JP2015033423A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ゴースト発生を抑制し、コンパクトで光学高性能の光学系で、高倍率・高分解能眼底撮像(AO−SLO)、広画角モニター用の低倍率・広画角眼底撮像が可能な眼底像撮像装置を提供する。
【解決手段】眼底を二次元走査するための走査手段を介して光源からの光を被検眼に導き、前記被検眼からの反射光に基づき眼底像を得る眼底像撮像装置において、走査手段と被検眼の間の光学系は、複数の反射面より構成され、被検眼から第1の反射面が非回転対称非球面とする。
【選択図】図1
【解決手段】眼底を二次元走査するための走査手段を介して光源からの光を被検眼に導き、前記被検眼からの反射光に基づき眼底像を得る眼底像撮像装置において、走査手段と被検眼の間の光学系は、複数の反射面より構成され、被検眼から第1の反射面が非回転対称非球面とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、眼底撮像装置に例示される眼科装置に関し、特に被検者の眼球光学系の収差を補正して、眼底の微小部を高解像度で撮像する眼底撮像装置に関する。
近年、眼科用の撮像装置である眼科装置として、眼底に2次元的にレーザ光を照射してその反射光を受光して画像化するSLO(Scanning Laser Ophthalmoscope:走査レーザ検眼鏡)や、低コヒーレンス光の干渉を利用したイメージング装置が開発されている。
低コヒーレンス光の干渉を利用したイメージング装置は、OCT(Optical Coherence Tomography:光干渉断層装置あるいは光干渉断層法)と呼ばれ、特に、眼底あるいはその近傍の断層像を得る目的で用いられている。OCTの種類としては、TD-OCT(Time Domain OCT:タイムドメイン法)や、SD-OCT(Spectral Domain OCT:スペクトラルドメイン法)等を含め、種々のものが開発されてきている。特に、このような眼科用の撮像装置は、近年において、照射レーザの高NA化等によってさらなる高解像度化が進められている。
しかしながら、眼底を撮像する場合には、角膜や水晶体等の眼の光学組織を通して撮像をしなければならない。そのため、高解像度化が進むに連れて、これら角膜や水晶体の収差が撮像画像の画質に大きく影響するようになってきた。そこで、眼の収差を測定し、その収差を補正する補償光学(Adaptive Optics:AO)機能を光学系に組み込んだ、AO-SLOやAO-OCTの研究が進められている。
これらAO-SLOやAO-OCTでは、一般的にはシャックハルトマン波面センサー方式によって眼の波面収差を測定する。シャックハルトマン波面センサー方式とは、眼に測定光を入射し、その反射光をマイクロレンズアレイを通してCCDカメラに受光することによって波面収差を測定するものである。測定した波面収差を補正するように可変形状ミラーや、空間位相変調器(液晶等)の波面補正デバイスを駆動して、眼の収差をキヤンセルさせて眼底の撮像を行うことにより、AO-SLOやAO-OCTでは高分解能な眼底の撮像が可能となる。
これらの光学系の構成は、眼球の瞳孔と共役な位置に、走査手段(X/Yスキャナー)、波面補正デバイス、波面センサー、が眼球側から順々に配置され、それら構成上にて瞳結像される。AO−SLOやAO−OCTの光学系は、一般的には、球面レンズ/非球面レンズ、球面反射ミラー/非球面反射ミラーが使われている。当該光学系の要素としてレンズを使う場合は、レンズ各面の表面反射が4%ある。当該反射光は、撮像に使われる微弱な眼底反射光の約0.2%反射率と比較して20倍あり、かなり強い光である。従って、レンズ表面反射は有害なゴースト像になる。一方、反射ミラーで構成すればこのようなゴースト像は発生しないが、反射ミラーをチルト偏心配置にしなければならない。従って偏心光学系となり、一般収差(ザイデル5収差)のほかに偏心収差が発生し、良好な画像が得られない。前者は、表面反射を小さくするコーティングをレンズ表面に施し、ゴースト像を弱めているが、完全には消えない。後者では、発生する偏心収差が、一般的な球面や非球面(面の光軸回りに回転対称)では原理的に補正できないため、反射ミラー面の光学屈折力を弱め、チルト偏心量を小さくし、偏心収差を抑制して良好な画像を得るのが一般的であるが、光学系が大型化してしまう。
