JP6218425B2 - 光断層撮像装置 - Google Patents
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Description
第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を走査する走査手段と、
前記測定光の光路における前記走査手段と前記第1のレンズとの間に配置された第2のレンズと、
前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、
前記観察光路に設けられ、前記光路分岐手段および前記第1のレンズを介して前記被検査物を照射するための観察光を発生する第1の光源と、を有し、
前記観察光の波長は前記測定光の波長帯域とは異なる波長を含み、
前記走査手段により走査される測定光が前記光路分岐手段に入射する角度が前記測定光の波長帯域のうち前記観察光の波長側の波長において90%以上の波長分離特性を満たすように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置される。
まず、前眼観察光学系にとって好適な光路について、説明する。
次に、眼底観察光学系にとって好適な光路について、説明する。
本実施形態に係る光断層撮像装置(OCT装置)の構成について、図1を用いて説明する。光断層撮像装置は、光学ヘッド900と、分光器180とを備えている。光断層撮像装置は、走査部を介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する。
光路L1は、第1ダイクロイックミラー102によって、光路L3における前眼観察光学系の光に対して波長分離され、また、第2ダイクロイックミラー103によって、光路L2における眼底観察光学系の測定光に対して波長分離されたOCT光学系の測定光路である。ここで、OCT光学系は、被検眼100の眼底の断層画像を撮像するために使用される。具体的には、断層画像を形成するための干渉信号を取得するために使用される。光路L1には、第2のレンズの一例であるレンズ101−3と、ミラー121と、走査部が配置されている。ここで、走査部は、第1の走査手段の一例であるXスキャナ122−1および第2の走査手段の一例であるYスキャナ122−2により構成される。Xスキャナ122−1、Yスキャナ122−2は、光を被検眼100の眼底上で、第1の方向の一例であるX方向(主走査方向)、第1の方向と交差する第2の方向の一例であるY方向(副走査方向)へ走査する。なお、図1においてXスキャナ122−1と、Yスキャナ122−2との間の光路は紙面に平行な方向に構成されているが、実際は紙面垂直方向に構成されている。
光路L2は、第2ダイクロイックミラー103によって、光路L1におけるOCT光学系の測定光に対して波長分離された眼底観察光学系の光路である。ここで、レンズ101−2、合焦レンズ111、レンズ112のうち、合焦レンズ111は不図示の固視灯および眼底観察用の合焦調整のため不図示のモータによって駆動される。
光路L3は、レンズ141と、前眼観察用の赤外線CCD142とが配置される前眼観察光学系の光路である。赤外線CCD142は、不図示の前眼観察用照明光の波長、具体的には970nm付近に感度を持つ。
ここで、光路L1および光路L2の瞳位置の共役関係と、瞳の光束について、図2を用いて説明する。被検眼の前眼部等の所定の部位と共役な位置が、第1及び第2の走査手段の間になるように構成される。なお、光路L1と光路L2とのうち少なくとも一方がこのように構成されれば良い。
また、XYスキャナと前眼部とが光学的に共役の関係である場合に、合焦調整を行うことにより、測定光を測定光路に入射させるためのファイバー端126と被検眼100の眼底とが光学的に共役な関係になるように、光学ヘッド900の光学系が設計されている。合焦レンズ123およびレンズ124のうち、合焦レンズ123は、合焦調整をするために不図示のモータによって双方向矢印で示される方向に駆動される。合焦調整は、ファイバー端である測定光源126から出射する光が眼底上に結像するように調整されることによって行われる。合焦手段の一例である合焦レンズ123は、測定光源126と、測定光偏向部であるXスキャナ122−1およびYスキャナ122−2との間に配置されている。これにより、より大きなレンズ101−3や、測定光源126と接続されているファイバー125−2を動かす必要がなくなる。
次に、図1における光源130から出射された光の光路、参照光学系、分光器180の構成について説明する。光源130、ミラー153、分散補償用ガラス152、光カプラー125、光ファイバー125−1〜4、レンズ151、および分光器180によってマイケルソン干渉系が構成されている。光ファイバー125−1〜光ファイバー125−4は、光カプラー125に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバーである。
光断層撮像装置は、Xスキャナ122−1、Yスキャナ122−2を制御することにより、被検眼100の眼底における所望部位の断層画像を撮像することができる。 図3は、被検眼100に測定光201を照射し、眼底202に対してx方向にスキャンを行っている様子を示している。眼底202におけるx方向の撮像範囲から所定の撮像本数の情報をラインセンサ184により撮像する。x方向のある位置で得られるラインセンサ184上の輝度分布をFFT(高速フーリエ変換)し、FFTにより得られた線状の輝度分布をモニタに示すために濃度あるいはカラー情報に変換したものをAスキャン画像と呼ぶ。また、この複数のAスキャン画像を並べた2次元の画像をBスキャン画像と呼ぶ。1つのBスキャン画像を構築するための複数のAスキャン画像を撮像した後、Y方向のスキャン位置を移動させて再びX方向のスキャンを行うことにより、複数のBスキャン画像を得ることができる。複数のBスキャン画像、あるいは複数のBスキャン画像から構築した3次元断層画像をモニタに表示することで検者が被検眼の診断に用いることができる。
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。
