TWI813631B - 眼科光學系統、眼科裝置、及眼科系統 - Google Patents

眼科光學系統、眼科裝置、及眼科系統 Download PDF

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Abstract

本發明減輕對具有被檢眼之對象者的負擔，並且於廣範圍內觀察被檢眼內。光學系統（28A）於可觀察遠離視軸之周邊視野的第1光學單元（281）及第2光學單元（282）之上游側即被檢眼（12）側，具備以使2個凹面鏡彼此面對之方式對向配置而形成被檢眼（12）之像之反射鏡單元（280）。反射鏡單元（280）由於一者之焦點與另一者之焦點具有共軛關係，故而藉由利用反射鏡單元（280）來形成被檢眼（12）之像，可確保被檢眼（12）與光學系統（28A）之距離，且可於廣範圍內觀察被檢眼。

Description

眼科光學系統、眼科裝置、及眼科系統
揭示技術係關於一種眼科光學系統、眼科裝置、及眼科系統。
用以進行眼科診斷及眼科外科之處置等的眼科裝置正在實現。近年來，迫切要求可於廣範圍內觀察對象者之眼睛(以下稱為被檢眼)之眼底的眼科裝置。為了獲得廣視野之眼底圖像，而利用廣角光學系統。於僅由透鏡來構成廣角光學系統之情形時，為了確保被檢眼與物鏡之間之工作距離(working distance)，透鏡之口徑增大。其結果為，導致廣角光學系統之大型化、重量之增大及製造成本之增大。進而，於欲使用大口徑透鏡來獲得廣視野之高解析度圖像之情形時，像差修正變得複雜。因此，要求具備可以簡便之構成、且以高解析度來獲得眼底之廣角圖像之廣角光學系統的眼科裝置。
專利文獻1及專利文獻2揭示一種具備用以取得眼底之廣角圖像之光學系統的眼科裝置。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本專利特開2017-169671號公報
[專利文獻2] 日本專利特表2015-534482號公報
揭示技術之第1形態之眼科光學系統係具有包含第1凹面鏡及第2凹面鏡之反射單元、以及接收來自上述反射單元之光之透鏡單元的眼科光學系統，並且上述反射單元之上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡分別於光軸上具有開口，並且以上述第1凹面鏡之焦點與上述第2凹面鏡之焦點中之至少一者位於另一個凹面鏡之上述開口之方式對向配置，來自上述第1凹面鏡之焦點之光線由上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡所反射而向上述第2凹面鏡之焦點聚光，上述透鏡單元具有接收來自上述反射單元之聚光光的透鏡，上述透鏡將藉由上述第2凹面鏡之聚光光之角度轉換為更小之角度。
揭示技術之第2形態之眼科裝置包括：光源，其射出既定波長之光；上述眼科光學系統；掃描構件，其將來自上述光源之光經由上述透鏡單元及上述反射單元而向上述被檢眼進行掃描，且配置於與上述透鏡單元之光瞳共軛之位置；以及攝影部，其藉由由上述掃描構件所掃描之光來拍攝上述被檢眼之眼底。
揭示技術之第3形態之眼科系統包含：第1取得部，其取得由上述眼科裝置所拍攝之上述被檢眼之眼底與上述光軸交叉之近軸區域之第1圖像；第2取得部，其取得上述近軸區域之周圍之上述被檢眼之眼底之環帶區域之第2圖像；以及形成部，其將由上述第1取得部所取得之上述第1圖像、與由上述第2取得部所取得之第2圖像進行合成而形成上述被檢眼之廣域圖像。
10:眼科裝置
12:被檢眼
12A:攝像範圍
16:控制裝置
19:掃描裝置
28:共通光學系統
28A:光學系統
100:圖像系統
110:第1眼科裝置
120:第2眼科裝置
130:網路
140:圖像伺服器
150:電腦
280:反射單元
280A:第1凹面鏡
280Ah:第1凹面鏡208A之開口
280Ar:第1反射面
280B:第2凹面鏡
280Bh:第2凹面鏡280B之開口
280Br:第2反射面
281:第1透鏡群組
282:第2透鏡群組
A:外部照射角
AX:光軸
Fcj:眼底共軛像
Pcj:光瞳共軛像
P:瞳孔
Pp:光瞳
Pp’:光瞳Pp之像
Xw:第1反射面280Ar之距離
圖1係表示第1實施方式之眼科裝置之整體構成之一例的方塊圖。
圖2係表示第1實施方式之眼科裝置之對被檢眼之照射角之一例的影像。
圖3係第1實施方式之眼科裝置中所包含之共通光學系統中之光學系統之示意圖。
圖4係表示第1實施方式之反射鏡單元之一例的示意圖。
圖5係表示利用第1實施方式之反射鏡單元而形成有被檢眼之像之狀態的示意圖。
圖6係利用第1實施方式之光學系統來拍攝之被檢眼之觀察圖像之一例中所示之影像圖。
圖7係表示實施例1之光學系統之構成之一例的構成圖。
圖8係實施例1之光學系統之橫向像差圖。
圖9係表示實施例2之光學系統之構成之一例的構成圖。
圖10係實施例2之光學系統之橫向像差圖。
圖11係表示第2實施方式之反射鏡單元之一例的示意圖。
圖12係表示第2實施方式之反射鏡單元之另一例的示意圖。
圖13係表示照明適配器之一例的影像圖。
圖14係表示第3實施方式之光學系統之一例的示意圖。
圖15係表示第4實施方式之圖像系統之整體構成之一例的方塊圖。
圖16係表示由第4實施方式之圖像顯示終端所實行之處理之流程之一例的流程圖。
圖17係表示第4實施方式之顯示器之顯示畫面之一例的影像圖。
圖18係表示第5實施方式之光學系統之一例的示意圖。
圖19係表示第5實施方式之使用光學模組之拆裝的系統之一例的示意圖。
以下，參照圖式，對實施方式進行說明。
[第1實施方式]
將本實施方式之眼科裝置10之構成之一例示於圖1中。具備：對被檢眼12進行攝像之攝像裝置14、及控制其之控制裝置16。攝像裝置14作為攝像功能，具備SLO單元18、及OCT單元20。SLO單元18係作為掃描型雷射檢眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope；以下稱為「SLO」)而發揮功能。OCT單元20係作為光干擾斷層攝影(Optical Coherence Tomography；以下稱為「OCT」)而發揮功能。控制裝置16藉由與攝像裝置14進行資訊之授受而控制其動作。控制裝置16基於由SLO單元18所檢測出之訊號而生成SLO圖像。又，控制裝置16基於由OCT單元20所檢測出之訊號而生成OCT圖像。控制裝置16係由例如包含CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、及RAM(Random Access Memory，隨機存儲記憶體)之電腦來實現，但並不限定於此，亦可由其他硬體構成來實現。以下，作為觀察對象，例示出後眼部，尤其是眼底，但並不限定於此，亦可為前眼部。前眼部之例可列舉角膜。
以下說明中，將眼科裝置10設置於水平面上之情形時之水平方向設為「X方向」，將相對於水平面之垂直方向設為「Y方向」，將從被檢眼12之前眼部經由眼球中心O而朝向眼底之方向設為「Z方向」。
SLO圖像之取得係藉由包含光源及感測器之SLO單元18、包含光學掃描器之掃描裝置19、及控制其等之控制裝置16來實現。具體而言，從SLO單元18中射出之光(以下稱為「SLO光」)經由掃描裝置19及被檢眼12之 瞳孔P而照射至眼底F。掃描裝置19具備第1掃描器22(Y方向)及第3掃描器29(X方向)來作為掃描SLO光之光學掃描器。因此，從SLO單元18中射出之SLO光係藉由掃描裝置19而進行二維掃描。由眼底F反射之反射光經由瞳孔P及掃描裝置19而射入至SLO單元18。SLO單元18之感測器生成與反射光相應之訊號，輸出至控制裝置16。控制裝置16基於由感測器所檢測之訊號，而生成眼底F之SLO圖像。此外，由於SLO為眾所周知之攝像功能，故而省略詳細說明。