特許文献1に開示される発明では、反射ミラーで構成された偏心光学系を採用し、その反射ミラーの反射面に特別な面形状を持つ自由曲面を採用している。一般の球面や非球面の面は、光軸回りに回転させても、面形状は同一である回転対称面である。しかし自由曲面は面の光軸回りに回転させると面形状が異なってしまうため、非回転対称面である。なお図4に非回転対称な3次元非球面(自由曲面)の面形状例を示す。このような自由曲面は、一般の球面や非球面では補正できなかった偏心収差の補正が可能となる。
特許文献1に開示される発明では、その自由曲面の反射面を、光路中のレーザービーム直径が大きくなる波面補正デバイスと走査手段(スキャナー)の間に採用して、偏心収差を効果的に抑制し、小型化と光学高性能を両立させている。
またAO−SLO、AO-OCTに、眼底の微小部を補償光学で高倍率・高分解能撮像する機能の他に、眼底全体を低倍率・広画角の眼底撮像光学系で広く撮像した広画角モニター機能を設ける特許文献2に開示される構成なども提案されている。
現在AO−SLOでは、高倍率・高分解能撮像手段の他に、文献2に例示のような広画角モニターのニーズが高まっている。特許文献1に開示する構成の場合、路中のビーム光束が大きくなる波面補正デバイスと走査手段(スキャナー)の間の面に自由曲面を採用して、高次の偏心収差も含め良好にこれらを補正している。しかし、眼球側での撮像角度は±3度と小さく、最低でも±10度以上を要する広角撮像光学系の機能との両立は難しいと考えられる。
本発明は、偏心ミラー光学系の中の走査手段(スキャナー)の振れ角モードを、振れ角の小さい高倍率・高分解能撮影モードと、振れ角の大きい低倍率・広角撮影モードの2種類も持たせ、偏心光学系は高分解能撮影、広角撮像とも共用の光学系で提供する。文献1では高倍率・高分解能光学系(AO−SLO)のため眼球側の撮像画角は±3度と小さい。そのため、光路中のビーム光束が大きくなる波面補正デバイスと走査手段(スキャナー)の間の面に、自由曲面を採用して、高次の偏心収差も含め良好に補正し、小型化も可能にしている。しかし本発明の偏心光学系は、広角撮像光学系の機能も持たせなければならない。広角撮像のためには眼球側の撮像画角は、最低±10度以上は必要である。撮像画角が大きくなればなるほど、偏心収差の発生量も著しく大きくなるので、各画角光束を生成する走査スキャナーと眼球瞳孔の間で、各画角ごとに偏心収差を抑制する必要がある。
本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであって、ゴースト像の発生がない反射ミラー光学系であって、高倍率・高分解能の眼底撮像光学系(AO−SLO)と低倍率・広画角の眼底撮像光学系を1つの光学系で提供し、ひいては小型高性能化が可能な眼科装置の提供を目的とする。
眼底を二次元走査するための走査手段を介して光源からの光を被検眼に導き、前記被検眼からの反射光に基づき眼底像を得る眼底像撮像装置において、走査手段と被検眼の間の光学系は、複数の反射面より構成され、被検眼から第1の反射面が非回転対称非球面であることを特徴とする。
走査手段と被検眼の間の複数反射面光学系において、偏心断面(母線断面)上、最も光学屈折力が強い反射面は非回転対称非球面であることを特徴とする。
走査手段と光源の間に、波面補正デバイスを有し、該非回転対称非球面の製造誤差により悪化する波面データを有し、該波面補正デバイスで補正することを特徴とする。
走査手段と被検眼の間の複数反射面光学系において、被検眼から2面以上の非回転対称非球面と走査手段の間に、光波長分割手段を有することを特徴とする。
本発明によれば、ゴースト像発生を抑制しつつ、コンパクトで高い光学性能を有した眼底撮像装置が提供可能となる。また高倍率・高分解能眼底撮像光学系(AO-SLO)の機能と広画角モニター用の低倍率・広画角眼底撮像光学系の機能とを1つの光学系で得ることが可能となる。
