光的光学元件或光学系统。例如,以50:50的分割比来分割入射光的“分离器”实现半反射镜(分束器)的功能。例如,对入射光进行波长分割的“分离器”实现二向色分束器的功能。例如,对入射光进行时间分割的“分离器”实现回转镜(flip mirror)等的光路切换元件的功能。
此外,在本说明书中,有时,将入射光分割为两束光且可逆地合成两束入射光的光学元件或光学系统表述为“分离器”。另外,在本说明书中,有时,将合成两束入射光的光学元件或光学系统表述为“分离器”。
在本说明书中,“处理器”是指:例如,CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、GPU(Graphics Processing Unit:图形处理器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit:专用集成电路)、可编程逻辑设备(例如,SPLD(Simple ProgrammableLogic Device:简单可编程逻辑设备)、CPLD(Complex Programmable Logic Device:复杂可编程逻辑设备)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列))等电路。处理器通过读取存储于例如存储电路、存储装置的程序并执行来实现实施方式所涉及的功能。
实施方式所涉及的眼科装置使用来自光源的光来生成预定形状的测定光(照明光),并通过分离器使引导至光扫描仪的测定光偏转,一边使测定光的照射位置(照射范围)移动,一边照射被检眼的预定部位(例如,图1)。
来自被检眼的测定光的返回光借由分离器而使用检测器进行受光。返回光的受光结果与测定光的照射位置的移动定时同步而从与测定光的照射位置对应的返回光的受光位置上的受光元件读取。使用由检测器得到的测定光的返回光的受光结果,能够获取被检眼的预定部位的SLO图像(正面图像)。
另外,分离器将通过分割测定光而得到的参照光与来自被检眼的测定光的返回光进行合成(干涉),并生成合成光(干涉光)。检测器接收由分离器生成的合成光。合成光的受光结果与测定光的照射位置的移动定时同步而从与测定光的照射位置对应的返回光的受光位置上的受光元件读取。使用由检测器得到的合成光的受光结果,能够获取被检眼的预定部位的OCT图像(断层像)。
由此,能够一边共享光源、光扫描仪以及检测器,一边获取被检眼的预定部位的SLO信号(或SLO图像)和OCT信号(或OCT图像)。特别是,通过共享光源和光扫描仪,能够使SLO信号和OCT信号或SLO图像和OCT图像高精度地对准。
在一些实施方式中,通过分割来自光源的光来生成测定光和参照光。在一些实施方式中,通过切换来自光源的光的光路来生成测定光和参照光。
在一些实施方式中,通过对参照光进行遮光控制,由单个检测器获取返回光的受光结果和合成光的受光结果。由此,能够大幅简化眼科装置的结构。
在一些实施方式中,将返回光分割为第一返回光和第二返回光,检测器包括检测第一返回光的第一检测器以及检测第二返回光与参照光的合成光的第二检测器。由此,能够同时获取SLO信号和OCT信号(或SLO图像和OCT图像)。
在一些实施方式中,预定部位为前眼部或后眼部。前眼部包括角膜、虹膜、晶状体、睫状体、秦氏小带等。后眼部包括玻璃体、眼底或其附近(视网膜、脉络膜、巩膜等)等。
实施方式所涉及的眼科装置的结构并不限定于上述结构。例如,实施方式所涉及的眼科装置使预定形状的测定光偏转,并使借由分离器被引导至被检眼的测定光的照射位置(照射范围)移动的同时照射到被检眼的预定部位(例如,图22)。
来自被检眼的测定光的返回光借由分离器而使用检测器进行接收。返回光的受光结果与测定光的照射位置的移动定时同步而从与测定光的照射位置对应的返回光的受光位置上的受光元件读取。使用由检测器得到的测定光的返回光的受光结果,能够获取被检眼的预定部位的SLO图像(正面图像)。
分离器将通过分割测定光而得到的参照光与来自被检眼的测定光的返回光进行合成(干涉)并生成合成光(干涉光)。检测器接收由分离器生成的合成光。合成光的受光结果与测定光的照射位置的移动定时同步而从与测定光的照射位置对应的返回光的受光位置上的受光元件读取。使用由检测器得到的合成光的受光结果,能够获取被检眼的预定部位的OCT图像(断层像)。
实施方式所涉及的眼科装置的控制方法包括用于实现在实施方式所涉及的眼科装置中由处理器(计算机)执行的处理的一个以上的步骤。实施方式所涉及的程序使处理器执行实施方式所涉及的眼科装置的控制方法的各步骤。
以下,主要说明实施方式所涉及的眼科装置获取被检眼的眼底的图像的情况。以下,将实施方式所涉及的测定光表述为“照明光”。
<第一实施方式>
图1和图2中示出了第一实施方式所涉及的眼科装置的结构例的框图。图1是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的光学系统的结构的概要的框图。图2是示出第一实施方式所涉及的眼科装置的控制系统(处理系统)的结构的概要的框图。在图2中,对与图1相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第一实施方式所涉及的眼科装置1包括图案照明光学系统PI、分离器SP、反射镜RM、扫描光学系统SC、物镜OBJ、检测器DE以及定时控制部TC。
图案照明光学系统PI生成预定形状的照明光(照明图案、测定光)。图案照明光学系统PI包括光源以及形成有预定形状的开口的裂隙,通过用来自光源的光对裂隙进行照明来输出预定形状的照明光。图案照明光学系统PI生成可见光区域或红外区域(近红外区域)的照明光。
在一些实施方式中,图案照明光学系统PI包括具备光源的投影仪,投影仪输出预定形状的照明光。投影仪包括使用了透过型液晶面板的LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)方式的投影仪、使用了反射型液晶面板的LCOS(Liquid Crystal On Silicon:硅基液晶)方式的投影仪、使用了DMD(Digital Mirror Device:数字微镜设备)的DLP(Digital Light Processing:数字光处理)(注册商标)方式的投影仪等。
另外,图案照明光学系统PI使用来自光源的光来生成照明光和参照光(分割光)。在一些实施方式中,图案照明光学系统PI通过分割来自光源的光来生成照明光和参照光。在一些实施方式中,图案照明光学系统PI通过分割照明光来生成参照光。在一些实施方式中,图案照明光学系统PI通过切换来自光源的光的光路来输出照明光和参照光。
分离器SP将由图案照明光学系统PI生成的照明光引导至照明光路(测定光路),并且将参照光引导至参照光路。在照明光路中配置扫描光学系统SC和物镜OBJ。在参照光路中配置反射镜RM。
被引导至照明光路的照明光通过扫描光学系统SC进行偏转。扫描光学系统SC包括一轴的光扫描仪或两轴的光扫描仪。例如,在由图案照明光学系统PI生成的照明光的光束截面形状为在一维方向上延伸的形状的情况下,扫描光学系统SC包括一轴或两轴的光扫描仪,并使照明光二维偏转。例如,在由图案照明光学系统PI生成的照明光的光束截面形状为在二维方向上延伸的形状的情况下,扫描光学系统SC包括一轴的光扫描仪,并使照明光一维偏转。
通过扫描光学系统SC偏转的照明光由物镜OBJ折射,并穿过被检眼E的瞳孔而入射至眼内,并照射到被检眼E的眼底Ef。照射到眼底Ef的照明光的返回光通过物镜OBJ以及扫描光学系统SC,并入射至分离器SP。
被引导至参照光路的参照光由反射镜RM反射,并返回至分离器SP。反射镜RM能够沿着参照光的光路移动。通过使反射镜RM沿着参照光的光路移动,能够变更参照光的光路长度。在一些实施方式中,构成为代替参照光的光路长度而能够变更照明光的光路长度。在一些实施方式中,构成为能够变更参照光的光路长度以及照明光的光路长度。
分离器SP生成经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光和经由参照光路的参照光的干涉光(合成光)。即,分离器SP将来自图案照明光学系统PI的照明光引导至扫描光学系统SC,并且生成参照光和来自被检眼E的照明光的返回光的干涉光。
检测器DE包括CMOS图像传感器、CCD(Charge Coupled Device:电荷耦合装置)图像传感器或时间延迟积分(Time Delayed Integration:TDI)传感器。检测器DE检测借由分离器SP经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光以及由分离器SP生成的干涉光。检测器DE接收来自定时控制部TC的控制,能够使用卷帘快门方式、全局快门方式或TDI方式来输出受光结果。
定时控制部TC控制图案照明光学系统PI、扫描光学系统SC以及检测器DE。定时控制部TC一边通过控制扫描光学系统SC使照明光在被检眼E中的照射位置移动,一边与照明光的照射位置的移动定时同步而从与照射位置对应的返回光的受光位置上的检测器DE的受光元件获取返回光或合成光的受光结果。定时控制部TC的功能由一个以上的处理器实现。
如图2所示,眼科装置1的控制系统以控制部100为中心而构成。此外,控制系统的结构的至少一部分也可以包括在眼科装置1中。
控制部100控制眼科装置1的各部。控制部100包括主控制部101以及存储部102。主控制部101包括处理器,通过按照存储于存储部102的程序来执行处理,执行眼科装置1的各部的控制处理。例如,控制部100实现图1的定时控制部TC的功能。
主控制部101控制图案照明光学系统PI、移动机构RMD、扫描光学系统SC、检测器DE、图像形成部200以及数据处理部230的各部。
图案照明光学系统PI的控制包括光源的点亮与熄灭的切换、光源的输出光的波长区域的切换、光源的光量的变更、照明光的光束截面形状的控制等。
移动机构RMD通过公知的机构使反射镜RM沿着参照光的光路移动。
扫描光学系统SC的控制包括照明光的偏转开始角度、偏转结束角度、偏转角度范围、偏转速度以及偏转频率中的至少一个。
检测器DE的控制包括卷帘快门控制、全局快门控制、TDI控制等。
图像形成部200基于由检测器DE得到的返回光或干涉光的检测结果来形成被检眼E的图像。被检眼E的图像包括正面图像和断层像。
图像形成部200包括SLO图像形成部210以及OCT图像形成部220。SLO图像形成部210基于由检测器DE得到的返回光的检测结果来形成被检眼E的SLO图像(正面图像)。例如,SLO图像形成部210基于返回光的检测结果和像素位置信号来形成SLO图像。例如,像素位置信号根据照明光在眼底Ef中的照射位置信息和在检测器DE中接收返回光的受光元件的位置信息来生成。例如,照射位置信息能够根据扫描光学系统SC的偏转控制信息来指定。
OCT图像形成部220基于由检测器DE得到的干涉光的检测结果来形成被检眼E的OCT图像(断层像)。例如,OCT图像形成部220按照照明光在被检眼E中的每个入射位置,对基于由检测器DE得到的干涉光的检测结果的光谱分布实施傅里叶变换等,通过对各A线上的反射强度轮廓,通过使各A线的反射强度轮廓进行图像化来形成OCT图像。
数据处理部230执行各种数据处理。作为数据处理的示例,包括对由图像形成部200形成的图像进行的数据处理。作为该处理的示例,包括图像处理、图像分析、图像评价、诊断辅助等。
另外,数据处理部230能够合成由图像形成部200形成的两个以上的SLO图像来形成SLO合成图像。SLO合成图像包括全景图像、彩色SLO图像等。同样地,数据处理部230能够根据由图像形成部200形成的两个以上的一维OCT图像来形成二维或三维OCT图像。
操作部110包括操作设备。操作设备包括各种硬件键和/或软件键。控制部100接收对操作设备的操作内容,并将与该操作内容对应的控制信号输出到各部。
显示部120包括显示设备。显示设备包括液晶显示器。操作设备的至少一部分与显示设备的至少一部分能够一体地构成。触摸面板显示器是它的一例。
照明光为实施方式所涉及的“测定光”的一例。图案照明光学系统PI为实施方式所涉及的“照射光学系统”的一例。分离器SP为实施方式所涉及的“光分割合成部”的一例。扫描光学系统SC为实施方式所涉及的“光扫描仪”的一例。SLO图像形成部210为实施方式所涉及的“第一图像形成部”的一例。OCT图像形成部220为实施方式所涉及的“第二图像形成部”的一例。
图3中示出了图1的眼科装置1的结构例的框图。在图3中,对与图1相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。图案照明光学系统PI1为图1的图案照明光学系统PI的一例。分离器SP1为图1的分离器SP的一例。检测器DE1为图1的检测器DE的一例。定时控制部TC1为定时控制部TC的一例。
分离器SP1包括孔镜PM、分离器BS、合束器BC以及反射镜Ma、Mb。
在孔镜PM上形成照明光或照明光的返回光所通过的孔部。孔镜PM从由图案照明光学系统PI1生成的照明光的光路中分离来自被检眼E的照明光的返回光的光路。形成于孔镜PM的孔部配置于与被检眼E的虹膜光学上共轭的位置。由此,使照射到被检眼E的光与来自被检眼E的返回光进行瞳孔分割。
在一些实施方式中,来自图案照明光学系统PI1的照明光通过形成于孔镜PM的孔部,照明光的返回光在孔部的周边区域中反射并被引导至分离器BS。
在一些实施方式中,来自图案照明光学系统PI1的照明光在孔部的周边区域中反射并被引导至扫描光学系统SC,照明光的返回光通过孔部被引导至分离器BS。
分离器BS将来自孔镜PM的照明光的返回光分割为第一返回光和第二返回光。分离器BS的功能通过分束器、二向色分束器或回转镜等光路切换元件来实现。
通过检测器DE1(SLO检测器DS)接收由分离器BS分割的第一返回光。检测器DE1中的SLO检测器DS可以是在公知的扫描型激光检眼镜(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)使用的检测器。由分离器BS分割的第二返回光被引导至合束器BC。
另一方面,由图案照明光学系统PI1生成的参照光也入射至分离器SP1。入射至分离器SP1的参照光由反射镜Ma反射并被引导至反射镜RM。反射镜RM在与入射光的行进方向相反方向上反射入射光。由反射镜RM反射的参照光由反射镜Mb反射并被引导至合束器BC。
合束器BC生成由分离器BS分割的第二返回光与由反射镜Mb反射的参照光的干涉光。由检测器DE1(OCT检测器DO)接收由合束器BC生成的干涉光。检测器DE1中的OCT检测器DO可以是在公知的光学相干断层扫描仪(Optical Coherence Tomography:OCT)中使用的检测器。在一些实施方式中,合束器BC的功能由光纤耦合器来实现。在一些实施方式中,合束器BC的功能由朝向OCT检测器DO的受光面使第二返回光偏转的第一反射镜以及朝向该受光面使参照光偏转的第二反射镜来实现。