OCT圖像、例如眼底OCT圖像之取得係藉由包含光源、參照光學系統、干涉儀、分光器及感測器之OCT單元20，包含光學掃描器之掃描裝置19，以及控制其等之控制裝置16來實現。具體而言，從光源射出之光於OCT單元20內分支，分別作為參照光而射入至參照光學系統中，且作為測定光而射入至掃描裝置19中。測定光經由掃描裝置19及瞳孔P而照射至眼底F。掃描裝置19具備第2掃描器24(Y方向)及第3掃描器29(X方向)來作為掃描測定光之光學掃描器。因此，從OCT單元20中射出之測定光係藉由掃描裝置19而進行二維掃描。由眼底F反射之測定光經由瞳孔P及掃描裝置19而射入至OCT單元20。OCT單元20之干涉儀使測定光與參照光干涉而生成干涉光。藉由分光器而分光之干涉光之各光譜成分係由感測器所檢測。由感測器檢測出之訊號輸入至控制裝置16中。控制裝置16基於檢測訊號而生成眼底F之OCT圖像。此外，本實施方式中，作為OCT單元20之一例，例示出SD-OCT(Spectral Domain(頻譜域)-OCT)，但並不限定於此。亦可代替SD-OCT而採用其他OCT，例如SS-OCT(Swept Source(掃頻光源)-OCT)。此外，由於OCT為眾所周知之攝像功能，故而省略詳細說明。
以下說明中，於不需要將SLO光與OCT測定光加以區別來說明之情形時，將SLO光及OCT測定光統稱為掃描光。又，所謂構成共通光學系統28之光學系統28A，並不限定於作為圖1所示之SLO與OCT之共用之光學系統而 發揮功能之情形，當然亦可作為SLO用途或OCT用途，而作為SLO裝置或者OCT裝置用之單獨用途之光學系統來使用。
其次，將掃描光對於被檢眼12之掃描角、與眼底之攝像範圍之關係進行說明。如圖2所示，以瞳孔P作為基準位置之掃描光SL之掃描角A(以下亦稱為外部掃描角A)係與觀察者之視角12A(FOV：Field of View)對應。若掃描角A增大，則視角12A增大。此外，掃描光SL藉由角膜而受到折射，但圖2中示意性表示掃描光SL由瞳孔P之中心所折射之狀態。
又，視角12A可由掃描角B(以下亦稱為內部掃描角B)來定義。內部掃描角B表示以眼球中心O作為基準位置之掃描光SL之掃描角。外部掃描角A與內部掃描角B之基準位置分別不同，但處於對應關係。以下說明中，作為與視角12A對應之掃描角，使用外部掃描角A。此外，由具備光學系統28A來作為廣角光學系統之眼科裝置10所實現之視角12A例如以外部照射角A計為約120度，以內部照射角B計為約160度。此外，不具備廣角光學系統之現有眼科裝置中，例如，外部照射角A為約45度，內部照射角B為約60度。
如上所述，外部照射角A係與視角A，即，可攝像之眼底之範圍對應。因此，以下說明中，視角12A係作為攝像範圍12A而提及。使用者可藉由控制掃描裝置19中之掃描角度，而於攝像範圍12A內任意地設定攝像位置或攝像區域。
其次，對SLO光學系統及OCT光學系統進行說明。如圖1所示，SLO光學系統由SLO單元18及掃描裝置19所構成。OCT光學系統由OCT單元20及掃描裝置19所構成。掃描裝置19具備第1光學掃描器22、第2光學掃描器24及第3光學掃描器28來作為用以掃描掃描光之光學掃描器。掃描裝置19更具備共通光學系統28。第3光學掃描器28係於SLO光學系統與OCT光學系統之間所共有，故而包含於共通光學系統28中。共通光學系統28更具備光學系統28A來作 為廣角光學系統。從第3光學掃描器29中射出之掃描光經由光學系統28A而射入至被檢眼12。掃描裝置19更具備雙色鏡26。雙色鏡26配置於第1光學掃描器與第3光學掃描器之間。從第1光學掃描器22中射出之SLO光經由雙色鏡26而引導至第3光學掃描器29。又，從第2光學掃描器24中射出之OCT測定光經由雙色鏡26而引導至第3光學掃描器29。第1光學掃描器22與雙色鏡26之間之光程長係與第2光學掃描器24與雙色鏡26之間之光程長一致。第1光學掃描器22、第2光學掃描器24及第3光學掃描器29配置於與瞳孔P之中心共軛之位置。雙色鏡26由於如上所述，於SLO光學系統與OCT光學系統中共用，故而亦可包含於共通光學系統28中。
作為光學掃描器之例，例如可列舉多角鏡、或電流鏡。作為光學掃描器22、24、29，可使用多角鏡，亦可使用電流鏡，或者亦可為其等之組合。光學掃描器22、24、29並不限定為多角鏡、或電流鏡，只要為使掃描光向既定方向偏轉之偏轉光學元件即可。
即，眼科裝置10中，要求於廣範圍內對被檢眼12中之眼底之攝像範圍12A內進行攝像。但是，於僅使用透鏡來構成光學系統28A之情形時，難以將被檢眼12中之外部照射角A設為超廣角而獲得更廣角之視野。其原因在於要求解決如下之複數個課題：確保被檢眼12與最接近被檢眼12之光學系統之面之間的工作距離(working distance)、提高用以獲得高解析圖像之像差性能、抑制閃光及重像、減輕裝置本體之大小及重量、減輕製造難度及成本。該等課題由於欲獲得更廣角之視野而存在矛盾之情形。
如上所述，要求可於廣範圍內觀察眼底F之眼科裝置。於該情形時，為了獲得大的攝像範圍12A，與現有之眼科裝置相比較，必須將外部掃描角A設為廣角。因此，為了實現廣角之外部掃描角A，眼科裝置10具備光學系統28A作為廣角光學系統。光學系統28A包含於共通光學系統28中，於SLO光學 系統與OCT光學系統中所共有。因此，利用具備光學系統28A之眼科裝置10，可取得廣角SLO圖像及廣角OCT圖像。
光學系統28A如圖3所示，從被檢眼12側起依序具備：將被檢眼12之像進行中繼之反射單元280，以及作為後續之透鏡單元的第1透鏡群組281、及第2透鏡群組282。反射單元280具備一對凹面鏡，將被檢眼12之光瞳Pp之像進行中繼。作為一對凹面鏡之第1凹面鏡280A及第2凹面鏡280B如後所述，以彼此之焦點成為無像差之等倍共軛關係之方式來構成。因此，配置於被檢眼側之第2凹面鏡280B之開口280Bh附近的被檢眼12之光瞳Pp之共軛像形成於與被檢眼相反側之第1凹面鏡208A之開口280Ah附近。形成於第1凹面鏡280A之開口280Ah附近的光瞳Pp之像Pp'係藉由反射單元280，而將開口280Bh附近之光瞳Pp中繼者。因此，被檢眼之光瞳Pp之位置、與由反射單元280所形成之光瞳之共軛位置較佳為與反射單元280之反射面280A、280B之各焦點位置相符。被檢眼之光瞳Pp配置於第1凹面鏡280A之焦點位置近旁，作為第1透鏡群組281及第2透鏡群組282之合成系統，即透鏡單元的入射光瞳之位置係配置於第2凹面鏡280B之焦點位置近旁，即，第1反射面280Ar之中心開口280Ah之位置。於開口280Ah中經中繼之光瞳Pp之像Pp'係藉由具有：包含具有正折射力之透鏡的第1透鏡群組281、以及包含具有正折射力之透鏡之第2透鏡群組282的透鏡單元，而在與被檢眼12相反側之空間中與被檢眼之光瞳Pp之位置成為共軛之位置上，形成光瞳共軛像Pcj。又，圖3之例中，作為被檢眼12與最接近被檢眼12之光學系統之面之間的工作距離(working distance)之一例，示出被檢眼12、與向被檢眼12傳播之光線之最初之光學元件即第1凹面鏡280A之第1反射面280Ar之距離Xw。
此外，一對凹面鏡即第1凹面鏡280A及第2凹面鏡280B如後述，分別具有凹面反射面，但例如可使用具有凹之拋物反射面之反射鏡。本說明書 中亦存在僅稱為反射鏡或反射面之情形。
又，第1凹面鏡280A及第2凹面鏡280B之反射面並不限定於拋物反射面，亦可為以光軸為中心為形成為旋轉對稱之非球面。
透鏡單元中之第1透鏡群組281具備用以從反射單元280接收廣角之光束的透鏡。該透鏡係將來自被檢眼12之廣角光線之角度轉換為比廣角光線之角度小之角度的透鏡(以下稱為角度轉換透鏡)。形成於第1凹面鏡280A之開口280Ah附近的被檢眼之光瞳Pp之像Pp'為空間像，因此可與該像相接而配置透鏡。進而，亦可於光瞳Pp之空間像中設置透鏡。因此，第1透鏡群組281中，可減小用以接收廣角之光束的角度轉換透鏡之口徑。其結果為，配置於第1透鏡群組281之被檢眼側的透鏡宜為小口徑之角度轉換透鏡。藉由該透鏡，由反射單元280所處理之廣角之光束之角度由於轉換為小角度，故而亦可減小第1透鏡群組281整體之口徑。由於第1透鏡群組281之透鏡口徑減小，故而第2透鏡群組282之口徑亦可減小。因此，藉由具備反射單元280之光學系統28A，透鏡單元之透鏡構成簡單，並且可良好地修正各像差，可以優異之畫質取得眼底之超廣角圖像。