Claims (15)
- 第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を走査する走査手段と、
前記測定光の光路における前記走査手段と前記第1のレンズとの間に配置された第2のレンズと、
前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、
前記観察光路に設けられ、前記光路分岐手段および前記第1のレンズを介して前記被検査物を照射するための観察光を発生する第1の光源と、を有し、
前記観察光の波長は前記測定光の波長帯域とは異なる波長を含み、
前記走査手段により走査される測定光が前記光路分岐手段に入射する角度が前記測定光の波長帯域のうち前記観察光の波長側の波長において90%以上の波長分離特性を満たすように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置されることを特徴とする光断層撮像装置。 - 前記走査手段により走査される測定光が前記光路分岐手段に入射する角度が、前記測定光の波長帯域のうち前記観察光の波長側の波長において90%以上の波長分離特性を満たし、且つ前記観察光の波長において8%以下の波長分離特性を満たすように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置されることを特徴とする請求項1に記載の光断層撮像装置。
- 前記走査手段により走査される測定光が前記光路分岐手段に入射する角度が44度以上46度未満であるように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置されることを特徴とする請求項2に記載の光断層撮像装置。
- 前記第2のレンズの焦点距離をfとしたときに、前記走査手段の位置は、前記第2のレンズの焦点位置に対して光軸方向に±f/10mmの範囲内になるように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置されることを特徴とする請求項3に記載の光断層撮像装置。
- 前記測定光の波長帯域は、約805nmから約905nmであり、
前記観察光の波長は、約780nmであり、
前記約805nmにおいて90%以上の波長分離特性を満たすように、前記第2のレンズと前記走査手段とが配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記測定光の光路は、前記光路分岐手段の透過光路に配置され、
前記観察光路は、前記光路分岐手段の反射光路に配置され、
前記波長分離特性は、前記測定光の波長帯域を透過する波長透過特性であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記測定光のビーム径は、前記観察光のビーム径よりも短いことを特徴とする請求項6に記載の光断層撮像装置。
- 前記被検査物は、被検眼であり、
前記走査手段は、前記被検眼の前眼部と略共役な位置に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記被検査物は、被検眼であり、
前記走査手段は、前記被検眼の眼底に対して前記測定光を互いに交差する方向に走査する第1及び第2の走査手段を含み、
前記観察光路に配置され、前記眼底に対して前記観察光として眼底観察用の光を互いに交差する方向に走査する第3及び第4の走査手段と、
前記観察光路に配置され、前記第3及び第4の走査手段と前記光路分岐手段との間に配置された第3のレンズと、を更に有し、
前記第1及び第2の走査手段の間が前記被検眼の前眼部に対して略共役になるように、前記第2のレンズと前記第1及び第2の走査手段とが配置され、
前記第3及び第4の走査手段の間が前記前眼部に対して略共役になるように、前記第3のレンズと前記第3及び第4の走査手段とが配置されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記第3及び第4の走査手段よりも前記第1の光源の側に配置された第2の光源と、を更に有し、
前記第3及び第4の走査手段は、固視用の走査手段として用いられることを特徴とする請求項9に記載の光断層撮像装置。 - 前記第1乃至第3のレンズ、及び前記第1乃至第4の走査手段は、前記前眼部に対して共役な前記第1及び第2の走査手段の中心位置での光学的倍率が、前記前眼部に対する前記第3及び第4の走査手段の中心位置での光学的倍率と等しくなるように配置されることを特徴とする請求項9または10に記載の光断層撮像装置。
- 第3の光源から発生された光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段を更に有し、
前記第3の光源は、約855nmの中心波長、約100nmの波長幅の光を発生させ、
前記眼底観察用の光は、約780nmの波長の光であることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の波長とは異なる波長の光を分離することにより、前記測定光の光路から前記被検眼の前眼部を観察するための前眼観察光学系の光路に分岐する第2の光路分岐手段を更に有し、
前記前眼観察光学系の光路は、前記第2の光路分岐手段の透過光路に配置され、
前記測定光の光路は、前記第2の光路分岐手段の反射光路に配置されることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。 - 前記第2の光路分岐手段は、前記光路分岐手段よりも前記第1のレンズの側に配置され、
前記観察光路及び前記測定光の光路は、前記第2の光路分岐手段の反射光路に配置されることを特徴とする請求項13に記載の光断層撮像装置。 - 前記第1のレンズは、前記測定光の進行方向において前記第2のレンズよりも前記被検査物側に配置されることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
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