DE102015203443A1

DE102015203443A1 - Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung und optische Einheit, die an dieser befestigbar ist

Info

Publication number: DE102015203443A1
Application number: DE102015203443.7A
Authority: DE
Inventors: Kouta Fujii; Kenji Miyashita
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2035-02-27
Also published as: GB201503045D0; DE102015203443B4; US10028655B2; JP6080128B2; US20150245765A1; GB2524655B; GB2524655A; JP2015160103A

Abstract

Ein optisches System einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung einer Ausführungsform teilt Licht von einer ersten Lichtquelle in Messlicht und Referenzlicht und erfasst Interferenzlicht aus dem Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht. Ein Bilderzeugungsteil erzeugt ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses vom optischen System. Die optische Einheit enthält eine Linse, die in einem optischen Pfad des Messlichts angeordnet werden kann und zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle verwendet wird. Das Verbindungselement verbindet einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle mit dem optischen Pfad des Messlichts. Die optische Einheit konvergiert Licht von der zweiten Lichtquelle, das durch das Verbindungselement in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, über die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung zum Gewinnen von Bildern eines Auges durch optische Kohärenztomografie (OCT) und eine optische Einheit, die an dieser befestigbar ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In den letzten Jahren hat OCT, die Bilder erzeugt, die oberflächliche und interne Morphologien eines Objekts unter Verwendung eines Lichtstrahls von einer Laserlichtquelle usw. darstellen, Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Anders als Röntgen-CT ist OCT für menschliche Körper nicht invasiv und daher wird ihre Verwendung insbesondere in medizinischen und biologischen Bereichen erwartet. Zum Beispiel werden Vorrichtungen, die Bilder des Augenhintergrunds, der Hornhaut, usw. erzeugen, in der Ophthalmologie in der Praxis angewendet.
Eine Vorrichtung, die in Patentdokument 1 offenbart ist, verwendet eine sogenannte ”Fourier-Domänen OCT”-Technik. Im Speziellen strahlt die Vorrichtung einen Niederkohärenzlichtstrahl auf ein Objekt, überlagert von diesem reflektiertes Licht und Referenzlicht, um Interferenzlicht zu generieren, gewinnt eine Verteilung der spektralen Intensität des Interferenzlichts und führt eine Fourier-Transformation an diesem aus, wodurch eine Morphologie des Objekts entlang einer Tiefenrichtung (z-Richtung) abgebildet wird. Ferner ist die Vorrichtung mit einem Galvano-Spiegel zum Abtasten eines Lichtstrahls (Messlichts) in eine Richtung (x-Richtung) senkrecht zur z-Richtung versehen und erzeugt ein Bild einer gewünschten Messzielregion des Objekts. Ein durch diese Vorrichtung erzeugtes Bild ist ein zweidimensionales Querschnittsbild in der Tiefenrichtung (z-Richtung) entlang der Abtastrichtung (x-Richtung) des Lichtstrahls. Die Technik dieser Art wird auch als Spektraldomäne bezeichnet.
Patentdokument 2 offenbart eine Technik zum Abtasten von Messlicht in horizontale und vertikale Richtungen (x-Richtung und y-Richtung) zur Erzeugung mehrerer zweidimensionaler Querschnittsbilder entlang der horizontalen Richtung und zum Gewinnen und zur Abbildung dreidimensionaler Querschnittsinformationen einer Messfläche anhand der Querschnittsbilder. Beispiele für eine solche dreidimensionale Bildgebung enthalten ein Verfahren zum Anordnen und Anzeigen von Querschnittsbildern entlang der vertikalen Richtung (bezeichnet als Stapeldaten usw.), ein Verfahren zum Ausführen einer Wiedergabe an Volumendaten (Voxeldaten) anhand von Stapeldaten zur Erzeugung eines dreidimensionalen Bildes.
Patentdokumente 3 und 4 offenbaren andere Arten von OCT. Patentdokument 3 beschreibt eine OCT-Vorrichtung, die eine Morphologie eines Objekts abbildet, indem eine Wellenlänge von Licht abgetastet wird, das auf ein Objekt gestrahlt wird (Wellenlängen-Sweeping), Interferenzlicht, das durch Überlagern von reflektierten Lichtern jeweiliger Wellenlängen auf Referenzlicht erhalten wird, erfasst wird, um eine Spektrallichtverteilung zu gewinnen, und eine Fourier-Transformation an diesem ausgeführt wird. Eine solche OCT wird als Swept-Source-Typ bezeichnet. Der Swept-Source-Typ ist eine Art von Fourier-Domäne Typ.
Patentdokument 4 beschreibt eine OCT-Vorrichtung, die Licht mit einem gewissen Strahldurchmesser auf ein Objekt strahlt und Komponenten von Interferenzlicht, das durch Überlagern von davon reflektiertem Licht und Referenzlicht erhalten wird, analysiert, wodurch ein Bild des Objekts in einem Querschnitt orthogonal zur Bewegungsrichtung des Lichts erzeugt wird. Eine solche OCT-Vorrichtung wird als Vollfeldtyp oder En-Face-Typ bezeichnet.
Patentdokument 5 offenbart eine Anwendung von OCT in der Ophthalmologie. Vor der Anwendung von OCT wurden Netzhautkameras, Schlitzlampenmikroskope, Rasterlaserophthalmoskope (SLO) usw. zur Beobachtung eines Auges verwendet (siehe zum Beispiel Patentdokumente 6, 7 und 8). Eine Netzhautkamera fotografiert einen Augenhintergrund durch Projizieren von Beleuchtungslicht auf ein Auge und Empfangen von reflektiertem Licht vom Augenhintergrund. Ein Schlitzlampenmikroskop erhält ein Querschnittsbild einer Hornhaut durch Ausschneiden eines Lichtabschnitts der Hornhaut mittels Schlitzlicht. Ein SLO bildet die Morphologie einer Netzhautoberfläche ab, indem ein Augenhintergrund mit Laserlicht abgetastet wird und reflektiertes Licht mit einem hochempfindlichen Bildgebungselement wie einem Fotovervielfacher erfasst wird.
Wie oben beschrieben, ist OCT gegenüber Netzhautkameras usw. besser, da ein Bild hoher Definition erhalten werden kann, da ferner ein Querschnittsbild und ein dreidimensionales Bild erhalten werden kann, usw.
Somit können ophthalmologische Bildgebungsvorrichtungen, die OCT verwenden, zur Beobachtung verschiedener Stellen eines Auges verwendet werden und sind imstande, Bilder hoher Definition zu gewinnen; daher wurde OCT in der Diagnose verschiedener ophthalmologischer Erkrankungen angewendet. Nun werden ophthalmologische Bildgebungsvorrichtungen, die eine OCT-Messung sowohl am Augenhintergrund wie auch einem vorderen Augenteil vornehmen können, manchmal zur Beobachtung verschiedener Stellen von Augen verwendet. Ein Aufsatz (Adapter oder optische Einheit) zum Ändern der Brennpunktposition von Messlicht vom Augenhintergrund zum vorderen Augenteil wird bei einer solchen ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung selektiv angewendet (siehe Patentdokument 9). Dieser Aufsatz enthält eine Linse mit einer vorgegebenen Brechkraft.
DOKUMENTE NACH DEM STAND DER TECHNIK

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. H11-325849
Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2002-139421
Patentdokument 3: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2007-24677
Patentdokument 4: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2006-153838
Patentdokument 5: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2008-73099
Patentdokument 6: Japanische Offenlegungsschrift Nr. H09-276232
Patentdokument 7: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2008-259544
Patentdokument 8: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009-11381
Patentdokument 9: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2012-223435

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
PROBLEM, DAS DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN IST
Eine Fixierung wird zum Begrenzen einer Augenbewegung während einer OCT-Messung durchgeführt. Eine Fixierung wird ausgeführt, indem ein Fixierungsziel präsentiert wird, das ein Auge veranlasst, in eine vorgegebene Richtung zu starren. Viele ophthalmologische Bildgebungsvorrichtungen sind mit einem optischen System versehen, um Fixierungsziele zu präsentieren (optisches Fixierungssystem). In ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtungen, die zur Durchführung einer OCT-Messung imstande sind, sind ein Teil des optischen Pfades von Messlicht und ein Teil des optischen Pfades des optischen Fixierungssystems gleich. Zum Beispiel leitet eine gemeinsame Objektivlinse sowohl Messlicht wie auch Fixierungslicht zu einem Auge.