從反射單元280經由光瞳Pp而照射至眼底F之掃描光SL係如圖3所示，由眼底F所反射，作為反射光而射入至反射單元280。反射光經由反射單元280而射入至包含第1透鏡群組281及第2透鏡群組282之透鏡單元。反射光進而如圖1所示，經由第3光學掃描器29及第1光學掃描器22而射入至SLO單元18。控制裝置16基於由感測器所檢測之訊號，而生成眼底F之廣角圖像。
此外，光學系統28A中，與眼底F處於共軛關係之眼底共軛像Fcj之位置大致形成於第1透鏡群組281之中或者其近旁。而且，配置於與被檢眼之光瞳Pp處於共軛關係之光瞳共軛位置像Pcj之位置之間的第1透鏡群組281及第2透鏡群組282為了進行像差修正，有效的是於該透鏡群組中包含至少1面之具有 負折射力之面。光瞳Pp與光瞳共軛像Pcj之間之光瞳之彗形像差成為光瞳共軛Pcj之像位置上之眼底像之光束視場角差，於眼底之位置造成解析力變化。為了修正該光瞳之彗形像差，較佳為在與被檢眼12之眼底之眼底共軛像Fcj位置和光瞳共軛Pcj位置之間，配置作為整體之具有正折射力之透鏡群組，且於透鏡群組中構成至少1面之具有負折射力之面。又，於作為眼科裝置而需要對於被檢眼之微妙之焦點調節之情形時，較佳為使一部分之光學元件沿著光軸移動。本實施形態中，可使透鏡單元中之與被檢眼相反側之透鏡群組即第2透鏡群組282沿著光軸移動。
其次，對反射鏡單元280進行詳細說明。反射鏡單元280如圖3所示，具備一對凹面鏡280A、280B。凹面鏡280A、280B分別形成為抛物面鏡，兩者之焦距相等，兩者之軸上間隔與焦距一致。凹面鏡280A、280B分別具備作為反射單元之包含與光軸之交點的中心開口280Ah、280Bh，構成圓環形狀之環帶反射部。2個凹面鏡280A、280B係以彼此面對之方式對向配置。藉由此種配置，從一者之反射面280A側之中心開口280Ah中射入之光由另一者之反射面280B所反射後，於一者之反射面280A上反射，而朝向另一者之反射面280B之中心開口280Bh。尤其，藉由將凹面鏡280A、280B設為抛物面，來自焦點之射出光線係作為與光軸平行之光線而反射，且與光軸平行之光聚光於焦點上。因此，若使將反射面設為抛物面之2個凹面鏡僅分離彼此之焦距而對向配置，則可將位於一者之反射面之中心開口的物體之像形成於另一者之反射面之中心開口上。即，若被檢眼12之光瞳Pp位於開口280Bh中，則於開口280Ah之位置上中繼光瞳Pp之像Pp'。於該狀態下，若從第1反射面280Ar側觀察開口280Ah附近，則觀察到恰似光瞳Pp浮起。由反射鏡單元280所中繼之光瞳Pp之像係與光瞳Pp同樣地處理。
此處，圖3所示之光學系統之構成中，第1凹面鏡280A之開口 280Ah與第2凹面鏡280B之開口280Bh分別可作為形成於反射面之中心的物理性開口空間(孔)而形成，但為了防止於該等一對凹面鏡之空間內侵入垃圾或灰塵，可作為形成於凹面鏡之中央部的透過面而形成。尤其，配置於被檢眼之相反側的第1凹面鏡280A之開口280Ah如上所述，存在設為透鏡單元之最前端之透鏡(角度轉換透鏡)嵌入之構成之情形，或可作為角度轉換透鏡所接合之透過面而形成。
又，形成於凹面鏡上之開口只要形成為可使光通過即可，不限定開口形狀。通常，開口之形狀為圓形狀，亦可形成為橢圓形狀、多角形狀、或者非對稱形狀等。由於利用反射單元之光軸上之區域被遮蔽，故而開口之大小越小越佳。但，若被檢眼側之凹面鏡280B之中央開口小，則被檢眼之臉與凹面鏡接觸，故而需要不接觸之程度之大小。又，與被檢眼相反側之凹面鏡280A之中央開口係為了將來自反射單元280之射出光引導至後續之透鏡單元而必需，係由與中心遮蔽之大小之平衡來決定。
構成反射單元280之一對凹面鏡中，凹面鏡280A如圖4所示，具有焦距f之抛物面來作為第1反射面280Ar。又，凹面鏡280B具有焦距f之抛物面來作為第2反射面280Br。2個凹面鏡280A、280B係以第1反射面280Ar之焦點與第2反射面280Br之頂點重疊之方式配置。如上所述，藉由彼此之凹面鏡之焦點一致且彼此之凹面鏡僅隔開焦距之間隔而對抗配置之構成，彼此之焦點成為無像差之等倍共軛關係。圖4所示之例中，示出將第1反射面280Ar之焦點280Af與第2反射面280Br之頂點(例如第2反射面280Br之中心)重疊，且將第2反射面280Br之焦點208Bf與第1反射面280Ar之頂點(例如第1反射面280Ar之中心)重疊之情形。
若將反射面延長至第1反射面280Ar及第2反射面280Br相互交叉為止，則於第1反射面280Ar及第2反射面280Br上可相互反射之最大半角C一致 決定，成為約70.5度。若將通過第1反射面280Ar及第2反射面280Br之交叉點的直線設為x軸，且將通過第1反射面280Ar之頂點及第2反射面280Br之頂點的直線設為y軸，則第1反射面280Ar係由下述(1)式所表示。又，第2反射面280Br係由下述(2)式所表示。如上所述，若將具有抛物面之2個凹面鏡280A、280B對向配置，則藉由在一者之反射面側配置物體，而於另一者之反射面側形成物體之像。本實施方式中，使用反射鏡單元280來觀察被檢眼12。
y=-x2/4f+f/2 (1)
y=+x2/4f+f/2 (2)
圖5中，示意性表示藉由本實施方式之反射鏡單元280而形成有被檢眼12之像之狀態。反射單元280中，若於第1反射面280Ar及第2反射面280Br上分別設置有中心開口280Ah、280Bh，且被檢眼12位於第2反射面280Br之開口280Bh上，則於第1反射面280Ar之開口280H附近形成被檢眼12之像12Z。於圖5所示之狀態下，若從反射單元280之外側(圖中右側)觀察第1反射面280Ar之開口280Ah附近，則觀察到恰似被檢眼12浮起。可將藉由該反射鏡單元280而形成之被檢眼12之像12Z以與被檢眼12相同之方式進行處理。即，藉由反射鏡單元280，被檢眼之空間像形成於開口280Ah上，因此於光學上確保充分之距離Xw。
其次，圖6中示出使用光學系統28A來拍攝之眼底F之廣角圖像(以下亦稱為廣角SLO圖像)之一例。由眼底F所反射之反射光係如圖3所示，經由反射鏡單元280而射入至第1透鏡群組281以及第2群組282。反射光進而如圖1所示，經由第1光學掃描器22而射入至SLO單元18，示出於控制裝置16中生成之眼底F之廣角圖像。從反射鏡單元280之開口280Ah中通過之反射光中，一部分之反射光、即大致沿著光軸AX之方向之近軸光於未由反射鏡單元280所反射之情況下，射出至第1透鏡群組281。因此，如圖6所示，於廣角圖像之中央 部，即與開口280Ah、Bh對應之中心區域，未描出眼底像。在與開口280Ah、Bh對應之區域中，形成例如前眼部之模糊像。從該等之中心開口中通過之來自被檢眼之光係於不經由反射單元280之情況下，射入至透鏡單元中，因此可藉由透鏡單元來形成前眼部之像。該像位置與眼底像之位置不一致，但由於係利用近軸光線之成像，故而焦點深度相當深，即便稍微模糊，亦可獲得前眼部之映像，可用於被檢眼之對準。
此外，未描出眼底像之中央區域之大小係與開口280Ah、280Bh之直徑相應之大小。就減小未描出眼底像之中心區域之觀點而言，設置於反射鏡單元280之各反射面上之開口208Ah、Bh之有效直徑越小越佳。例如，藉由將開口208之有效直徑確定為與被檢眼12之光瞳之大小相符之直徑、或者包含其之程度之直徑，可將難以取得之被檢眼12之中心部之視網膜像確定於最小區域中。
(實施例1)
其次，使用圖7，對實施例1之光學系統28A進行說明。對與第1實施方式相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