定时控制部TC1对扫描光学系统SC输出控制信号Ctsc,对SLO检测器DS输出控制信号Ctdet1,对OCT检测器DO输出控制信号Ctdet2,对图案照明光学系统PI1输出控制信号Ctls。由此,与照明光在被检眼E中的照射位置的移动定时同步地,从与照明光的照射位置对应的第二返回光和干涉光的受光位置上的受光元件读取受光结果。
孔镜PM为实施方式所涉及的“光分割部”的一例。分离器BS为实施方式所涉及的“第一分离器”的一例。SLO检测器DS为实施方式所涉及的“第一检测器”的一例。OCT检测器DO为实施方式所涉及的“第二检测器”的一例。反射镜Ma、Mb和反射镜RM为实施方式所涉及的“第二光路长度变更部”的一例。
图4中示出了图1的眼科装置1的另一结构例的框图。在图4中,对与图3相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。分离器SP2为图1的分离器SP的一例。
图4中的眼科装置1的结构与图3中的眼科装置1的结构不同之处在于:反射镜RM、Ma、Mb的位置。即,在图3中,反射镜Ma、Mb配置成在图案照明光学系统PI1与合束器BC之间的参照光路中配置反射镜RM。与此相对,在图4中,反射镜Ma、Mb配置成在分离器BS与合束器BC之间的照明光路(测定光路)中配置反射镜RM。
即,在图4中,由分离器BS分割的第一返回光被引导至检测器DE1(SLO检测器DS),由分离器BS分割的第二返回光被引导至反射镜Ma。第二返回光由反射镜Ma反射并被引导至反射镜RM。由反射镜RM反射的第二返回光由反射镜Mb反射并被引导至合束器BC。
合束器BC生成来自图案照明光学系统PI1的参照光与由反射镜Mb反射的第二返回光的干涉光。由合束器BC生成的干涉光被引导至检测器DE1(OCT检测器DO)。
在图4中,反射镜Ma、Mb以及反射镜RM为实施方式所涉及的“第一光路长度变更部”的一例。
第一实施方式所涉及的眼科装置1使用波长扫频光源来生成照明光。以下,说明眼科装置1如图3所示那样配置反射镜RM的情况,但是眼科装置1也可以如图4所示那样配置反射镜RM。
图5中示出了图3的眼科装置1的结构例的框图。在图5中,对与图3相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
图案照明光学系统PI1包括波长扫频光源LSa、分束器BSa、虹膜光圈IA以及裂隙FS。
波长扫频光源LSa在预定波长范围内使射出光的波长在时间上变化。波长扫频光源LSa可以是在扫频光源OCT(Swept Source OCT)中使用的公知的波长扫频光源。
分束器BSa将来自波长扫频光源LSa的光分割为照明光与参照光。由分束器BSa分割的照明光被引导至虹膜光圈IA。由分束器BSa分割的参照光被引导至分离器SP1的反射镜Ma。在一些实施方式中,分束器BSa的功能通过使用回转镜等光路切换元件,将来自波长扫频光源LSa的光在时间上分割为照明光与参照光来实现。
虹膜光圈IA配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置。在虹膜光圈IA中,例如在从光轴偏离的位置形成有开口部。通过形成于虹膜光圈IA的开口部的照明光被引导至裂隙FS。
裂隙FS配置于与被检眼E中的测量部位光学上大致共轭的位置。裂隙FS中形成有对被检眼E的测量部位上的照射形状进行限制的开口部。通过形成于裂隙FS的开口部的照明光被引导至分离器SP1的孔镜PM。
此外,检测器DE1使用在扫频源型OCT中使用的OCT检测器DO1作为OCT检测器DO。
以下,说明第一实施方式所涉及的眼科装置1的具体结构例。
[光学系统的结构]
图6至图13中示出了第一实施方式所涉及的眼科装置的结构例。图6示出第一实施方式所涉及的眼科装置1的光学系统的结构例。图7示意性地示出从光轴O的方向观察时的图6的虹膜光圈21的结构例。图8示意性地示出照明光的光束截面形状。图9示出图6的虹膜光圈21的说明图。图10示出从侧面或上面观察时的图6的虹膜光圈21与图6的裂隙22的结构例。图11示出图6的波长扫频光源10a的说明图。图12示出图6的中继透镜系统RL1的结构例。图13示出图6的中继透镜系统RL2的结构例。在图12以及图13中示出了中继透镜系统RL1包括三个透镜的情况,但是构成中继透镜系统RL1的透镜的数量并不限定于此。另外,在图13中示出了中继透镜系统RL2包括两个透镜的情况,但是构成中继透镜系统RL2的透镜的数量并不限定于此。在图6至图13中,对相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
眼科装置1包括波长扫频光源10a、照明光学系统20、光扫描仪30、投影光学系统35、拍摄光学系统40以及摄像装置50。在图6中,拍摄光学系统40包括光扫描仪30。在一些实施方式中,光扫描仪30(以及物镜46)设置于拍摄光学系统40的外部。在一些实施方式中,照明光学系统20包括波长扫频光源10a以及投影光学系统35的至少一个。在一些实施方式中,拍摄光学系统40包括摄像装置50。
(波长扫频光源10a)
波长扫频光源10a包括包含谐振器的激光光源,并在预定波长范围内使射出光的波长在时间上变化。例如,波长扫频光源10a包括在1000nm~1100nm的波长范围内使中心波长高速变化的近红外波长可变激光器。
由分束器65将来自波长扫频光源10a的光分割为照明光与参照光。由分束器65分割的照明光被引导至照明光学系统20。由分束器65分割的参照光被引导至反射镜64。此外,分束器65也可以配置于从照明光学系统20到孔镜45之间的任意位置。
在一些实施方式中,代替分束器65而配置回转镜。回转镜每隔预定切换定时交替地切换来自波长扫频光源10a的光的光路,并将来自波长扫频光源10a的光作为照明光而引导至照明光学系统20,或者将来自波长扫频光源10a的光作为参照光而引导至反射镜64。
(照明光学系统20)
照明光学系统20使用由分束器65分割的照明光来生成裂隙状的照明光。照明光学系统20将生成的照明光引导至投影光学系统35。
照明光学系统20包括虹膜光圈21、裂隙22以及中继透镜系统RL1、RL2。中继透镜系统RL1配置于投影光学系统35的中继透镜41与裂隙22之间。中继透镜系统RL2配置于虹膜光圈21与裂隙22之间。
虹膜光圈21(具体地说,后述的开口部)可以配置于与被检眼E的虹膜(瞳孔)光学上大致共轭的位置。在虹膜光圈21中,在从光轴O分离的位置形成有一个以上的开口部。
中继透镜系统RL2包括一个以上的透镜,并将通过形成于虹膜光圈21的开口部的照明光引导至裂隙22。
裂隙22(具体地说,后述的开口部)可以配置于与被检眼E的眼底Ef光学上大致共轭的位置。例如,在裂隙22中,在与通过卷帘快门方式从后述的图像传感器51A或图像传感器51B读取的线方向(行方向)对应的方向上形成有开口部。
中继透镜系统RL1包括一个以上的透镜,并将通过形成于裂隙22的开口部的照明光引导至投影光学系统35。
如上所述,在照明光学系统20中,透过分束器65的照明光通过形成于虹膜光圈21的开口部,透过中继透镜系统RL2,通过形成于裂隙22的开口部,透过中继透镜系统RL1。透过中继透镜系统RL1的光被引导至投影光学系统35。
(投影光学系统35)
投影光学系统35将形成为裂隙状的照明光引导至被检眼E的眼底Ef。在实施方式中,投影光学系统35通过作为后述的光路耦合部件的孔镜45,借由与拍摄光学系统40的光路耦合的光路,将照明光引导至眼底Ef。
投影光学系统35包括中继透镜41、黑点板42、反射镜43以及中继透镜44。中继透镜41、44分别包括一个以上的透镜。
(黑点板42)
黑点板42配置于与物镜46的透镜表面或其附近光学上大致共轭的位置。由此,能够防止来自物镜46的透镜表面的反射光被引导至波长扫频光源10a。
在这种投影光学系统35中,形成为裂隙状的照明光透过中继透镜41,通过黑点板42,由反射镜43反射,通过中继透镜44而被引导至孔镜45。
(拍摄光学系统40)
拍摄光学系统40将由投影光学系统35引导的照明光引导至被检眼E的眼底Ef,并且将来自眼底Ef的照明光的返回光引导至摄像装置50。
在拍摄光学系统40中,来自投影光学系统35的照明光的光路与来自眼底Ef的照明光的返回光的光路耦合。通过使用孔镜45作为使这些光路耦合的光路耦合部件,能够使照明光与其返回光进行瞳孔分割。
拍摄光学系统40包括孔镜45、物镜46、聚焦透镜47、中继透镜48以及成像透镜49。中继透镜48包括一个以上的透镜。在实施方式中,拍摄光学系统40包括配置于孔镜45与物镜46之间的光扫描仪30。
孔镜45形成有配置于拍摄光学系统40的光轴的孔部。孔镜45的孔部配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置。孔镜45在孔部的周边区域中将来自投影光学系统35的照明光朝向物镜46反射。这种孔镜45作为拍摄光圈而发挥功能。
即,孔镜45构成为使照明光学系统20(投影光学系统35)的光路与配置在通过孔部的光轴的方向上的拍摄光学系统40的光路耦合,并且将在孔部的周边区域中反射的照明光引导至眼底Ef。
光扫描仪30配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置。光扫描仪30使由孔镜45反射的裂隙状的照明光(通过形成于裂隙22的开口部的裂隙状的光)偏转。具体地说,光扫描仪30一边以被检眼E的虹膜或其附近为扫描中心位置在预定偏转角度范围内变更偏转角度,一边使用于依次照明眼底Ef的预定照明范围的裂隙状的照明光偏转,并引导至物镜46。光扫描仪30能够使照明光一维或二维偏转。
在一维偏转的情况下,光扫描仪30包括以预定偏转方向为基准在预定偏转角度范围内使照明光偏转的电流扫描仪。在二维偏转的情况下,光扫描仪30包括第一电流扫描仪和第二电流扫描仪。第一电流扫描仪使照明光偏转为使照明光的照明区域在与拍摄光学系统40(照明光学系统20)的光轴正交的水平方向上移动。第二电流扫描仪使通过第一电流扫描仪偏转的照明光偏转为使照明光的照明区域在与拍摄光学系统40(照明光学系统20)的光轴正交的垂直方向上移动。作为基于光扫描仪30使照明光的照明区域移动的扫描方式,例如,包括:水平扫描、垂直扫描、十字扫描、放射扫描、圆形扫描、同心圆扫描、螺旋扫描等。
聚焦透镜47能够通过未图示的移动机构在拍摄光学系统40的光轴方向上移动。移动机构受到来自后述的控制部100的控制,使聚焦透镜47在光轴方向上移动。由此,根据被检眼E的状态,能够使通过孔镜45的孔部的照明光的返回光在摄像装置50的图像传感器51A或图像传感器51B的受光面上成像。
在这种拍摄光学系统40中,来自投影光学系统35的照明光在形成于孔镜45的孔部的周边区域中朝向光扫描仪30反射。在孔镜45的周边区域中反射的照明光被光扫描仪30偏转,由物镜46折射,穿过被检眼E的瞳孔而入射至眼内,照明被检眼E的眼底Ef。
来自眼底Ef的照明光的返回光由物镜46折射,通过光扫描仪30,通过孔镜45的孔部,透过聚焦透镜47,透过中继透镜48,由成像透镜49引导至摄像装置50。
(摄像装置50)
摄像装置50包括图像传感器51A、51B。图像传感器51A例如包括一维或二维排列的CMOS图像传感器。图像传感器51B例如包括一个以上的平衡光电二极管(Balanced PhotoDiode)。图像传感器51A、51B分别实现作为像素化的受光器的功能。图像传感器51A、51B各自的受光面(检测面、拍摄面)能够配置于与作为测量部位的眼底Ef光学上大致共轭的位置。
在拍摄光学系统40与摄像装置50之间配置分束器61和合束器62。在一些实施方式中,摄像装置50包括分束器61和合束器62中的至少一个。在一些实施方式中,拍摄光学系统40包括分束器61和合束器62中的至少一个。
由分束器61将透过成像透镜49的来自被检眼E的照明光的返回光分割为第一返回光和第二返回光。第一返回光由图像传感器51A接收。通过图像传感器51A得到的受光结果例如受到来自后述的控制部100的控制,通过卷帘快门方式来读取。第二返回光被引导至合束器62。
在一些实施方式中,代替分束器61而配置回转镜。回转镜切换返回光的光路,并将返回光作为第一返回光而引导至图像传感器51A或者将返回光作为第二返回光而引导至合束器62。
另一方面,由分束器65分割的参照光(分割光)由反射镜64引导至回射器(retroreflector)70。回射器70将入射光与入射方向平行地在入射方向的相反方向上进行反射。回射器70受到来自后述的控制部100的控制,能够沿着入射光的入射方向移动。由回射器70反射的参照光由反射镜63被引导至合束器62。
合束器62生成来自分束器61的第二返回光与来自反射镜63的参照光的干涉光。合束器62的功能由光纤耦合器来实现。在一些实施方式中,由使第二返回光偏转的第一反射镜以及使参照光偏转的第二反射镜实现合束器62。由图像传感器51B接收由合束器62生成的干涉光。通过图像传感器51B得到的受光结果例如受到来自后述的控制部100的控制,通过卷帘快门方式来读取。
在图6中,波长扫频光源10a对应于波长扫频光源LSa。波长扫频光源10a和照明光学系统20对应于图案照明光学系统PI或图案照明光学系统PI1。分束器65对应于分束器BSa。孔镜45对应于孔镜PM。分束器61对应于分离器BS。合束器62对应于合束器BC。反射镜64、63和回射器70对应于反射镜Ma、Mb、RM。图像传感器51A对应于SLO检测器DS。图像传感器51B对应于OCT检测器DO或OCT检测器DO1。光扫描仪30对应于扫描光学系统SC。
(虹膜光圈21)
在此,说明形成有对照明光在被检眼E的虹膜中的入射位置(入射形状)进行限制的开口部的虹膜光圈21。
例如,如图7所示,通过在虹膜光圈21中形成开口部而在光轴O上配置被检眼E的瞳孔中心时,能够使照明光从偏离于瞳孔中心的位置(具体地说,以瞳孔中心为中心的点对称的位置)入射至眼内。
在虹膜光圈21中以照明光在被检眼E中的路径上的反射部位中照明光的光束截面(照明光束截面)与来自被检眼E(眼底Ef)的返回光的光束截面(拍摄光束截面)分离的方式形成有一个以上的开口部。只要是在所述反射部位中照明光束截面与拍摄光束截面分离,则并不限定于形成于虹膜光圈的开口部的形状。作为反射部位,包括角膜(角膜前面、角膜后面)、晶状体前面、晶状体后面等。
例如,如图7所示,在虹膜光圈21中形成有一个以上的开口部21A、21B。开口部21A、21B形成为相对于经过光轴O的位置且在与裂隙22的长边方向对应的方向上延伸的直线线对称。
开口部21A、21B分别呈弓形(circular segment)形状。弓形为由圆形或椭圆形的下弧以及该下弧的弦围绕的区域。弓形形状的弦的方向与对应于形成在裂隙22的开口部的长边方向对应的方向大致平行。