Wenn ein Aufsatz wie oben beschrieben bei einer solchen ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung angewendet wird, ändert eine Linse, die im Aufsatz vorgesehen ist, einen Bilderzeugungszustand von Fixierungslicht. In diesem Fall kann eine Fixierung nicht richtig ausgeführt werden. Das heißt, da ein Einbau eines Aufsatzes eine Bilderzeugungsposition von Fixierungslicht verschiebt, kann ein Subjekt ein Fixierungslicht nicht klar erkennen.
Ein Zweck der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer Technologie, die imstande ist, eine Fixierung richtig auszuführen, unabhängig davon, ob ein Aufsatz verwendet wird oder nicht.
MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
Eine ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung einer Ausführungsform enthält: ein optisches System, das Licht von einer ersten Lichtquelle in Messlicht und Referenzlicht teilt und ein Interferenzlicht aus dem Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht erfasst; einen Bilderzeugungsteil, der ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses vom optischen System erzeugt; und eine optische Einheit, die eine Linse umfasst, die in einem optischen Pfad des Messlichts angeordnet werden kann und zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle dient, und ein Verbindungselement, das einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle mit dem optischen Pfad des Messlichts verbindet, wobei die optische Einheit Licht von der zweiten Lichtquelle, das durch das Verbindungselement in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, über die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges konvergiert.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Fixierung richtig auszuführen, unabhängig davon, ob ein Aufsatz verwendet wird oder nicht.
KURZE BECSHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration einer optischen Einheit gemäß einer Ausführungsform zeigt.
5 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung, die ein Beispiel einer Konfiguration einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Beispiele für Ausführungsformen einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform erzeugt Querschnittsbilder und dreidimensionale Bilder des Augenhintergrunds durch Verwendung von OCT. Der in den, in dieser Beschreibung zitierten Dokumenten beschriebene Inhalt kann bei den folgenden Ausführungsformen angewendet werden.
In den folgenden Ausführungsformen werden Konfigurationen, in welchen eine Fourier-Domäne-OCT verwendet wird, ausführlich beschrieben. Insbesondere sind ophthalmologische Bildgebungsvorrichtungen gemäß den Ausführungsformen imstande, sowohl ein Augenhintergrund-OCT-Bild mit Spektraldomäne-OCT wie auch ein Augenhintergrundbild, wie in der in Patentdokument 5 offenbarten Vorrichtung, zu erhalten.
Durch Befestigen eines Aufsatzes (einer optischen Einheit) an dieser ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung zur Augenhintergrundabbildung ändert sich ihre Nutzung für eine Abbildung des vorderen Augenteils. Es ist zu beachten, dass es möglich ist, die Nutzung einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung, die ursprünglich für eine Abbildung des vorderen Augenteils bestimmt war, zu einer Abbildung des Augenhintergrunds zu ändern, indem ein Aufsatz (eine optische Einheit) daran befestigt wird. Bildgebungszielstellen sind nicht auf den Augenhintergrund und den vorderen Augenteil beschränkt und können sämtliche Stellen eines Auges, wie Glaskörper oder Augenlinse sein. Ferner kann eine Konfiguration angewendet werden, in der Aufsätze (optische Einheiten) jeweils gemäß den Abbildungszielstellen vorbereitet und selektiv befestigt werden. Es ist möglich, die Verwendung/Nichtverwendung von Aufsätzen (optischen Einheiten) automatisch zu wählen und/oder einen zu verwendenden Aufsatz zu wählen. Diese Auswahl kann zum Beispiel anhand von Fotografiemodi, die zuvor verwendet wurden, Bezeichnungen von Erkrankungen usw. ausgeführt werden.
Konfigurationen gemäß der vorliegenden Erfindung können bei einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung jeder Art angewendet werden, die keine Spektraldomäne ist, wie Swept-Source-OCT. Obwohl ferner eine Kombination einer OCT-Vorrichtung und Netzhautkamera in den folgenden Ausführungsformen beschrieben ist, ist es möglich, eine OCT-Vorrichtung mit Konfigurationen der vorliegenden Ausführungsform mit jeder Augenhintergrund-Bildgebungsvorrichtung zu kombinieren, die keine Netzhautkamera ist, wie ein SLO, ein Schlitzlampenmikroskop, ein ophthalmologisches Operationsmikroskop usw. Ferner können Konfigurationen gemäß den Ausführungsformen in einer Einzelfunktion-OCT-Vorrichtung eingebaut werden.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
KONFIGURATIONEN
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält eine ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung 1 eine Netzhautkameraeinheit 2, eine OCT-Einheit 100, eine Arithmetik- und Steuereinheit 200 und eine optische Einheit 300 als Aufsatz. Die Netzhautkameraeinheit 2 hat optische Systeme, die fast dieselben wie bei einer herkömmlichen Netzhautkamera sind. Die OCT-Einheit 100 ist mit optischen Systemen zum Erhalten von OCT-Bildern des Augenhintergrunds versehen. Die Arithmetik- und Steuereinheit 200 ist mit einem Computer versehen, der verschiedene arithmetische Verarbeitungen, Steuerverarbeitung usw. durchführt. Es ist möglich, die optische Einheit 300 in einen optischen Pfad zu einem Auge E einzusetzen und aus diesem zu entfernen. Die optische Einheit 200 wird bei einer Augenhintergrund-OCT-Messung aus dem optischen Pfad entfernt und bei einer OCT-Messung des vorderen Augenteils im optischen Pfad angeordnet.
NETZHAUTKAMERAEINHEIT
Die Netzhautkameraeinheit 2, die in 1 dargestellt ist, ist mit einem optischen System zum Gewinnen von zweidimensionalen Bildern (Augenhintergrundbildern) versehen, die eine Oberflächenmorphologie eines Augenhintergrunds Ef des Auges E darstellen. Augenhintergrundbilder umfassen Beobachtungsbilder, fotografierte Bilder usw. Ein Beobachtungsbild ist ein monochromatisches Bewegtbild, das bei einer vorgegebenen Frame-Rate zum Beispiel mit Infrarotlicht erzeugt wird. Ein fotografiertes Bild kann zum Beispiel ein Farbbild sein, das mit sichtbarem Blitzlicht aufgenommen wird, oder ein monochromatisches Stillbild, das mit Infrarotlicht oder sichtbarem Licht als Beleuchtungslicht aufgenommen wird.
Die Netzhautkameraeinheit 2 ist mit einer Kinnauflage und einer Stirnauflage zum Stützen eines Gesichts eines Subjekts versehen. Ferner ist die Netzhautkameraeinheit 2 mit einem optischen Beleuchtungssystem 10 und einem optischen Bildgebungssystem 30 versehen. Das optische Beleuchtungssystem 10 strahlt Beleuchtungslicht auf den Augenhintergrund Ef. Das optische Bildgebungssystem 30 leitet vom Augenhintergrund reflektiertes Licht des Beleuchtungslichts zu Bildgebungsvorrichtungen (CCD-Bildsensoren 35 und 38 (manchmal einfach als CCD bezeichnet)). Ferner leitet das optische Bildgebungssystem 30 Messlicht, das von der OCT-Einheit 100 eingegeben wird, zum Augenhintergrund Ef und leitet Messlicht, das vom Augenhintergrund Ef zurückgeleitet wird (Rücklicht des Messlichts vom Augenhintergrund Ef) zur OCT-Einheit 100.
Eine Beobachtungslichtquelle 11 des optischen Beleuchtungssystems 10 enthält zum Beispiel eine Halogenlampe. Licht (Beobachtungsbeleuchtungslicht), das von der Beobachtungslichtquelle 11 ausgegeben wird, wird von einem Reflexionsspiegel 12 mit einer gekrümmten Reflexionsfläche reflektiert und wird nahinfrarot, nachdem es über eine Kondensatorlinse 13 durch ein Filter 14 für sichtbares Licht gegangen ist. Ferner wird das Beobachtungsbeleuchtungslicht einmal nahe einer Bildgebungslichtquelle 15 konvergiert, von einem Spiegel 16 reflektiert und geht durch Relaislinsen 17 und 18, eine Blende 19 und eine Relaislinse 20. Dann wird das Beobachtungsbeleuchtungslicht auf dem peripheren Teil (der umgebenden Region eines Blendenteils) eines Blendenspiegels 21 reflektiert, durch einen dichroitischen Spiegel 46 durchgelassen und von einer Objektivlinse 22 gebrochen, wodurch der Augenhintergrund Ef beleuchtet wird. Es kann eine LED (Leuchtdiode) als Beobachtungsbeleuchtungslicht verwendet werden.