圖7所示之光線表示藉由光學系統28A而在與被檢眼12相反側之空間內形成光瞳共軛點Pcj之情況。光學系統28A從被檢眼12側起依序具備反射單元280、第1透鏡群組281、及第2透鏡群組282。反射鏡單元280具有從被檢眼12之光瞳Pp側起依序配置有第2反射面280Br及第1反射面280Ar之鏡模組M01。第1透鏡群組281從光瞳Pp側起依序具有：作為角度轉換透鏡之使凹面朝向光瞳Pp側之正彎月透鏡L01、使凸面朝向光瞳Pp側之負彎月透鏡L02、雙凸正透鏡L03、以及使凹面朝向光瞳Pp側之正彎月透鏡L04。正透鏡L01係以其光瞳Pp側之面與形成於反射面280A之開口280Ah附近的光瞳Pp之像相接之方式配置。負彎月透鏡L02、與雙凸正透鏡LO3接合而構成貼合之正透鏡成分，在與光瞳Pp 相反側之面上具有非球面。又，第2透鏡群組282從光瞳Pp側起依序具有正透鏡L05、雙凸正透鏡L06、雙凹負透鏡L07。雙凸正透鏡L06與負透鏡L07接合而形成使凸面朝向光瞳Pp側之彎月透鏡成分。此外，該等全部之光學要素係沿著單一之光軸AX而配置。
此處，第1透鏡群組281之配置於最光瞳Pp側之正透鏡L01作為角度轉換透鏡而發揮功能。即，該光瞳Pp側之透鏡面配置於利用反射單元280之聚光位置之近旁，即，從第2抛物面鏡280B之焦點之近旁稍稍離開而配置，該光瞳Pp側之面為平面或者弱凹面，在與該光瞳Pp相反側具有強的正折射力，藉此將由反射單元280中之2個抛物面所反射之極廣角度之光轉換為射出角度小之光。因此明確，藉由作為該角度轉換透鏡之正透鏡L01，與反射單元280之口徑相比較，第1透鏡群組281、及第2透鏡群組282之口徑構成為極小。此外，於將作為角度轉換透鏡之正透鏡L01之光瞳Pp側之面設為凹面之情形時，將第1凹面鏡280A之中心部設為以開口部作為透過面而於該透過面上接合正透鏡L01之構成。
從第1透鏡群組281中射出之平行光束稍稍成為發散光而射入至後續之第2透鏡群組282中。第2透鏡群組282將來自第1透鏡群組281中之弱發散光轉換為平行光束，藉由與第1透鏡群組281之構成，將被檢眼12之光瞳Pp之共軛像Pcj形成於與被檢眼12相反側之空間中。即，與從被檢眼12之光瞳Pp之位置射出之平行光束等價之光束藉由反射鏡單元280而射出，經由第1透鏡群組281及第2透鏡群組282而形成光瞳共軛點Pcj。此處，前提為來自眼底之光於被檢眼12中成為平行光束而射出。於該情形時，與被檢眼12之眼底之共軛點為由圖7中之點Fcj所表示之位置，在與第1透鏡群組281之光學要素(透鏡L03與透鏡L04)之間形成眼底之一次空間像Fcj。此外，當然，上述SLO單元180及OCT單元20中，來自各單元中之掃描光SL(雷射光)作為以光瞳Pp之位置為中心之平 行光束而以各種角度來射入至被檢眼12中。如上所述，該光學系統28A係如圖3中所述，具有將被檢眼之光瞳Pp之像成像為其共軛像Pcj之功能，具有作為光瞳之中繼系統之功能。於後述實施例中亦同樣。
上述透鏡要素之各透鏡面可藉由適當地設為非球面形狀而提高成像性能。於將與光軸垂直之方向之高度設為r，將沿著從非球面之頂點之切面起至高度r之非球面上之位置為止之光軸的距離(凹陷量)設為z，將頂點曲率半徑之倒數設為c，將圓錐係數設為k，且將n次之非球面係數設為A、B、C、D、E、F、G、H、J時，該等非球面係由下述所示之(3)式所表示者。
z=(c‧r2)/[1+{1-(1+k)‧r2‧c2}1/2]+A‧r4+B‧r6+C‧r8+D‧r10+E‧r12+F‧r14+G‧r16+H‧r18+J‧r20 (3)
以下之表1中示出實施例1中之光學系統28A之各種因素之值。
表1中，示出有效視角(來自光瞳之外部照射角A)設為140度(光瞳射出半角為70度)，且入射光瞳直徑為2mm之情形。
Figure 108105980-A0305-02-0017-1
此外，鏡M01中，面編號2、3之第1反射面及第2反射面之圓錐係數為k=-1。
透鏡L03中，面編號8中，圓錐係數為k=0，非球面係數為：
A：+0.415921E-05
B：+0.770893E-07
C：-0.228405E-09
D：+0.182991E-11
E：-0.558798E-14
F：-0.208417E-16
G：+0.119039E-18
H：+0.765206E-22
J：-0.681444E-24。
圖8中示出由表1之各種因素所構成之光學系統28A之橫向像差圖。該橫向像差圖係關於為了評價本實施例之光學性能，而於光瞳共軛Pcj位置上方便地加入無像差理想透鏡時之眼底像的像差圖。後述各實施例中亦同樣地加入無像差理想透鏡而進行像差計算。
圖8所示之像差圖中，縱軸表示像高，實線表示中心波長587.5620nm，虛線表示656.2790nm，點劃線表示486.1330nm，雙點劃線表示435.8350nm。
如圖8所示之像差圖所明示，可知，實施例1之光學系統28A中，相對於可見光波長域之光，像差之不均得到抑制，被良好地修正。又可知，即便有效視角(即，外部照射角A)為60度至140度(光瞳射出半角為30度至70度)左右，光學系統28A亦被良好地修正。此外，雖省略圖示，但確認球面像差、縱橫像差、畸變像差等各像差亦被良好地修正。
(實施例2)
其次，使用圖9，對實施例2之光學系統28A進行說明。實施例2為實施例1之變形例，對與第1實施方式及實施例1相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
圖9所示之光線表示藉由光學系統28A而在與被檢眼12相反側之空間內形成光瞳共軛點Pcj之情況。光學系統28A從被檢眼12側起具有反射鏡單元280、第1透鏡群組281、及第2透鏡群組282。反射鏡單元280具有從被檢眼12之光瞳Pp側起依序配置有第2反射面280Br及第1反射面280Ar之鏡M01。第1透鏡群組281從光瞳Pp側起依序具有：包含使凸面朝向光瞳Pp側之非球面形狀的負彎月透鏡L01、使凹面朝向光瞳Pp側之正彎月透鏡L02、使凸面朝向光瞳Pp側之負彎月透鏡L03、與透鏡L03貼合之雙凸正透鏡L04、及使凹面朝向光瞳Pp側之正彎月透鏡L05。負彎月透鏡L03、透鏡L03及雙凸正透鏡L04構成貼合之正透鏡成分。又，第2透鏡群組282從光瞳Pp側起依序具有：正透鏡L06、使凸面朝向光瞳Pp側之負彎月透鏡L07、及使凸面朝向光瞳Pp側之正彎月L08。此處，負彎月透鏡L07、與正彎月透鏡L07形成貼合之彎月透鏡成分。該等全部光學要素沿著單一之光軸AX而配置。
本實施例之第1透鏡群組281具有負彎月透鏡L01，來作為用以從反射單元280接收廣角度之光束而轉換為小角度之光束的角度轉換透鏡。負彎月透鏡L01之凸面藉由較光瞳Pp之共軛位置而言配置於被檢眼12側，可減小負彎月透鏡L01之透鏡口徑。藉由該小口徑之角度轉換透鏡L01，由反射單元280進行處理之廣角之光束之角度轉換為小角度，因此構成第1透鏡群組281之後續之光學要素之口徑亦減小。由於構成第1透鏡群組281之光學要素之口徑減小，故而構成第2透鏡群組282之光學要素之口徑亦減小。因此，於具備反射單元280之光學系統28A中，透鏡之數量少，且實現小型之廣角光學系統。又，由 於可減小角度轉換透鏡之口徑，故而能夠以良好之像差性能來取得眼底之廣角圖像。進而，與實施例1之光學系統28A相比較，像差修正變得容易，其結果為，能夠取得更高精度之廣角圖像。
此外，作為透鏡單元之設置於最被檢眼側之前端之角度轉換透鏡，於該實施例中成為負彎月透鏡L01，但其原因在於，較光瞳共軛位置、即所掃描之平行光束之旋轉中心、即光瞳Pp之共軛位置而言，透鏡面位於被檢眼側。於角度轉換透鏡與光瞳共軛位置接觸，或者較該位置而言遠離與被檢眼相反側之情形時，有效的是如圖7所示之實施例1般設為正透鏡。
於以下之表2中，示出實施例2中之光學系統28A之各種因素之值。
Figure 108105980-A0305-02-0020-2
此外，鏡M01中，面編號2、3之第1反射面及第2反射面之圓錐係數為k=-1。
透鏡L01中，面編號4中，圓錐係數為k=0，非球面係數為：
A：+0.746884E-04
B：-0.776642E-06
C：+0.648680E-08