在使用虹膜光圈21照明被检眼E的情况下,在被检眼E的瞳孔上例如形成如图8所示的光束截面。
在图8中,通过形成于虹膜光圈21的开口部21A、21B的光在瞳孔中例如以形成光束截面IR1、IR2的方式入射至眼内。光束截面IR1是例如通过开口部21A的光的光束截面。光束截面IR2是例如通过开口部21B的光的光束截面。
入射至眼内并由眼底Ef反射的返回光(拍摄光)在瞳孔上形成例如光束截面PR,并被引导至拍摄光学系统40。
此时,开口部21A、21B形成为使照明光的光束截面IR1、IR2与拍摄光的光束截面PR分离。
被检眼E的眼内的各部中的照明光束截面和拍摄光束截面如图9所示那样形成。图9示意性地示出光扫描仪30以预定偏转角度进行偏转时的足迹FP1~FP3。足迹FP1表示角膜面上的光束截面。足迹FP2表示晶状体前面(虹膜面)(或拍摄光圈面)上的光束截面。足迹FP3表示晶状体后面上的光束截面。
晶状体前面(虹膜面)(或拍摄光圈面)配置于与虹膜光圈21光学上大致共轭的位置,因此,如足迹FP2所示,形成与图9相同的照明光束截面IR12、IR22以及拍摄光束截面PR2。照明光束截面IR12、IR22的形状与形成于虹膜光圈21的开口部21A、21B的形状大致相同。拍摄光束截面PR2的形状与拍摄光圈(形成于孔镜45的开口部)的形状大致相同。在与虹膜光圈21光学上大致共轭的位置上,如足迹FP2所示那样照明光束截面与拍摄光束截面分离。
在与虹膜光圈21光学上非共轭的角膜面,照明光束截面IR11、IR21和拍摄光束截面PR1在与裂隙22的长边方向对应的方向上扩展(足迹FP1)。另一方面,与裂隙22的短边方向对应的方向上的照明光束截面IR11、IR21与拍摄光束截面PR1的相对关系不变。
同样地,在与虹膜光圈21光学上非共轭的晶状体后面,照明光束截面IR13、IR23和拍摄光束截面PR3在与裂隙22的长边方向对应的方向扩展(足迹FP3)。另一方面,与裂隙22的短边方向对应的方向上的照明光束截面IR13、IR23与拍摄光束截面PR3的相对关系不变。
在与虹膜光圈21光学上非共轭的位置上,当由光扫描仪30使照明光的偏转角度变化时,照明光束截面与拍摄光束截面的位置在与裂隙22的短边方向对应的方向上移动。即使偏转角度发生变化,也维持如足迹FP1、FP3所示那样的照明光束截面与拍摄光束截面之间的相对关系。
因而,如图9所示,形成于虹膜光圈21的开口部21A被要求形成为照明光束截面(光束截面IR1)的下端与拍摄光束截面(光束截面PR)的上端的距离(与裂隙22的短边方向对应的方向的距离)d1为预定的第一距离以上。同样地,如图8所示,形成于虹膜光圈21的开口部21B被要求为照明光束截面(光束截面IR2)的上端与拍摄光束截面(光束截面PR)的下端的距离d2为预定的第二距离以上。在此,也可以是,第一距离与第二距离相同。进一步,如图9所示,形成于虹膜光圈21的开口部21A、21B被要求形成为与裂隙22的短边方向对应的方向的距离d3为预定的第三距离以上。
即,开口部21A、21B的内径的形状并不会影响照明光束截面的形状和拍摄光束截面的形状。
如上所述,在虹膜光圈21中形成有开口部21A、21B,使得在被检眼E的角膜、晶状体前面以及晶状体后面处,照明光束截面与拍摄光束截面分离。由此,不会受到不必要的散射光的影响,能够以简单的结构获取对比度强的眼底Ef的高质量的图像。
特别是,通过将开口部21A、21B的形状设为图7中示出的形状,能够增加照明光的光量,从而能够获取更高质量的图像。
另外,如图10所示,在波长扫频光源10a(分束器65)与虹膜光圈21之间配置光学元件24。光学元件24能够配置于与虹膜光学上大致共轭的位置。光学元件24使透过分束器65的照明光偏转。光学元件24以对形成于虹膜光圈21的开口部21A(或开口部21B)与形成于裂隙22的开口部进行连结的方向的光量分布变为最大的方式使照明光偏转。作为这种光学元件的示例,包括棱镜、微透镜阵列或菲涅尔透镜等。在图10中,在形成于虹膜光圈21的每个开口部设置有光学元件24,但是也可以构成为使用一个元件使通过形成于虹膜光圈21的开口部21A、21B的光偏转。
另外,通过变更波长扫频光源10a与形成于虹膜光圈21的开口部之间的相对位置,能够变更通过形成于虹膜光圈21的开口部的光的光量分布。
(裂隙22)
接着,说明形成有对被检眼E的眼底Ef中的照明光的照射图案进行限制的开口部的裂隙22。
裂隙22能够通过移动机构(后述的移动机构22D)在照明光学系统20的光轴方向上移动。移动机构受到来自后述的控制部100的控制,使裂隙22在光轴方向上移动。例如,控制部100根据被检眼E的状态来控制移动机构。由此,能够根据被检眼E的状态(具体地说,屈光度、眼底Ef的形状)来使裂隙22的位置移动。
在一些实施方式中,裂隙22构成为能够根据被检眼E的状态来变更开口部的位置和形状中的至少一个而不会在光轴方向上移动。这种裂隙22的功能例如使用液晶快门来实现。
(中继透镜系统RL1)
在图6中,遵循巴达尔(Badal)原理来构成光学系统。具体地说,中继透镜系统RL1、中继透镜41、44以及物镜46构成巴达尔光学系统。由此,不管被检眼E的屈光度,均能够使眼底Ef中的裂隙像的大小恒定。
如图12所示,中继透镜系统RL1的后侧焦点位置F1配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置。
即,如上所述,配置于与被检眼E的虹膜大致共轭的位置的光扫描仪30被配置于中继透镜系统RL1的后侧焦点位置F1或其附近。因而,即使在根据被检眼E的屈光力来使裂隙22在光轴方向上移动的情况下,不管被检眼E的屈光度,投影至眼底Ef的裂隙像(由通过形成于裂隙22的开口部的光形成的像)的大小也不变。这意味着,即使裂隙22在光轴方向上移动,裂隙像在眼底Ef上的投影倍率也不变。
如上所述,根据第一实施方式,通过在中继透镜系统RL1的后侧焦点位置F1(或其附近)配置光扫描仪30,由中继透镜系统RL1、中继透镜41、42以及物镜46构成巴达尔光学系统。
由此,不管被检眼E的屈光度,能够使裂隙像相对于被检眼E的视轴的投影视角(投影倍率)(裂隙22的长边方向和短边方向)成为恒定。其结果,不管被检眼E的屈光度,裂隙像的大小不变,因此能够使光扫描仪30的偏转工作速度成为恒定,能够简化光扫描仪30的控制。
另外,不管被检眼E的屈光度,裂隙像相对于被检眼E的视轴的投影视角(投影倍率)为恒定,因此不管被检眼E的屈光度,能够使裂隙像在眼底Ef中的照度成为恒定。
进一步,在眼科装置中以预先确定的拍摄视角获取图像的情况下,如上所述那样投影倍率为恒定,因此不需要在用于获取预定大小的裂隙像而设置的裂隙22的长边方向的长度上设置余边(margin)。
(中继透镜系统RL2)
另外,如图6所示,中继透镜系统RL2配置于裂隙22与虹膜光圈21之间。
如图13所示,在中继透镜系统RL2的前侧焦点位置F2或其附近配置虹膜光圈21。
即,中继透镜系统RL1的后侧焦点位置F1为与虹膜光圈21光学上大致共轭的位置,在中继透镜系统RL2的前侧焦点位置F2处配置虹膜光圈21。因而,从虹膜光圈21至(配置于后侧焦点位置F1的)光扫描仪30为止的投影倍率由中继透镜系统RL1的焦距f1和中继透镜系统RL2的焦距f2确定。此时,投影倍率为(f1/f2)。
实施方式所涉及的眼科装置需要在被检眼E的虹膜上形成预定大小的虹膜光圈21的像。当从被检眼E的虹膜经由物镜46至光扫描仪30为止的投影倍率为已知的投影倍率时,在光扫描仪30上投影预定大小的虹膜光圈21的像即可。此时,从虹膜光圈21至光扫描仪30为止的投影倍率由中继透镜系统RL1的焦距f1和中继透镜系统RL2的焦距f2确定。因而,通过变更焦距f1、f2中的至少一个,能够在被检眼E的虹膜上容易地形成预定大小的虹膜光圈21的像。在一些实施方式中,在固定焦距f1的状态下,仅变更焦距f2。
焦距f1为中继透镜系统RL1的合成焦距。在一些实施方式中,中继透镜系统RL1包括屈光度不同的多个透镜,通过变更构成中继透镜系统RL1的透镜中的至少一个来变更焦距f1。在一些实施方式中,构成中继透镜系统RL1的透镜的至少一个为屈光度可变更的透镜。焦距可变更的透镜包括液晶透镜、液体透镜、阿尔瓦雷斯透镜(Alvarez lens)等。即使在变更焦距f1的情况下,中继透镜系统RL1的后侧焦点位置也配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置(瞳孔共轭位置)。
焦距f2为中继透镜系统RL2的合成焦距。在一些实施方式中,中继透镜系统RL2包括屈光度不同的多个透镜,通过变更构成中继透镜系统RL2的透镜的至少一个来变更焦距f2。在一些实施方式中,构成中继透镜系统RL2的透镜的至少一个为屈光度可变更的透镜。即使在变更焦距f2的情况下,中继透镜系统RL2的前侧焦点位置也配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置(瞳孔共轭位置)。
另外,为了眼底Ef的拍摄,期望是发出高亮度的光的光源。然而,普遍能够入手的光源(批量生产的光源)其发光面的尺寸(发光面积、输出光束截面尺寸)受到限制,需要以与光源的发光面的尺寸对应的投影倍率将虹膜光圈21的像投影至光扫描仪30。
根据本实施方式,通过变更焦距f1、f2中的至少一个,能够变更从虹膜光圈21至光扫描仪30为止的投影倍率,因此能够将任意大小的虹膜光圈21的像以期望大小投影至光扫描仪30。由此,即使在光源的发光面的尺寸不同的情况下,仅变更焦距f1、f2中的至少一个,也能够在光扫描仪30上投影期望大小的虹膜光圈21的像,从而提高光学系统的设计自由度。特别是,通过固定焦距f1并仅变更焦距f2,能够使针对被检眼E的屈光度的变化的裂隙22的移动量(针对屈光度的变化的裂隙22的移动灵敏度)固定。因而,能够更进一步提高光学系统的设计自由度。
进一步,根据实施方式,能够减小构成中继透镜系统RL1的一个以上的透镜的有效直径。
其理由是,在光扫描仪30与虹膜光圈21之间配置有在与被检眼E的眼底Ef光学上大致共轭的位置处配置的裂隙22。裂隙22根据被检眼E的屈光力能够在光轴方向上移动。在此,由于从虹膜光圈21至光扫描仪30为止的投影倍率根据光扫描仪30与中继透镜系统RL1的第一距离以及虹膜光圈21与中继透镜系统RL1的第二距离来确定,因此当缩短第一距离时,也需要缩短第二距离。然而,由于需要一边确保裂隙22的光轴方向的移动空间,一边维持与虹膜之间的共轭关系以及与眼底Ef之间的共轭关系,因此第一距离变长,中继透镜系统RL1的有效直径变大。根据本实施方式,通过设置中继透镜系统RL2,即使缩短第一距离,也能够使用中继透镜系统RL2来调整投影倍率。由此,能够一边确保裂隙22的光轴方向的移动空间且维持与虹膜之间的共轭关系以及与眼底Ef之间的共轭关系,一边缩短第一距离,从而能够减小构成中继透镜系统RL1的一个以上的透镜的有效直径。
另外,由于能够减小构成中继透镜系统RL1的一个以上的透镜的有效直径,因此能够减小从光扫描仪30至波长扫频光源10a为止的光学系统的长度。
[控制系统的结构]
图14中示出了第一实施方式所涉及的眼科装置1的控制系统的结构例的框图。在图14中,对与图2或图6相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
如图14所示,眼科装置1的控制系统以控制部100为中心而构成。此外,控制系统的结构的至少一部分也可以包括在眼科装置1的光学系统中。
(控制部100)
控制部100控制眼科装置1的各部。控制部100包括主控制部101以及存储部102。控制部100实现定时控制部TC、TC1的功能。主控制部101包括处理器,按照存储于存储部102的程序来执行处理,由此执行眼科装置1的各部的控制处理。
(主控制部101)
主控制部101进行波长扫频光源10a、移动机构10D、70D的控制、照明光学系统20的控制、光扫描仪30的控制、拍摄光学系统40的控制、摄像装置50的控制、图像形成部200的控制以及数据处理部230的控制。
波长扫频光源10a的控制包括光源的点亮和熄灭的切换、光源的输出光的波长区域的切换、光源的光量的变更等。
移动机构10D受到来自控制部100的控制,通过公知的机构来变更波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个。主控制部101能够变更波长扫频光源10a相对于虹膜光圈21和裂隙22的相对位置和相对朝向中的至少一个。
移动机构70D受到来自控制部100的控制,通过公知的机构使回射器70沿着参照光的光路移动。由此,变更参照光的光路长度。因而,能够变更测定光的光路长度与参照光的光路长度的差,能够将基于由合束器62生成的干涉光生成的OCT图像中的关注部位配置于帧内的期望的位置。
照明光学系统20的控制包括移动机构22D的控制。移动机构22D使裂隙22在照明光学系统20的光轴方向上移动。主控制部101根据被检眼E的状态来控制移动机构22D,由此在与被检眼E的状态对应的位置配置裂隙22。被检眼E的状态包括眼底Ef的形状、屈光度、眼轴长度等。屈光度例如可以由日本特开昭61-293430号公报或日本特开2010-259495号公报所公开的公知的眼屈光力测定装置来获取。眼轴长度可以由公知的眼轴长度测定装置或光学相干断层扫描仪的测定值获取。
例如,对应于屈光度而预先关联裂隙22在照明光学系统20的光轴上的位置的第一控制信息被存储在存储部102中。主控制部101参照第一控制信息来特定与屈光度对应的裂隙22的位置,并控制移动机构22D以使裂隙22配置于特定的位置。
在此,随着裂隙22的移动,通过形成于裂隙22的开口部的光的光量分布发生变化。此时,如上所述,主控制部101通过控制移动机构10D,能够变更波长扫频光源10a的位置和朝向。
例如,如图11所示,根据被检眼E的状态,裂隙22的位置从移动前的裂隙22′的位置移动。由此,通过形成于裂隙22的开口部的光的光量分布发生变化。
此时,主控制部101通过控制移动机构10D,虹膜光圈21与波长扫频光源10a的相对位置发生变化。通过变更形成于虹膜光圈21的开口部21A、21B与波长扫频光源10a的相对位置,变更通过开口部21A、21B的光的光量分布。进一步,变更通过虹膜光圈21的开口部21A、21B的光在形成于裂隙22的开口部中的光量分布。
主控制部101能够基于作为被检眼E的状态的被检眼E的屈光力、裂隙22的移动后的位置(或裂隙22相对于基准位置的移动方向和移动量)来控制移动机构10D。
例如,波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个与屈光力、裂隙22的移动后的位置(或裂隙22相对于基准位置的移动方向和移动量)预先关联的第二控制信息被存储在存储部102中。主控制部101以参照第二控制信息来特定与屈光力或裂隙22的移动后的位置对应的波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个并在特定的位置或朝向上配置波长扫频光源10a的方式控制移动机构10D。