Augenhintergrundreflexionslicht des Beobachtungsbeleuchtungslichts wird von der Objektivlinse 22 gebrochen, geht durch den dichroitischen Spiegel 46, geht durch das Blendenteil, das in der mittleren Region des Blendenspiegels 21 gebildet ist, geht durch einen dichroitischen Spiegel 55, geht durch eine Fokussierungslinse 31 und wird von einem Spiegel 32 reflektiert. Ferner geht das Augenhintergrundreflexionslicht durch einen Halbspiegel 39A, wird gebrochen, wird von einem dichroitischen Spiegel 33 reflektiert und bildet ein Bild auf der Lichtempfangsfläche des CCD-Bildsensors 35 durch eine Kondensatorlinse 34. Der CCD-Bildsensor 35 erfasst das Augenhintergrundreflexionslicht zum Beispiel bei einer voreingestellten Frame-Rate. Ein Bild (Beobachtungsbild), das auf dem Augenhintergrundreflexionslicht beruht, das vom CCD-Bildsensor 35 erfasst wird, wird auf einer Anzeigevorrichtung 3 angezeigt. Wenn das optische Bildgebungssystem auf den vorderen Augenteil fokussiert wird, wird ein Beobachtungsbild des vorderen Augenteils des Auges E angezeigt.
Die Bildgebungslichtquelle 15 enthält zum Beispiel eine Xenonlampe. Das Licht (Bildgebungsbeleuchtungslicht), das von der Bildgebungslichtquelle 15 ausgegeben wird, wird auf den Augenhintergrund Ef über dieselbe Route gestrahlt wie das Beobachtungsbeleuchtungslicht. Das Augenhintergrundreflexionslicht der Bildgebungslichtquelle wird zum dichroitischen Spiegel 33 über dieselbe Route geleitet wie das Beobachtungsbeleuchtungslicht, geht durch den dichroitischen Spiegel 33, wird von einem Spiegel 36 reflektiert und bildet ein Bild auf der Lichtempfangsfläche des CCD-Bildsensors 38 durch eine Kondensatorlinse 37. Ein Bild (fotografiertes Bild), das auf dem Augenhintergrundreflexionslicht beruht, das vom CCD-Bildsensor 38 erfasst wird, wird auf der Anzeigevorrichtung 3 angezeigt. Die Anzeigevorrichtung 3 zum Anzeigen des Beobachtungsbildes und die Anzeigevorrichtung 3 zum Anzeigen des fotografierten Bildes können dieselbe oder unterschiedlich sein. Wenn ferner eine ähnliche Fotografie durch Beleuchten des Auges E mit Infrarotlicht aufgenommen wird, wird ein fotografiertes Infrarotbild angezeigt. Ferner kann eine LED als Bildgebungslichtquelle verwendet werden.
Eine LCD (Flüssigkristallanzeige) 39 zeigt Fixierungsziele, Ziele zur Messung der Sehschärfe, usw. an. Ein Fixierungsziel ist ein visuelles Ziel zum Fixieren des Auges E, das für eine Augenhintergrundfotografie, OCT-Messung usw. verwendet wird.
Ein Teil des Lichts, das von der LCD 39 ausgegeben wird, wird vom Halbspiegel 39A reflektiert, vom Spiegel 32 reflektiert, geht durch die Fokussierungslinse 31 und den dichroitischen Spiegel 55, geht durch das Blendenteil des Blendenspiegels 21, geht durch den dichroitischen Spiegel 46, wird durch die Objektivlinse 22 gebrochen und auf den Augenhintergrund Ef projiziert.
Durch Ändern der Anzeigeposition des Fixierungsziels auf dem Schirm der LCD 39 kann die Fixierungsposition des Auges E verändert werden. Beispiele für Fixierungspositionen des Auges E enthalten eine Position zum Gewinnen von Bildern, die auf der Makula des Augenhintergrunds Ef fokussiert sind, eine Position zum Gewinnen von Bildern, die auf den Sehnerven zentriert sind, eine Position zum Gewinnen von Bildern, die auf dem Augenhintergrundmittelpunkt zentriert sind, der zwischen Makula und Sehnerven liegt, usw., wie in herkömmlichen Netzhautkameras. Die Anzeigeposition des Fixierungsziels kann beliebig verändert werden.
Die Netzhautkameraeinheit 2 ist mit einem optischen Ausrichtungssystem 50 und einem optischen Fokussierungssystem 60 versehen, ähnlich herkömmlichen Netzhautkameras. Das optische Ausrichtungssystem 50 generiert ein Ziel (Ausrichtungsziel) für eine übereinstimmende Position des optischen Systems mit dem Auge E (Ausrichtung). Das optische Fokussierungssystem 60 generiert ein Ziel (geteiltes Ziel) zur Fokussierung auf dem Augenhintergrund Ef.
Licht, das von einer LED 51 des optischen Ausrichtungssystems 50 ausgegeben wird (Ausrichtungslicht), geht durch Blenden 52 und 53 und eine Relaislinse 54, wird vom dichroitischen Spiegel 55 reflektiert, geht durch das Blendenteil des Blendenspiegels 21, geht durch den dichroitischen Spiegel 46 und wird durch die Objektivlinse 22 auf die Hornhaut des Auges E projiziert.
Hornhautreflexionslicht des Ausrichtungslichts geht durch die Objektivlinse 22, den dichroitischen Spiegel 46 und das Blendenteil, ein Teil des Hornhautreflexionslichts geht durch den dichroitischen Spiegel 55, geht durch die Fokussierungslinse 31, wird vom Spiegel 32 reflektiert, geht durch den Halbspiegel 39A, wird vom dichroitischen Spiegel 33 reflektiert und wird durch die Kondensatorlinse 34 auf eine Lichtempfangsfläche des CCD-Bildsensors 35 projiziert. Ein Bild (Ausrichtungszielt), das vom CCD-Bildsensor 35 erfasst wird, wird auf der Anzeigevorrichtung 3 gemeinsam mit dem Beobachtungsbild angezeigt. Der Benutzer kann einen Ausrichtungsvorgang auf dieselbe Weise wie bei herkömmlichen Netzhautkameras ausführen. Ferner kann eine Ausrichtung so ausgeführt werden, dass die Arithmetik- und Steuereinheit 200 eine Position des Ausrichtungsziels analysiert und das optische System bewegt (automatische Ausrichtung).
Bei Durchführung einer Brennpunkteinstellung wird eine Reflexionsfläche einer Reflexionsstange 67 in einer schrägen Position im optischen Pfad des optischen Beleuchtungssystems positioniert. Licht, das von einer LED 61 des optischen Fokussierungssystems 60 ausgegeben wird (Fokussierungslicht) geht durch eine Relaislinse 62, wird durch eine Teilungszielplatte 63 in zwei Lichtströme geteilt, geht durch eine Zwei-Loch-Blende 64, wird von einem Spiegel 65 reflektiert und wird reflektiert, sobald ein Bild auf der Reflexionsfläche der Reflexionsstange 67 durch eine Kondensatorlinse 66 erzeugt ist. Ferner geht das Fokussierungslicht durch die Relaislinse 20, wird am Blendenspiegel 21 reflektiert, geht durch den dichroitischen Spiegel 46, wird von der Objektivlinse 22 reflektiert und wird auf den Augenhintergrund Ef projiziert.
Augenhintergrundreflexionslicht des Fokussierungslichts geht durch dieselbe Route wie das Hornhaureflexionslicht des Ausrichtungslichts und wird vom CCD-Bildsensor 35 erfasst. Ein Bild (geteiltes Ziel), das vom CCD-Bildsensor 35 aufgenommen wird, wird auf der Anzeigevorrichtung 3 gemeinsam mit dem Beobachtungsbild angezeigt. Die Arithmetik- und Steuereinheit 200 analysiert die Position des geteilten Ziels und bewegt die Fokussierungslinse 31 und das optische Fokussierungssystem 60 zur Durchführung einer Fokussierung wie in der herkömmlichen Technologie (automatische Fokussierung). Ferner kann eine Fokussierung manuell durchgeführt werden, während das geteilte Ziel visuell wahrgenommen wird.