D：-0.395590E-10
E：+0.158555E-12
F：-0.394995E-15
G：+0.574153E-18
H：-0.439516E-21
J：+0.135981E-24。
圖10中示出由表2之各種因素所構成之光學系統28A之橫向像差圖。
圖10所示之像差圖中，與實施例1同樣，縱軸表示像高，實線表示中心波長587.5620nm，虛線表示656.2790nm，點劃線表示486.1330nm，雙點劃線表示435.8350nm。
如圖10所示之像差圖所明示，可知，與實施例1之光學系統28A同樣，相對於可見光波長域之光，像差之不均得到抑制，被良好地修正。
[第2實施方式]
其次，使用圖11及圖12，對第2實施方式進行說明。第2實施方式除了反射單元280以外，係與第1實施方式相同之構成。對與第1實施方式相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
第1實施方式之反射單元280具備作為相同焦距f之抛物面的第1反射面280Ar及第2反射面280Br，將一者之焦點與另一者之頂點重疊，以彼此之焦點成為無像差之等倍共軛關係之方式來構成。第2實施方式之反射單元280 係使第1反射面280Ar之焦距、與280B之焦距不同者。
如上所述，設置於反射鏡單元280上之開口280H之有效直徑越小越佳，被檢眼12之光瞳之位置、以及由第1透鏡群組281及第2透鏡群組282引起之光瞳之位置與反射鏡單元280之反射面之焦點位置越相符越佳。但，關於被檢眼12之光瞳之位置、以及由第1透鏡群組281及第2透鏡群組282所引起之光瞳之位置之設定，自由度下降。又，關於第1透鏡群組281及第2透鏡群組282中之像差修正，亦限制為來自反射鏡單元280之光束之角度(放射角度)。因此，本實施方式中，提供一種不僅維持以構成反射鏡單元280之第1凹面鏡之焦點與上述第2凹面鏡之焦點中之至少一者位於另一個凹面鏡之上述開口之方式而對向配置的反射鏡單元280之基本共軛關係，而且容易處理之光學系統28A。
圖11中示出本實施方式之反射鏡單元280之一例。第1反射面280Ar之焦距fa小於第2反射面280Br之焦距fb(fa<fb)。第1反射面280Ar之焦點208Af與第2反射面280Br之頂點(例如第2反射面280Br之中心)一致。另一方面，第2反射面280Br之焦點208Bf遠離第1反射面280Ar之頂點(例如第1反射面280Ar之中心)，位於第1透鏡群組281側。焦點280Af及焦點280Bf由於位於同一光軸上，故而其等之共軛關係得以維持。
又，如圖11所示，若於第2反射面280Br側配置被檢眼12，且於第1反射面280Ar側配置觀察光學系統(第1透鏡群組281及第2透鏡群組282)，則被檢眼12側之有效視角(來自光瞳之外部照射角A)大於141度。該例中，外部照射角A之半角係以光瞳射出半角θpp來表示，該光瞳射出半角θpp大於70.5度。另一方面，與光瞳射出半角θpp對應之觀察光學系統側之角度θoj小於70.5度。因此，與將相同焦距f之凹面鏡對向配置之反射鏡單元280相比，觀察光學系統中之像差修正變得容易。
但，與將相同焦距f之凹面鏡對向配置之反射鏡單元280相比， 用以朝向觀察光學系統而使光束通過之空間(中心遮蔽)變大。圖11所示之例中，將用以朝向觀察光學系統而使光束通過之空間(中心遮蔽)，即用以獲得開口280Ah之從被檢眼12側起之角度以角度θx來表示。
於該情形時，若將通過第1反射面280Ar之焦距fa之半值之位置的直線設為x軸，且將通過第2反射面280Br之頂點(例如中心)的直線設為y軸，則光瞳射出半角θpp係由下述(4)式所表示，角度θx係由下述(5)式所表示。
θpp=tan-1((A/C)1/2/(A/4-C)) (4)
θx=tan-1((B(A/C)1/2/(A/4-B2/C)) (5)
其中，A=4fa、B=fb-fa、C=(fa‧fb)/(fa+fb)。
因此，只要使用上述(4)式及(5)式之關係，求出使觀察光學系統中之像差修正之容易性、及開口280Ah之大小成為最適合之值即可。
就實用上而言，關於由被檢眼來估算第1凹面鏡280A之開口280Ah的角度θx，較佳為以具有滿足由θx≦22.5度
所表示之條件式之開口的方式來形成透鏡單元側之反射面。該角度由於與所獲得之被檢眼12之眼底之環帶形狀像之中心遮蔽之半徑對應，故而越小越有利。然而，藉由滿足該條件，如圖6所例示，在與由可獲得光軸中心之像的現有裝置所得之中心部圖像進行組合之情形時變得有利。
如上所述，第2反射面280Br之焦點208Bf遠離第1反射面280Ar而設定，可將反射單元與後續之透鏡單元、尤其是前端之角度轉換透鏡隔開而設置。因此，於在反射單元內混入有垃圾等雜質之情形時，將雜質去除之作業變得容易，不僅於製造上，於維護等時亦有效。
(變形例)
圖12中示出本實施方式之反射單元280之變形例。該例中，位於遠離被檢眼12之位置之側的第1反射面280Ar之焦距fa大於第2反射面280Br之焦距fb(fa>fb)。依據此種構成，被檢眼12設定於遠離第2反射面280Br之位置，其結果為，可於被檢眼12與反射鏡單元280之間形成空間。藉此，可確保被檢眼與第2抛物面鏡280B之背面(凸面)之距離，可用性提高。
作為上述第2實施形態，於圖11及圖12所示之構成中，當將上述反射單元之第1反射鏡、即遠離被檢眼之凹面鏡之焦距設為fa，且將與第2反射鏡即被檢眼接近之凹面鏡之焦距設為fb時，假設兩者之焦距均為正，則滿足0≦｜fa-fb｜≦0.1(fa+fb)
之條件，但就中心開口之大小之限制及像差修正之觀點而言有效。
此外，如上所述，上述構成中，以另一者之焦點位於各反射鏡之中心開口之位置為基礎，關於焦距之差異，如上所述，存在該差異越大，則中心遮蔽之大小越大之傾向。然而，實用上而言，包括作為裝置之小型化或被檢眼與裝置之間隔在內，以上述範圍來實現裝置整體之最佳平衡。而且，於一者之反射面之焦點位於另一者之反射面之中心開口之情形時，當然亦以其基本形為前提，並且包括像差平衡在內，為了裝置整體之最佳化而容許若干之轉移。
第1實施方式及第2實施方式中，已對包含1個反射單元280之光學系統28A進行說明，但並不限定於此。可將2個以上之複數個反射鏡單元加以組合，使各反射單元之光瞳與光瞳一致而連結。又，如第2實施方式所說明，亦可使第1反射面280Ar及第2反射面280Br之焦距不同。
藉由使用複數個反射單元280，可對中繼之被檢眼12之光瞳進行加工。
例如，利用光源對中繼之光瞳Pp之像之周邊進行直接照明，可 對被檢眼12之眼底內進行照明。於所中繼之光瞳Pp之像之周邊，設置圖13中示出一例之照明適配器280Lt，對中繼之光瞳Pp之像之周邊進行照明。照明適配器280Lt具備以將中繼之光瞳像Pp'包圍之方式配置之照明光源280Fv。圖13中，在與設置於反射面280上之開口之開口直徑相當之直徑之圓形空間之周圍，設置排列為環狀之複數個照明光源280Fv。該環狀照明光源於被檢眼之光瞳之周圍再成像，對被檢眼之內部進行照明。於角膜上，攝影光束通過包含光軸之中心部，照明光成為環狀，因此攝影光程與對眼底之照明光程可分離，故而可防止角膜反射光混入攝影光中。
又，反射鏡單元280於其光軸中心部具有開口280Ah、280Bh。通過該開口280Ah、280Bh之光直接朝向第1透鏡群組281及第2透鏡群組282。因此，於第1透鏡群組281及第2透鏡群組282中之至少一者之透鏡群組之光軸上追加配置透鏡，或者使相互之透鏡間隔變化，藉此實現光軸中心附近之圖像精度之提高。
[第3實施方式]
其次，使用圖14，對第3實施方式進行說明。第3實施方式係與第1實施方式及第2實施方式相同之光學構成，對與第1實施方式相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
第1實施方式及第2實施方式中，包含反射鏡單元280、第1透鏡群組281及第2透鏡群組282而構成光學系統28A(參照圖7)。第3實施方式係將光學系統28A之光學要素按功能進行分類而構成者。