在图14中,光扫描仪30的控制包括扫描范围(扫描开始位置和扫描结束位置)和扫描速度的控制。在一些实施方式中,在执行扫频源型OCT的情况下,控制部100以由光扫描仪30偏转的照明光的照射位置停留至少对预定波长扫描范围进行扫描的时间的方式控制光扫描仪30。
拍摄光学系统40的控制包括移动机构47D的控制。移动机构47D使聚焦透镜47在拍摄光学系统40的光轴方向上移动。主控制部101能够基于使用图像传感器51A或图像传感器51B获取的图像的分析结果来控制移动机构47D。另外,主控制部101能够基于使用了后述的操作部110的用户的操作内容来控制移动机构47D。
摄像装置50的控制包括图像传感器51A、51B的控制(卷帘快门控制)。图像传感器51A、51B的控制包括后述的复位控制、曝光控制、电荷传输控制、输出控制等。另外,可以变更复位控制所需的时间Tr、曝光控制所需的时间(曝光时间)Te、电荷传输控制所需的时间Tc、输出控制所需的时间Tout等。
以下,以图像传感器51A为例说明实施方式所涉及的卷帘快门控制。
如上所述,图像传感器51A包括CMOS图像传感器。在该情况下,图像传感器51A包括在行方向上排列的多个像素(受光元件)群排列在列方向上的多个像素。具体地说,图像传感器51A包括二维排列的多个像素、多个垂直信号线以及水平信号线。各像素包括光电二极管(受光元件)以及电容器。垂直信号线设置在与行方向(水平方向)正交的列方向(垂直方向)的每个像素群中。各垂直信号线与蓄积了与受光结果对应的电荷的像素群选择性地电接通。水平信号线与多个垂直信号线选择性地电接通。各像素蓄积与返回光的受光结果对应的电荷,蓄积的电荷按照例如行方向的每个像素群依次读取。例如,按照行方向的每条线,与蓄积于各像素的电荷对应的电压被供给垂直信号线。多个垂直信号线与水平信号线选择性地电接通。通过在垂直方向上依次进行所述行方向的每条线的读取工作,能够读取二维排列的多个像素的受光结果。
针对这种图像传感器51A用卷帘快门方式取得(读取)返回光的受光结果,由此获取与在行方向上延伸的期望的虚拟开口形状对应的受光像。有关这种控制,例如在美国专利第8237835号说明书等中有公开。
图15中示出了实施方式所涉及的眼科装置1的工作说明图。图15示意性地示出照射于眼底Ef的裂隙状的照明光的照明区域IP以及图像传感器51A的受光面SR中的虚拟的开口范围OP。
例如,控制部100使用光扫描仪30使由照明光学系统20形成的裂隙状的照明光偏转。由此,裂隙状的照明光的照射范围IP在眼底Ef中在与裂隙方向(例如,行方向、水平方向)正交的方向(例如,垂直方向)上依次移动。
在图像传感器51A的受光面SR上,通过控制部100以线单位变更读取对象的像素,由此设定虚拟的开口范围OP。期望的是,开口范围OP为照明光的返回光在受光面SR上的受光范围IP′或比受光范围IP′大的范围。控制部100与照明光的照射范围IP的移动控制同步地执行开口范围OP的移动控制。由此,不会受到不必要的散射光的影响,能够以简单的结构获取对比度强的眼底Ef的高质量的图像。
图16和图17中示意性地示出针对图像传感器51A的卷帘快门方式的控制定时的一例。图16示出对图像传感器51A进行的读取控制的定时的一例。图17是表示将照明光的照射范围IP(受光范围IP′)的移动控制定时叠加到图16的读取控制定时而示出的图。在图16和图17中,横轴表示图像传感器51A的行数,纵轴表示时间。
此外,在图16和图17中,为了便于说明,将图像传感器51A的行数为1920的情况进行了说明,但是实施方式所涉及的结构并不限定于行数。另外,在图17中,为了便于说明,将裂隙状的照明光的裂隙宽度(行方向的宽度)设为相当于40行。
行方向的读取控制包括复位控制、曝光控制、电荷传输控制以及输出控制。复位控制是使蓄积在行方向的像素中的电荷的蓄积量初始化的控制。曝光控制是对光电二极管照射光并使与受光量对应的电荷蓄积于电容器的控制。电荷传输控制是将蓄积于像素的电荷量传输到垂直信号线的控制。输出控制是借由水平信号线来输出蓄积于多个垂直信号线的电荷量的控制。即,如图16所示,蓄积于行方向的像素的电荷量的读取时间T是复位控制所需的时间Tr、曝光控制所需的时间(曝光时间)Te、电荷传输控制所需的时间Tc、输出控制所需的时间Tout之和。
在图16中,以行单位使读取开始定时(时间Tc的开始定时)位移,由此获取蓄积于图像传感器51A中的期望范围的像素中的受光结果(电荷量)。例如,在图16示出的像素范围为相当于一帧的图像的情况下,唯一地确定帧率FR。
在本实施方式中,使具有相当于多个行数的裂隙宽度的照明光的眼底Ef中的照明区域在眼底Ef中在与列方向对应的方向上依次位移。
例如,如图17所示,每隔预定位移时间Δt,使照明光的在眼底Ef中的照明区域在与列方向对应的方向上以行单位位移。位移时间Δt通过将图像传感器51A中的像素的曝光时间Te以照明光的裂隙宽度(例如,40)进行分割而得到(Δt=Te/40)。与该照明区域的移动定时同步地,以位移时间Δt单位,按照每行使像素的各行的读取开始定时延迟开始。由此,以简单的控制并且短时间内能够获取对比度强的眼底Ef的高质量的图像。
在一些实施方式中,图像传感器51A由一个以上的线传感器构成。
在一些实施方式中,与图像传感器51A同样地,对图像传感器51B也进行卷帘快门控制。
在图14中,对图像形成部200的控制包括基于使用卷帘快门方式从摄像装置50读取的受光结果来形成与任意的开口范围对应的受光像的控制。
图像形成部200受到来自主控制部101(控制部100)的控制,基于使用卷帘快门方式从图像传感器51A或图像传感器51B读取的受光结果,形成与任意的开口范围对应的受光像。图像形成部200能够依次形成与开口范围对应的受光像,并从所形成的多个受光像形成被检眼E的图像。
图像形成部200包括SLO图像形成部210和OCT图像形成部220。
SLO图像形成部210基于由图像传感器51A得到的受光结果来形成被检眼E的正面图像(SLO图像、例如眼底像)。SLO图像形成部210基于受光结果和像素位置信号来形成正面图像。
OCT图像形成部220基于由图像传感器51B得到的干涉光的受光结果来形成被检眼E的断层像(OCT图像)。例如,基于与由波长扫频光源10a在预定波长范围内扫描的各波长的输出定时同步而生成的时钟,将从图像传感器51B输入的受光结果进行采样。OCT图像形成部220例如按照一系列波长扫描(按着A线)基于采样数据对光谱分布实施傅里叶变换等,由此形成各A线上的反射强度轮廓,通过将各A线的反射强度轮廓图像化来形成断层像。
图像形成部200包括一个以上的处理器,按照存储于存储部等中的程序来进行处理,由此实现上述功能。
数据处理部230的控制包括对从摄像装置50获取的受光结果进行的各种图像处理、分析处理。图像处理包括对受光结果进行的噪声去除处理、用于对描绘在基于受光结果的受光像中的预定部位容易进行识别的亮度校正处理。分析处理包括对焦状态的特定处理等。
数据处理部230执行各种数据处理。作为数据处理的示例,包括对由图像形成部200形成的图像进行的数据处理。作为该处理的示例,包括图像处理、图像分析、图像评价、诊断辅助等。数据处理部230例如执行图像的亮度校正、分散校正等校正处理。另外,数据处理部230对正面图像、断层像实施各种图像处理、分析处理。数据处理部230通过执行对断层像之间的像素进行插值的插值处理等公知的图像处理,能够形成被检眼E的体数据(体素数据)。在显示基于体数据的图像的情况下,数据处理部230对该体数据实施渲染处理,从而形成从特定的视线方向观察时的类似三维图像。
另外,数据处理部230能够从体数据形成C模式图像、投影图像、阴影图等。C模式图像例如通过从三维数据集中选择指定的截面上的像素(像元、体素)来形成。投影图像通过将三维数据集在预定方向(Z方向、深度方向、轴方向)上投影来形成。阴影图通过将三维数据集的一部分(例如,相当于特定层的部分数据)在预定方向上投影来形成。
数据处理部230包括一个以上的处理器,并按照存储于存储部等中的程序来进行处理,由此实现上述功能。
在一些实施方式中,光学元件24针对形成于虹膜光圈21的开口部,能够变更位置和朝向中的至少一个。例如,主控制部101通过控制使光学元件24移动的移动机构,能够变更位置和朝向中的至少一个。
(存储部102)
存储部102存储各种计算机程序、数据。计算机程序包括用于控制眼科装置1的运算程序、控制程序。
(操作部110)
操作部110包括操作设备或输入设备。操作部110包括设置于眼科装置1的按钮、开关(例如,操作手柄、操作旋钮等)、操作设备(鼠标、键盘等)。另外,操作部110也可以包括跟踪球、操作面板、开关、按钮、拨盘等任意的操作设备、输入设备。
(显示部120)
显示部120显示由图像形成部200生成的被检眼E的图像。显示部120构成为包括LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等平板显示器等的显示设备。另外,显示部120也可以包括设置于眼科装置1的壳体的触摸面板等各种显示设备。
此外,操作部110与显示部120不需要构成为分别独立的设备。例如,如触摸面板那样,还可以使用显示功能与操作功能一体化的设备。在该情况下,操作部110构成为包括该触摸面板和计算机程序。针对操作部110的操作内容作为电信号输入到控制部100。另外,也可以使用显示于显示部120的图形用户界面(GUI)和操作部110进行操作、信息输入。在一些实施方式中,通过触摸屏来实现显示部120和操作部110的功能。
(其它结构)
在一些实施方式中,眼科装置1还包括固视投影系统。例如,固视投影系统的光路在图1中示出的光学系统的结构中与拍摄光学系统40的光路耦合。固视投影系统能够将内部固定视标或外部固定视标呈现给被检眼E。在将内部固定视标呈现给被检眼E的情况下,固视投影系统包括受到来自后述的控制部的控制而显示内部固定视标的LCD,并将从LCD输出的固视光束投影至被检眼E的眼底。LCD构成为能够变更其画面上的固定视标的显示位置。通过变更固定视标在LCD中的显示位置,能够变更固定视标在被检眼E的眼底中的投影位置。通过使用后述的操作部,能够由用户指定固定视标在LCD中的显示位置。
在一些实施方式中,眼科装置1包括对准系统。在一些实施方式中,对准系统包括XY对准系统和Z对准系统。XY对准系统使用于在与装置光学系统(物镜46)的光轴相交的方向上对装置光学系统与被检眼E进行位置对齐。Z对准系统使用于在眼科装置1(物镜46)的光轴的方向上对装置光学系统与被检眼E进行位置对齐。
例如,XY对准系统将亮点(红外区域或近红外区域的亮点)投影至被检眼E。后述的数据处理部获取投影了亮点的被检眼E的前眼部像,并求出描绘在获取到的前眼部像上的亮点像与对准基准位置的位移。控制部100通过未图示的移动机构使装置光学系统和被检眼E在与光轴的方向相交的方向上相对地移动,以消除求出的位移。
例如,Z对准系统将红外区域或近红外区域的对准光从偏离于装置光学系统的光轴的位置进行投影,并接收在被检眼E的前眼部反射的对准光。数据处理部230根据与被检眼E相对于装置光学系统的距离进行变化的对准光的受光位置,特定被检眼E相对于装置光学系统的距离。控制部100以指定的距离变为期望的工作距离的方式通过未图示的移动机构使装置光学系统和被检眼E在光轴的方向上相对地移动。
在一些实施方式中,通过在从装置光学系统的光轴偏离的位置上配置的两个以上的前眼部相机来实现对准系统的功能。例如,日本特开2013-248376号公报所公开那样,数据处理部230对通过两个以上的前眼部相机实质上同时获取到的被检眼E的前眼部像进行分析,使用公知的三角法来特定被检眼E的三维位置。控制部100以装置光学系统的光轴与被检眼E的轴大致一致且装置光学系统相对于被检眼E的距离变为预定工作距离的方式通过未图示的移动机构使装置光学系统和被检眼E三维且相对地移动。
此外,在第一实施方式中,说明了通过图像传感器51A和图像传感器51B中的至少一个并通过卷帘快门方式来取得受光结果的情况,但是实施方式所涉及的结构并不限定于此。在第一实施方式中,例如,也可以构成为使用图像传感器51A和图像传感器51B中的至少一个并通过全局快门方式或TDI方式来取得受光结果。
中继透镜系统RL1为实施方式所涉及的“第一中继透镜系统”的一例。中继透镜系统RL2为实施方式所涉及的“第二中继透镜系统”的一例。移动机构22D为实施方式所涉及的“第一移动机构”的一例。移动机构10D为实施方式所涉及的“第二移动机构”的一例。将光学元件24的位置和朝向中的至少一个进行变更的移动机构(未图示)为实施方式所涉及的“第三移动机构”的一例。
[工作]
接着,说明眼科装置1的工作。
图18中示出了第一实施方式所涉及的眼科装置1的工作例的流程图。在存储部102中存储有用于实现图18中示出的处理的计算机程序。主控制部101按照该计算机程序来进行工作,由此执行图18中示出的处理。
在此,通过未图示的对准系统来完成装置光学系统对被检眼E的对准,以通过未图示的固视投影系统来引导至期望的固视位置的方式对被检眼E的眼底进行固定视标的投影。
(S1:获取屈光度)
首先,主控制部101从外部的眼科测定装置或电子病历获取被检眼E的屈光度。
(S2:变更裂隙的位置)
接着,主控制部101根据在步骤S1中获取的被检眼E的屈光度,变更照明光学系统20的光轴中的裂隙22的位置。
具体地说,主控制部101参照存储于存储部102的第一控制信息来特定与屈光度对应的裂隙22的位置,并以使裂隙22配置于特定的位置的方式控制移动机构22D。
(S3:变更光源的位置或朝向)
接着,主控制部101基于在步骤S2中变更光轴上的位置的裂隙22的新位置,变更波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个。
具体地说,主控制部101参照存储于存储部102的第二控制信息来特定与屈光度或裂隙22的移动后的位置对应的波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个。之后,主控制部101以在特定的位置或朝向上配置波长扫频光源10a的方式控制移动机构10D。
(S4:照射照明光)
接着,主控制部101通过波长扫频光源10a和照明光学系统20生成裂隙状的照明光,并开始进行光扫描仪30的偏转控制,由此开始照明光对眼底Ef的期望的照射范围的照射。当照明光开始照射时,如上所述,裂隙状的照明光在期望的照射范围内依次进行照射。
(S5:获取受光结果)
如上所述,主控制部101获取与在步骤S4中执行的照明光在眼底Ef中的照射范围对应的图像传感器51A、51B的开口范围的像素的受光结果。
(S6:下一个照射位置?)