本発明では、走査手段と被検眼の間で最も被検眼に近い第1反射面、即ち眼科装置に配される複数の反射面の内の被検眼からの反射光を最初に反射する反射面、に自由曲面を採用している。前述したように反射ミラー系では偏心収差が発生し、その発生量は画角が大きいほど大きい。従って高画角での偏心収差を補正するために、各画角光束を生成する走査手段より眼球側に自由曲面を配置し、偏心収差を補正する必要がある。さらに各画角の偏心収差補正量が異なるため、自由曲面有効エリア内での各画角光束に対応するエリアは、互いに重ならずに分離していることが望ましい。また自由曲面で、高次を含めた偏心収差を補正するには、各画角の光束直径が大きいことが望ましい。この点、最も眼球側の反射面は、各画角光束のエリアが離れており、且つ各画角の光束直径も走査手段−被検眼間で最も大きい(図2実施例のS2参照)。従って、この位置に自由曲面を置くことで、画角ごとの偏心収差は最も良好に補正される。
また、本発明では、走査手段と被検眼の間の偏心断面(母線断面)上で、最も光学屈折力が強い面に、自由曲面を採用している(図2のS2)。図1、図2は本発明の反射光学系を示しているが、チルト偏心しているのは、紙面上、つまり母線断面上であり、紙面と垂直断面=子線断面は偏心していない。従って、偏心収差が発生するのは母線断面のみである。面の光学屈折力を強くすれば光学系は小型化できる。しかし、面の光学屈折力が強くなればなる程、偏心収差の発生量も大きくなる。従って、偏心断面(母線断面)上で、最も光学屈折力が強い面に自由曲面を採用している。即ち、複数の反射面において、走査手段と被検眼との間の光路上に配置されて(図2のS2、S3、S4)、偏心断面において最も強い光学屈折力を有する反射面に、第二の自由曲面を配することとしている。後述する表1の反射面S2、S3、S4における実際の母線断面曲率半径Ry(偏心断面上)の絶対値が最も小さい面が、最も屈折力が強い面になりS2になる。これにより、その面で生じる偏心収差を抑制することにより、光学系の小型化を可能としている。
なお、自由曲面は非回転対称の3次元非球面であるため、一般の回転対称の球面や非球面のように、設計値通りの面形状を製作することは難しい。従って、どうしても製作誤差が大きくなってしまう。そこで、この製作誤差を、あらかじめ登録しておき、配置されている波面補正デバイスでこの製造誤差に起因する収差等を補正することが好ましい。即ち、本発明においては、反射光の波面或いは収差補正を行う波面補正デバイスを走査手段と光源との間の光路上に配置し、且つ前述した自由曲面及び第二の自由曲面の光学特性を記憶する記憶手段を配することとしている。当該記憶手段は、被検眼に対する光学系のアライメント、光源等のオンオフ、走査手段の走査等を制御する制御装置の一構成として配される。この波面補正デバイスは、前述したように、記憶手段に記憶された自由曲面の光学特性に基づいて反射光の波面補正を行なう。こうすることにより、製作誤差が大きな自由曲面でも反射面として使用でき、大幅なコストダウンが可能となる。
ここで、AO-SLO装置では、前述した高倍率・高分解能光学系や低倍率・広画角の眼底撮像光学系の他に、後述する固視灯表示光学系も組み入れなければならない。従って、前述した収差補正に関連する光路より、固視灯表示光学系に至る光路をどこかで分割しなければならない。また、その際、光量ロスを少なくするには、固視灯表示光学系の使用波長を異ならせ、この波長の相違にて光路の分割をする方法が好ましい。
固視灯表示光学系は、最も広い画角(低倍率・広画角の眼底撮像の画角)内の固視表示が可能でなければならない。また表示デバイスは安価な2次元表示パネル(EL、液晶等)を使う。従って、前述した波長分割手段は、各画角光束を生成する走査手段より眼球側に設けることとし、ここで固視灯表示光学系の光路を分離させる必要がある。この時、固視灯表示光学系と倍率・高分解能光学系/低倍率・広画角光学系を共用させる場合と共用させない場合がある。共用させない場合は、波長分割手段を最も眼球側に配置して光路分離させることになる。この場合は、倍率・高分解能光学系/低倍率・広画角光学系を眼球より離して、その間に波長分割手段を入なければならないため、倍率・高分解能光学系/低倍率・広画角光学系が非常に大きくなり、好ましくない。そこで、眼球から走査手段の間の自由曲面を含んだ光学系の1部を共用させて、その後に波長分割手段を配置する(図1の9、図2のS4)。