如圖14所示，將光學系統28A分類為第1光學系統28A-1、及第2光學系統28A-2而構成。
第2光學系統28A-2包含透鏡L02~L07，以作為可進行藉由近軸光線之眼底觀察(即，狹窄之視野觀察)的通常視場角之眼底攝影光學系統而發揮功能之 方式來構成。
另一方面，第1光學系統28A-1係包含反射鏡單元280、及透鏡L01而構成。透鏡L01係以作為角度轉換透鏡而發揮功能之方式形成。即，透鏡L01將來自被檢眼12且經由反射單元280之超廣角之光線之角度轉換為較光學光線之角度小之角度。因此，第1光學系統28A-1藉由插入被檢眼與第2光學系統28A-2之間，而構成實現廣視野觀察之光學系統之一部分，藉由將第1光學系統28A-1與第2光學系統28A-2配置於相同光軸上，而作為實現廣視野觀察之光學系統來發揮功能。
因此，將光學系統28A分離為第1光學系統28A-1、及第2光學系統28A-2而構成，藉由將第1光學系統28A-1進行拆裝，可提供超廣角之視野觀察用之裝置、以及窄視野觀察之兩者之觀察用之裝置。於將第2光學系統28A-2形成為作為可進行利用近軸光線之眼底觀察的光學系統而發揮功能之情形時，藉由朝向被檢眼12，將第2光學系統28A-2構成為可於光軸方向上移動，於將第1光學系統28A-1卸除之情形時，可簡單地從廣視野觀察切換為窄視野觀察。藉由此種構成，可將同一光學系統(第2光學系統28A-2)用於廣視野及窄視野之兩者之觀察。
此外，於提供光學模組28A-1之情形時，較佳為作為於反射鏡單元280中安裝有角度轉換用之透鏡L01之一體構造而構成。又，亦可於反射鏡單元280中經由附件而安裝透鏡L01。
此外，上述中，將反射單元280與透鏡單元組合而成之光學單元28A無法獲得以光軸為中心之眼底區域之資訊，但可將相對於光軸之被檢眼12之位置錯開而進行複數次攝影，根據所獲得之複數個圖像來補充中心部之資訊，獲得廣之眼底資訊。即，藉由使視軸及光軸複數次移動至不同之位置而攝影，可取得於使視軸與光軸一致而攝影之情形時所難以取得之區域之圖像。而 且，亦可將所取得之複數個圖像合成而形成1片廣域圖像。於該情形時，被檢眼之視軸將未圖示之固視標提示於被檢眼，只要藉由目視所提示之固視標而適當設定即可。
[第4實施方式]
其次，對揭示技術之第4實施方式進行說明。第4實施方式係與第1實施方式至第3實施方式相同之構成，對與第1實施方式至第3實施方式相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
圖15中，示出圖像系統100來作為可提供第4實施方式之攝像範圍12A之全部圖像的圖像系統之一例。圖像系統100具備：第1眼科裝置110、第2眼科裝置120、網際網路及區域網路等網路130、圖像伺服器140、以及圖像顯示終端150。
圖像系統100如圖15所示，具備：第1眼科裝置110、第2眼科裝置120、圖像伺服器140、電腦(以下稱為PC)150、以及用以將該等進行網路連接之網際網路及區域網路等網路130。第1眼科裝置110為例如提供外部掃描角A為45度左右之攝像範圍的通常之眼科裝置(以下亦稱為夾角眼科裝置110)。使用第1眼科裝置110，取得描寫光軸AX近旁之眼底區域(近軸區域)的夾角眼底圖像。第2眼科裝置120為上述實施方式之任一種眼科裝置10，例如為提供外部掃描角A為130度左右之攝像範圍的廣角眼科裝置(以下亦稱為廣角眼科裝置120)。使用第2眼科裝置120，取得廣角眼底圖像。以下，例示眼底F之SLO圖像，但並不限定於此。由圖像系統100所處理之眼科圖像如上所述，可為眼底F之OCT圖像，亦可為前眼部之圖像。
由第2眼科裝置120所取得之廣角眼底圖像係如圖6所說明，於圖像之中央部、即光軸AX近旁，未描出眼底像。因此，本實施方式中，使用由第1眼科裝置110所取得之夾角眼底圖像、以及由第2眼科裝置120所取得之廣角 眼底圖像，生成整體描出眼底像之廣角眼底圖像。
第1眼科裝置110經由網路130，將與患者ID關聯之夾角眼底圖像資料發送至圖像伺服器140。又，第2眼科裝置120亦經由網路130，將與患者ID關聯之廣角眼底圖像資料發送至圖像伺服器140。圖像伺服器140管理該等圖像資料。圖像伺服器140經由網路130，與PC150進行各種資訊之交換。圖像伺服器140根據來自PC150之指示，而將眼底圖像資料向PC150發送。PC150存儲如下圖像處理程式，其用以將由第1眼科裝置110所取得之夾角眼底圖像、與由第2眼科裝置120所取得之廣角眼底圖像進行合成，生成整體描出眼底像之廣角眼底圖像。
此外，本實施方式中，對PC150從第1眼科裝置110及第2眼科裝置120中獨立出之圖像系統100進行說明，但第1眼科裝置110及第2眼科裝置120亦可具有PC150之功能。
其次，對圖像處理程式進行說明。使用者利用PC150之顯示器所顯示之電子病歷畫面，對PC150指示圖像處理程式之實行。圖17中示出PC150之顯示器所顯示之電子病歷畫面200。畫面200具備：顯示患者資訊之顯示區域201、顯示由第1眼科裝置110所取得之夾角眼底圖像203G的顯示區域202、顯示由第2眼科裝置120所取得之廣角眼底圖像205G的顯示區域204。於顯示區域202中，設置顯示第1眼科裝置110之型式名之顯示區域202A。又，於顯示區域204內，設置顯示第2眼科裝置120之型式名之顯示區域204A。此外，畫面200包含：用以讀入OCT圖像之指示按鈕206、用以對眼科圖像指示實行人工智能診斷之指示按鈕207以及指示各種設定之指示按鈕208等。
圖16示出由PC150所實行之圖像處理程式之處理之流程。
首先，於圖16所示之步驟S100中，實行患者資訊之取得處理，所取得之患者資訊顯示於顯示器156上。
於下個步驟S102中，取得攝影完畢之患者之眼底圖像，於下個步驟S104中顯示於電子病歷上。
其次，於圖16所示之步驟S106中，實行眼底中心部位之周邊即第2眼底圖像區域12G2之攝影圖像之攝影指示處理，直至攝影結束，於步驟S108中進行否定判斷。若於步驟S108中進行肯定判斷，則於步驟S110中，取得對患者ID之被檢眼12之中央部位周邊之眼底進行攝影之攝影圖像。第2眼科裝置120接收來自圖像顯示終端150之指示而對患者ID之被檢眼12之中央部位周邊之眼底進行攝影，將攝影圖像輸出至圖像顯示終端150。此外，被檢眼12之中央部位周邊之眼底攝影及攝影圖像之輸出亦可經由圖像伺服器140而處理。
其次，步驟S112中，進行如下圖像處理，即，將步驟S102中所取得之利用第1眼科裝置110之攝影圖像、與步驟S110中所取得之利用第2眼科裝置120之攝影圖像進行合成。於下個步驟S114中，藉由圖像處理而合成之圖像係作為攝像範圍12A之全部二維圖像12G，而顯示於顯示區域204中。
利用第1眼科裝置110之攝影圖像203G、與利用第2眼科裝置120之攝影圖像205G之合成處理例如可列舉如下處理：使用3D資料或掃描資料來生成視網膜之立體圖像、剖面圖像、表面圖像，並且實行分段處理。又，亦可使用由SLO單元18所獲得之各種資料來生成眼底圖像。
例如，於將該等圖像合成之情形時，只要以各圖像之血管圖案重疊之方式將圖像進行旋轉或放大縮小等圖像處理即可。所合成之圖像可獲得恰似由攝影視場角為100度以上之廣角圖像攝影用之眼科機器所攝影之廣角圖像。將圖像合成之圖像處理並不限定於上述方法，當然亦可使用已知之方法。而且，所合成之圖像存儲保持於圖像伺服器140中。
圖17中，表示於顯示區域204中顯示將利用第1眼科裝置110之攝影圖像203G、與利用第2眼科裝置120之攝影圖像205G進行合成之二維圖像12G 的電子病歷之畫面220之一例。
如以上所說明，第4實施方式中，將眼底中心之圖像以及眼底中心部位之周邊之圖像分別合成，獲得攝像範圍12A之全部二維圖像12G，藉此可獲得恰似由攝影視場角例如為100度之廣角圖像攝影用之眼科機器所攝影之廣角圖像。
第4實施方式之圖像系統100於眼科醫生觀察被檢眼12之眼底圖像12G來診斷之情形時，適當發揮功能。即，基於由圖像系統100所合成之眼底圖像來進行診斷，使用圖像觀察器之電子病歷功能來輸入診斷結果。又，於對眼底圖像C進行AI診斷之情形時，藉由未圖示之介面而按下或點選按鈕207，轉移至AI診斷模式。又，於診斷中需要OCT圖像之情形時，按下或點選按鈕206而轉移至OCT模式。
眼科醫生可使用攝影視場角30度之高解析度之中心部之眼底圖像，來準確地進行視神經乳突及黃斑等眼底中心部之診斷，並且可使用與攝影視場角100度以上相當之所合成之眼底圖像12G，來準確地診斷視網膜周邊部之病變是否存在。
另一方面，眼科醫生保有用以使用眼底及視網膜之高解析度之圖像來進行診斷之眼科機器的情形多。該高解析度之眼科機器之攝影視場角為10~30度之範圍，難以對超出該範圍之眼底及視網膜之周邊部進行攝影。因此，眼科醫生必須對眼底及視網膜之周邊部用途另行購入廣角及超廣角之眼底機器。與此相對，藉由使用第4實施方式之圖像系統100，可於不新購入廣角及超廣角之眼底機器之情況下，有效活用所保有之高解析度之眼科機器，可使用高解析度之圖像來診斷眼底及視網膜之中心部。又，可利用所合成之超過100度之廣視場角之眼底圖像，來診斷眼底及視網膜之周邊部。
[第5實施方式]
其次，對第5實施方式進行說明。第5實施方式為具備複數個光學系統之眼科裝置。對與上述實施方式相同之構成標註同一符號，省略詳細說明。
本實施方式之光學系統28A係如圖18所示，具備第1光學系統28A1及第2光學系統28A2。光學系統28A更具備切換機構28B，其用以根據來自控制裝置16之指示，於第1光學系統28A1與第2光學系統28A2之間切換用於攝像之光學系統。作為切換機構28B，例如可使用旋轉平台、或單軸平台等移動裝置。以下，例示眼底F之SLO圖像，但並不限定於此。由眼科裝置10所處理之眼科圖像如上所述，可為眼底F之OCT圖像，亦可為前眼部之圖像。
光學系統28A1例如為提供外部照射角A為約45度之攝像範圍之夾角光學系統。使用光學系統28A1，取得描寫光軸AX近旁之眼底區域的夾角眼底圖像。光學系統28A2具備反射單元280，如上述實施方式所說明，例如為提供外部照射角A為約130度之攝像範圍的廣角光學系統。使用光學系統28A2，取得廣角眼底圖像。此處，如圖6所說明，於該廣角眼底圖像之中央部、即光軸AX近旁，未描出眼底像。因此，本實施方式中，使用由光學系統28A1所取得之夾角眼底圖像、以及由光學系統28A2所取得之廣角眼底圖像，生成整體描出眼底像之廣角眼底圖像。此外，關於夾角眼底圖像與廣角眼底圖像之圖像合成，由於如上所述，故而省略詳細說明。
依據本實施方式，使用夾角光學系統28A1及廣角光學系統28A2，可取得夾角眼底圖像及廣角眼底圖像。眼科醫生不僅可使用夾角眼底圖像來準確地進行視神經乳突以及黃斑等眼底中心部之診斷，而且視需要，亦可使用所合成之廣角眼底圖像來進行視網膜周邊部之診斷。
圖19中示出使用光學模組28A-1之拆裝的系統之一例。該光學模組28A-1相當於反射單元280，具體而言，有效的是與圖7及圖9所示之第1透鏡群組281中之前端部之角度轉換用之透鏡L01一體地拆卸。
如圖19所示，切換機構28B擔當將光學模組28A-1進行拆裝之機構。於該情形時，為了填埋藉由將光學模組28A-1拆卸而產生之被檢眼12與光學模組28A-2之空間，切換機構28B亦可使光學模組28A-2於光軸方向上移動。又，與光學模組28A-1交換之單元中，亦可藉由構成為在與透鏡單元對應之光學模組28A-2之前端添加另外之透鏡，而進行軸上之圖像之性能改善。如此一來，藉由將光學模組28A-1進行拆裝之機構，亦可提供實現廣視野觀察及窄視野觀察之兩者之視野觀察的眼底攝影裝置。
進而，於可進行周邊區域之超廣角之攝影之光學系統中，可藉由設置包含光軸之中心區域中之遮光面，來防止雜散光。藉由將利用SLO單元18或OCT單元20之掃描光之照射區域限制預報攝影視野之環帶區域中，可減少雜散光。
以上，已使用實施方式來例示本揭示之技術，但本揭示之技術之技術性範圍並不限定於上述實施方式。可於不脫離本揭示之技術之要旨之範圍內對上述實施方式施加多種變更或改良。該施加變更或改良之形態亦包含於本揭示之技術之技術性範圍中。又，本說明書中所參照之全部文獻、專利申請及技術規格係與具體且分別記載各個文獻、專利申請及技術規格藉由參照而併入之情況的情形相同程度地，藉由參照而併入本說明書中。
12‧‧‧被檢眼
28A‧‧‧光學系統
280‧‧‧反射單元
280A‧‧‧第1凹面鏡
280Ah‧‧‧第1凹面鏡208A之開口
280Ar‧‧‧第1反射面
280B‧‧‧第2凹面鏡
280Bh‧‧‧第2凹面鏡280B之開口
280Br‧‧‧第2反射面
281‧‧‧第1透鏡群組
282‧‧‧第2透鏡群組
A‧‧‧外部照射角
AX‧‧‧光軸
Fcj‧‧‧眼底共軛像
Pcj‧‧‧光瞳共軛像
Pp‧‧‧光瞳
Pp’‧‧‧光瞳Pp之像
Xw‧‧‧第1反射面280Ar之距離

Claims (17)

  1. 一種眼科光學系統，其具有包含第1凹面鏡及第2凹面鏡之反射單元、以及接收來自上述反射單元之光之透鏡單元，並且上述反射單元之上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡分別於光軸上具有開口，並且上述第1凹面鏡之焦點與上述第2凹面鏡之焦點具有共軛關係，且以上述第1凹面鏡之焦點及上述第2凹面鏡之焦點中之至少一者位於另一個凹面鏡之上述開口之方式對向配置，來自上述第1凹面鏡之焦點之光線由上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡反射而向上述第2凹面鏡之焦點聚光，上述透鏡單元具有角度轉換透鏡，上述角度轉換透鏡於以被檢眼之光瞳位於上述第2凹面鏡之開口之方式配置之情形，在上述透鏡單元之最被檢眼側以與上述被檢眼之光瞳之像相接之方式配置於上述第1凹面鏡之開口之位置，將來自上述反射單元之光，轉換為較表示由上述反射單元聚光之光之角度的廣視場角之角度更小之角度之光。
  2. 如請求項1所述之眼科光學系統，其中上述第1凹面鏡之焦距係與上述第2凹面鏡之焦距相同。
  3. 如請求項1所述之眼科光學系統，其中上述第1凹面鏡之焦距長於上述第2凹面鏡之焦距。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之眼科光學系統，其中上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡分別為抛物面鏡。
  5. 如請求項1所述之眼科光學系統，其中上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡為曲率不同之凹面鏡。
  6. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中以具有如下開口之方式形成上述透鏡單元側之反射面，上述開口於將上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡中之一者之焦距設為fa，將另一者之焦距設為fb， 且將從一者之上述開口之中心而相對於另一者之開口的放射角度θx設為θx=tan-1((B(A/C)1/2/(A/4-B2/C))，其中，A=4fa、B=fb-fa、C=fa‧fb/(fa+fb)時，滿足由θx≦22.5度所表示之條件式。
  7. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中以如下方式形成上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡：將上述第1凹面鏡及上述第2凹面鏡中之一者之焦距設為fa，且將另一者之焦距設為fb時，滿足由0≦｜fa-fb｜≦0.1(fa+fb)所表示之條件式。