主控制部101判断是否存在接着要用照明光进行照射的照射位置。主控制部101判断依次移动的照明光的照射范围是否覆盖预先确定的眼底Ef的拍摄范围,由此能够判断是否存在接着要用照明光进行照射的照射位置。
当判断为存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S6:“是”),眼科装置1的工作转移到步骤S4。当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S6:“否”),眼科装置1的工作转移到步骤S7。
(S7:形成图像)
在步骤S6中,当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S6:“否”),主控制部101一边在步骤S5中变更照明光的照射范围,一边根据反复获取的受光结果使图像形成部200形成被检眼E的图像。
例如,图像形成部200并列地执行正面图像的形成和断层像的形成。在该情况下,SLO图像形成部210基于照射范围的移动顺序来合成步骤S4至步骤S6的处理的反复次数相当的照明光的照射范围(图像传感器51A的受光面SR中的开口范围)相互不同的多个受光结果。由此,形成眼底Ef的一帧相当的眼底像。另外,OCT图像形成部220基于照射范围的移动顺序来合成步骤S4至步骤S6的处理的反复次数相当的照明光的照射范围相互不同的多个受光结果。由此,形成眼底Ef的一帧相当的断层像。
在一些实施方式中,在步骤S7中,图像形成部200在形成正面图像和断层像中的一者之后形成另一者。在一些实施方式中,在步骤S7中,图像形成部200形成正面图像和断层像中的任一个。
在一些实施方式中,在步骤S4中,将照明光照射到以设置与邻接的照射范围之间的重叠区域的方式设定的照射范围。由此,在步骤S7中,以重叠区域相互重叠的方式合成图像,由此形成一帧相当的眼底像。
以上,眼科装置1的工作结束(End)。
如上所述,根据第一实施方式,一边共享光源、扫描光学系统以及检测器,一边基于照明光的返回光和干涉光来形成被检眼E的正面图像和断层像,因此能够以简单的结构详细地观察被检眼。特别是,通过分别设置SLO检测器和OCT检测器,能够一边同时接收返回光和干涉光,一边形成被检眼E的正面图像和断层像。
另外,由于共享用于获取正面图像和断层像的光源等,因此能够将获取到的被检眼E的正面图像和断层像高精度地定位。由此,能够详细地观察被检眼E的关注部位。
进一步,由于通过卷帘快门方式至少对扫描光学系统和检测器进行同步控制,因此能够以简单的结构获取高质量的图像。
<第一实施方式的变形例>
实施方式所涉及的眼科装置的结构并不限定于在第一实施方式中说明的结构。例如,SLO检测器DS也可以构成为分别接收相互不同的两个以上的波长区域的返回光。
图19中示出了第一实施方式的变形例所涉及的SLO检测器的结构例的框图。第一实施方式的变形例所涉及的眼科装置代替SLO检测器DS或图像传感器51A而包括本变形例所涉及的SLO检测器DS1。
SLO检测器DS1包括图像传感器51Aa、51Ab、51Ac以及二向色分束器52Aa、52Ab。二向色分束器52Aa将照明光的返回光中第一波长区域的光引导至图像传感器51Aa,使与第一波长区域不同的第二波长区域的光透过。二向色分束器52Ab将第二波长区域的光中第三波长区域的光引导至图像传感器51Ab,使与第三波长区域不同的第四波长区域的光透过。由此,图像传感器51Aa、51Ab、51Ac接收相互不同的波长区域的光。
SLO图像形成部210基于由图像传感器51Aa得到的受光结果来形成第一正面图像,基于由图像传感器51Ab得到的受光结果来形成第二正面图像,基于由图像传感器51Ac得到的受光结果来形成第三正面图像。SLO图像形成部210能够通过将第一正面图像、第二正面图像以及第三正面图像中两个以上的图像进行合成来形成合成图像。
在一些实施方式中,通过使用来自白色光源的光来生成照明光,形成RGB的各色成分的正面图像。
<第二实施方式>
可以将实施方式所涉及的结构适用于使用处在第一实施方式中说明的扫频源型以外的其它类型(频谱域型或时域型)的OCT的眼科装置。
以下,以与第一实施方式之间的区别点为中心,说明第二实施方式。
图20中示出了第二实施方式所涉及的眼科装置1a的结构例的框图。在图20中,对与图5相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第二实施方式所涉及的眼科装置1a的结构与图5中示出的眼科装置1的结构不同之处在于:代替图案照明光学系统PI1而设置图案照明光学系统PI2;代替检测器DE1而设置检测器DE2;代替定时控制部TC1而设置定时控制部TC2。
图案照明光学系统PI2的结构与图5中示出的图案照明光学系统PI1的结构不同之处在于:代替波长扫频光源LSa而设置宽频带光源LSb。宽频带光源例如包括超发光二极管(SLD)或发光二极管(LED)。宽频带光源输出例如具有近红外区域的波长且具有几十微米左右的时间相干长度的低相干光。
检测器DE2的结构与图5中示出的检测器DE1的结构不同之处在于:代替OCT检测器DO1而设置分光器SPO和OCT检测器DO2。
分光器SPO对由合束器BC生成的干涉光进行分光。例如,分光器SPO通过衍射光栅将干涉光分解为光谱成分。由分光器SPO分解为光谱成分的干涉光通过OCT检测器DO2接收。
定时控制部TC2以执行公知的频谱域型OCT的方式控制各部。
以下,说明第二实施方式所涉及的眼科装置1a的具体结构例。
图21中示出了第二实施方式所涉及的眼科装置1a的光学系统的结构例。在图21中,对与图6相同的部分标上相同的附图标记,并适当地进行说明。
在图21中,代替图6的波长扫频光源10a而设置宽频带光源10b。另外,代替图6的摄像装置50而设置摄像装置50a。摄像装置50a包括图像传感器51A、分光器53B以及图像传感器51B1。
即,宽频带光源10b对应于图20的宽频带光源LSb。由分束器61分割的第一返回光通过图像传感器51A接收。分光器53B通过衍射光栅将由合束器62生成的干涉光分解为光谱成分。图像传感器51B1接收由分光器53B分解为光谱成分的干涉光。图像传感器51B1例如为线传感器,并通过检测干涉光的多个光谱成分来生成电信号(检测信号)。
此外,在第二实施方式中,举例说明了变更参照光的光路长度的图20中示出的结构,但是可以将第二实施方式所涉及的结构适用于变更照明光的光路长度的图4中示出的结构。
根据第二实施方式,能够得到与第一实施方式相同的效果。
<第三实施方式>
在上述实施方式中,说明了通过使借由分离器SP入射的照明光偏转而将照明光照射到被检眼E的情况,但是实施方式所涉及的结构并不限定于此。在第三实施方式中,由扫描光学系统SC偏转的照明光借由分离器SP照射到被检眼E。
以下,以与第一实施方式之间的区别点为中心,说明第三实施方式。
图22中示出了第三实施方式所涉及的眼科装置的结构例的框图。在图22中,对与图1相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第三实施方式所涉及的眼科装置1b与第一实施方式所涉及的眼科装置1同样地,包括图案照明光学系统PI、扫描光学系统SC、分离器SP、反射镜RM、物镜OBJ、检测器DE以及定时控制部TC。
眼科装置1b的结构与图1中示出的眼科装置1的结构不同之处在于:扫描光学系统SC和分离器SP的配置。即,在眼科装置1b中,由图案照明光学系统PI生成的照明光通过扫描光学系统SC偏转,偏转的照明光通过分离器SP分割为引导至物镜OBJ的光以及引导至反射镜RM的光。
具体地说,图案照明光学系统PI使用来自光源的光来生成照明光和参照光。由图案照明光学系统PI生成的照明光入射至扫描光学系统SC。扫描光学系统SC使来自图案照明光学系统PI的照明光偏转,并将偏转的照明光引导至分离器SP。分离器SP将由扫描光学系统SC偏转的照明光引导至照明光路(测定光路),并且将参照光引导至参照光路。在照明光路中配置有物镜OBJ。在参照光路中配置有反射镜RM。
透过分离器SP的照明光由物镜OBJ折射,并通过被检眼E的瞳孔而入射至眼内,照射到被检眼E的眼底Ef。照射到眼底Ef的照明光的返回光通过物镜OBJ而入射至分离器SP。
引导至参照光路的参照光由反射镜RM反射,并返回至分离器SP。
分离器SP生成经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光与经由参照光路的参照光的干涉光(合成光)。即,分离器SP将来自图案照明光学系统PI的照明光引导至被检眼E,并且生成参照光与来自被检眼E的照明光的返回光的干涉光。
检测器DE检测借由分离器SP并经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光以及由分离器SP生成的干涉光。检测器DE与第一实施方式同样地,能够接收来自定时控制部TC的控制,并通过卷帘快门方式、全局快门方式或TDI方式来输出受光结果。
图23中示出了图22的眼科装置1b的结构例的框图。在图23中,对与图3或图22相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
在孔镜PM中形成有照明光或照明光的返回光所通过的孔部。孔镜PM从由扫描光学系统SC偏转的照明光的光路分离出来自被检眼E的照明光的返回光的光路。
在一些实施方式中,由扫描光学系统SC偏转的照明光通过形成于孔镜PM的孔部,照明光的返回光在孔部的周边区域中反射并被引导至分离器BS。
在一些实施方式中,由扫描光学系统SC偏转的照明光在孔部的周边区域中反射并被引导至物镜OBJ,照明光的返回光通过孔部并被引导至分离器BS。
分离器BS将来自孔镜PM的照明光的返回光分割为第一返回光和第二返回光。
由分离器BS分割的第一返回光通过检测器DE1(SLO检测器DS)接收。由分离器BS分割的第二返回光被引导至合束器BC。
另一方面,由图案照明光学系统PI1生成的参照光也入射至分离器SP1。入射至分离器SP1的参照光由反射镜Ma反射并被被引导至反射镜RM。反射镜RM在与入射光的行进方向相反方向上反射入射光。由反射镜RM反射的参照光由反射镜Mb反射并被引导至合束器BC。
合束器BC生成由分离器BS分割的第二返回光与由反射镜Mb反射的参照光的干涉光。由合束器BC生成的干涉光通过检测器DE1(OCT检测器DO)接收。
定时控制部TC1对扫描光学系统SC输出控制信号Ctsc,对SLO检测器DS输出控制信号Ctdet1,对OCT检测器DO输出控制信号Ctdet2,对图案照明光学系统PI1输出控制信号Ctls。由此,与照明光在被检眼E中的照射位置的移动定时同步地,从与照明光的照射位置对应的第二返回光和干涉光的受光位置上的受光元件读取受光结果。
图24中示出了图22的眼科装置1b的另一结构例的框图。在图24中,对与图4或图23相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
图24中示出的眼科装置1b的结构与图23中示出的眼科装置1b的结构不同之处在于:与图4同样地反射镜RM、Ma、Mb的位置。
即,在图24中,由分离器BS分割的第一返回光被引导至检测器DE1(SLO检测器DS),由分离器BS分割的第二返回光被引导至反射镜Ma。第二返回光由反射镜Ma反射并被引导至反射镜RM。由反射镜RM反射的第二返回光由反射镜Mb反射并被引导至合束器BC。
合束器BC生成来自图案照明光学系统PI1的参照光与由反射镜Mb反射的第二返回光的干涉光。由合束器BC生成的干涉光被引导至检测器DE1(OCT检测器DO)。
在第三实施方式所涉及的眼科装置1b中,也与第一实施方式同样地,使用波长扫频光源来生成照明光。以下,说明在眼科装置1b中如图23所示那样配置反射镜RM的情况,但是也可以在眼科装置1b中如图24所示那样配置反射镜RM。
图25中示出了图23的眼科装置1b的结构例的框图。在图25中,对与图5或图23相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
如图25所示,在第三实施方式中,也与图5同样地,使用波长扫频光源来构成光学系统。
以下,说明第三实施方式所涉及的眼科装置1b的具体结构例。
图26中示出了第三实施方式所涉及的眼科装置1b的光学系统的结构例。在图26中,对与图6相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
图26中示出的光学系统的结构与图6中示出的光学系统的结构不同之处在于:光扫描仪30的配置位置以及在分束器65与反射镜64之间配置反射镜66。具体地说,光扫描仪30配置在投影光学系统35与照明光学系统20之间。
在照明光学系统20中,透过分束器65的照明光通过形成于虹膜光圈21的开口部,透过中继透镜系统RL2,通过形成于裂隙22的开口部,透过中继透镜系统RL1。透过中继透镜系统RL1的光由光扫描仪30偏转,并被引导至投影光学系统35。在此,与第一实施方式同样地,由于中继透镜系统RL1的后侧焦点位置配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置,因此光扫描仪30(偏转面)配置于中继透镜系统RL1的后侧焦点位置或其附近。
在投影光学系统35中,由光扫描仪30偏转的照明光透过中继透镜41,通过黑点板42,由反射镜43反射,通过中继透镜44并被引导至孔镜45。
在拍摄光学系统40中,来自投影光学系统35的照明光在形成于孔镜45的孔部的周边区域中朝向物镜46反射。在孔镜45的周边区域中反射的照明光由物镜46折射,通过被检眼E的瞳孔而入射至眼内,并照明被检眼E的眼底Ef。
来自眼底Ef的照明光的返回光由物镜46折射,通过孔镜45的孔部,透过聚焦透镜47,透过中继透镜48,通过成像透镜49,由分束器61分割为第一返回光和第二返回光。第一返回光通过摄像装置50的图像传感器51A接收。第二返回光被引导至合束器62。合束器62生成第二返回光与参照光的干涉光。生成的干涉光通过摄像装置50的图像传感器51B接收。
第三实施方式所涉及的眼科装置1b的工作与第一实施方式相同,因此省略说明。
如上所述,根据第三实施方式,能够得到与第一实施方式相同的效果。
<第四实施方式>
可以将实施方式所涉及的结构适用于使用除在第三实施方式中说明的扫频源型以外的其它类型(频谱域型或时域型)的OCT的眼科装置。
以下,以与第三实施方式之间的区别点为中心,说明第四实施方式。
图27示出第四实施方式所涉及的眼科装置的结构例的框图。在图27中,对与图20或图25相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第四实施方式所涉及的眼科装置1c的结构与图25中示出的眼科装置1b的结构不同之处在于:代替图案照明光学系统PI1而设置图案照明光学系统PI2;代替检测器DE1而设置检测器DE2;代替定时控制部TC1而设置定时控制部TC2。
图案照明光学系统PI2的结构与图25中示出的图案照明光学系统PI1的结构不同之处在于:代替波长扫频光源LSa而设置宽频带光源LSb。
检测器DE2的结构与图25中示出的检测器DE1的结构不同之处在于:代替OCT检测器DO1而设置分光器SPO和OCT检测器DO2。
分光器SPO对由合束器BC生成的干涉光进行分光。例如,分光器SPO通过衍射光栅将干涉光分解为光谱成分。由分光器SPO分解为光谱成分的干涉光通过OCT检测器DO2接收。
定时控制部TC2以执行公知的频谱域型OCT的方式控制各部。
此外,在第四实施方式中,举例说明了变更参照光的光路长度的图27中示出的结构,但是可以将第四实施方式所涉及的结构适用于变更照明光的光路长度的图4中示出的结构。
根据第四实施方式,能够得到与第一实施方式相同的效果。
<第五实施方式>
实施方式所涉及的眼科装置的结构并不限定于在上述实施方式中说明的结构。在第五实施方式中,能够通过对参照光进行遮光控制,使用单个检测器来检测来自被检眼E的照明光的返回光和干涉光。
以下,以与第一实施方式之间的区别点为中心,说明第五实施方式。
图28中示出了第五实施方式所涉及的眼科装置的结构例的框图。在图28中,对与图3相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第五实施方式所涉及的眼科装置1d的结构与图3中示出的眼科装置1的结构不同之处在于:代替分离器SP1而设置分离器SP3;代替检测器DE1而设置检测器DE3;代替定时控制部TC1而设置定时控制部TC3。
分离器SP3包括孔镜PM、合束器BC、反射镜Ma、Mb以及遮光板SHD。
孔镜PM从由图案照明光学系统PI1生成的照明光的光路分离出来自被检眼E的照明光的返回光的光路。形成于孔镜PM的孔部配置于与被检眼E的虹膜光学上共轭的位置。
在一些实施方式中,来自图案照明光学系统PI1的照明光通过形成于孔镜PM的孔部,照明光的返回光在孔部的周边区域中反射并被引导至合束器BC。