Der dichroitische Spiegel 46 teilt den optischen OCT-Pfad vom optischen Augenhintergrund-Fotografiepfad. Der dichroitische Spiegel 46 reflektiert Licht eines Wellenlängenbandes für OCT und lässt Licht für eine Augenhintergrundfotografie durch. Der optische OCT-Pfad ist, der Reihe nach von der OCT-Einheit 100, mit einer Kollimatorlinseneinheit 40, einem Änderungsteil 41 der optischen Pfadlänge, einem Galvano-Scanner 42, einer Fokussierungslinse 43, einem Spiegel 44 und einer Relaislinse 45 versehen.
Das Änderungsteil 41 der optischen Pfadlänge kann in eine Richtung bewegt werden, die in 1 durch den Pfeil dargestellt ist, wodurch die Länge des optischen OCT-Pfades verändert wird. Diese Änderung der optischen Pfadlänge kann für eine Korrektur der optischen Pfadlänge gemäß der Achsenlänge des Auges E und zur Einstellung eines Interferenzzustandes verwendet werden. Das Änderungsteil 41 der optischen Pfadlänge kann zum Beispiel einen Tripelspiegelreflektor und einen Mechanismus, der den Tripelspiegelreflektor bewegt, enthalten.
Der Galvano-Scanner 42 ändert die Bewegungsrichtung von Licht (Messlicht LS), das sich entlang des optischen OCT-Pfades bewegt. Dadurch wird der Augenhintergrund Ef mit dem Messlicht LS abgetastet. Der Galvano-Scanner 42 kann einen Galvano-Spiegel zum Ablenken des Messlichts LS in die x-Richtung, einen Galvano-Spiegel zum Ablenken in die y-Richtung und einen Mechanismus zu deren unabhängiger Ansteuerung enthalten. Daher kann das Messlicht LS in eine beliebige Richtung auf der xy-Ebene abgelenkt werden.
OCT-EINHEIT
Ein Konfigurationsbeispiel der OCT-Einheit 100 ist unter Bezugnahme auf 2 erklärt. Die OCT-Einheit 100 ist mit einem optischen System zum Erhalten von OCT-Bildern des Augenhintergrunds Ef versehen. Das optische System enthält eine ähnliche Konfiguration wie ein herkömmliches Spektraldomäne-OCT. Im Speziellen hat das optische System eine Konfiguration, die Niederkohärenzlicht in Messlicht und Referenzlicht teilt, das vom Augenhintergrund Ef zurück geleitete Messlicht und das Referenzlicht, das durch einen optischen Referenzpfad gegangen ist, überlagert, um Interferenzlicht zu generieren, und erfasst Spektralkomponenten des Interferenzlichts. Das Detektionsergebnis (Detektionssignal) wird zur Arithmetik- und Steuereinheit 200 geleitet.
Im Fall eines Swept-Source-OCT ist eine Wellenlängen-Sweeping-Lichtquelle anstelle der Niederkohärenzlichtquelle vorgesehen, während kein optisches Element für eine spektrale Zerlegung von Interferenzlicht vorgesehen ist. Im Allgemeinen kann jede bekannte Technologie, die einem OCT-Typ entspricht, beliebig bei der Konfiguration der OCT-Einheit 100 angewendet werden.
Eine Lichtquelleneinheit 101 gibt ein Breitband-Niederkohärenzlicht L0 aus. Das Niederkohärenzlicht L0 enthält zum Beispiel ein Nahinfrarot-Wellenlängenband (etwa 800 bis 900 nm) und hat eine Kohärenzlänge von ungefähr zweistelligen Mikrometern. Stattdessen ist es möglich, Nahinfrarotlicht eines für das menschliche Auge unsichtbaren Wellenlängenbandes als Niederkohärenzlicht L0 zu verwenden, wie Infrarotlicht mit einer zentralen Wellenlänge von etwa 1040–1060 nm.
Die Lichtquelleneinheit 1002 kann eine Lichtausgabevorrichtung wie SLD (superlumineszierende Diode), LED, SOA (optischer Halbleiterverstärker) usw. enthalten.
Das Niederkohärenzlicht L0, das von der Lichtquelleneinheit 101 ausgegeben wird, wird durch eine Lichtleitfaser 102 zu einem Faserkoppler 103 geleitet und in das Messlicht LS und das Referenzlicht LR geteilt.
Das Referenzlicht LR wird von einer Lichtleitfaser 104 zu einem optischen Abschwächer 105 geleitet. Der optische Abschwächer 105 steht durch jede bekannte Technologie unter der Steuerung der Arithmetik- und Steuereinheit 200 und stellt automatisch die Lichtmenge (Lichtintensität) des Referenzlichts LR ein, das in der Lichtleitfaser 104 geleitet wird. Das Referenzlicht RL, dessen Lichtmenge vom optischen Abschwächer 105 eingestellt wurde, wird durch die Lichtleitfaser 104 zu einer Polaritätssteuerung 106 geleitet. Das Referenzlicht RL, dessen Polaritätszustand von der Polaritätssteuerung 106 eingestellt wurde, wird zu einem Faserkoppler 109 geleitet.
Das Messlicht LS, das vom Faserkoppler 103 generiert wird, wird durch die Lichtleitfaser 104 geleitet und von der Kollimatorlinseneinheit 40 in einen parallelen Lichtstrom umgewandelt. Ferner propagiert das Messlicht LS durch das Änderungsteil 41 der optischen Pfadlänge, den Galvano-Scanner 42, die Fokussierungslinse 43, den Spiegel 44 und die Relaislinse 45 und erreicht den dichroitischen Spiegel 46. Ferner wird das Messlicht LS vom dichroitischen Spiegel 46 reflektiert, von der Objektivlinse 22 gebrochen und auf den Augenhintergrund Ef projiziert. Das Messlicht LS wird an verschiedenen Tiefenpositionen des Augenhintergrunds Ef gestreut (und/oder reflektiert). Zurückgestreutes Licht (Rücklicht) des Messlichts LS vom Augenhintergrund Ef propagiert entlang derselben Route wie der nach außen verlaufende Weg in die entgegengesetzte Richtung des Faserkopplers 103 und erreicht den Faserkoppler 109 durch die Lichtleitfaser 108.
Der Faserkoppler 109 überlagert das zurückgestreute Licht des Messlichts LS und das Referenzlicht LR, das durch die Lichtleitfaser 104 gegangen ist. Das derart generierte Interferenzlicht LC wird von einer Lichtleitfaser 110 geleitet und von einem Austrittsende 111 ausgegeben. Ferner wird das Interferenzlicht LC von einer Kollimatorlinse 112 in einen parallelen Lichtstrom umgewandelt, spektral durch ein Brechungsgitter 113 geteilt (spektral zerlegt), von einer Kondensatorlinse 114 konvergiert und auf die Lichtempfangsfläche eines CCD-Bildsensors 115 projiziert.
Der CCD-Bildsensor 115 ist zum Beispiel ein Liniensensor und erfasst die jeweiligen Spektralkomponenten des spektral zerlegten Interferenzlichts LC und wandelt sie in elektrische Ladungen um. Der CCD-Bildsensor 115 sammelt solche elektrischen Ladungen, generiert ein Detektionssignal und sendet das Detektionssignal zur Arithmetik- und Steuereinheit 200.
ARITHMETIK- UND STEUEREINHEIT
Die Konfiguration der Arithmetik- und Steuereinheit 200 wird beschrieben. Die Arithmetik- und Steuereinheit 200 analysiert Detektionssignale, die vom CCD-Bildsensor 115 eingegeben werden, zur Erzeugung von OCT-Bildern des Augenhintergrunds Ef. Eine arithmetische Verarbeitung dafür kann dieselbe sein wie bei der herkömmlichen Spektraldomäne-OCT.
Die Arithmetik- und Steuereinheit 200 steuert jeden Teil der Netzhautkameraeinheit 2, Anzeigevorrichtung 3 und OCT-Einheit 100. Zum Beispiel zeigt die Arithmetik- und Steuereinheit 200 OCT-Bilder des Augenhintergrunds Ef auf der Anzeigevorrichtung 3 an.
Die Arithmetik- und Steuereinheit 200 enthält einen Mikroprozessor, einen RAM, einen ROM, ein Festplattenlaufwerk, eine Kommunikationsschnittstelle, usw., wie in herkömmlichen Computern.
Die Netzhautkameraeinheit 2, Anzeigevorrichtung 3, OCT-Einheit 100 und Arithmetik- und Steuereinheit 200 können in einem Stück angeordnet sein (das heißt, in einem einzigen Gehäuse aufgenommen sein) oder getrennt in zwei oder mehr Gehäusen angeordnet sein.