  8. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中上述角度轉換透鏡係以如下方式形成：於較所配置之與上述開口對向之上述第1凹面鏡或上述第2凹面鏡之焦點位置而言配置於成為被檢眼側之位置之內側之情形時，作為負透鏡而發揮功能。
  9. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中上述角度轉換透鏡係以如下方式形成：於較所配置之與上述開口對向之上述第1凹面鏡或上述第2凹面鏡之焦點位置而言配置於成為遠離與被檢眼側相反側之位置之外側之情形時，作為正透鏡來發揮功能。
  10. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中上述透鏡單元包含接收來自上述角度轉換透鏡之光的2個正透鏡群組，並且以上述透鏡單元之光瞳位於藉由上述反射單元產生的被檢眼之光瞳之共軛位置上之方式而構成，利用來自上述被檢眼之光，於上述正透鏡群組之上述反射單元側之透鏡群組中形成上述被檢眼之眼底像。
  11. 如請求項10所述之眼科光學系統，其中上述透鏡單元具有可相對於其他透鏡而沿著光軸移動之透鏡。
  12. 如請求項1至3、5中任一項所述之眼科光學系統，其中藉由上述第2凹面鏡產生之聚光光之角度中，來自被檢眼之光瞳之外部照射角為100度以上之角度。
  13. 一種眼科裝置，其包含：光源，其射出既定波長之光；如請求項1至12中任一項所述之眼科光學系統；掃描構件，其將來自上述光源之光經由上述透鏡單元及上述反射單元而向被檢眼掃描，且配置於與上述透鏡單元之光瞳共軛之位置；以及攝影部，其藉由由上述掃描構件所掃描之光來拍攝上述被檢眼之眼底。
  14. 如請求項13所述之眼科裝置，其構成為可藉由上述反射單元，對來自上述被檢眼之光瞳之外部照射角為100度以上之角度之光進行檢測，並可進行100度以上之視場角下之眼底攝影。
  15. 如請求項13或14所述之眼科裝置，其包含將至少上述反射單元及上述透鏡單元中所含之上述角度轉換透鏡於光軸上插拔之插拔部；上述攝影部係於藉由上述插拔部，至少上述反射單元與上述透鏡單元中所含之上述角度轉換透鏡被配置於上述光軸上之狀態下，對將上述被檢眼之眼底與上述光軸交叉之近軸區域包圍之環帶區域進行攝影。
  16. 如請求項15所述之眼科裝置，其包含將除上述角度轉換透鏡以外之上述透鏡單元向沿著光軸之方向移動之移動部，上述攝影部係於藉由上述插拔部，至少上述反射單元及上述透鏡單元中所含之上述角度 轉換透鏡脫離，且藉由上述移動部，使除上述角度轉換透鏡以外之上述透鏡單元向上述被檢眼移動之狀態下，對上述被檢眼之眼底之近軸區域進行拍攝。
  17. 一種眼科系統，其包括：第1取得部，其取得利用如請求項13至16中任一項所述之眼科裝置拍攝到之上述被檢眼之眼底與光軸交叉之近軸區域之第1圖像；第2取得部，其取得上述近軸區域之周圍之上述被檢眼之眼底之環帶區域之第2圖像；以及形成部，其將由上述第1取得部所取得之上述第1圖像、與由上述第2取得部所取得之第2圖像進行合成而形成上述被檢眼之廣域圖像。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018105845A1 (de) * 2018-03-14 2019-09-19 Olympus Winter & Ibe Gmbh Halterung für ein optisches System eines Endoskops und Verfahren zum Herstellen einer Halterung für ein optisches System eines Endoskops
JP7248142B2 (ja) * 2019-10-15 2023-03-29 株式会社ニコン 画像処理方法、画像処理装置、プログラム

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9256060B2 (en) * 2012-06-27 2016-02-09 Hitachi Maxell, Ltd. Pinhole array and display device using same
US20160357025A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Valeo North America, Inc. Automotive lighting device that projects a virtual 3d image or light, while providing a function
JP2017169671A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社トプコン 眼科撮影装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142387A (en) * 1990-04-11 1992-08-25 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Projection-type display device having light source means including a first and second concave mirrors
EP1319362A1 (en) * 1996-10-24 2003-06-18 Volk Optical, Inc. Ophthalmoscopic viewing system
JP3635867B2 (ja) * 1997-06-03 2005-04-06 株式会社日立製作所 投射型液晶表示装置
EP1059550A4 (en) * 1998-12-25 2003-03-19 Nikon Corp REFRACTION REFLECTION IMAGE FORMING SYSTEM AND PROJECTION EXPOSURE APPARATUS INCLUDING THE OPTICAL SYSTEM
BR0011934A (pt) * 1999-07-01 2002-03-19 Cogent Light Tech Sistema óptico para coleta e condensação de luz
GB201100555D0 (en) * 2011-01-13 2011-03-02 Optos Plc Improvements in or relating to Ophthalmology
WO2015021116A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-12 Wavien, Inc. Aerial projection display with dual reflectors

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9256060B2 (en) * 2012-06-27 2016-02-09 Hitachi Maxell, Ltd. Pinhole array and display device using same
US20160357025A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Valeo North America, Inc. Automotive lighting device that projects a virtual 3d image or light, while providing a function
JP2017169671A (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社トプコン 眼科撮影装置

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