在一些实施方式中,来自图案照明光学系统PI1的照明光在孔部的周边区域中反射并被引导至扫描光学系统SC,照明光的返回光通过孔部并被引导至合束器BC。
由图案照明光学系统PI1生成的参照光也入射至分离器SP3。入射至分离器SP3的参照光由反射镜Ma反射并被引导至反射镜RM。反射镜RM在与入射光的行进方向相反方向上反射入射光。由反射镜RM反射的参照光由反射镜Mb反射并被引导至合束器BC。
遮光板SHD能够插卸地设置于参照光的光路。在图28中,遮光板SHD能够插卸地设置于图案照明光学系统PI1与反射镜Ma之间的参照光的光路。遮光板SHD在配置于参照光的光路时遮断参照光。遮光板SHD的功能也可以通过使参照光偏转使得不会到达反射镜Ma的反射镜来实现。
合束器BC生成来自孔镜PM的照明光的返回光与由反射镜Mb反射的参照光的干涉光。由合束器BC生成的干涉光通过检测器DE3接收。检测器DE3可以是在公知的光学相干断层扫描仪中使用的检测器。
由此,当遮光板SHD配置于参照光的光路时,由于在合束器BC中仅入射返回光,因此合束器BC将来自被检眼E的照明光的返回光引导至检测器DE3。另外,在遮光板SHD从参照光的光路退避时,合束器BC生成返回光与参照光的干涉光,并将生成的干涉光引导至检测器DE3。
定时控制部TC3对扫描光学系统SC输出控制信号Ctsc,对检测器DE3输出控制信号Ctdet,对图案照明光学系统PI1输出控制信号Ctls。由此,与照明光在被检眼E中的照射位置的移动定时同步地,从与照明光的照射位置对应的返回光和干涉光的受光位置上的受光元件读取受光结果。
图29中示出了第五实施方式所涉及的眼科装置1d的光学系统的结构例。在图29中,对与图6相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
图29中示出的光学系统的结构与图6中示出的光学系统的结构不同之处在于:遮光板80和摄像装置50b。
遮光板80通过公知的移动机构能够插卸至由分束器65分割的参照光的光路。
摄像装置50b包括图像传感器51C。图像传感器51C与图像传感器51B同样地,可以包括一维或二维排列的一个以上的平衡光电二极管。
图30中示出了第五实施方式所涉及的眼科装置1d的控制系统的结构例的框图。在图30中,对与图14相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
如图30所示,眼科装置1d的控制系统以控制部100d为中心而构成。此外,控制系统的结构的至少一部分也可以包括在眼科装置1d的光学系统中。
(控制部100d)
控制部100d控制眼科装置1d的各部。控制部100d包括主控制部101d和存储部102d。控制部100d实现定时控制部TC3的功能。主控制部101d包括处理器,并按照存储于存储部102d的程序来执行处理,由此执行眼科装置1d的各部的控制处理。
(主控制部101d)
主控制部101d进行波长扫频光源10a、移动机构10D、70D、80D的控制、照明光学系统20的控制、光扫描仪30的控制、拍摄光学系统40的控制、摄像装置50b的控制、图像形成部200的控制以及数据处理部230的控制。
图30中示出的控制系统的结构与图14中示出的控制系统的结构不同之处在于:对移动机构80D进行控制;代替摄像装置50对摄像装置50b进行控制。
移动机构80D受到来自控制部100d的控制,通过公知的机构以能够针对参照光的光路进行插卸的方式使遮光板80移动。在一些实施方式中,移动机构80D在与参照光的光路相交的方向上使遮光板80移动。在一些实施方式中,移动机构80D在以与参照光的光路大致平行的转动轴为中心的圆周上,使形成有孔部的转塔板以转动轴为中心转动。
摄像装置50b的控制包括图像传感器51C的控制(卷帘快门控制)。图像传感器51C的控制包括复位控制、曝光控制、电荷传输控制、输出控制等。另外,可以变更复位控制所需的时间Tr、曝光控制所需的时间(曝光时间)Te、电荷传输控制所需的时间Tc、输出控制所需的时间Tout等。
接着,说明眼科装置1d的工作。
图31和图32中示出了第五实施方式所涉及的眼科装置1d的工作例的流程图。在存储部102d中存储有用于实现图31和图32中示出的处理的计算机程序。主控制部101d按照该计算机程序来进行工作,由此执行图31和图32中示出的处理。
在此,与图18同样地,通过未图示的对准系统来完成装置光学系统对被检眼E的对准,并以通过未图示的固视投影系统引导至期望的固视位置的方式将固定视标投影至被检眼E的眼底。
(S11:配置遮光板)
首先,主控制部101d通过控制移动机构80D,使遮光板80配置于参照光的光路。
(S12:获取屈光度)
接着,与步骤S1同样地,主控制部101d从外部的眼科测定装置或电子病历获取被检眼E的屈光度。
(S13:变更裂隙的位置)
接着,与步骤S2同样地,主控制部101d根据在步骤S12中获取的被检眼E的屈光度,变更照明光学系统20的光轴中的裂隙22的位置。
具体地说,主控制部101d参照存储于存储部102d的第一控制信息来特定与屈光度对应的裂隙22的位置,并以使裂隙22配置于特定的位置的方式控制移动机构22D。
(S14:变更光源的位置或朝向)
接着,与步骤S3同样地,主控制部101d基于在步骤S13中变更光轴中的位置的裂隙22的新位置,变更波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个。
具体地说,主控制部101d参照存储于存储部102d的第二控制信息,特定与屈光度或裂隙22的移动后的位置对应的波长扫频光源10a的位置和朝向中的至少一个。之后,主控制部101d以在特定的位置或朝向上配置波长扫频光源10a的方式控制移动机构10D。
(S15:照射照明光)
接着,与步骤S4同样地,主控制部101d通过照明光学系统20生成裂隙状的照明光,并开始进行光扫描仪30的偏转控制,由此开始照明光对眼底Ef中的期望的照射范围的照射。当照明光开始照射时,如上所述,裂隙状的照明光在期望的照射范围内依次进行照射。
(S16:获取受光结果)
与步骤S5同样地,主控制部101d获取与在步骤S15中执行的照明光在眼底Ef中的照射范围对应的图像传感器51C的开口范围内的像素的受光结果。在步骤S16中,获取照射到被检眼E的照明光的返回光的受光结果。
(S17:下一个照射位置?)
与步骤S6同样地,主控制部101d判断是否存在接着要用照明光进行照射的照射位置。主控制部101d判断依次移动的照明光的照射范围是否覆盖预先确定的眼底Ef的拍摄范围,由此能够判断是否存在接着要用照明光进行照射的照射位置。
当判断为存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S17:“是”),眼科装置1d的工作转移到步骤S15。当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S17:“否”),眼科装置1d的工作转移到步骤S18。
(S18:形成正面图像)
在步骤S17中,当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S17:“否”),主控制部101d一边在步骤S16中变更照明光的照射范围,一边根据反复获取的受光结果使图像形成部200形成被检眼E的图像。
具体地说,图像形成部200形成正面图像。在该情况下,SLO图像形成部210基于照射范围的移动顺序来合成步骤S15至步骤S17的处理的反复次数相当的照明光的照射范围(图像传感器51C的受光面上的开口范围)相互不同的多个受光结果。由此,形成眼底Ef的一帧相当的眼底像。
(S19:使遮光板退避)
接着,主控制部101d通过控制移动机构80D,使遮光板80从参照光的光路退避。
(S20:照射照明光)
接着,与步骤S15同样地,主控制部101d通过照明光学系统20生成裂隙状的照明光,并开始进行光扫描仪30的偏转控制,由此开始照明光对眼底Ef中的期望的照射范围的照射。当照明光开始进行照射时,如上所述,裂隙状的照明光在期望的照射范围内依次进行照射。
(S21:获取受光结果)
与步骤S16同样地,主控制部101d获取与在步骤S20中执行的照明光在眼底Ef的照射范围对应的图像传感器51C的开口范围内的像素的受光结果。在步骤S21中,获取照射到被检眼E的照明光的返回光与参照光的干涉光的受光结果。
(S22:下一个照射位置?)
与步骤S17同样地,主控制部101d判断是否存在接着要用照明光进行照射的照射位置。
当判断为存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S22:“是”),眼科装置1d的工作转移到步骤S20。当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S22:“否”),眼科装置1d的工作转移到步骤S23。
(S23:形成正面图像)
在步骤S22中,当判断为不存在接着要用照明光进行照射的照射位置时(S22:“否”),主控制部101d一边在步骤S21中变更照明光的照射范围,一边根据反复获取的受光结果使图像形成部200形成被检眼E的图像。
具体地说,图像形成部200形成断层像。在该情况下,OCT图像形成部220基于照射范围的移动顺序来合成步骤S20至步骤S22的处理的反复次数相当的照明光的照射范围(图像传感器51C的受光面上的开口范围)相互不同的多个受光结果。由此,形成眼底Ef的一帧相当的断层像。
以上,眼科装置1d的工作结束(End)。
如上所述,根据第五实施方式,一边共享光源、扫描光学系统以及检测器(特别是,图像传感器),一边基于照明光的返回光和干涉光来形成被检眼E的正面图像和断层像,因此能够以简单的结构详细地观察被检眼。
另外,由于共享用于获取正面图像和断层像的光源等,因此能够使获取的被检眼E的正面图像和断层像高精度地定位。由此,能够详细地观察被检眼E的关注部位。
进一步,由于通过卷帘快门方式至少对扫描光学系统和检测器进行同步控制,因此能够以简单的结构获取高质量的图像。
<第六实施方式>
可以将实施方式所涉及的结构适用于使用除在第五实施方式中说明的扫频源型以外的其它类型(频谱域型或时域型)的OCT的眼科装置。
以下,以与第五实施方式之间的区别点为中心,说明第六实施方式。
图33中示出了第六实施方式所涉及的眼科装置1e的结构例的框图。在图33中,对与图20或图28相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第六实施方式所涉及的眼科装置1e的结构与图28中示出的眼科装置1d的结构不同之处在于:代替图案照明光学系统PI1而设置图案照明光学系统PI2;代替检测器DE3而设置检测器DE4;代替定时控制部TC3而设置定时控制部TC4。
检测器DE4的结构与图28中示出的检测器DE3的结构不同之处在于:设置分光器SPO和检测器DO3。
分光器SPO对来自合束器BC的照明光的返回光或干涉光进行分光。例如,分光器SPO通过衍射光栅将返回光或干涉光分解为光谱成分。由分光器SPO分解为光谱成分的干涉光通过检测器DO3接收。
定时控制部TC4以执行公知的频谱域型OCT的方式控制各部。
以下,说明第六实施方式所涉及的眼科装置1e的具体结构例。
图34中示出了第六实施方式所涉及的眼科装置1e的光学系统的结构例。在图34中,对与图29或图33相同的部分标上相同的附图标记,并适当地进行说明。
在图34中,代替图29的波长扫频光源10a而设置宽频带光源10b。另外,设置有代替图29的摄像装置50b而设置的摄像装置50d。摄像装置50d包括分光器53B和图像传感器51C1。
即,宽频带光源10b对应于图29的宽频带光源LSb。分光器53B对应于图33的分光器SPO。图像传感器51C1对应于图33的检测器DO3。
当参照光的光路中配置遮光板80时,合束器62将来自拍摄光学系统40的照明光的返回光按照原样引导至摄像装置50d。另一方面,当遮光板80从参照光的光路退避时,合束器62使来自反射镜63的参照光与来自拍摄光学系统40的照明光的返回光干涉而生成干涉光,并将生成的干涉光引导至摄像装置50d。
分光器53B通过衍射光栅将来自合束器62的照明光的返回光或干涉光分解为光谱成分。图像传感器51C1接收由分光器53B分解为光谱成分的干涉光。图像传感器51C1例如为线传感器,并通过检测干涉光的多个光谱成分来生成电信号(检测信号)。
例如,SLO图像形成部210针对由图像传感器51C1得到的受光结果,将由分光器53B分解的光谱成分再合成,并基于再合成的结果来形成SLO图像。例如,OCT图像形成部220针对由图像传感器51C1得到的受光结果,实施傅里叶变换处理等,并将其图像化,由此形成OCT图像。
此外,在第六实施方式中,举例说明了变更参照光的光路长度的图34中示出的结构,但是可以将第六实施方式所涉及的结构适用于变更照明光的光路长度的图4中示出的结构。
根据第六实施方式,能够得到与第五实施方式相同的效果。
<第七实施方式>
在第五实施方式或第六实施方式中,说明了通过使借由分离器SP入射的照明光偏转而将照明光照射到被检眼E的情况,但是实施方式所涉及的结构并不限定于此。在第七实施方式中,与第三实施方式同样地,由扫描光学系统SC偏转的照明光借由分离器SP照射到被检眼E。
以下,以与第五实施方式之间的区别点为中心,说明第七实施方式。
图35中示出了第七实施方式所涉及的眼科装置1f的结构例的框图。在图35中,对与图28相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第七实施方式所涉及的眼科装置1f的结构与图28中示出的眼科装置1d的结构不同之处在于:扫描光学系统SC与分离器SP3的配置。即,在眼科装置1f中,由图案照明光学系统PI1生成的照明光通过扫描光学系统SC偏转,偏转的照明光通过分离器SP3分割为被引导至物镜OBJ的光以及被引导至反射镜RM的光。
在孔镜PM上形成有照明光或照明光的返回光所通过的孔部。孔镜PM从由扫描光学系统SC偏转的照明光的光路分离出来自被检眼E的照明光的返回光的光路。
在一些实施方式中,由扫描光学系统SC偏转的照明光通过形成于孔镜PM的孔部,照明光的返回光在孔部的周边区域中反射并被引导至合束器BC。
在一些实施方式中,由扫描光学系统SC偏转的照明光在孔部的周边区域中反射并被引导至物镜OBJ,照明光的返回光通过孔部并被引导至合束器BC。
合束器BC生成来自孔镜PM的照明光的返回光与由反射镜Mb反射的参照光的干涉光。由合束器BC生成的干涉光通过检测器DE3接收。
由此,当配置参照光的光路的遮光板SHD时,由于在合束器BC中仅入射返回光,因此合束器BC将来自被检眼E的照明光的返回光引导至检测器DE3。另外,在遮光板SHD从参照光的光路退避时,合束器BC生成返回光与参照光的干涉光,并将生成的干涉光引导至检测器DE3。
定时控制部TC3对扫描光学系统SC输出控制信号Ctsc,对检测器DE3输出控制信号Ctdet,对图案照明光学系统PI1输出控制信号Ctls。由此,与照明光在被检眼E中的照射位置的移动定时同步地,从与照明光的照射位置对应的返回光和干涉光的受光位置上的受光元件读取受光结果。
以下,说明第七实施方式所涉及的眼科装置1f的具体结构例。
图36中示出了第七实施方式所涉及的眼科装置1f的光学系统的结构例。在图36中,对与图34或图35相同的部分标上相同的附图标记,并适当地进行说明。
图36中示出的光学系统的结构与图34中示出的光学系统的结构不同之处在于:光扫描仪30的配置位置以及在分束器65与反射镜64之间配置反射镜66。具体地说,光扫描仪30配置于投影光学系统35与照明光学系统20之间。
在照明光学系统20中,透过分束器65的照明光通过形成于虹膜光圈21的开口部,透过中继透镜系统RL2,通过形成于裂隙22的开口部,透过中继透镜系统RL1。透过中继透镜系统RL1的光由光扫描仪30偏转,并被引导至投影光学系统35。在此,与第一实施方式同样地,由于中继透镜系统RL1的后侧焦点位置配置于与被检眼E的虹膜光学上大致共轭的位置,因此光扫描仪30(偏转面)配置于中继透镜系统RL1的后侧焦点位置或其附近。
在投影光学系统35中,由光扫描仪30偏转的照明光透过中继透镜41,通过黑点板42,由反射镜43反射,通过中继透镜44并被引导至孔镜45。
在拍摄光学系统40中,来自投影光学系统35的照明光在形成于孔镜45的孔部的周边区域中朝向物镜46反射。在孔镜45的周边区域中反射的照明光由物镜46折射,通过被检眼E的瞳孔而入射至眼内,并照明被检眼E的眼底Ef。
来自眼底Ef的照明光的返回光由物镜46折射,通过孔镜45的孔部,透过聚焦透镜47,透过中继透镜48,通过成像透镜49,借由合束器62,通过摄像装置50b的图像传感器51C接收。
当遮光板80配置于分束器65与反射镜64之间的参照光的光路时,合束器62将照明光的返回光引导至图像传感器51C。当遮光板从分束器65与反射镜64之间的参照光的光路退避时,合束器62生成照明光的返回光与参照光的干涉光,并将生成的干涉光引导至图像传感器51C。