STEUERSYSTEM
Die Konfiguration des Steuersystems der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung 1 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
STEUERUNG
Der Mittelpunkt des Steuersystems der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung 1 ist eine Steuerung 210. Die Steuerung 210 ist mit einer Hauptsteuerung 211 und einem Speicher 212 versehen.
HAUPTSTEUERUNG
Die Hauptsteuerung 211 führt verschiedene Arten von oben beschriebenen Steuerungen durch. Insbesondere steuert die Hauptsteuerung 211 einen Fokustreiber 31A, ein Änderungsteil 41 der optischen Pfadlänge und einen Galvano-Scanner 42 der Netzhautkameraeinheit 2 wie auch die Lichtquelleneinheit 101, einen optischen Abschwächer 105 und eine Polarisationssteuerung 106 der OCT-Einheit 100.
Der Fokustreiber 31A bewegt die Fokussierungslinse 31 in die Richtung der optischen Achse. Dadurch wird die Brennpunktposition des optischen Bildgebungssystems 30 verändert. Die Hauptsteuerung 211 kann einen optischen Systemtreiber (Darstellung fehlt) steuern, um das optische System, das in der Netzhautkameraeinheit 2 vorgesehen ist, dreidimensional zu bewegen. Diese Steuerung wird zur Ausrichtung und Verfolgung verwendet. Eine Verfolgung ist ein Betrieb zum Bewegen des optischen Systems in Übereinstimmung mit der Bewegung des Auges E. Bei Durchführung einer Verfolgung werden Ausrichtung und Fokussierung im Voraus durchgeführt. Eine Verfolgung ist eine Funktion, das optische System so zu bewegen, dass es der Augenbewegung folgt, um ein geeignetes Positionsverhältnis aufrechtzuerhalten, bei dem Ausrichtung und Fokussierung abgestimmt sind.
Die Hauptsteuerung 211 schreibt Daten in den Speicher 212 und liest Daten aus dem Speicher 212.
SPEICHER
Der Speicher 212 speichert verschiedene Arten von Daten. Daten, die im Speicher 212 gespeichert sind, können OCT-Bilddaten, Augenhintergrundbilddaten, Augeninformationen usw. enthalten. Die Augeninformationen enthalten Informationen über ein Subjekt, wie eine Patienten-ID und Namen und Informationen über ein Auge, wie Identifizierung des linken/rechten Auges usw. Der Speicher 212 speichert verschiedene Programme und Daten zum Betreiben der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung 1.
BILDERZEUGUNGSTEIL
Der Bilderzeugungsteil 220 erzeugt Bilddaten aus einem Querschnittsbild des Augenhintergrunds Ef anhand von Detektionssignalen von dem CCD-Bildsensor 115. Diese Verarbeitung enthält Rauscheliminierung (Rauschverringerung), Filtern, FFT (Schnelle Fourier-Transformtion) usw., ähnlich der herkömmlichen Spektraldomäne-OCT, bei anderen Arten von OCT führt der Bilderzeugungsteil 220 eine bekannte Verarbeitung dem angewendeten Typ entsprechend aus.
Der Bilderzeugungsteil 220 enthält zum Beispiel die oben beschriebenen Schaltungsplatten. Es ist zu beachten, dass ”Bilddaten” und ”Bild”, das auf den Bilddaten beruht, in der Beschreibung miteinander identifiziert sein können.
BILDPROZESSOR
Ein Bildprozessor 230 führt verschiedene Arten von Bildverarbeitung und eine Analyse an Bildern aus, die durch den Bilderzeugungsteil 220 erzeugt werden. Zum Beispiel führt der Bildprozessor 230 verschiedene Korrekturen wie Helligkeitskorrektur, Streuungskorrektur von Bildern, usw. aus. Der Bildprozessor 230 führt verschiedene Arten von Bildverarbeitung und Analyse an Bildern aus, die von der Netzhautkameraeinheit 2 erhalten werden (Augenhintergrundbilder, Bilder des vorderen Auges, usw.).
BENUTZERSCHNITTSTELLE
Eine Benutzerschnittstelle 240 enthält die Anzeige 240A und ein Bedienungsteil 240B. Die Anzeige 240A enthält eine Anzeigevorrichtung der Arithmetik- und Steuereinheit 200 und/oder die Anzeigevorrichtung 3. Das Bedienungsteil 240B enthält Manipulatoren der Arithmetik- und Steuereinheit 200. Das Bedienungsteil 240B kann Knöpfe, Tasten usw. enthalten, die am Gehäuse der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung 1 oder außerhalb vorgesehen sind.
OPTISCHE EINHEIT
Ein Konfigurationsbeispiel der optischen Einheit 300 ist in 4 dargestellt. Die optische Einheit 300 ist an der Vorderseite der Objektivlinse 22 positioniert, das heißt, zwischen der Objektivlinse 22 und dem Auge E positioniert, wenn eine OCT-Messung des vorderen Augenteils Ea des Auges E vorgenommen wird. Die optische Einheit 300 enthält eine Linse (Objektivlinse 305) zum Konvergieren des Messlichts LS für eine OCT-Messung am vorderen Augenteil Ea und ein optisches System zum Projizieren eines Fixierungsziels auf den Augenhintergrund Ef.
Als ein weiteres Beispiel, wenn eine optische Einheit an einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung für eine Hornhaut befestigt ist (vorderer Augenteil), wird dieses optische System bei der Hornhaut-OCT-Messung aus dem optischen Pfad entfernt und bei der Augenhintergrund-OCT-Messung im optischen Pfad angeordnet. Diese optische Einheit enthält eine Linse zum Konvergieren von Messlicht auf dem Augenhintergrund und ein optisches System zum Projizieren eines Fixierungsziels auf dem Augenhintergrund.
In dem vorliegenden Beispiel ist eine Lichtquelle (Fixierungslichtquelle 310) zum Generieren eines Fixierungsziels außerhalb der optischen Einheit 300 angeordnet. Eine Fixierungslichtquelle kann im Inneren einer optischen Einheit angeordnet sein. In allen Fällen kann eine Fixierungslichtquelle für eine Fixierung bestimmt sein oder kann auch für andere Funktionen verwendet werden. Eine Fixierungslichtquelle gibt zum Beispiel zumindest sichtbares Licht aus.
Wenn eine Fixierungslichtquelle außerhalb einer optischen Einheit vorgesehen ist, wird die Fixierungslichtquelle zum Beispiel bei einer Hornhaut-OCT-Messung zum Projizieren interner Fixierungsziele verwendet und bei einer Augenhintergrund-OCT-Messung als externe Fixierungslichtquelle verwendet. Die Fixierungslichtquelle kann beliebige Funktionen außer jenen einer externen Fixierungslichtquelle haben, wie eine Funktion zum Projizieren von Mustern zum Messen der Hornhautform.
5 zeigt ein Beispiel des Falls, bei dem eine externe Fixierungslichtquelle zur Durchführung einer Fixierung bei einer Augenhintergrund-OCT-Messung vorgesehen ist. Eine periphere Fixierung ist eine Art von Fixierung zur Ausführung einer OCT-Messung eines peripheren Bereichs des Augenhintergrunds. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorderfläche (Fläche an der Seite des Auges E) der Netzhautkameraeinheit 2 (deren Gehäuse). Die Objektivlinse 22 ist an der Vorderseite der Netzhautkameraeinheit 2 angeordnet. Die Objektivlinse 22 ist in einem Objektivtubus 22A angeordnet. Eine Lichtquellenhalterung 23 ist um den Objektivtubus 22A vorgesehen. Mehrere externe Fixierungslichtquellen 24i (i = 1 bis n) für eine periphere Fixierung sind in der Lichtquellenhalterung 23 vorgesehen. Jede externe Fixierungslichtquelle 24i ist zum Beispiel eine LED. Im vorliegenden Beispiel sind die mehreren externen Fixierungslichtquellen 24i auf einem Kreis, der an der optischen Achse der Objektivlinse 22 zentriert ist, in gleichen Abständen angeordnet. Die Steuerung 210 steuert die Fixierungslichtquellen 24i (Ein/Ausschalten, Blinken, Ändern der Menge an Ausgangslicht, Ändern der Ausgangswellenlänge usw.).