自由曲面は偏心収差の補正は可能であるが、1面の自由曲面では、どうしても残存偏心収差が残ってしまう。屈折力の強い自由曲面なら、なおさら残ってしまう。そこで本発明では、眼球側から第1反射面(自由曲面、図1の7、図2ではS2)のほかに、もう1面の自由曲面の反射面を配置し(図1の8、図2ではS3)、残存偏心収差をキャンセルするような自由曲面面形状を与えて偏心収差をかなり小さくしている。この後に波長分割手段を配置すれば、光路分離された固視灯表示光学系に自由曲面や多く反射面を必要とせず、簡単な構成で小型化が可能となる(図1の13)。即ち、固視灯表示光学系からの光路を被検眼に導く光波長分割手段は、走査手段と被検眼との間に配置される複数の反射面における被検眼から少なくとも2面の自由曲面である反射面と走査手段との間に配置されることが好ましい。
<第1実施例>
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図1に示す実施例では、光源から発せられた光の被検眼からの反射光に基づいて画像を得る眼科装置について述べている。該眼科装置には、この光或いは反射光を各々反射する複数の反射面と、眼底上で該光を走査する走査手段と、を有する。図1において、被検眼の瞳孔瞳1と共役な位置に、走査手段(XYスキャナー、以下スキャナー)2、波面補正デバイス(LCOS)3が瞳結像されている。なおシャックハルトマン(SH)センサー5も瞳孔瞳1と共役結像しているのが望ましいが、共役でなくともよい。本実施例では、SHセンサー5は共役になっておらず、センサー出力に補正を加えている。また固視灯表示パネル6は、被検者に上を見させたり、左を見させたりするために、指標やマーク等を表示するものである。この指標の位置を変えて眼底の違う場所の撮影を実施する。
以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。図1に示す実施例では、光源から発せられた光の被検眼からの反射光に基づいて画像を得る眼科装置について述べている。該眼科装置には、この光或いは反射光を各々反射する複数の反射面と、眼底上で該光を走査する走査手段と、を有する。図1において、被検眼の瞳孔瞳1と共役な位置に、走査手段(XYスキャナー、以下スキャナー)2、波面補正デバイス(LCOS)3が瞳結像されている。なおシャックハルトマン(SH)センサー5も瞳孔瞳1と共役結像しているのが望ましいが、共役でなくともよい。本実施例では、SHセンサー5は共役になっておらず、センサー出力に補正を加えている。また固視灯表示パネル6は、被検者に上を見させたり、左を見させたりするために、指標やマーク等を表示するものである。この指標の位置を変えて眼底の違う場所の撮影を実施する。
840nmのSLD光源4からの光は、自由曲面ハーフミラー12で反射されて、ほぼ平行光となり、波面補正デバイス3に入射する。ここで波面補正デバイス3は、LCOSの液晶素子(光学有効径φ6〜φ8mm)であるが、ディフォーマルミラーを用いてもよい。波面補正デバイス3で反射された光は凹面曲面ミラー11で集光され、凹面曲面ミラー10で再び平行光にもどされ、スキャナー2に入射し、x方向、y方向に走査され、各画角光束を生成する。本発明では、スキャナー2に2軸(xy)のスキャナーを1つ用いているが、1軸のスキャナーを2つ用いて、垂直に近接させて配置してもよい。なお、この走査手段2は、2モードの振れ角を切り替えることができる。高倍率・高分解能眼底撮影(AO−SLO)(撮像画角±3度)のときは、スキャナー2は±4度で振り、低倍率・広画角眼底撮像(撮像画角±15度)のときは、スキャナー2は±20度で振る(瞳孔瞳はφ4mm、スキャナー2の光学有効径φ3mmとしている)。また画角±10度撮像のときは、スキャナー2は±13度で振り、モードを3種類以上持たせてもよい。スキャナー2は、走査手段として、光を被検眼上にて走査する際の振れ角に関して、第一の振れ角と該第一の振れ角よりも大きな第二の振れ角と間において、少なくとも切り換えられることが好ましい。スキャナー2で、平行光の各画角光束が生成され、光波長分割自由曲面ミラー(光波長分割ミラー)9でこれらは反射されて集光される。この光波長分割ミラー9にはダイクロイック膜が施されており、840nm近傍の光は反射され、固視灯表示に使う可視光の波長の光は透過する。光波長分割ミラー9で反射され集光された光は自由曲面ミラー8で反射し、更に、スキャナー2と瞳孔瞳1との間の反射面で、最も光学屈折力が強い反射面として配置される自由曲面ミラー7で平行光にされ、被検眼の瞳孔(φ4mm)に入射し、眼底に集光される。そして眼底からの微弱な戻り光(0.2%)はまったく逆に戻り、光源4に戻る。光源4の背後には不図示のファイバーカプラーがあり、光源4の発光と、受光を行うことができ、戻って受光した光は不図示のセンサーに導かれ、1点1点撮像される。換言すれば、被検眼からの反射光は光源と共に配置される受光手段により受光される。なお眼底から戻り光で、自由曲面ハーフミラー12を透過した光はSHセンサー5に導かれ、被検眼の波面収差を算出するために用いられる。即ち、波面測定手段であるSHセンサー5は、不図示の受光手段の前に配置される自由曲面からなるハーフミラー等(光分割手段)を介して、反射光の一部を受光する。
その波面収差をキャンセルする波面データは波面補正デバイス3に伝達されて、波面補正が実施され、高分解能撮像が実行される。固視灯表示光学系において、表示パネル(2次元発光面、可視光波長)6からの光は、凹面曲面ミラー13で集光され、光波長分割ミラー9を透過する。その後は840nmの光と同じく、自由曲面ミラー8及び自由曲面ミラー7で平行光にされて、眼底に集光され、指標を表示する。
<第1実施例の数値実施例>
前述した第1実施例のスペックで設計した数値実施を表1と図2に示した。
s1:瞳孔瞳1の径φ4mm、撮像画角:±15度、s5:スキャナー2の光学有効径φ3mm、s8:波面補正デバイス3の光学有効径φ6〜φ8mm、s10:光源/受光センサー4(5um分解能)
前述した第1実施例のスペックで設計した数値実施を表1と図2に示した。
s1:瞳孔瞳1の径φ4mm、撮像画角:±15度、s5:スキャナー2の光学有効径φ3mm、s8:波面補正デバイス3の光学有効径φ6〜φ8mm、s10:光源/受光センサー4(5um分解能)
表1について説明する。s1〜s10は各面の番号。xyzの座標系は図2に示した。なお偏心している断面(図2では紙面断面)を母線断面、それと直交する断面を子線断面としている。表1の(general-paraxial axis)では、母線断面曲率半径ry、子線断面曲率半径rx,面間隔d(第1面の面頂点座標系と平行な距離)、偏心量(母線断面上において第1面の面頂点座標系に対する各面の面頂点の平行偏心量をshift 、傾き偏心量(度)をtiltとする)、屈折率n、を示す。また、FFSは自由曲面(非回転対称面)を表している。さらに、各表の左端に「M」が付された面は反射面であり、屈折率nは逆符号としている。
FFS(自由曲面)の定義式を以下に示す。下記式は各面の面頂点座標系での定義式である。
FFS(自由曲面)の定義式を以下に示す。下記式は各面の面頂点座標系での定義式である。
上記定義式において、cx、cy、c1、c5…は自由曲面係数である。この自由曲面の場合、自由曲面係数の中に近軸に関与する係数(c1、c5、c6など)があるため、(general-paraxial axis )の母線断面曲率半径ryおよび子線断面曲率半径rxの値が、面頂点上での実際の母線断面曲率半径Ryおよび子線断面曲率半径Rxを表現していない。実際の面頂点上での母線断面曲率半径Ryと子線断面曲率半径Rxは異なる値である。そこで、面頂点座標系での面頂点(x、y)=(0、0)での実際の母線断面曲率半径Ryおよび子線断面曲率半径Rxを計算し示している。Ry、Rxの具体的な計算は、各面頂点座標系での母線断面上で、面頂点(x、y、z)=(0、0、0)のデータ1点と、その面頂点からy方向に±微小変異Δyさせたときの座標データ(0、±Δy、z)2点の3点より、母線断面上での曲率半径Ryを計算している。同様に、各面頂点座標系での子線断面上で、±Δx微小変異させ、子線断面上での曲率半径Rxを計算している。
表1(第1実施例の数値実施例)
(general - paraxial axis)
n ry rx d shift tilt n
s 1 0.00000 0.00000 40.000 0.000 0.000 1.000
FFS-M s 2 -58.75281 -58.75281 -10.000 -8.435 -43.000 -1.000
FFS-M s 3 -525.66514 -525.66514 -5.000 3.000 -10.000 -1.000
FFS-M s 4 -238.53780 -238.53780 25.000 40.000 80.000 -1.000
M s 5 0.00000 0.00000 10.000 30.000 75.000 -1.000
M s 6 -30.00000 -30.00000 10.000 35.000 70.000 -1.000
M s 7 -60.00000 -60.00000 -18.000 0.000 -42.000 -1.000
M s 8 0.00000 0.00000 10.000 0.000 -30.000 -1.000
FFS-M s 9 -28.04328 -28.04328 -11.000 -15.000 -38.000 -1.000
s10 0.00000 0.00000 0.000 -10.000 0.000 1.000
FFS s 2 c1 =-1.0084e-001 c5 =-1.0697e-003 c6 =-2.4351e-004 c10=4.5857e-008
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c11=1.2707e-005 c12=-1.5286e-007 c13=7.4555e-009 c14=9.8657e-009
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FFS s 4 c1 =5.0001e+001 c5 =-4.9927e-004 c6 =-1.0986e-003 c10=1.9390e-005
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c24=3.1903e-011 c25=2.7024e-011 c26=-2.9357e-011
FFS s 9 c1=-7.6484e-002 c5 =-4.6905e-003 c6 =-9.7853e-004 c10=-6.0454e-005
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c24=1.7602e-009 c25=2.2413e-011 c26=-1.2000e-009
n point ( y , x ) Ry Rx
s 2 ( 0.000, 0.000 ) -63.069 -49.668
s 3 ( 0.000, 0.000 ) -3181.807 3398.697
s 4 ( 0.000, 0.000 ) -131.851 -104.349
s 5 ( 0.000, 0.000 ) 0.000 0.000
s 6 ( 0.000, 0.000 ) -30.000 -30.000
s 7 ( 0.000, 0.000 ) -60.000 -60.000
s 8 ( 0.000, 0.000 ) 0.000 0.000
s 9 ( 0.000, 0.000 ) -33.108 -20.428
(general - paraxial axis)
n ry rx d shift tilt n
s 1 0.00000 0.00000 40.000 0.000 0.000 1.000
FFS-M s 2 -58.75281 -58.75281 -10.000 -8.435 -43.000 -1.000
FFS-M s 3 -525.66514 -525.66514 -5.000 3.000 -10.000 -1.000
FFS-M s 4 -238.53780 -238.53780 25.000 40.000 80.000 -1.000
M s 5 0.00000 0.00000 10.000 30.000 75.000 -1.000
M s 6 -30.00000 -30.00000 10.000 35.000 70.000 -1.000
M s 7 -60.00000 -60.00000 -18.000 0.000 -42.000 -1.000
M s 8 0.00000 0.00000 10.000 0.000 -30.000 -1.000
FFS-M s 9 -28.04328 -28.04328 -11.000 -15.000 -38.000 -1.000
s10 0.00000 0.00000 0.000 -10.000 0.000 1.000
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<実施例2>
実施例2は、光源波長、瞳孔瞳1、スキャナー2、波面補正デバイス3、光源4、不図示の受光センサー、及びSHセンサー5など、仕様は実施例1と同じである。実施例1では、自由曲面ミラーまたは曲面ミラーで構成されていたが、第2実施例では、これらを3つのプリズム体で構成している。光源4からの光は、自由曲面ハーフミラーで接合されているプリズム体28で反射・射出し、その後波面補正デバイス3で反射し、4面自由曲面構成のプリズム体27の透過屈折の自由曲面より入射する。そして、全反射自由曲面24、25は、入射角度が大きく全反射角度を超えるため、反射コートをしなくても、この測定光を100%反射する。当該光のプリズム体27からの射出時は全反射自由曲面24への入射角度が全反射角度より小さいため、透過屈折して平行光となって該プリズム体27より射出する。その後、該平行光はスキャナー2で反射されて各画角光束が生成され、3面自由曲面構成のプリズム体22自由曲面ミラーの下部のミラーを施してない透過屈折部より入射する。また全反射自由曲面21も全反射自由曲面24、25と同様に反射コートはされておらず、全反射条件で反射する。該平行光の射出時も同様に、全反射自由曲面21への入射角度が全反射角度より小さいため、透過屈折して平行光として射出し、被検眼に導かれる。眼底からの戻り光も同様に戻り、受光センサー(4)、及びSHセンサー5に導かれる。また、自由曲面ミラー23は光波長分割ミラー(ダイクロイックミラー)であり、実施例1と同様に、当該自由曲面ミラー23を透過した位置に可視光波長の固視灯表示系を設けてもよい。
実施例2は、光源波長、瞳孔瞳1、スキャナー2、波面補正デバイス3、光源4、不図示の受光センサー、及びSHセンサー5など、仕様は実施例1と同じである。実施例1では、自由曲面ミラーまたは曲面ミラーで構成されていたが、第2実施例では、これらを3つのプリズム体で構成している。光源4からの光は、自由曲面ハーフミラーで接合されているプリズム体28で反射・射出し、その後波面補正デバイス3で反射し、4面自由曲面構成のプリズム体27の透過屈折の自由曲面より入射する。そして、全反射自由曲面24、25は、入射角度が大きく全反射角度を超えるため、反射コートをしなくても、この測定光を100%反射する。当該光のプリズム体27からの射出時は全反射自由曲面24への入射角度が全反射角度より小さいため、透過屈折して平行光となって該プリズム体27より射出する。その後、該平行光はスキャナー2で反射されて各画角光束が生成され、3面自由曲面構成のプリズム体22自由曲面ミラーの下部のミラーを施してない透過屈折部より入射する。また全反射自由曲面21も全反射自由曲面24、25と同様に反射コートはされておらず、全反射条件で反射する。該平行光の射出時も同様に、全反射自由曲面21への入射角度が全反射角度より小さいため、透過屈折して平行光として射出し、被検眼に導かれる。眼底からの戻り光も同様に戻り、受光センサー(4)、及びSHセンサー5に導かれる。また、自由曲面ミラー23は光波長分割ミラー(ダイクロイックミラー)であり、実施例1と同様に、当該自由曲面ミラー23を透過した位置に可視光波長の固視灯表示系を設けてもよい。
(その他の実施例)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
1:被検眼の瞳孔
2:xyスキャナー
3:波面補正デバイス(LCOS)
4:光源/受光センサー
5:シャックハルトマンセンサー
6:固視灯表示パネル
7:自由曲面ミラー
8:自由曲面ミラー
9:光波長分割自由曲面ミラー
10:曲面ミラー
11:曲面ミラー
12:自由曲面ハーフミラー
13:曲面ミラー
21:全反射自由曲面
22:自由曲面ミラー
23:光波長分割自由曲面ミラー
24:全反射自由曲面
25:全反射自由曲面
26:自由曲面ミラー
27:自由曲面(透過)
28:自由曲面ハーフミラー
2:xyスキャナー
3:波面補正デバイス(LCOS)
4:光源/受光センサー
5:シャックハルトマンセンサー
6:固視灯表示パネル
7:自由曲面ミラー
8:自由曲面ミラー
9:光波長分割自由曲面ミラー
10:曲面ミラー
11:曲面ミラー
12:自由曲面ハーフミラー
13:曲面ミラー
21:全反射自由曲面
22:自由曲面ミラー
23:光波長分割自由曲面ミラー
24:全反射自由曲面
25:全反射自由曲面
26:自由曲面ミラー
27:自由曲面(透過)
28:自由曲面ハーフミラー
Claims (8)
- 光源から発せられた光の被検眼からの反射光に基づいて画像を得る眼科装置であって、
前記光を各々反射する複数の反射面と、前記被検眼の眼底において前記光を走査する走査手段と、を有し、
前記複数の反射面の内、前記被検眼から発せられた前記反射光を最初に反射する反射面は、自由曲面であることを特徴とする眼科装置。 - 前記複数の反射面において、前記走査手段と前記被検眼との間の光路上に配置されて、偏心断面において最も強い光学屈折力を有する反射面は、第二の自由曲面であることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
- 前記走査手段と前記光源との間の光路上に配置されて前記反射光の波面補正を行う波面補正デバイスと、前記自由曲面及び第二の自由曲面の光学特性を記憶する記憶手段と、を有し、
前記波面補正デバイスは記憶された前記光学特性に基づいて前記反射光の波面補正を行なうことを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。 - 前記走査手段と前記被検眼との間に配置される前記複数の反射面における前記被検眼から少なくとも2面の自由曲面である反射面と前記走査手段との間に配置されて所定の波長の光を分離する光波長分割手段を有することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記光源と共に配置されて前記反射光を受光する受光手段と、
前記受光手段の前に配置される自由曲面からなる光分割手段を介して前記反射光の一部を受光する波面収差の測定手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の眼科装置。 - 前記走査手段は、前記光を前記被検眼上にて走査する際の振れ角に関し、第一の振れ角と前記第一の振れ角よりも大きい第二の振れ角との切り替えを可能とすることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記複数の反射面は、反射ミラーにより構成される反射面を含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記複数の反射面は、プリズム体に形成された反射面を含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の眼科装置。
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2014
- 2014-08-05 US US14/451,674 patent/US20150042950A1/en not_active Abandoned
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