第七实施方式所涉及的眼科装置1f的工作与第五实施方式相同,因此省略说明。
如上所述,根据第七实施方式,能够得到与第五实施方式相同的效果。
<第八实施方式>
可以将实施方式所涉及的结构适用于使用除在第七实施方式中说明的扫频源型以外的其它类型(频谱域型或时域型)的OCT的眼科装置。
以下,以与第七实施方式之间的区别点为中心,说明第八实施方式。
图37中示出了第八实施方式所涉及的眼科装置1g的结构例的框图。在图37中,对与图33或图35相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第八实施方式所涉及的眼科装置1g的结构与图35中示出的眼科装置1f的结构不同之处在于:代替图案照明光学系统PI1而设置图案照明光学系统PI2;代替检测器DE3而设置检测器DE4;代替定时控制部TC3而设置定时控制部TC4。
检测器DE4的结构与图35中示出的检测器DE3的结构不同之处在于:设置分光器SPO和检测器DO3。
分光器SPO对来自合束器BC的照明光的返回光或干涉光进行分光。例如,分光器SPO通过衍射光栅将返回光或干涉光分解为光谱成分。由分光器SPO分解为光谱成分的干涉光通过检测器DO3接收。
定时控制部TC4以执行公知的频谱域型OCT的方式控制各部。
以下,说明第八实施方式所涉及的眼科装置1g的具体结构例。
图38中示出了第八实施方式所涉及的眼科装置1g的光学系统的结构例。在图38中,对与图36或图37相同的部分标上相同的附图标记,并适当地进行说明。
在图38中,代替图36的波长扫频光源10a而设置宽频带光源10b。另外,设置有代替图36的摄像装置50b而设置的摄像装置50d。摄像装置50d包括分光器53B和图像传感器51C1。
即,宽频带光源10b对应于图37的宽频带光源LSb。分光器53B对应于图37的分光器SPO。图像传感器51C1对应于图37的检测器DO3。
当参照光的光路中配置遮光板80时,合束器62将来自拍摄光学系统40的照明光的返回光按照原样引导至摄像装置50d。另一方面,当遮光板80从参照光的光路退避时,合束器62使来自反射镜63的参照光与来自拍摄光学系统40的照明光的返回光干涉而生成干涉光,并将生成的干涉光引导至摄像装置50d。
分光器53B通过衍射光栅将来自合束器62的照明光的返回光或干涉光分解为光谱成分。图像传感器51C1接收由分光器53B分解为光谱成分的干涉光。图像传感器51C1例如为线传感器,并通过检测干涉光的多个光谱成分来生成电信号(检测信号)。
此外,在第八实施方式中,举例说明了变更参照光的光路长度的图38中示出的结构,但是可以将第八实施方式所涉及的结构适用于变更照明光的光路长度的图4中示出的结构。
根据第八实施方式,能够得到与第七实施方式相同的效果。
<第九实施方式>
实施方式所涉及的眼科装置的结构并不限定于上述实施方式或其变形例所涉及的眼科装置的结构。
以下,以与第一实施方式之间的区别点为中心,说明第九实施方式。
图39中示出了第九实施方式所涉及的眼科装置的结构例的框图。在图39中,对与图1相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第九实施方式所涉及的眼科装置1h的结构与图1示出的眼科装置1的结构不同之处在于:代替分离器SP而设置分离器SP4;设置OCT光学系统300和二向色镜DM;代替定时控制部TC而设置定时控制部TC5。
分离器SP4使来自图案照明光学系统PI的照明光透过并引导至扫描光学系统SC,并且将来自扫描光学系统SC的照明光的返回光朝向检测器DE反射。
二向色镜DM配置于扫描光学系统SC与物镜OBJ之间。二向色镜DM使来自扫描光学系统SC的照明光透过并引导至物镜OBJ,并且将来自物镜OBJ的照明光的返回光引导至扫描光学系统SC。二向色镜DM使来自OCT光学系统300的测定光反射并引导至物镜OBJ,并且使来自物镜OBJ的测定光的返回光反射并引导至OCT光学系统300。
OCT光学系统300将来自光源的光分割为测定光和参照光,将测定光引导至二向色镜DM,并检测测定光的返回光与参照光的干涉光。OCT光学系统300包括用于执行公知的扫频源型OCT的光学系统或用于执行公知的频谱域型OCT的光学系统。
根据第九实施方式,例如通过卷帘快门方式,不会受到不必要的散射光的影响,能够以简单的结构获取对比度强的眼底Ef的高质量的图像。进一步,在能够获取这种高质量的图像的眼科装置中,还能够执行OCT。
<第十实施方式>
在第一实施方式至第八实施方式中,说明了共享用于获取正面图像的光源以及用于获取断层像的光源的情况,但是实施方式所涉及的结构并不限定于此。
以下,以与第一实施方式之间的区别点为中心,说明第十实施方式。
图40中示出了第十实施方式所涉及的眼科装置1j的结构例的框图。在图40中,对与图1相同的部分标上相同的附图标记,并适当地省略说明。
第十实施方式所涉及的眼科装置1j的结构与图1中示出的眼科装置1的结构不同之处在于:代替图案照明光学系统PI而设置图案照明光学系统PI3。
图案照明光学系统PI3包括观察用光源LS1和OCT光源LS2。观察用光源LS1输出具有可视光区域的波长成分的光。OCT光源LS2输出具有近红外区域的波长成分的光。图案照明光学系统PI3将来自观察用光源LS1的输出光与来自OCT光源LS2的输出光进行切换并输出,由此生成与图1相同的裂隙状的照明光。在一些实施方式中,图案照明光学系统PI3根据将来自观察用光源LS1的输出光和来自OCT光源LS2的输出光同时进行输出而生成的合成照明光,生成与图1相同的裂隙状的照明光。在该情况下,观察用光源LS1输出例如具有红外区域的波长成分(相对于来自OCT光源LS2的输出光的波长区域能够进行波长分离的波长成分)的光。例如,与上述实施方式同样地,得到来自观察用光源LS1的输出光的返回光的检测结果。例如,通过与以往的眼底照相机相同的方法,对来自观察用光源LS1的输出光的返回光进行波长分离并进行检测,由此得到观察图像。
分离器SP将由图案照明光学系统PI3生成的照明光引导至照明光路(测定光路),并且将参照光引导至参照光路。在照明光路中配置有扫描光学系统SC和物镜OBJ。在参照光路中配置有反射镜RM。
被引导至照明光路的照明光由扫描光学系统SC偏转。
由扫描光学系统SC偏转的照明光由物镜OBJ折射,穿过被检眼E的瞳孔入射至眼内,从而照射到被检眼E的眼底Ef。照射到眼底Ef的照明光的返回光通过物镜OBJ和扫描光学系统SC,并入射至分离器SP。
被引导至参照光路的参照光由反射镜RM反射,并返回至分离器SP。反射镜RM能够沿着参照光的光路移动。
分离器SP生成经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光与经由参照光路的参照光的干涉光(合成光)。即,分离器SP将来自图案照明光学系统PI3的照明光引导至扫描光学系统SC,并生成参照光与来自被检眼E的照明光的返回光的干涉光。
检测器DE借由分离器SP来检测经由照明光路的来自被检眼E的照明光的返回光以及由分离器SP生成的干涉光。检测器DE受到来自定时控制部TC5的控制,能够通过卷帘快门方式、全局快门方式或TDI方式来输出受光结果。
定时控制部TC5至少控制图案照明光学系统PI3、扫描光学系统SC以及检测器DE。定时控制部TC5一边通过控制扫描光学系统SC使照明光在被检眼E中的照射位置移动,一边与照明光的照射位置的移动定时同步地从与照射位置对应的返回光的受光位置上的检测器DE的受光元件获取返回光或合成光的受光结果。
[作用]
说明实施方式所涉及的眼科装置。
一些实施方式所涉及的眼科装置(例如,眼科装置1)包括照射光学系统(例如,图案照明光学系统PI)、光扫描仪(例如,光扫描仪30、扫描光学系统SC)、光分割合成部(例如,分离器SP)以及检测器。照射光学系统包括光源(波长扫频光源、宽频带光源),并使用来自光源的光来生成测定光(照明光)。光扫描仪使测定光偏转,并将偏转的测定光引导至被检眼(E)。光分割合成部将测定光引导至光扫描仪,并且生成根据来自光源的光生成的参照光(分割光)与来自被检眼的测定光的返回光的干涉光。检测器借由光分割合成部来检测返回光和干涉光。
根据这种方式,通过照射光学系统使用来自光源的光来生成的照明光通过光分割合成部被引导至光扫描仪,并通过光扫描仪偏转而照射到被检眼。来自被检眼的照明光的返回光入射至光分割合成部。光分割合成部生成照明光的返回光与根据来自光源的光来生成的参照光的干涉光。检测器借由光分割合成部来检测返回光和干涉光。由此,能够一边共享光源、光扫描仪以及检测器,一边从各种观点检测用于观察被检眼的返回光和干涉光,因此能够提供一种能够以简单的结构详细地观察被检眼的眼科装置。
一些实施方式所涉及的眼科装置(例如,眼科装置1b)包括照射光学系统(例如,图案照明光学系统PI)、光扫描仪(例如,光扫描仪30、扫描光学系统SC)、光分割合成部(例如,分离器SP)以及检测器(例如,检测器DE)。照射光学系统包括光源(波长扫频光源、宽频带光源),并使用来自光源的光来生成测定光(照明光)。光扫描仪使测定光偏转。光分割合成部将通过光扫描仪偏转的测定光引导至被检眼(E),并且生成根据来自光源的光生成的参照光(分割光)与来自被检眼的测定光的返回光的干涉光。检测器借由光分割合成部来检测返回光和干涉光。
根据这种方式,通过照射光学系统使用来自光源的光生成的照明光通过光扫描仪偏转,并借由光分割合成部照射到被检眼。来自被检眼的照明光的返回光入射至光分割合成部。光分割合成部生成照明光的返回光与根据来自光源的光生成的参照光的干涉光。检测器借由光分割合成部来检测返回光和干涉光。由此,能够一边共享光源、光扫描仪以及检测器,一边从各种观点检测用于观察被检眼的返回光和干涉光,因此能够提供一种能够以简单的结构详细地观察被检眼的眼科装置。
在一些实施方式中,照射光学系统将来自光源的光分割为测定光和参照光。
根据这种方式,通过分割功率或分割波长范围,能够生成参照光。由此,能够更加简化眼科装置的结构。
在一些实施方式中,照射光学系统通过切换来自光源的光的光路来输出测定光和参照光。
根据这种方式,通过切换光路,能够生成测定光和参照光。由此,能够更加简化眼科装置的结构。
一些实施方式包括构成为能够针对测定光和参照光的至少一个光路进行插卸的遮光板(例如,遮光板SHD、80),检测器在于所述至少一个光路中配置遮光板的状态下检测返回光,并且在遮光板从所述至少一个光路退避的状态下检测干涉光。
根据这种方式,当对测定光和参照光的至少一个光路配置遮光板时,光分割合成部将返回光引导至检测器,当遮光板从测定光和参照光的至少一个光路退避时,光分割合成部将干涉光引导至检测器。由此,能够使用单个检测器来检测返回光和干涉光。因而,能够更加简化眼科装置的结构。
在一些实施方式中,光分割合成部包括:光分割部(例如,孔镜PM),分割测定光的光路与返回光的光路;第一分离器(例如,分离器BS),将由光分割部分割的返回光分割为第一返回光和第二返回光;以及合束器(例如,合束器BC),生成参照光与第二返回光的干涉光,检测器检测由第一分离器分割的第一返回光以及由合束器生成的干涉光。
根据这种方式,检测器检测通过由第一分离器分割返回光而得到的第一返回光,并检测参照光与通过由第一分离器分割返回光而得到的第二返回光的干涉光。由此,能够以简单的结构生成第一返回光和干涉光,能够更加简化眼科装置的结构。
在一些实施方式中,光分割部包括形成有光轴所通过的孔部的孔镜(例如,孔镜PM、45),孔部配置于与被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置:能够以简单的结构对照明光和返回光进行瞳孔分割,充分确保入射至眼内的照明光的光量以及来自被检眼的照明光的返回光的光量,并能够获取高清图像或高精度的测量信号。
在一些实施方式中,检测器包括:第一检测器(例如,SLO检测器DS),检测第一返回光;以及第二检测器(例如,OCT检测器DO),检测干涉光。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置,其能够并列地检测第一返回光和干涉光,简化结构的同时,能够在短时间内详细地观察被检眼的关注部位。
在一些实施方式中,光分割合成部包括:第一光路长度变更部(例如,反射镜Ma、Mb、RM),配置于第一分离器与合束器之间,并变更第二返回光的光路长度。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置,其能够以简单的结构变更测定光的光路长度与参照光的光路长度的差。
在一些实施方式中,光分割合成部包括:第二光路长度变更部(例如,反射镜Ma、Mb、RM),配置于参照光的光路,并变更参照光的光路长度。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置,其能够以简单的结构变更测定光的光路长度与参照光的光路长度的差。
一些实施方式包括:第一图像形成部(例如,SLO图像形成部210),基于由检测器得到的返回光的检测结果来形成被检眼的正面图像(SLO图像);以及第二图像形成部(例如,OCT图像形成部220),基于由检测器得到的干涉光的检测结果来形成被检眼的断层像(OCT图像)。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置,其能够获取被检眼的正面图像和断层像,并能够以简单的结构详细地观察被检眼。
在一些实施方式中,光源包括波长扫频光源。
根据这种方式,能够提供一种能够通过执行扫频源型OCT来获取被检眼的断层像的眼科装置。
在一些实施方式中,光源包括宽频带光源,检测器包括对干涉光进行分光的分光器(例如,分光器SPO)。
根据这种方式,能够提供一种能够通过执行频谱域型OCT来获取被检眼的断层像的眼科装置。
在一些实施方式中,照射光学系统使用来自光源的光来生成裂隙状测定光,眼科装置包括:控制部(例如,控制部100),以获取与测定光在被检眼的测量部位中的照射位置对应的返回光的受光结果的方式,用卷帘快门方式来控制检测器。
根据这种方式,能够提供一种眼科装置,其通过卷帘快门方式,不会受到不必要的散射光的影响,能够以简单的结构获取对比度强的被检眼的高质量的图像。
在一些实施方式中,照射光学系统包括:裂隙(例如,裂隙22),形成有能够配置于与测量部位光学上大致共轭的位置的裂隙状的开口部;以及虹膜光圈(例如,虹膜光圈21),配置于光源与裂隙之间,并能够配置于与被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
根据这种方式,能够对照明光与照明光的返回光进行瞳孔分割。由此,能够提供一种以简单的结构来确保关注部位的测量所需的照度并能够获取被检眼的高质量的图像的眼科装置。
一些实施方式包括:第一移动机构(例如,移动机构22D),使裂隙在照射光学系统的光轴方向上移动,控制部基于被检眼的屈光度来控制第一移动机构。
根据这种方式,由于根据被检眼的屈光度使裂隙移动,因此能够将照明光高效地引导至被检眼的关注部位。由此,即使在使用广角大的廉价的光源的情况下,也能够以简单的结构来确保关注部位的测量所需的照度,不会受到被检眼的状态的影响而能够获取被检眼的高质量的图像。
一些实施方式包括:第二移动机构(移动机构10D),变更光源的位置和朝向中的至少一个,控制部根据由第一移动机构移动的裂隙的位置来控制第二移动机构。
根据这种方式,即使在光源与裂隙的位置关系根据被检眼的屈光度而变更的情况下,也能够变更使光源与裂隙的开口部连结的方向的光量分布。由此,不会受到被检眼的屈光度的影响,能够以期望的照度来照明被检眼的关注部位。
在一些实施方式中,照射光学系统包括:第一中继透镜系统(例如,中继透镜系统RL1),配置于光扫描仪与裂隙之间,第一中继透镜系统的后侧焦点位置为与虹膜光学上大致共轭的位置。
根据这种方式,能够遵照巴达尔的原理来构成从第一中继透镜系统至被检眼的虹膜为止的光学系统。由此,即使在根据被检眼的屈光力而裂隙在光轴方向上移动的情况下,不管被检眼的屈光度,投影至被检眼的关注部位的裂隙像的大小也不变。这意味着,即使裂隙在光轴方向上移动,裂隙像在关注部位上的投影倍率也不变。其结果,不管被检眼的屈光度,能够使光扫描仪的偏转工作速度成为恒定,能够简化光扫描仪的控制。另外,不管被检眼的屈光度,裂隙像相对于被检眼的视轴的投影视角(投影倍率)为恒定,因此不管被检眼的屈光度,能够使裂隙像在关注部位上的照度恒定。进一步,在眼科装置中以预先确定的拍摄视角获取图像的情况下,投影倍率为恒定,因此不需要在裂隙的长边方向的长度上设置余边。
在一些实施方式中,光扫描仪配置于后侧焦点位置或其附近。
根据这种方式,能够一边使光学系统的尺寸小型化,一边不管被检眼的屈光度而使光扫描仪的偏转工作速度成为恒定,能够简化光扫描仪的控制。
一些实施方式包括:第二中继透镜系统(中继透镜系统RL2),配置于裂隙与虹膜光圈之间,在第二中继透镜系统的前侧焦点位置或其附近配置虹膜光圈。
