JP7255646B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
被検眼に照射された信号光と参照光による干渉光を取得するための干渉光学系と、
前記参照光の参照光路に配置され、凹面に形成された模擬網膜からなる前記参照光を反射させる模擬眼と、凹面に前記模擬網膜が形成された凹面ミラーと、
を備える。
図1を参照して、眼科装置110の構成の一例を説明する。
図1に示すように、眼科装置110は、撮影装置14および制御装置16を含む。制御装置16は、CPU(Central Processing Unit)16A、RAM(Random Access Memory)16B、ROM(Read-Only Memory)16C、および入出力(I/O)ポート16Dを備えたコンピュータによって実現される。眼科装置110は、本開示の技術の眼科装置の一例である。
撮影装置14は、制御装置16の制御下で作動する。撮影装置14は、眼底の正面画像を撮影(SLO撮影)するための走査型レーザ検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope、以下、「SLO」と称する。)ユニット18、スキャン光学系19、および網膜の断層画像や眼底の3次元OCTデータを取得するための撮影(OCT撮影)のOCTユニット20を含む。
SLOユニット18からの光(以下、「SLO光」という。)が走査素子29によりX方向(水平方向)およびY方向(垂直方向)に走査され、スキャン光学系19によって被検眼12の瞳位置Ppを通して撮影可能領域12Aに照射される。
被検眼12からの反射光または散乱光は、スキャン光学系19を通りSLOユニットのビームスプリッタ18Cを介して検出素子18Bで受光される。検出素子18Bの受光信号を制御装置16で処理することにより正面眼底画像が取得される。
外部照射角とは、被検眼12の瞳孔の中心に対する信号光の入射角度を意味する(図1中の角度θに相当する)。内部照射角とは、被検眼12の眼球の中心Oを基準位置として、SLO光の走査により撮影される角度範囲を表している。
射出されたOCT光は、スキャン光学系19に含まれるハーフミラー20E(図2参照)において参照光と信号光に分割される。信号光は、被検眼12の瞳孔(瞳位置Pp)を通して、撮影可能領域12Aに対して、走査素子29によりX方向(水平方向)、およびY方向(垂直方向)に走査される。他方、参照光は、後述する模擬眼21の瞳孔を通して、模擬網膜218に対して、走査素子29によりX方向(水平方向)、およびY方向(垂直方向)に走査される。そして、網膜および脈絡膜で反射または散乱された信号光、および模擬眼21の模擬網膜218で反射または散乱された参照光は、ハーフミラー20Eで再び合波され干渉する。その後、ファイバカプラ20Cを介して干渉光がセンサ20Bに入射し、干渉信号が検出される。制御装置16は、センサ20Bでの検出結果を用いて断層画像などを生成する。スキャン光学系19及びOCTユニット20は、本開示の技術の干渉光学系の一例である。
図2に示すように、共通光学系28は、第1光学ユニットG1、第2光学ユニットG2、光学ユニット20F、ハーフミラー20E、及び模擬眼21を含む。ハーフミラー20Eによって分割された後の参照光学系と信号光学系を光学的に等しいものとするため、第2光学ユニットG2と光学ユニット20Fは同等の光学系を用いる。なお、第1光学ユニットG1、第2光学ユニットG2および光学ユニット20Fは各1枚のレンズを想定して側面視端面図で表されているが、それぞれ複数のレンズ群で構成してもよい。
図2では、合成素子26からのOCT光が、走査素子29により、図1の角度θがゼロで走査操作された時のOCT光の光路を示している。
OCT光は、第1光学ユニットG1を通過しハーフミラー20Eの位置Fpに到達する。OCT光はハーフミラー20Eによって信号光と参照光に分割される。
信号光は、第2光学ユニットG2によって、被検眼12の瞳位置Ppに導かれる。ここで、走査素子29の位置Pjと瞳位置Ppは共役関係にある。瞳位置Ppに導かれた信号光は、撮影可能領域12A中の眼底Rpに集光される。眼底Rpにおける網膜および脈絡膜により反射または散乱された信号光は第2光学ユニットG2、ハーフミラー20Eの位置Fpに到達する。
OCT光は、第1光学ユニットG1を通過しハーフミラー20Eの位置Fcに到達する。OCT光はハーフミラー20Eによって信号光と参照光に分割される。
信号光は、第2光学ユニットG2によって、角度θを有して被検眼12の瞳位置Ppに導かれる。瞳位置Ppに導かれた信号光は、撮影可能領域12A中の眼底Rcに集光される。眼底Rcにおける網膜および脈絡膜により反射または散乱された信号光は第2光学ユニットG2、ハーフミラー20Eの位置Fcに到達する。
また、模擬網膜218は、単純な鏡面、あるいは光の反射率または散乱率が調整された無機材料膜あるいは有機材料膜が塗布されている面であってもよい。さらに、後眼部筐体212の模擬水晶体側の表面を研磨することにより光の反射率および散乱率が調整された面であってもよい。
模擬眼21は、本開示の技術の模擬眼の一例である。また、模擬角膜213は、本開示の技術の模擬角膜の一例であり、模擬水晶体214は、本開示の技術の模擬水晶体の一例であり、模擬網膜218は、本開示の技術の模擬網膜の一例であり、模擬硝子体219は、本開示の技術の模擬硝子体の一例である。
また、信号光と参照光とでハーフミラー20Eに至るまでの光学素子であるファイバカプラ20C、第1光学ユニットG1が共通であり、かつ前述のように光学ユニット20Fと第2光学ユニットG2は光学的に等しいものであるため、特別な補正や調整をすることなく参照光と信号光との波長分散および偏光状態が一致する。
このため、良好なOCT撮影を行うために参照光および信号光の偏光状態や波長分散を合致させるデバイスや構成を、眼科装置110では用いる必要がない。よって、眼科装置110の構造が簡略化できる。
次に、第2の実施形態を説明する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の構成のため、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
図6に示すスキャン光学系19の構成は、図2に示すスキャン光学系19の構成において、参照光学系に第1光学フィルタ30、及び信号光学系に第2光学フィルタ32を挿入したものである。
また、信号光の光強度に比べて参照光の光強度が小さい場合には、第1光学フィルタ30と第2光学フィルタ32とを交換すればよい。
さらに、第1光学フィルタ30および第2光学フィルタ32の各々により、参照光および信号光の各々の光強度を調整してもよい。
上記では、信号光と参照光の各々の光路長、波長分散及び偏光状態が共通になるように、信号光が走査された後の光を分割して参照光を形成する場合を説明した。本開示の技術は、この構成に限定されるものではなく、ファイバカプラを用いた一般的なマイケルソン干渉計の参照光学系に模擬眼21を配置する構成も考えられる。
次に、図7を参照して、第2の変形例を説明する。
図7に示すように、第2の変形例は、ファイバカプラ20Cで分割された光の光路に参照光学系を形成する。具体的には、OCTユニット20の光源20Aからの光が、ファイバカプラ20Cを介して、コリメータ20Dにより平行光束にされてスキャン光学系19へ向けて射出される。信号光は、スキャン光学系19によって被検眼12の瞳孔を通して走査され、網膜および脈絡膜で反射または散乱された信号光はファイバカプラ20Cを介してセンサ20Bに入射する。
一方、光源20Aからの光のうち、ファイバカプラ20Cで分割された光は、コリメータ20Daにより平行光束にされた後、上記参照光学系と同様のスキャナ(走査素子)29a、光学ユニットG1a、G2aを介し、模擬眼21へ射出される。模擬眼21の模擬網膜218で反射または散乱された参照光はファイバカプラ20Cを介してセンサ20Bに入射する。ファイバカプラ20Cは、本開示の技術の分割素子の一例である。
信号光学系の走査素子29と参照光学系のスキャナ(走査素子)29aは同期して駆動させる。
このような構成により、参照光学系に単純な平面ミラーを配置する構成に比べて、信号光と参照光との光路差が走査角度に依存せず合致する。よって、参照光と信号光の光路差が大きくなることを防止できる。つまり、眼底周辺部など入射角度θが大きい領域の眼底をOCT撮影する場合、干渉光の強度が低下してしまうことを防止できる。
20C ファイバカプラ
20E ハーフミラー
21 模擬眼
30 第1光学フィルタ
32 第2光学フィルタ
110 眼科装置
214 模擬水晶体
218 模擬網膜
219 模擬硝子体
Claims (6)
- 光源からの光を信号光と参照光とに分割する分割部と、
前記参照光の参照光路に配置され、凹面に模擬網膜が形成された凹面ミラーを備え、前記凹面ミラーによって前記参照光を反射させる模擬眼と、
前記凹面ミラーから反射された前記参照光と、被検眼に照射され前記被検眼より戻ってきた信号光との干渉光を取得するための干渉光学系と、
を備え、
前記光源と前記分割部との間の前記光の光路上、且つ、前記被検眼の瞳位置と共役位置に設置され、前記光の走査により、前記信号光を前記被検眼上で走査し、前記参照光を前記凹面ミラー上で走査する走査部を更に備える眼科装置。 - 前記参照光路であって前記分割部と前記模擬眼との間に設けられ、前記参照光を前記模擬眼へ導く参照光学系と、
前記信号光の信号光路であって前記分割部と前記被検眼との間に設けられ、前記信号光を前記被検眼へ導く信号光学系と、を備え、
前記参照光学系と前記信号光学系とは、光学的に等しい構成である、請求項1に記載の眼科装置。 - 前記模擬網膜は、光の反射率又は散乱率が調整された無機材料膜或いは有機材料膜が塗布されている面である
請求項1または2に記載の眼科装置。 - 前記模擬眼は、前記参照光路の末端に配置された 請求項1から3の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記模擬網膜は、前記眼科装置の撮影可能領域に対応して形成されていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の眼科装置。
- 前記模擬網膜は、光の反射率または散乱率が調整された無機材料膜あるいは有機材料膜であることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の眼科装置。
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