Die optische Einheit 300 ist an der Vorderseite der Netzhautkameraeinheit 2 angeordnet. Licht, das von einer der Fixierungslichtquellen 24i (einer, die zum Beispiel an der höchsten Position angeordnet ist) ausgegeben wird, wird als Lichtausgang von der Fixierungslichtquelle 310 verwendet, die in 4 dargestellt ist.
Wenn eine Fixierungslichtquelle im Inneren einer optischen Einheit angeordnet ist und die optische Einheit aus dem optischen Pfad entfernt werden kann, während sie mit der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung verbunden ist, kann Licht von der Fixierungslichtquelle mit Hilfe eines Lichtleitungsmittels, wie einer Lichtleitfaser, zur Außenseite der optischen Einheit geleitet werden, wodurch dieses Licht für andere Zwecke verwendet wird (externe Fixierungslichtquelle usw.).
Es wird ein Beispiel beschrieben, das in 4 dargestellt ist. Die optische Einheit 300 des vorliegenden Beispiels enthält eine Relaislinse 301, einen Reflexionsspiegel 402, eine Relaislinse 303, einen Strahlteiler 304 und eine Objektivlinse 305.
Licht, das von der Fixierungslichtquelle 310 ausgegeben wird und in die optische Einheit 300 eingetreten ist (Fixierungslicht LF) wird zur Relaislinse 301 geleitet. Die Relaislinsen 301 und 303 dienen als optisches System zum Weiterleiten eines Bildes der Fixierungslichtquelle 310 zum Strahlteiler 304. Im Speziellen wird das Fixierungslicht LF durch die Relaislinse 301 ein paralleler Lichtstrom, wird vom Reflexionsspiegel 203 reflektiert und auf einer Reflexionsfläche des Strahlteilers 204 durch die Relaislinse 303 konvergiert.
Der Strahlteiler 304 ist zum Beispiel an einer Stelle neben dem Augenhintergrund Ef angeordnet. Der Strahlteiler 304 verbindet den optischen Pfad des Fixierungslichts LF und den optischen Pfad des Messlichts LS. Der Strahlteiler 304 ist ein dichroitischer Spiegel, der zum Beispiel sichtbares Licht (Fixierungslicht LF) reflektiert und Infrarotlicht (Messlicht LS) durchlässt. Alternativ kann der Strahlteiler 304 ein Halbspiegel sein.
Das Fixierungslicht LF, das durch den Strahlteiler 304 geht, wird am Augenhintergrund Ef von der Objektivlinse 305 und einem optischen Augapfelsystem des Auges E konvergiert (d. h., erzeugt ein Bild). Daher wird ein Fixierungsziel auf der Basis der Fixierungslichtquelle 310 auf den Augenhintergrund Ef projiziert.
Andererseits geht das Messlicht LS durch die Objektivlinse 22 der Netzhautkameraeinheit 2, geht durch den Strahlteiler 304 der optischen Einheit 300 und wird durch die Objektivlinse 305 an der Hornhaut Ec konvergiert.
WIRKUNGEN
Es werden Wirkungen der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung 1 erklärt.
Die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung 1 enthält ein optisches System, einen Bilderzeugungsteil und eine optische Einheit. Das optische System teilt Licht von einer ersten Lichtquelle (Lichtquelleneinheit 101 zum Beispiel) in Messlicht und Referenzlicht und erfasst ein Interferenzlicht von Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht. Der Bilderzeugungsteil (zum Beispiel Bilderzeugungsteil 220) erzeugt ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses aus dem optischen System (Detektionssignale, die zum Beispiel vom CCD-Bildsensor 115 generiert werden).
Die optische Einheit (zum Beispiel optische Einheit 300) kann in einem optischen Pfad des Messlichts angeordnet werden. Die optische Einheit enthält eine Linse, die zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle verwendet wird. Eine Kombination der ersten und zweiten Stelle ist beliebig. Zum Beispiel ist die erste Stelle ein Augenhintergrund und die zweite Stelle ist ein vorderer Augenteil (wie die Hornhaut). Alternativ ist die erste Stelle ein vorderer Augenteil (wie die Hornhaut) und die zweite Stelle ist ein Augenhintergrund. Ferner enthält die optische Einheit ein Verbindungselement, das einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle (Fixierungslichtquelle) mit dem optischen Pfad des Messlichts verbindet. Das Verbindungselement kann ein Strahlteiler beliebiger Art (zum Beispiel dichroitischer Spiegel 304, Halbspiegel, usw.) sein. Das Verbindungselement der optischen Einheit konvergiert Licht von der zweiten Lichtquelle, das in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, durch die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges.
Gemäß einer derart konfigurierten ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung kann Licht von der zweiten Lichtquelle durch die optische Einheit auf den Augenhintergrund konvergiert werden, wenn die optische Einheit angewendet wird. Daher kann das Subjekt visuell ein Fixierungsziel klar erkennen, selbst wenn die Konvergenzposition (Position der Bilderzeugung) eines Fixierungslichtstroms von einem optischen System, das ein anderes System als die optische Einheit ist, von einer Hornhaut aufgrund der Verwendung der optischen Einheit verschoben ist. Daher kann eine Fixierung richtig ausgeführt werden, unabhängig von einer Verwendung/Nichtverwendung der optischen Einheit. Es ist zu beachten, dass die zweite Lichtquelle eine LED, eine Flachbildschirmanzeige (wie LCD usw.) sein kann.
Die erste Lichtquelle kann Licht ausgegeben, das Infrarotlicht enthält, und die zweite Lichtquelle kann Licht ausgegeben, das sichtbares Licht enthält. In diesem Fall kann das Verbindungselement einen dichroitischen Spiegel (zum Beispiel dichroitischen Spiegel 305) enthalten.
Die zweite Lichtquelle kann in der optischen Einheit vorgesehen sein. Das heißt, die optische Einheit kann ein Fixierungsziel auf den Augenhintergrund anhand des Lichts von der darin vorgesehenen zweiten Lichtquelle projizieren. Gemäß einer solchen Konfiguration, sind Konfigurationen zum Leiten von Licht von einer zuvor in der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung vorgesehenen Lichtquelle zur optischen Einheit nicht notwendig, obwohl die zweite Lichtquelle in der optischen Einheit vorgesehen werden muss.
Die zweite Lichtquelle kann außerhalb der optischen Einheit vorgesehen sein. Das heißt, die optische Einheit kann ein Fixierungsziel auf den Augenhintergrund anhand des Lichts von der zweiten Lichtquelle projizieren, die dort vorgesehen ist. Gemäß einer solchen Konfiguration ist es möglich, eine Lichtquelle, die zuvor in der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung vorgesehen wurde (diese Lichtquelle kann eine andere Funktion als eine Fixierung haben) als zweite Lichtquelle zum Projizieren eines Fixierungsziels auf den Augenhintergrund zu verwenden, wenn die optische Einheit verwendet wird. Daher kann die Konfiguration der optischen Einheit weiter vereinfacht werden.
Wenn die zweite Lichtquelle außerhalb der optischen Einheit vorgesehen ist, kann eine der folgenden Konfigurationen verwendet werden. Erstens kann das optische System eine Objektivlinse (zum Beispiel Objektivlinse 22) und eine oder mehrere Lichtquelle(n), die um die Objektivlinse angeordnet sind (zum Beispiel externe Fixierungslichtquellen 24i) enthalten. Ferner kann die zweite Lichtquelle eine von der einen oder den mehreren Lichtquelle(n) enthalten. In einer solchen Konfiguration werden sämtliche der Lichtquellen, die außerhalb der optischen Einheit und um die Objektivlinse des optischen Systems für eine OCT-Messung vorgesehen sind, als die zweite Lichtquelle zum Projizieren eines Fixierungsziels auf den Augenhintergrund verwendet, wenn die optische Einheit verwendet wird.
Wenn die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung eine oder mehrere externe Fixierungslichtquelle(n) (zum Beispiel externe Fixierungslichtquellen 24i) enthält, kann die zweite Lichtquelle jede beliebige der einen oder mehreren externen Fixierungslichtquelle(n) enthalten.
Die optische Einheit kann ein optisches Relaissystem enthalten, das ein Bild der zweiten Lichtquelle zum Verbindungselement weiterleitet. Gemäß einer solchen Konfiguration kann eine Konfiguration der optischen Einheit weiter vereinfacht werden. Wenn diese Konfiguration verwendet wird, kann die zweite Lichtquelle eine wesentliche Punktlichtquelle sein.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Ausführungsform beschreibt ein Umschalten einer Steuerung eines Mittels zur Fixierung zwischen Verwendung und Nichtverwendung eines Aufsatzes (einer optischen Einheit). In der Folge sind Symbole, die in der ersten Ausführungsform verwendet wurden, angegeben.
KONFIGURATION
Die Konfiguration eines optischen Systems einer ophthalmologische Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform kann dieselbe sein wie jene der ersten Ausführungsform (siehe 1, 2 und 5). Ferner kann eine optische Einheit (ein Aufsatz) dieselbe sein wie jene der ersten Ausführungsform (siehe 4).
Ein Steuersystem der ophthalmologischen Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform hat zum Beispiel eine Konfiguration, die in 6 dargestellt ist. Ein Unterschied zu dem Steuersystem der ersten Ausführungsform (3) ist das Vorhandensein eines Detektors 250 und eine klare Angabe der externen Fixierungslichtquellen 24i.
Die externen Fixierungslichtquellen 24i entsprechen der Fixierungslichtquelle (zweiten Lichtquelle), die außerhalb der optischen Einheit 300 vorgesehen ist. Wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, ist die Fixierungslichtquelle, die außerhalb der optischen Einheit 300 vorgesehen ist, nicht auf eine externe Fixierungslichtquelle beschränkt. Andererseits, wenn eine Fixierungslichtquelle im Inneren der optischen Einheit 300 vorgesehen ist, steuert die Steuerung 210 diese Fixierungslichtquelle (Ein/Ausschalten, Blinken, Ändern der Ausgangslichtmenge, Ändern der Ausgangswellenlänge, usw.).
Der Detektor 250 erfasst, ob sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad des Messlichts LS befindet oder nicht. Die Erfassung bezieht sich auf die Erfassung, dass sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad befindet, und/oder die Erfassung, dass sich die optische Einheit 300 nicht im optischen Pfad befindet. Der Detektor 250 enthält zum Beispiel einen Mikroschalter, einen Positionssensor, usw.
Wenn ein Mikroschalter verwendet wird, ist der Mikroschalter an einer Stelle angeordnet, die mit der optischen Einheit 300 in Kontakt steht, die zum Beispiel im optischen Pfad des Messlichts LS angeordnet ist. Dieser Mikroschalter wird eingeschaltet, wenn sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad des Messlichts LS befindet, und ausgeschaltet, wenn sie aus dem optischen Pfad entfernt ist. Dieser Mikroschalter gibt Signale in die Steuerung 210 ein, wenn er eingeschaltet ist. Die Steuerung 210 erkennt am Vorhandensein/Fehlen solcher Signale, ob sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad befindet.
Wenn ein Positionssensor verwendet wird, erfasst der Positionssensor die aktuelle Position der optischen Einheit 300 und gibt Signale, die zum Beispiel ein Detektionsergebnis zeigen, in die Steuerung 210 ein. Die Steuerung 210 erkennt anhand des Inhalts solcher Signale, ob sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad befindet.
Wie in der ersten Ausführungsform ist ein optisches Fixierungssystem zur Präsentation eines Fixierungsziels für das Auge E in der ophthalmologischen Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eingebaut. Dieses optische Fixierungssystem kann die LCD 39 enthalten. Licht, das von der LCD 39 ausgegeben wird, wird vom Halbspiegel 39A reflektiert, vom Spiegel 32 reflektiert, geht durch die Fokussierungslinse 31 und den dichroitischen Spiegel 55, geht durch das Blendenteil des Blendenspiegels 21, geht durch den dichroitischen Spiegel 46, wird von der Objektivlinse 22 gebrochen und auf den Augenhintergrund Ef konvergiert. Wenn sich die optische Einheit 300 vor der Objektivlinse 22 befindet, kann das Subjekt das Fixierungsziel nicht klar erkennen, da die LCD 39 und die Hornhaut Ex nebeneinander liegen.
Es werde Vorgänge beschrieben, die von der Steuerung 210 ausgeführt werden. Beim Erkennen, dass sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad des Messlichts LS befindet, führt die Steuerung eine Steuerung 210 zum Konvergieren von Licht von der externen Fixierungslichtquelle 24a mittels der optischen Einheit 300 durch. Diese Steuerung enthält zumindest ein Abstimmen auf die externe Fixierungslichtquelle 24i. Wenn die LCD 39 Licht ausgibt, sobald sie erkennt, dass sich die optische Einheit 300 im optischen Pfad des Messlichts LS befindet, schaltet die Steuerung 210 die LCD 39 ab.
Wenn andererseits erkannt wird, dass sich die optische Einheit 300 nicht im optischen Pfad des Messlichts LS befindet, führt die Steuerung 210 eine Steuerung zur Präsentation eines Fixierungsziels durch das optische Fixierungssystem aus, das in der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung eingebaut ist. Diese Steuerung enthält zumindest eine Steuerung der LCD 39, um ein Fixierungsziel anzuzeigen. Wenn die externe Fixierungslichtquelle 24i Licht ausgibt, sobald erkannt wird, dass sich die optische Einheit 300 nicht im optischen Pfad des Messlichts LS befindet, schaltet die Steuerung 210 die externe Fixierungslichtquelle 24i ab.
WIRKUNGEN
Es werden Wirkungen der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erklärt.
Die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform sieht dieselben Wirkungen vor wie die erste Ausführungsform.
Zusätzlich kann die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine Steuerung zum Konvergieren von Licht von der zweiten Lichtquelle (zum Beispiel externen Fixierungslichtquelle 24i) am Augenhintergrund mittels der optischen Einheit (zum Beispiel optischen Einheit 300) ausführen, wenn die optische Einheit verwendet wird. Daher ist kein manueller Betrieb zum Umschalten von Mitteln zum Fixieren notwendig, wenn die optische Einheit verwendet wird (zum Beispiel beim Übergang von der Augenhintergrund-OCT-Messung zur OCT-Messung des vorderen Augenteils).
Ferner kann die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform eine Steuerung zur Präsentation eines Fixierungsziels durch das optische Fixierungssystem ausführen, das in der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung vorgesehen ist, wenn die optische Einheit nicht verwendet wird. Daher ist kein manueller Betrieb zum Umschalten von Mitteln zum Fixieren notwendig, wenn die optische Einheit nicht verwendet wird (zum Beispiel beim Übergang von der OCT-Messung des vorderen Augenteils zur Augenhintergrund-OCT-Messung).
Auf diese Weise ist es gemäß der ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Bedienbarkeit beim Einstellen oder Umschalten der Zielstelle der OCT-Messung zu verbessern.
Die Konfiguration des Detektors ist nicht auf diese Detektionsposition oder diesen Betrieb der optischen Einheit beschränkt. Zum Beispiel kann der Detektor eine Verwendung/Nichtverwendung des optischen Systems anhand von Informationen erfassen, die von außen eingegeben werden. Im Speziellen kann der Detektor anhand des Inhalts der Untersuchung, der vom Benutzer eingegeben wird (explizite oder implizite Angabe einer Messzielstelle zum Beispiel) eine Verwendung/Nichtverwendung des optischen Systems erfassen, bevor die optische Einheit in den optischen Pfad eingesetzt oder aus diesem entfernt wird. Alternativ ist es möglich, die Verwendung/Nichtverwendung des optischen Systems zum Beispiel durch Bezugnahme auf elektrische medizinische Aufzeichnungen eines betroffenen Subjekts (wie Inhalt der Untersuchung) zu erkennen.
OPTISCHE EINHEIT
Die in den obenstehenden Ausführungsformen beschriebenen optischen Einheiten sind an einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung mit OCT-Funktion befestigbar. Diese ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung enthält ein optisches System und einen Bilderzeugungsteil. Das optische System teilt Licht von einer ersten Lichtquelle in Messlicht und Referenzlicht und erfasst ein Interferenzlicht von Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht. Der Bilderzeugungsteil erzeugt ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses vom optischen System.
Die optische Einheit befindet sich in einem optischen Pfad des Messlichts. Ferner enthält die optische Einheit eine Linse, die zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle verwendet wird, und ein Verbindungselement, das einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle mit dem optischen Pfad des Messlichts verbindet. Zusätzlich ist die optische Einheit zum Konvergieren von Licht von der zweiten Lichtquelle, das durch das Verbindungselement in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, über die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges konfiguriert. Die zweite Lichtquelle ist innerhalb oder außerhalb der optischen Einheit vorgesehen.
Die erste Lichtquelle kann Licht ausgeben, das Infrarotlicht enthält, die zweite Lichtquelle kann Licht ausgeben, das sichtbares Licht enthält und das Verbindungselement kann einen dichroitischen Spiegel enthalten. Die optische Einheit kann ein optisches Relaissystem enthalten, das ein Bild der zweiten Lichtquelle zum Verbindungselement weiterleitet.
Gemäß der derart konfigurierten optischen Einheit ist es möglich, eine Fixierung richtig auszuführen, unabhängig davon, ob die optische Einheit verwendet/nicht verwendet wird.
MODIFIZIERUNGSBEISPIELE
Zuvor beschriebene Konfigurationen dienen nur der Veranschaulichung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Daher ist es möglich, eine beliebige Modifizierung (Unterlassung, Ersatz, Hinzufügen, usw.) im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung vorzunehmen.
In den obenstehenden Ausführungsformen kann eine Projektionsposition eines Fixierungsziels durch die optische Einheit 300 veränderbar sein. Zum Beispiel ist es möglich, eine Konfiguration anzuwenden, in der die Projektionsposition eines Fixierungsziels durch Ersetzen des Reflexionsspiegels 302 in der optischen Einheit 300 durch einen Ablenkspiegel geändert wird. Der Ablenkspiegel kann ein zweidimensionaler Ablenkspiegel sein, wie ein Doppelachsen-Galvano-Spiegel, und durch Empfang einer Steuerung von der Steuerung 210 betrieben werden. Als eine andere Konfiguration zum Ändern der Projektionsposition kann ein Mechanismus, der den Strahlteiler 304 bewegt, vorgesehen sein. Dieser Mechanismus bewegt den Strahlteiler 304 entlang einer Normalen-Richtung einer Funktionsfläche des Strahlteilers 304 (Fläche mit einer Verbindungs-/Teilungsfunktion optischer Pfade, Fläche mit Filterfunktion, usw.). Dieser Mechanismus wird durch Empfang einer Steuerung von der Steuerung 210 betrieben. Gemäß dem vorliegenden Beispiel, da eine Fixierungsposition des Auges E geändert werden kann, wenn eine OCT-Messung am vorderen Augenteil vorgenommen wird, ist es möglich, eine OCT-Messung einer beliebigen Stelle der Hornhaut (wie der peripheren Stelle) zu erleichtern.
In den obenstehenden Ausführungsformen kann eine Brennpunkteinstellung eines Fixierungsziels, das auf den Augenhintergrund Ef projiziert wird, der optischen Einheit 300 durchgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Brennpunkteinstellung eines Fixierungsziels durch Vorsehen eines Mechanismus erreicht werden, der die Relaislinse 303 und/oder den Reflexionsspiegel 302) in der optischen Einheit 300 entlang der Richtung der optischen Achse bewegt. Dieser Mechanismus wird durch Empfangen einer Steuerung von der Steuerung 210 bewegt. Als ein Beispiel dieser Steuerung kann die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung 1 ein Bild (wie ein Beobachtungsbild) des Auges E analysieren, das in Echtzeit gewonnen wird, um einen Projektionszustand (Brennpunktzustand) eines Fixierungsziels zu erhalten, und den Mechanismus gemäß dem Projektionszustand steuern. Alternativ kann die ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung 1 ein Echtzeitbild des Augenhintergrunds Ef anzeigen, auf den ein Fixierungsziel projiziert wird, und den Mechanismus gemäß einem manuellen Betrieb steuern, den der Benutzer anhand des angezeigten Bildes ausführt. Gemäß dem vorliegenden Beispiel ist es möglich, dem Auge E ein geeignetes Fixierungsziel zu präsentieren, dessen Brennpunkt abgestimmt ist.
Die optischen Einheiten 300, die in den obenstehenden Ausführungsformen beschrieben sind, sind nur beispielhaft. Zum Beispiel bezüglich der Anordnung optischer Element ist der Strahlteiler 304 nicht unbedingt an einer Position neben der Pupille angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 11-325849 [0010]
JP 2002-139421 [0010]
JP 2007-24677 [0010]
JP 2006-153838 [0010]
JP 2008-73099 [0010]
JP 09-276232 [0010]
JP 2008-259544 [0010]
JP 2009-11381 [0010]
JP 2012-223435 [0010]

Claims

Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung, umfassend: ein optisches System, das Licht von einer ersten Lichtquelle in Messlicht und Referenzlicht teilt und Interferenzlicht aus Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht erfasst; einem Bilderzeugungsteil, der ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses vom optischen System erzeugt; und eine optische Einheit, die eine Linse umfasst, die in einem optischen Pfad des Messlichts angeordnet werden kann und zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle dient, und ein Verbindungselement, das einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle mit dem optischen Pfad des Messlichts verbindet, wobei die optische Einheit Licht von der zweiten Lichtquelle, das durch das Verbindungselement in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, über die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges konvergiert.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Lichtquelle Licht ausgibt, das Infrarotlicht enthält, die zweite Lichtquelle Licht ausgibt, das sichtbares Licht enthält, und das Verbindungselement einen dichroitischen Spiegel umfasst.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Lichtquelle in der optischen Einheit vorgesehen ist.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Lichtquelle außerhalb der optischen Einheit vorgesehen ist.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das optische System eine Objektivlinse und eine oder mehrere Lichtquelle(n) umfasst, die um die Objektivlinse angeordnet ist bzw. sind, und die zweite Lichtquelle eine der einen oder mehreren Lichtquelle(n) umfasst.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, umfassend eine oder mehrere externe Fixierungslichtquelle(n), wobei die zweite Lichtquelle eine der einen oder mehreren externen Fixierungslichtquelle(n) umfasst.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die optische Einheit ein optisches Relaissystem umfasst, das ein Bild der zweiten Lichtquelle zum Verbindungselement weiterleitet.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Stelle der Augenhintergrund ist und die zweite Stelle ein vorderer Augenteil ist.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Stelle ein vorderer Augenteil ist und die zweite Stelle der Augenhintergrund ist.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das optische System ein optisches Fixierungssystem zum Präsentieren eines Fixierungsziels für das Auge umfasst, des Weiteren umfassend: einen Detektor, der erfasst, ob sich die optische Einheit im optischen Pfad des Messlichts befindet oder nicht; und eine Steuerung, die eine Steuerung zum Konvergieren des Lichts von der zweiten Lichtquelle auf dem Augenhintergrund des Auges durch die optische Einheit ausführt, wenn der Detektor erfasst, dass sich die optische Einheit im optischen Pfad des Messlichts befindet.
Ophthalmologische Bildgebungsvorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung eine Steuerung zum Präsentieren des Fixierungsziels durch das optische Fixierungssystem ausführt, wenn der Detektor erfasst, dass sich die optische Einheit nicht im optischen Pfad des Messlichts befindet.
Optische Einheit, die an einer ophthalmologischen Bildgebungsvorrichtung befestigbar ist, die ein optisches System umfasst, das Licht von einer ersten Lichtquelle in Messlicht und Referenzlicht teilt und Interferenzlicht aus Rücklicht des Messlichts von einem Auge und dem Referenzlicht erfasst, sowie einen Bilderzeugungsteil, der ein Bild anhand eines Detektionsergebnisses von dem optischen System erzeugt, wobei die optische Einheit in einem optischen Pfad des Messlichts angeordnet werden kann, umfassend: eine Linse, die zum Ändern einer Brennpunktposition des Messlichts von einer ersten Stelle des Auges zu einer zweiten Stelle verwendet wird; und ein Verbindungselement, das einen optischen Pfad von einer zweiten Lichtquelle mit dem optischen Pfad des Messlichts verbindet, wobei die optische Einheit Licht von der zweiten Lichtquelle, das von dem Verbindungselement in den optischen Pfad des Messlichts geleitet wurde, über die Linse auf einen Augenhintergrund des Auges konvergiert.
Optische Einheit nach Anspruch 12, wobei die erste Lichtquelle Licht ausgibt, das Infrarotlicht enthält, die zweite Lichtquelle Licht ausgibt, das sichtbares Licht enthält, und das Verbindungselement einen dichroitischen Spiegel umfasst.
Optische Einheit nach Anspruch 12 oder 13, des Weiteren umfassend ein optisches Relaissystem, das ein Bild der zweiten Lichtquelle zum Verbindungselement weiterleitet.