根据这种方式,通过变更第一中继透镜系统的焦距或第二中继透镜系统的焦距,能够变更从虹膜光圈至光扫描仪为止的投影倍率,因此能够将任意大小的虹膜光圈的像以期望大小投影至光扫描仪上。由此,即使在光源的发光面的尺寸不同的情况下,也能够将期望大小的虹膜光圈的像投影至光扫描仪上,从而能够提高光学系统的设计自由度。
在一些实施方式中,在虹膜光圈中以在被检眼的角膜、晶状体前面以及晶状体后面中测定光的光束截面与来自被检眼的返回光的光束截面分离的方式形成有测定光所通过的一个以上的开口部。
根据这种方式,通过对入射至被检眼的照明光与来自被检眼的返回光高精度地进行瞳孔分割,能够以简单的结构来确保被检眼的关注部位的测量所需的照度,并不会受到被检眼的状态的影响而获取被检眼的高质量的图像。
在一些实施方式中,一个以上的开口部分别为弓形形状,弓形形状的弦的方向与由通过裂隙的光形成的裂隙像的长边方向大致平行。
根据这种方式,能够以简单的结构获取增加照明光的光量并对比度强的高质量的图像。
以上示出的实施方式或其变形例仅是用于实施本发明的一例。要实施本发明的人在本发明的宗旨范围内可以实施任意的变形、省略、追加等。
在上述实施方式中,眼科装置也可以具有例如眼轴长度测定功能、眼压测定功能、光学相干断层拍摄(OCT)功能、超声波检查功能等的能够在眼科领域中使用的任意功能。此外,眼轴长度测定功能通过光学相干断层扫描仪等来实现。另外,眼轴长度测定功能也可以一边将光投影至被检眼并调整光学系统相对于该被检眼的Z方向(前后方向)的位置一边检测来自眼底的返回光,由此测定该被检眼的眼轴长度。眼压测定功能通过眼压计等来实现。OCT功能通过光学相干断层扫描仪等来实现。超声波检查功能通过超声波诊断装置等来实现。另外,也可以将本发明适用于具备这种功能中两种以上的装置(复合机)。
在一些实施方式中,提供一种用于使计算机执行上述眼科装置的控制方法的程序。这种程序可以存储于由计算机可读取的非临时性(non-transitory)的任意的记录介质。作为该记录介质,可以使用例如半导体存储器、光盘、光磁盘(CD-ROM/DVD-RAM/DVD-ROM/MO等)、磁性存储介质(硬盘/软(注册商标)盘/ZIP等)等。另外,也可以通过因特网、LAN等网络来发送、接收该程序。
可以将在第一实施方式至第十实施方式以及第一实施方式的变形例中说明的结构任意地进行组合。
(附图标记说明)
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1j:眼科装置
10a、LSa:波长扫频光源
10b、LSb:宽频带光源
20:照明光学系统
21:虹膜光圈
22:裂隙
41、44、48:中继透镜
30:光扫描仪
35:投影光学系统
40:拍摄光学系统
42:黑点板
43:反射镜
45:孔镜
46:物镜
47:聚焦透镜
49:成像透镜
50:摄像装置
51A、51B:图像传感器
61:分束器
62、BC:合束器
63、64:反射镜
70:回射器
BS:分离器
DE、DE1、DE2、DE3:检测器
DO、DO1、DO2:OCT检测器
DS:SLO检测器
E:被检眼
Ef:眼底
OBJ:物镜
PI、PI1、PI2、PI3:图案照明光学系统
PM:孔镜
RL1、RL2:中继透镜系统
RM:反射镜
SHD:遮光板
SP、SP1、SP2、SP3:分离器
SPO:分光器
TC、TC1、TC2、TC3、TC4、TC5:定时控制部

Claims (22)

1.一种眼科装置,包括:
照射光学系统,包括光源,并使用来自所述光源的光来生成测定光;
光扫描仪,使所述测定光偏转,并将偏转的所述测定光引导至被检眼;
光分割合成部,将所述测定光引导至所述光扫描仪,并且生成由来自所述光源的光生成的参照光与来自所述被检眼的所述测定光的返回光的干涉光;以及
检测器,经由所述光分割合成部来检测所述返回光和所述干涉光。
2.一种眼科装置,包括:
照射光学系统,包括光源,并使用来自所述光源的光来生成测定光;
光扫描仪,使所述测定光偏转;
光分割合成部,将由所述光扫描仪偏转的所述测定光引导至被检眼,并且生成由来自所述光源的光生成的参照光与来自所述被检眼的所述测定光的返回光的干涉光;以及
检测器,经由所述光分割合成部来检测所述返回光和所述干涉光。
3.根据权利要求1或2所述的眼科装置,其特征在于,
所述照射光学系统将来自所述光源的光分割为所述测定光和所述参照光。
4.根据权利要求1或2所述的眼科装置,其特征在于,
所述照射光学系统通过切换来自所述光源的光的光路来输出所述测定光和所述参照光。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述眼科装置包括:
遮光板,构成为能够针对所述测定光和所述参照光中的至少一个光路进行插卸,
所述检测器在于所述至少一个光路中配置所述遮光板的状态下检测所述返回光,并且在所述遮光板从所述至少一个光路退避的状态下检测所述干涉光。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述光分割合成部包括:
光分割部,分割所述测定光的光路与所述返回光的光路;
第一分离器,将由所述光分割部分割的所述返回光分割为第一返回光和第二返回光;以及
合束器,生成所述参照光与所述第二返回光的干涉光,
所述检测器检测由所述第一分离器分割的所述第一返回光与由所述合束器生成的所述干涉光。
7.根据权利要求6所述的眼科装置,其特征在于,
所述光分割部包括形成有光轴所通过的孔部的孔镜,
所述孔部配置于与所述被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
8.根据权利要求6或7所述的眼科装置,其特征在于,
所述检测器包括:
第一检测器,检测所述第一返回光;以及
第二检测器,检测所述干涉光。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述光分割合成部包括:
第一光路长度变更部,配置于所述第一分离器与所述合束器之间,并变更所述第二返回光的光路长度。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述光分割合成部包括:
第二光路长度变更部,配置于所述参照光的光路,并变更所述参照光的光路长度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述眼科装置包括:
第一图像形成部,基于由所述检测器得到的所述返回光的检测结果,形成所述被检眼的正面图像;以及
第二图像形成部,基于由所述检测器得到的所述干涉光的检测结果,形成所述被检眼的断层像。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述光源包括波长扫频光源。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述光源包括宽频带光源,
所述检测器包括对所述干涉光进行分光的分光器。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述照射光学系统使用来自所述光源的光来生成裂隙状的测定光,
所述眼科装置包括:
控制部,以获取与所述测定光在所述被检眼的测量部位中的照射位置对应的所述返回光的受光结果的方式,用卷帘快门方式来控制所述检测器。
15.根据权利要求14所述的眼科装置,其特征在于,
所述照射光学系统包括:
裂隙,形成有能够配置于与所述测量部位光学上大致共轭的位置的裂隙状的开口部;以及
虹膜光圈,配置于所述光源与所述裂隙之间,并能够配置于与所述被检眼的虹膜光学上大致共轭的位置。
16.根据权利要求15所述的眼科装置,其特征在于,
所述眼科装置包括:
第一移动机构,使所述裂隙在所述照射光学系统的光轴方向上移动,
所述控制部基于所述被检眼的屈光度来控制所述第一移动机构。
17.根据权利要求16所述的眼科装置,其特征在于,
所述眼科装置包括:
第二移动机构,变更所述光源的位置和朝向中的至少一个,
所述控制部根据通过所述第一移动机构移动的所述裂隙的位置来控制所述第二移动机构。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述照射光学系统包括:
第一中继透镜系统,配置于所述光扫描仪与所述裂隙之间,
所述第一中继透镜系统的后侧焦点位置为与所述虹膜光学上大致共轭的位置。
19.根据权利要求18所述的眼科装置,其特征在于,
所述光扫描仪配置于所述后侧焦点位置或其附近。
20.根据权利要求15至19中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
所述眼科装置包括:
第二中继透镜系统,配置于所述裂隙与所述虹膜光圈之间,
在所述第二中继透镜系统的前侧焦点位置或其附近配置所述虹膜光圈。
21.根据权利要求15至20中任一项所述的眼科装置,其特征在于,
在所述虹膜光圈中以在所述被检眼的角膜、晶状体前面以及晶状体后面中所述测定光的光束截面与来自所述被检眼的返回光的光束截面分离的方式形成有所述测定光所通过的一个以上的开口部。
22.根据权利要求21所述的眼科装置,其特征在于,
所述一个以上的开口部分别呈弓形形状,
所述弓形形状的弦的方向与由通过所述裂隙的光形成的裂隙像的长边方向大致平行。
CN202080063426.5A 2019-09-11 2020-08-12 眼科装置 Pending CN114364303A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201962898753P 2019-09-11 2019-09-11
US62/898,753 2019-09-11
PCT/JP2020/030732 WO2021049243A1 (ja) 2019-09-11 2020-08-12 眼科装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114364303A true CN114364303A (zh) 2022-04-15

Family

ID=74866477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080063426.5A Pending CN114364303A (zh) 2019-09-11 2020-08-12 眼科装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220175246A1 (zh)
EP (1) EP4029428A4 (zh)
JP (1) JP7216218B2 (zh)
CN (1) CN114364303A (zh)
WO (1) WO2021049243A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61293430A (ja) 1985-06-22 1986-12-24 株式会社トプコン 眼屈折力測定装置
CA2649065A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Physical Sciences, Inc. Hybrid spectral domain optical coherence tomography line scanning laser ophthalmoscope
MX2008015363A (es) 2006-05-31 2009-05-12 Univ Indiana Res & Tech Corp Camara digital de barrido laser con optica simplificada y potencial para multiplicar formacion de imagen de luz dispersada.
JP5448353B2 (ja) * 2007-05-02 2014-03-19 キヤノン株式会社 光干渉断層計を用いた画像形成方法、及び光干渉断層装置
JP5386224B2 (ja) 2009-04-30 2014-01-15 株式会社トプコン 検眼装置
JP5641744B2 (ja) * 2010-02-10 2014-12-17 キヤノン株式会社 撮像装置及びその制御方法
US8237835B1 (en) 2011-05-19 2012-08-07 Aeon Imaging, LLC Confocal imaging device using spatially modulated illumination with electronic rolling shutter detection
JP5989523B2 (ja) 2012-05-01 2016-09-07 株式会社トプコン 眼科装置
US8783868B2 (en) * 2012-12-21 2014-07-22 Carl Zeiss Meditec, Inc. Two-dimensional confocal imaging using OCT light source and scan optics
US9456746B2 (en) 2013-03-15 2016-10-04 Carl Zeiss Meditec, Inc. Systems and methods for broad line fundus imaging
JP6410468B2 (ja) * 2014-05-22 2018-10-24 株式会社トプコン 眼科装置
JP2017029483A (ja) * 2015-08-03 2017-02-09 株式会社ニデック 眼科撮影装置
JP2019118720A (ja) * 2018-01-10 2019-07-22 株式会社ニデック 眼底撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4029428A4 (en) 2023-10-11
JP7216218B2 (ja) 2023-01-31
WO2021049243A1 (ja) 2021-03-18
US20220175246A1 (en) 2022-06-09
EP4029428A1 (en) 2022-07-20
JPWO2021049243A1 (zh) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5061380B2 (ja) 眼底観察装置、眼科画像表示装置及びプログラム
JP4890878B2 (ja) 眼底観察装置
JP6775302B2 (ja) 眼科撮影装置
EP4094675A1 (en) Ophthalmic device and method for controlling same
JP6756498B2 (ja) 眼科撮影装置
GB2521960A (en) Ophthalmologic observation device
US20220192488A1 (en) Ophthalmic apparatus, method of controlling same, and recording medium
JP7027698B2 (ja) 眼科撮影装置
JP2019154985A (ja) 眼科装置
JP2017148097A (ja) 眼科撮影装置
CN114375175A (zh) 眼科装置及眼科系统
JP2018023675A (ja) 光断層撮像装置
JP2017196210A (ja) 眼科撮影装置
WO2021049243A1 (ja) 眼科装置
CN115397305A (zh) 眼科装置
JP6842280B2 (ja) 眼科撮影装置
JP6736304B2 (ja) 眼科撮影装置
JP6991272B2 (ja) 眼科撮影装置
WO2023188612A1 (ja) 眼底観察装置
WO2023188614A1 (ja) 眼底観察装置
JP7469090B2 (ja) 眼科装置、その制御方法、及びプログラム
WO2021182321A1 (ja) 眼科装置、その制御方法、及びプログラム
WO2024062893A1 (ja) 眼底撮影装置、眼底撮影装置の制御方法、及び、プログラム
US20230389795A1 (en) Ophthalmic information processing apparatus, ophthalmic apparatus, ophthalmic information processing method, and recording medium
US20240049962A1 (en) Ophthalmic apparatus and ophthalmic information processing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination