眼底观察装置
阅读：156发布：2020-05-13
专利汇可以提供眼底观察装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种能够同时取得 眼底 的表面图像及 断层 图像双方的眼底观察装置。本发明的眼底观察装置(1)具有眼底相机单元(1A)、OCT单元(150)以及演算控制装置(200)。该眼底相机单元(1A)具有照明光学系统(100)及拍摄光学系统(120)。该演算控制装置(200)依据来自眼底相机单元(1A)的 信号 ，形成眼底(Ef)的表面图像。该OCT单元(150)将低相干光(LO)分割成信号光(LS)及参照光(LR)，并且检测出由经过眼底(Ef)的信号光(LS)及通过参照镜片(174)的参照光(LR)所得到的干涉光(LC)。该演算控制装置(200)依据该检测结果形成眼底(Ef)的断层图像。分色镜(134)将向眼底(Ef)的信号光(LS)光路与拍摄光学系统(120)的拍摄光路合成，并将通过眼底(Ef)的信号光(LS)的光路，从拍摄光路分离。，下面是眼底观察装置专利的具体信息内容。
1.一种眼底观察装置，其特征包括：
第一图像形成元件，具有照明光学系统，发出照亮受检眼的眼底的照明光；及拍摄光学系统，用第一检测元件检测出通过前述眼底的照明光，其中依据前述第一检测元件的检测结果，形成前述眼底表面的二维图像；
第二图像形成元件，具有光源，能够输出与前述照明光不同波长的光；干涉光发生元件，将前述光源输出的光，分割成向前述眼底的信号光及向参照物体的参照光，并将经过前述眼底的信号光与通过前述参照物体的参照光进行重叠而发生干涉光；及第二检测元件，用以检测出前述发生的前述干涉光，其中依据前述第二检测元件的检测结果，形成前述眼底的断层图像；以及
光路合成分离机构，前述信号光的眼底反射光藉由前述拍摄光学系统所形成的拍摄光路被引导到前述光路合成分离机构，并由前述光路合成分离机构从前述拍摄光路分离而射向前述第二图像形成元件，
其中前述照明光与前述信号光，经前述拍摄光路照射前述眼底；
前述照明光学系统包括：环形透光板，配置在与前述受检眼的瞳孔为共轭的位置，且前述照明光通过前述环形透光板，
前述照明光学系统与前述拍摄光学系统包括：开孔镜片，在中心区域具有孔部，前述开孔镜片使来自前述照明光学系统的照明光反射，前述照明光与前述信号光的眼底反射光通过前述孔部。
2.如权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于：由前述第一图像形成元件的前述照明光与前述第二图像形成元件的前述光源所输出的光，为分别具有近红外区域的波长的光。
3.如权利要求2所述的眼底观察装置，其特征在于：由前述光源所输出的光的波长，较前述照明光的波长长。
4.如权利要求3所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述照明光具有包含范围700nm～800nm的波长，且
前述光源输出的光具有包含范围800nm～900nm的波长。
5.如权利要求3所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述照明光具有包含范围850nm～1000nm的波长，且
前述光源输出的光具有包含范围1000nm～1100nm的波长。
6.如权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述光路合成分离机构是分色镜。
7.如权利要求2所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述第一图像形成元件的前述照明光学系统更包括可视光源，输出具有可视区域的波长的照明光；以及
前述拍摄光学系统更包括第三检测元件，以检测出经过前述眼底的具有前述可视区域的波长的照明光；
其中前述第一图像形成元件依据前述第三检测元件的检测结果，形成前述眼底的表面的二维图像。
8.如权利要求7所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述拍摄光学系统更包括光路分离元件，用以将具有前述红外区域的波长的照明光的光路以及具有前述可视区域的波长的照明光的光路进行分离。
9.如权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述干涉光发生元件包含色散付与元件，用以将色散量付与给前述参照光。
10.如权利要求9所述的眼底观察装置，其特征在于
前述色散付与元件付与前述参照光的色散量，与前述信号光从前述干涉光发生元件分割后到前述重叠的期间被付与的色散量大约相等。
11.如权利要求9所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述色散付与元件包含光纤，以引导前述参照光，
前述光纤具有光纤长度，使其付与前述参照光的色散量大约等于前述信号光被付与的色散量。
12.如权利要求9所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述色散付与元件包含玻璃块，能够将预定的色散量付与给前述参照光。
13.如权利要求9所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述色散付与元件包含密度滤光片，能够将预定的色散量付与给前述参照光。
14.如权利要求9所述的眼底观察装置，其特征在于：
更包括修正元件，依据前述受检眼的眼球光学系统的像差，修正由前述第二图像形成元件形成的前述眼底的断层图像。
15.如权利要求1所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述信号光经过多数个光学组件的色散量的合计值，与前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述参照光经过多数个光学组件的色散量的合计值大约相等。
16.如权利要求15所述的眼底观察装置，其特征在于：
前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述信号光被空气付与的色散量，与前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述参照光被空气付与的色散量大略相等。
眼底观察装置
技术领域
[0001] 本发明关于用于观察受检眼的眼底状态的眼底观察装置。
背景技术
[0002] 作为眼底观察装置，先前以来广泛使用眼底相机。图9表示先前普通眼底相机的外观结构的一例，图10表示内设在其中的光学系统结构的一例(例如，参照日本专利特开2004-350849号公报。)。另外，所谓“观察”，至少包含观察眼底的拍摄图像的情形(另外，也可以包含通过肉眼而进行的眼底观察)。
[0003] 首先，参照图10，对先前的眼底相机1000的外观结构进行说明。该眼底相机1000具备台架3，该台架3以可在前后左右方向(水平方向)滑动的方式搭载于基座2上。在该台架3上，设置有检查者用以进行各种操作的操作面板及控制杆4。
[0004] 检查者通过操作控制杆4，而能够使台架3在基座2上进行三维的自由移动。在控制杆4的顶部，配置有要求执行眼底拍摄时而按下的操作按钮4a。
[0005] 在基座2上立设有支柱5，并且在该支柱5上，设置有用于载置被检查者的颚部的颚托6、及作为用以发出使受检眼E视线固定视的光源的外部视线固定视灯7。 [0006] 在台架3上，搭载有容置存储眼底相机1000的各种光学系统与或控制系统的本体部8。另外，控制系统可以设在基座2或台架3的内部等中，也可以设在连接于眼底相机1000的电脑等的外部装置中。
[0007] 在本体部8的受检眼E侧(图9的纸面之左方向)，设有与受检眼E相对向而配置的物镜部8A。又，在本体部8的检查者这一侧(图9的纸面之右方向)，设有用肉眼观察受检眼E之的眼底的目镜部8b。
[0009] 静止图像照相机9，根据检查的目的或拍摄图像的保存方法等各种条件，可以适当使用搭载有CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semicondutor，互补金属氧化半导体)等摄像组件的数码相机(digital camera)、胶片相机(film camera)、一 次成像相机(instant camera)等。在本体部8设有安装部8c，该安装部8c用于以可更换的方式安装这样的静止图像照相机9。
[0010] 静止图像照像机9或摄像装置10为数码摄像方式的场合，可将该些摄影的眼底图像之影像数据，传送到与眼底相机1000连接的计算机等，在显示器上显示与观察眼底图像。又，可将图像数据传送到与眼底相机1000连接的图像记录装置，并数据库化，可用于作为制作电子病历的电子数据。
[0011] 另外，在本体部8的检查者设有触摸屏11。该触摸屏11上显示根据从(数字方式的)静止图像照相机9或摄像装置10输出的图像信号而制作的受检眼E的眼底像。而且，在触摸屏11上，使以其画面中央为原点的xy坐标系重叠显示在眼底像上。当检查者在画面上触摸所要的位置时，显示与该触摸位置对应的坐标值。
[0012] 接着，参照图10，说明眼底相机1000的光学系统的结构进行。眼底相机1000中设有：照亮受检眼E的眼底Ef的照明光学系统100；以及将该照明光的眼底反射光引导向目镜部8b、静止图像照相机9、摄像装置10的拍摄光学系统120。
[0013] 照明光学系统100包含观察光源101、聚光镜102、拍摄光源103、聚光镜104、激发滤光片105及106、环形透光板107、镜片108、液晶显示器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。
[0015] 拍摄光源103，例如由氙气灯构成，是在对眼底Ef进行拍摄时进行闪光的拍摄光源。聚光镜104是用以将拍摄光源103所发出的闪光(拍摄照明光)聚光，并使拍摄照明光均匀地照射到眼底Ef的光学组件。
[0016] 激发滤光片105、106是在对眼底Ef的眼底像进行荧光拍摄时所使用的滤光片。激发滤光片105、106分别通过螺线管(solenoid)等驱动机构(未图示)而可插拔地设置在光路上。激发滤光片105在FAG(荧光素荧光造影)拍摄时配置在光路上。另一方面，激发滤光片106在ICG(靛青绿荧光造影)拍摄时配置在光路上。另外，在进行彩色拍摄时，激发滤光片105、106一同从光路上退出。
[0017] 环形透光板107具备环形透光部107a，该环形透光部107a配置在与受检眼E的瞳孔共轭的位置上，并以照明光学系统100的光轴为中心。镜片108使观察光源101或拍摄光源103所发出的照明光，向拍摄光学系统120的光轴方向反射。液晶显示器109显示用以进行受检眼E的视线固定的视线固定标(未图示)。
[0018] 照明光圈110是为了防闪等而阻挡一部分照明光的光圈构件。该照明 光圈110可以在照明光学系统100的光轴方向上移动，因此，可以调整眼底Ef的照明区域。 [0019] 开孔镜片112是将照明光学系统100的光轴与拍摄光学系统120的光轴合成的光学组件。在开孔镜片112的中心区域开有孔部112a。照明光学系统100的光轴与拍摄光学系统120的光轴在该孔部112a的大致中心位置交叉。物镜113设在本体部8的物镜部8a内。
[0020] 具有这样的结构的照明光学系统100，是以下面所述的形态照亮眼底Ef。首先，在观察眼底时，点亮观察光源101，输出观察照明光。该观察照明光经过聚光镜102、104而照射环形透光板107，(此时，激发滤光片105、106从光路上退出)。通过环形透光板107的环形透光部107a的光由镜片108所反射，且经过液晶显示器109、照明光圈110及中继透镜111，并由开孔镜片112反射。由开孔镜片112反射的观察照明光沿拍摄光学系统120的光轴方向进行，经物镜113聚焦而射入受检眼E，照亮眼底Ef。
[0021] 此时，由于环形透光板107配置在与受检眼E的瞳孔共轭的位置上，因此在瞳孔上形成射入受检眼E的观察照明光的环状像。观察照明光的眼底反射光，通过瞳孔上的环形像的中心暗部而从受检眼E射出。如此，可防止射入受检眼E的观察照明光，对眼底反射光的影响。
[0022] 另一方面，在拍摄眼底Ef时，拍摄光源103进行闪光，且拍摄照明光通过同样的路径而照射到眼底Ef。当进行荧光拍摄时，根据是进行FAG拍摄还是进行ICG拍摄，而使激发滤光片105或106选择性地配置在光路上。
[0023] 其次，说明拍摄光学系统120，拍摄光学系统120包含物镜113、开孔镜片112(的孔部112a)、拍摄光圈121、阻挡滤光片122及123、倍率可变透镜124、中继透镜125、拍摄透镜126、快速复原反射镜片(quick returnmirror)127及拍摄媒体9a而构成。另外，拍摄媒体9a是静止图像照相机9的拍摄媒体(CCD、相机胶卷、一次成像胶卷等)。 [0024] 通过瞳孔上的环状像的中心暗部而从受检眼E射出的照明光的眼底反射光，通过开孔镜片112的孔部112a而入射拍摄光圈121。开孔镜片112的是反射照明光的角膜反射光，并且不使角膜反射光混入到射入拍摄光圈121的眼底反射光中。以此，可抑制观察图像或拍摄图像上产生闪烁(flare)。
[0025] 拍摄光圈121是形成有大小不同的多个圆形透光部的板状构件。多个透光部构成光圈值(F值)不同的光圈，通过未图示的驱动机构，选择性地将一个透光部配置在光路上。 [0026] 阻挡滤光片122、123通过螺线管等的驱动机构(未图示)而可插拔地设置在光路上。在进行FAG拍摄时，使阻挡滤光片122配置在光路上，在进行ICG拍摄时，使阻挡滤光片123插在光路上。而且，在进行彩色拍摄时， 阻挡滤光片122、123一同从光路上退出。 [0027] 倍率可变透镜124可以通过未图示的驱动机构而在拍摄光学系统120的光轴方向上移动。以此，可以变更观察倍率或拍摄倍率，并可以进行眼底像的聚焦等。拍摄透镜126是使来自受检眼E的眼底反射光在拍摄媒体9a上成像的透镜。
[0028] 快速复原反射镜片127设置成可以通过未图示的驱动机构而绕着旋转轴127a进行旋转。当以静止图像照相机9进行眼底Ef的拍摄时，将斜设在光路上的快速复原反射镜片127向上方掀起，从而将眼底反射光引导向拍摄媒体9a。另一方面，当通过摄像装置10进行眼底拍摄时或通过检查者的肉眼进行眼底观察时，快速复原反射镜片127斜设配置在光路上，从而使眼底反射光朝向上方反射。
[0029] 拍摄光学系统120中更设有用以对由快速复原反射镜片127所反射的眼底反射光进行导向的向场透镜(视场透镜)128、切换镜片129、目镜130、中继透镜131、反射镜片132、拍摄透镜133及摄像组件10a。摄像组件10a是内设于摄像装置10中的CCD等摄像组件。在触摸屏11上，显示由摄像组件10a所拍摄的眼底图像Ef′。
[0030] 切换镜片129与快速复原反射镜片127同样，能够以旋转轴129a为中心而旋转。该切换镜片129在通过肉眼进行观察时斜设在光路上，从而反射眼底反射光而将其引导向接目镜130。
[0031] 另外，在使用摄像装置10拍摄眼底图像时，切换镜片129从光路退出，将眼底反射光导向摄像组件10a。在此场合，眼底反射光经过中继透镜131从镜片132反射，由拍摄透镜133在摄像组件10a上成像。
[0032] 此种眼底相机1000，是用以观察眼底Ef的表面，即观察视网膜的状态的眼底观察装置。换言之，眼底相机1000，为从受检眼E的角膜方向所见的眼底Ef的二维眼底像的拍摄装置。另一方面，在视网膜的深层存在称为脉络膜或巩膜的组织，希望有观察该些深层组织的状态的技术，而近来观察该些深层组织的装置之实用化已有进步(例如参照日本专利特开2003-543号公报，特开2005-241464号公报)。
[0033] 在日本专利特开2003-543号公报、特开2005-241464号公报中所揭示的眼底观察装置，是应用了所谓的OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干断层成像)技术的光图像计测装置(也称为光学相干断层成像装置等)。这样的眼底观察装置是将低相干光分成两部分，将其中一部分(信号光)引导向眼底，将另一部分(参照光)引导向预定的参照物体，并且，对将经过眼底的信号光与由参照物体所反射的参照光重叠而获得的干涉光进行检测并解析，借此可以形成眼底表面乃至深层组织的断层图像，或眼底的三维图像的装置。此种图像称为光学CT图像或OCT图像。
[0034] 为了详细把握眼底的状态(疾病的有无等)，能够考虑及观察网膜等的眼底表面状态，及脉络膜或巩膜等深层组织状态双方较佳。即仅观察由眼底相机所得的眼底图像，难以把握深层组织的详细状态。又仅观察由光学图像测计装置所得的眼底图像，亦难以把握视网膜整体的详细状态。
[0035] 又为综合判断眼底的状态，最好能够考虑视网膜及深层组织双方的状态病情等。即为了要提高病情等的判断精确度，希望能参考更多的信息，又能够参考由多方面的角度获得的信息最理想。
[0036] 因此，希望用一种眼底观察装置，能够取得眼底相机拍摄的眼底图像及光学图像测计装置所得的眼底图像两者。特别是，如果能够同时拍摄两者的眼底图像，则可观察在其中之一的眼底图像的拍摄中，可观察另一眼底图像的眼底状态，可实现更详细的诊断。 [0037] 但是用先前的眼底观察装置，要获得眼底相机拍摄的眼底表面的二维图像，及由光学图像测计装置摄取的眼底的断层图像或三维图像两者极为困难。特别是要同时取得双方的眼底图像更为困难。
[0038] 又，要形成能够获得由眼底相机的眼底图像及用光学图像测计装置的眼底图像双方的眼底观察装置，需要在信号光通过眼底相机的光学系统照射眼底的同时，将通过眼底的信号光引导与参照光重叠的构造，亦即，利用以眼底相机的光学系统引导信号光，可以取得与眼底相机拍摄的图像相同的眼底上位置的断层图像，可详细观察该眼底上的位置的状态。
[0039] 但是，在使用眼底相机的光学系统引导信号光的构造的场合，因信号光要通过比先前的光学图像测计装置更多的光学组件，故由该些光学组件的色散影响，使信号光与参照光的干涉效率减低，恐难产生足够强度的干涉光。依据如此的强度不充分的干涉光形成图像时，该OCT图像会发生对比度低且不清析的图像，或成精确度低的图像等的问题。 [0040] 又先前的光学图像测计装置，对信号光与参照光各别所受的色散影响的差异，虽然说在图像处理时有做修正等的处置。但在可由眼底相机拍摄眼底图像，与由光学图像测计装置获得眼底图像双方的眼底观察装置，因信号光通过的光学组件的个数，与参照光通过的光学组件的个数有甚大差异，故对信号光的色散影响与对参照光的色散影响也有大差异，所以在图像处理时难以充分修正。
发明内容
[0041] 本发明为解决上述的问题，其目的在于提供一种眼底观察装置，能够取得眼底表面的图像与眼底的断层图像双方，特别是能够同时取得双方的眼底图像。 [0042] 又本发明的其它目的为提供一面眼底观察装置，能够获得眼底表面图 像以及眼底断层图像双方，并能够抑制在光学图像测计时，信号光与参照光的干涉效率的减低。 [0043] 为了达成上述目的，本发明的第一形态是一种眼底观察装置其特征为包括：第一图像形成元件、第二图像形成元件以及光路合成分离机构。第一图像形成元件具有照明光学系统，其发出照亮受检眼的眼底的照明光；以及拍摄光学系统，用第一检测元件检测出通过前述眼底的照明光，其中依据前述第一检测元件的检测结果，形成前述眼底表面的二维图像。第二图像形成元件具有光源，能够输出与前述照明光不同波长的光；干涉光发生元件，将前述光源输出的光，分割成向眼底的信号光及向参照物体的参照光，并将经过前述眼底的信号光与通过前述参照物体的参照光进行重叠而发生干涉光；以及第二检测元件，用以检测出前述发生的前述干涉光，其中依据前述第二检测元件的检测结果，形成前述眼底的断层图像。光路合成分离机构，前述信号光的眼底反射光藉由前述拍摄光学系统所形成的拍摄光路被引导到前述光路合成分离机构，并由前述光路合成分离机构件从前述拍摄光路分离而射向前述第二图像形成元件。其中前述照明光与前述信号光，经前述拍摄光路照射前述眼底。前述照明光学系统包括：环形透光板，配置在与前述受检眼的瞳孔为共轭的位置，且前述照明光通过前述环形透光板。前述照明光学系统与前述拍摄光学系统包括：开孔镜片，在中心区域具有孔部，前述开孔镜片使来自前述照明光学系统的照明光反射，前述照明光与前述信号光的眼底反射光通过前述孔部。
[0044] 另外，本发明的第二形态为在第一形态的眼底观察装置中，干涉光发生元件包括色散付与元件，用以将色散量付与给前述参照光。
[0045] 本发明的第三形态为在第二形态的眼底观察装置中，前述色散付与元件付与前述参照光的色散量，与前述信号光从前述干涉光发生元件分割后到前述重叠止的期间被付与的色散量大约相等。
[0046] 又本发明的第四形态为在第一形态的眼底观察装置中，前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述信号光经过多数个光学组件的色散量的合计值，与前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述参照光经过多数个光学组件的色散量的合计值大约相等。
[0047] 本发明的第五形态为在第四形态的眼底观察装置中，前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述信号光被空气付与的色散量，与前述干涉光发生元件从进行前述分割至前述重叠的期间，前述参照光被空气付与的色散量大略相等。 [0048] 本发明第一形态的眼底观察装置设有第一图像形成元件，其可形成眼底的二维图像，以及第二图像形成元件，其形成眼底的断层图像。第一图像形成元件的拍摄光学系统形成拍摄光路。第二图像形成元件将通过眼底的信号光与参照光重叠以发生干涉光，并依据该干涉光形成断层图像。
[0049] 光路合成分离机构的作用是将射向眼底的信号光的光路与拍摄光路进行合成。该信号光经过该拍摄光路，照射眼底。又该光路合成分离机构的作用是将通过眼底的信号光与拍摄光路进行分离。该分离的信号光与参照光重叠，以发生干涉光。 [0050] 藉由设置如上述的光路合成分离机构，能够取得眼底表面的二维图像与眼底的断层图像两者。特别是在同时进行第一图像形成元件的照明光照射与第二图像形成元件的信号光照射的场合，可将通过眼底的各别的光用光路合成分离机构分离，检测各别的光形成图像。因此，依本发明的眼底观察装置，能够同时取得眼底表面的二维图像及眼底的断层图像。
[0051] 更依本发明的第二形态的眼底观察装置，因设有对参照光付与色散量的色散付与元件，故对信号光在通过拍摄光路时的色散量，可至少补偿一部分。由此，能够抑制信号光与参照光的干涉效率的下降。
[0052] 特别是在本发明第三形态的眼底观察装置，因设有色散付与元件付与参照光色散量，其略等于由干涉光发生机构分割的信号光，从分割后通过眼底到与参照光重叠的期间的色散量，故互相重叠的信号光与参照光，各别付与的色散量大略相等。因此，能够以高干涉效率使信号光与参照光发生干涉，获得明确且精度高的断层图像(OCT图像)。 [0053] 又依本发明第四形态的眼底观察装置，因其构造可使由干涉光发生机构分割的信号光，从分割后通过眼底到与参照光重叠的期间，通过多数的光学组件的色散量的合计量，与由该干涉光发生机构分割的参照光，从分割后到与信号光重叠的期间，通过多数的光学组件的色散量的合计值，约略相等。故互相重叠的信号光与参照光各别付与的色散量大约相等，可使信号光与参照光以高干涉率进行干涉。
[0054] 又依本发明第五形态的眼底观察装置，因其构造可使由干涉光发生机构分割的信号光，从分割后通过眼底到与参照光重叠的期间，该信号光因空气发生的色散量，与由该干涉光发生机构分割的参照光，从分割到与信号光重叠的期间，通过空气发生的色散量大约相等。故互相重叠的信号光与参照光各别付与的色散量更为接近，能更抑制信号光与参照光的干涉效率的降底。
[0056] 图1是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的整体结构的一例的概略结构图。
[0057] 图2是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中内设在眼底相机单元内的扫描单元的结构的一例的概略结构图。
[0058] 图3是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态中OCT单元的结构的一例的概略结构图。
[0060] 图5是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的控制系统结构的一例的概略方块图。
[0061] 图6是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形态的一例的概略图。图6(A)表示从信号光相对于受检眼的入射侧观察眼底时的信号光的扫描形态的一例。而且，图6(B)表示各扫描线上扫描点的排列形态的一例。
[0062] 图7是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的信号光的扫描形态、以及沿着各扫描线而形成的断层图像形态的一例的概略图。
[0063] 图8是表示本发明的眼底观察装置较佳的实施形态的控制系统结构的一例的概略方块图。
[0064] 图9是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的外观结构的一例的概略侧面图。 [0065] 图10是表示先前的眼底观察装置(眼底相机)的内部结构(光学系统的结构)的一例的概略图。
[0066] 1、1000：眼底观察装置 1A：眼底相机单元
[0067] 8a：物镜部 8b：目镜部
[0068] 8c：安装部 9：照相机
[0069] 9a：拍摄媒体 10：摄像装置
[0070] 10、12：摄像装置 100：照明光学系统
[0071] 101：观察光源 103：拍摄光源
[0072] 120：拍摄光学系统 134、136：分色镜
[0073] 141：扫描单元 141A、141B：检流计镜
[0074] 142：透镜 150：OCT单元
[0075] 151：连接部 152：连接线
[0076] 152a、161、163、164、165：光纤
[0077] 160：低相干光源 162：光耦合器
[0078] 174：参照镜片 180：分光仪
[0079] 184：CCD 200：演算控制装置
[0080] 201：微处理器 208：图像形成板
[0081] 208a：眼底图像形成板 208b：OCT图像形成板
[0082] 210：控制部 220：图像形成部
[0084] 250：修正处理部 241、242：镜片驱动机构 [0085] LC：干涉光 L0：低相干光
[0086] LR：参照光 LS：信号光
[0087] R1～Rm：扫描线 R：扫描区域
[0088] Rij(i＝1～m、j＝1～n)：扫描点
[0089] Gij(i＝1～m、j＝1～n)：深度方向的图像
[0090] E：受检眼 G1～Gm：断层图像
[0091] Ef：眼底
[0092] Ef′：眼底图像(二维图像)
具体实施方式
[0093] 以下参照图式对本发明实施形态的一例的眼底观察装置详细说明。又，对于与先前同样的构成部分，用与图9、图10同样符号。
[0094] <第1实施形态>
[0095] 首先，参照图1～图5，对本发明的眼底观察装置的第1实施形态的结构进行说明。图1表示本实施形态的眼底观察装置1的整体结构。图2表示眼底相机单元1A内的扫描单元141的结构。图3表示OCT单元150的结构。图4表示演算控制装置200的硬件结构。
图5表示眼底观察装置1的控制系统的结构。
图5表示眼底观察装置1的控制系统的结构。
[0096] 整体结构
[0097] 如图1所示，眼底观察装置1包含作为眼底相机而发挥功能的眼底相机单元1A、存储光图像计测装置(OCT装置)的光学系统的OCT单元150、执行各种控制处理等的电脑200而构成。
[0098] 该眼底相机单元1A，与演算控制装置200共同构成本发明的“第一图像形成元件”的一例。又OCT单元150与演算控制装置200共同构成本发明的“第二图像形成元件”的一例。又该“第二图像形成元件”中，也包含设在眼底相机单元1A的扫描单元141等、信号光经过的各种光学构件。
[0099] 连接线152的一端安装在OCT单元150上有。该连接线152的另一端上安装有连接部151。该连接部151安装在图9所示的安装部8c。而且，在连接线152的内部导通有光纤。OCT单元150与眼底相机单元1A经过连接线152而光学性连接。对于OCT单元150的详细结构，以下一边参照图3一边进行说明。
[0100] 眼底相机单元的结构
[0101] 眼底相机单元1A具有与图9所示先前的眼底相机1000大致相同的外观结构。而且，眼底相机单元1A与图10所示先前的光学系统同样具备：照明光学系统100，对受检眼E的眼底Ef进行照明；以及拍摄光学系统120，将该照明光的眼底反射光引导向摄像装置10。
[0102] 另外，在后面会详述，但是在本实施形态的拍摄光学系统120的摄像 装置10，为检测具有近红外区域的波长的照明光。在该拍摄光学系统120中，另外设有照明光摄像装置12，用以检测具有可视光区域的波长的照明光。而且，该拍摄光学系统120将由OCT单元150发出的信号光引导到眼底Ef，并且将经过眼底Ef的信号光引导到OCT单元。 [0103] 照明光学系统100与先前同样，包含观察光源101、聚光镜102、拍摄光源103、聚光镜104、激发滤光片105及106、环形透光板107、镜片108、液晶显示器109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。
[0104] 观察光源101输出包含波长约400nm～700nm的范围的可视区域的照明光。该观察光源101相当于本发明的“可视光源”的一例。另外，该拍摄光源103输出包含波长约700nm～800nm的范围的近红外区域的照明光。该拍摄光源103输出的近红外光，设定成较在OCT单元150使用的光的波长短(后面再述)。
[0105] 拍摄光学系统120包含物镜113、开孔镜片112(的孔部112a)、拍摄光圈121、阻挡滤光片122及123、倍率可变透镜124、中继透镜125、拍摄透镜126、分色镜134、向场透镜(视场透镜)128、半反射镜135、中继透镜131、分色镜136、拍摄透镜133、摄像装置10(摄像组件10a)、反射镜片137、拍摄透镜138、摄像装置12(摄像组件12a)、透镜139、及LCD(Liquicl Crystal Display，液晶显示器)而构成。
[0106] 在本实施形态的拍摄光学系统120，与图10所示的先前的拍摄光学系统120不同，设有分色镜134、半反射镜片125、分色镜136、反射镜片137、拍摄透镜139及LCD140。 [0107] 分色镜134为用以反射照明光学系统100发出的照明光的眼底反射光(包含波长约400nm～800nm的范围)，并且为可供由OCT单元的信号光(包含波长约800nm～900n范围，后述)透过的构造。该分色镜134为本发明的“光路合成分离机构”的一例。 [0108] 另外，分色镜136，可透过由照明光学系统100输出的具有可视区域的波长的照明光(由观察光源101输出的波长约400nm～700nm的可视光)，并可反射具有近红外区域的波长的照明光(由拍摄光源103输出的波长约700nm～800nm的近红外光)。该分色镜136相当于本发明的“光路分离元件”的一例。
[0109] 在LCD 140有显示内部视线固定标等。由该LCD 140发出的光经透镜139聚光的后，由半反射镜135反射，通过向场透镜128反射到分色镜136。然后，通过拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、开孔镜片112(的孔部112a)、物镜113等，射入受检眼E。由此，该视线固定标等投影到受检眼E的眼底Ef。
[0110] 摄像组件10a为内藏在电视相机等的摄像装置10的CCD或CMOS等的摄像组件，特别是检测近红外区域的波长的光(即摄像装置10为检测近红外光的红外线电视相机)。该摄像装置10输出图像讯号，作为检测近红外光的结果。触摸屏11依据该图像讯号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef’)。另外，该图像讯号被送到演算控制装置200，在其显示器(后述)显示眼底图像。又，使用该摄像装置10拍摄眼底时，可利用由照明光学系统100的拍摄光源103输出的近红外区域波长的照明光。该摄像装置10(的摄像组件
10a)相当于本发明的“第一检测机构”的一例。
10a)相当于本发明的“第一检测机构”的一例。
[0111] 另一方面，摄像组件12a为内藏在电视相机等摄像装置12的CCD或MOS等的摄像组件，特别是检测可视光区域波长的光(即摄像装置12为检测可见光的电视相机)。该摄像装置12输出图像讯号，作为检测可视光的结果。该触膜屏11依据该图像讯号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef’)。另外，该图像讯号被送到演算控制装置200，在其显示器(后述)显示眼底图像。又，使用该摄像装置12拍摄眼底时，可利用从照明光系统100的观察光源101输出的可视光区域波长的照明光。该摄像装置12(的摄像组件12a)相当于本发明的“第三检测机构”的一例。
[0112] 本实施形态中的拍摄光学系统120中设有扫描单元141及透镜142。扫描单元141具备如下结构，即，在眼底Ef上扫描从OCT单元150所输出的光(信号光LS，后述)。 [0113] 透镜142使来自OCT单元150的信号光LS通过连接线152，引导成为平行光束，并将其射入扫描单元141。而且，透镜142的作用为使经过扫描单元141而来的信号光LS的眼底反射光聚焦。
[0114] 图2中表示扫描单元141的具体结构的一例。扫描单元141包含检流计镜(galvanometer mirror)141A、141B以及反射镜片141C、141D而构成。
[0115] 检流计镜141A、141B设为可以分别以旋转轴141a、141b为中心而旋转。旋转轴141a、141b以相互正交的方式而配设。在图2中，检流计镜141A的旋转轴141a配设为平行于该图的纸面，且检流计镜141B的旋转轴141b配设为垂直于该图的纸面。即，检流计镜
141B可以向图2中的两侧箭头所示方向旋转，检流计镜141A可以向正交于该两侧箭头的方向旋转。以此，该一对检流计镜141A、141B分别发挥作用，使信号光LS的反射方向变更为相互正交的方向。另外，检流计镜141A、141B的各个旋转动作是通过下述镜驱动机构(参考图5)而驱动。
141B可以向图2中的两侧箭头所示方向旋转，检流计镜141A可以向正交于该两侧箭头的方向旋转。以此，该一对检流计镜141A、141B分别发挥作用，使信号光LS的反射方向变更为相互正交的方向。另外，检流计镜141A、141B的各个旋转动作是通过下述镜驱动机构(参考图5)而驱动。
[0116] 由检流计镜141A、141B所反射的信号光LS，向与由反射镜片141C、141D所反射而入射至检流计镜141A时相同的方向行进。
[0117] 另外，如上所述，连接线152的内部导通有光纤152a，该光纤152a的 端面152b是与透镜142相对而配设。从该端面152b所射出的信号光LS朝向透镜142使束径逐渐放大而行进，但通过该透镜142而成为平行光束。相反，信号光LS的眼底反射光通过该透镜142而朝向端面152b聚焦。
[0118] OCT单元的结构
[0119] 以下，参照图3，对OCT单元150的结构进行说明。该图所示的OCT单元150具有与先前的光图像计测装置大致相同的光学系统，且具备干涉仪，该干涉仪将从光源所输出的光分割为参照光与信号光，并使经过参照物体的参照光、与经过被测定物体(眼底Ef)的信号光重叠而产生干涉光，并且，对该干涉光的检测结果进行解析而形成被测定物体的图像。
[0120] 低相干光源160是由输出低相干光L0的超级发光二极管(SLD，superluminescent diode)或发光二极管(LED，light-emitting diode)等的宽带光源所构成。该低相干光L0例如具有近红外区域的波长，并且具有数十微米左右的时间性相干长度的光。从该低相干光源160输出的低相干光LO，具有比眼底相机单元1A的照明光(波长约400nm～800nm)更长的波长，例如含有约800nm～900nm范围的波长。该低相干光源160相当于本发明的“光源”的一例。
[0121] 从低相干光源160所输出的低相干光L0，例如通过由单模光缆(single-mode fiber)或极化保持光纤(polarization maintainingfiber)所构成的光纤161，被引导向光耦合器(coupler)162，由该光耦合器162将该低相干光源LO分割为参照光LR与信号光LS。
[0122] 另外，光耦合器162具有光分割元件(分光器)及光重叠的元件(耦合器)双方的功能，但惯用名叫“光耦合器”。
[0123] 从光耦合器162发生的参照光LR，被由单模光纤等构成的光纤163引导，从光纤端面射出，所射出的参照光LR通过准直透镜171，成为平行光束后，经过玻璃块172及密度滤光片173，并由参照镜片174(参照物体)而反射。
[0124] 由参照镜片174所反射的参照光LR再次经过密度滤光片173及玻璃块172，并通过准直透镜171而在光纤163的光纤端面上聚光。所聚光的参照光LR通过光纤163而被引导向光耦合器162。
[0125] 另外，玻璃块172及密度滤光片173，是作为用以使参照光LR与信号光LS的光路长度(光学距离)一致的延迟元件而发挥作用，而且作为用以使参照光LR与信号光LS的色散特性一致的元件而发挥作用。
[0126] 又，参照镜174为可沿参照光LR的进行方向移动的构造。因此，能够对应受检眼E的眼轴长度，确保参照光LR的光路长度。另外，参照镜174的移动可利用含有电动等的驱动装置的驱动机构进行。
[0127] 另一方面，从光耦合器162发生的信号光LS，由单模光纤等构成的光纤164引导至连接线152的端部。在连接线152的内部导通有光纤152a。此处，光纤164与光纤152a可以由单一的光纤而构成，而且，也可以是将各个端面接合而一体形成的光纤。总的，光纤164、152a只要可以在眼底相机单元1A与OCT单元150之间传送信号光LS即可。 [0128] 信号光LS在连接线152内部被引导而被导向眼底相机单元1A。而且，信号光LS经过透镜142、扫描单元141、分色镜134、拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、拍摄光圈121、开孔镜片112的孔部112a与物镜113，而入射受检眼E(此时，如下所述，阻挡滤光片122、123分别从光路中退出)。
[0129] 入射受检眼E的信号光LS在眼底(视网膜)Ef上成像并反射。此时，信号光LS不仅被眼底Ef的表面反射，也到达眼底Ef的深部区域并在折射率边界上产生散射。以此，信号光LS的眼底反射光成为包含反映眼底Ef的表面形态的信息、及反映在深部组织的折射率边界的背后散射(backscattering)的状态的信息的光。将该光简称为“信号光LS的眼底反射光”。
[0130] 信号光LS的眼底反射光向上述路径的相反方向行进，在光纤152a的端面152b上聚光，通过该光纤152而入射至OCT单元150，并通过光纤164而返回到光耦合器162。光耦合器162使该信号光LS与由参照镜片174所反射的参照光LR重叠，生成干涉光LC。所生成的干涉光LC通过单摸光纤等构成的光纤165，被引导向分光仪180。 [0131] 此处，本发明的“干涉光产生元件”由至少包含光耦合器162、光纤163、164与参照镜片174的干涉仪所构成。另外，本实施形态中是采用了迈克尔逊型干涉仪(Michelson interferometer)，但也可以适当采用例如马赫-曾德(Mach-Zehnder)型等任意类型的干涉仪。
[0132] 分光仪(spectrometer)180包含准直透镜181、衍射光栅182、成像透镜183与CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)184而构成。本实施形态的衍射光栅182是透过型衍射光栅，但当然也可以使用反射型衍射光栅。而且，当然也可以应用其它光检测组件(检测机构)来代替CCD184。如上述的光检测组件为相当本发明的“第二检测机构”的一例。
[0133] 入射至分光仪180的干涉光LC通过准直透镜181而成为平行光束之后，被衍射光栅182分光(光谱分解)。所分光的干涉光LC通过成像透镜183而在CCD184的摄像面上成像。CCD184接收该干涉光LC并将其转换为电气检测信号，且将该检测信号输出到演算控制装置200中。
[0134] 演算控制装置的构造
[0135] 其次，说明演算控制装置200的构造。演算控制装置200进行以下处理：分析由OCT单元150的分光仪180的CCD184输入的检测信号，形成受检眼E的眼底Ef的断层图像。此时的分析方法与先前的傅立叶区域OCT的方法相同。
[0136] 另外，演算控制装置200进行以下处理：依据由眼底相机单元1A的摄像装置10、12输出的图像信号，形成眼底Ef的表面(网膜)形态的二维图像。
[0137] 而且，演算控制装置200执行眼底相机单元1A的各部分的控制、以及OCT单元150的各部分的控制。
[0138] 作为眼底相机单元1A的控制，例如进行观察光源101或拍摄光源103的照明光的输出控制、激发滤光片105、106或阻挡滤光片122、123在光路上的插入/退出动作的控制、液晶显示器140的显示动作的控制、照明光圈110的移动控制(光圈值的控制)、拍摄光圈121的光圈值的控制、倍率可变透镜124的移动控制(倍率的控制)的控制等。而且，演算控制装置200对扫描单元141内的检流计镜141A、141B的旋转动作进行控制。 [0139] 另一方面，OCT单元150的控制，是进行低相干光源160的低相干光的输出控制、参照镜174的移动控制、CCD184的蓄积时间的控制等。
[0140] 参照图4，对如上所述发挥作用的演算控制装置200的硬件结构进行说明。演算控制装置200具备与先前的电脑同样的硬件结构。具体而言，包含微处理器201(CPU，MPU等)、RAM 202、ROM 203、硬盘驱动器(HDD，HardDisk Driver)204、键盘205、鼠标206、显示器207、图像形成板208及通信界面(I/F)209。这些各个部分是通过总线200a而连接。 [0141] 微处理器201将存储在硬盘驱动器204中的控制程序204a展开到RAM202上，以此在本发明中执行特征性动作。
[0142] 而且，CPU201执行上述装置各部分的控制、或各种运算处理等。而且，执行与来自键盘205或鼠标206的操作信号对应的装置各个部分的控制、显示器207的显示处理的控制、通信界面208的各种数据或控制信号等的发送接收处理的控制等。
[0143] 键盘205、鼠标206及显示器207是作为眼底观察装置1的用户界面而使用的。键盘205是作为用以键入字符或数字等的设备而使用。鼠标206是作为用以对显示器207的显示画面进行各种输入操作的设备。
[0144] 而且，显示器207是LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)或CRT(Cathode Ray Tube，阴极射线管)等任意的显示设备，其显示由眼底观察装置1所形成的眼底Ef的图像，或显示各种操作画面或设定画面等。
[0145] 另外，眼底观察装置1的用户界面并不限定于这样的结构，也可以使用例如轨迹球(track ball)、控制杆、触摸面板式LCD、用于眼科检查的 控制面板等具备显示输出各种信息的功能以及输入各种信息的功能的任意用户界面机构而构成。
[0146] 图像形成板208为处理受检眼E的眼底Ef的图像的专用电子电路。在该图像形成板208设有眼底图像形成板208a及OCT图像形成板208b。眼底图像形成板208a的动作，为依据眼底相机单元1A的摄像装置10，或摄像装置12的图像信号形成眼底图像的专用电子电路。又，OCT图像形成板208b的动作为依据OCT单元150的分光仪180的CCD184的检测信号形成眼底图像(断层图像)的专用电子电路。因设有上述的图像形成板208，可提高眼底图像形成处理的处理速度。
[0147] 通信界面209进行以下处理：将来自微处理器201的控制信号发送到眼底相机单元1A或OCT单元150。另外，通信界面209进行以下处理：接收由眼底相机单元1A的摄像装置10、12输出的图像信号，或从OCT单元150的CCD 184输出的检测信号，进行对图像形成板208的输入等。此时，通信界面209的动作为将从摄像装置10、12的图像信号输入眼底图像形成板208a，将从CCD184的检测信号输入OCT图像形成板208b。
[0148] 而且，当演算控制装置200连接于LAN(Local Area Network，局域网)或互联网等网络时，在通信界面209中可以具备局域网卡等网络适配器(network adapter)或调制解调器(modem)等通信设备，并能够经过该网络而进行数据通信。此时，可以设置用于存储控制程序204a的服务器，并且，将演算控制装置200构成为该服务器的客户终端。 [0149] 控制系统的结构
[0150] 参照图5，对具有如上所述结构的眼底观察装置1的控制系统的结构进行说明。图5尤其选择眼底观察装置1所具备的结构中，表示关于本发明的动作或处理的部分。 [0151] 眼底观察装置1的控制系统是以演算控制装置200的控制部210为中心而构成的。控制部210包含CPU 201、RAM 202、ROM 203、硬盘驱动器204(控制程序204a)、通信界面209而构成。
[0152] 控制部210通过根据控制程序204a而动作的CPU201，执行上述控制处理。尤其是，通过分别控制眼底相机单元1A的镜片驱动机构241、242，从而能够使检流计镜141A、141B分别独立动作。
[0153] 而且，控制部210执行如下控制：将由眼底观察装置1所拍摄的两种图像，即，通过眼底相机单元1A所获得的眼底Ef表面的二维图像(眼底图像Ef′)、以及基于由OCT单元150所获得的检测信号而形成的眼底Ef的图像，并列显示在用户界面240的显示器207上。该些眼底图像，可分别在显示器207显示，也可以并排同时显示。
[0154] 影像形成部220为进行依据眼底相机单元1A的摄像装置10、12的图像信号，形成眼底图像的处理，以及依据OCT单元150的CCD 184的检测信号，形成眼底图像的处理，故其构成含有图像形成板208。
[0155] 图像处理部230为进行对图像形成部220形成的眼底图像，实施各种图像处理的装置。例如，进行依据由OCT单元150的检测信号，依据眼底Ef的断层图像，形成眼底Ef的三维图像的处理，或进行眼底图像的亮度调整等各种修正处理等。
[0156] 用户界面(User Interface，UI)240具备键盘205或鼠标206等操作设备、及显示器207等显示设备。
[0157] 以下，分别说明利用控制部210所进行的信号光LS的扫描的控制形态，以及利用图像形成部220与图像处理部230对OCT单元150的检测信号的处理状态。另外，对眼底相机单元1A的图像信号的图像形成部220等的处理，与先前的处理相同，故省略。 [0158] 关于信号光的扫描
[0159] 信号光LS的扫描如上所述，是通过变更眼底相机单元1A的扫描单元141的检流计镜141A、141B的反射面的朝向而进行。控制部210分别控制镜片驱动机构241、242，以此分别变更检流计镜141A、141B的反射面的朝向，从而在眼底Ef上扫描信号光LS。 [0160] 当变更检流计镜141A的反射面的朝向时，在眼底Ef的水平方向上(图1的x方向)扫描信号光LS。另一方面，当变更检流计镜141B的反射面的朝向时，在眼底Ef的垂直方向(图1的y方向)上扫描信号光LS。而且，同时变更检流计镜141A、141B两者的反射面的朝向，以此可以在将x方向与y方向合成的方向上扫描信号光LS。即，通过控制这两个检流计镜141A、141B，可以在xy平面上的任意方向上扫描信号光LS。
[0161] 图6表示用以形成眼底Ef的图像的信号光LS的扫描形态的一例。图6(A)表示从信号光LS入射受检眼E的方向观察眼底Ef(也就是从图1的-z方向观察+z方向)时，信号光LS的扫描形态的一例。而且，图6(B)表示眼底Ef上的各扫描线上扫描点的排列形态的一例。
[0162] 如图6(A)所示，在预先设定的矩形扫描区域R内扫描信号光LS。在该扫描区域R内，在x方向上设定有多条(m条)扫描线R1～Rm。当沿着各扫描线Ri(i＝1～m)扫描信号光LS时，产生干涉光LC的检测信号。
[0163] 此处，将各扫描线Ri的方向称为“主扫描方向”，将与该方向正交的方向称为“副扫描方向”。因此，在主扫描方向上扫描信号光LS是通过变更检流计镜141A的反射面的朝向而进行，在副扫描方向上的扫描是通过变更检流计镜141B的反射面的朝向而进行。 [0164] 在各扫描线Ri上，如图6(B)所示，预先设定有多个(n个)扫描点Ri1～Rin。 [0165] 为了执行图6所示的扫描，控制部210首先控制检流计镜141A、141B，将对眼底Ef的信号光LS的入射目标设定为第1扫描线R1上的扫描开始位置RS(扫描点R11)。接着，控制部210控制低相干光源160，使低相干光L0闪光，并使信号光LS入射于扫描开始位置RS。CCD 184接收该信号光LS的扫描开始位置RS上因眼底反射光而来的干涉光LC，并将检测信号输出至控制部210。
[0166] 接着，控制部210控制检流计镜141A，并在主扫描方向上扫描信号光LS，将该入射目标设定为扫描点R12，使低相干光L0闪光而使信号光LS入射到扫描点R12。CCD 184接收该信号光LS的扫描点R12上因眼底反射光而来的干涉光LC，并将检测信号输出至控制部210。
[0167] 控制部210同样，一边将信号光LS的入射目标依次移动为扫描点R13、R14、…、R1(n-1)、R1n，一边在各扫描点上使低相干光L0闪光，以此获取与各扫描点的干涉光LC相对应地从CCD 184所输出的检测信号。
[0168] 当第1扫描线R1的最后的扫描点R1n上的计测结束时，控制部210同时控制检流计镜141A、141B，使信号光LS的入射目标沿着换线扫描r而移动到第2扫描线R2最初的扫描点R21为止。而且，对该第2扫描线R2的各扫描点R2j(j＝1～n)进行上述计测，以此分别获取对应于各扫描点R2j的检测信号。
[0169] 同样，分别对第3扫描线R3、…、第m-1扫描线R(m-1)、第m扫描线Rm进行计测，从而获取对应于各扫描点的检测信号。另外，扫描线Rm上的符号RE是对应于扫描点Rmn的扫描结束位置。
[0170] 以此，控制部210获取对应于扫描区域R内的m×n个扫描点Rij(i＝1～m，j＝1～n)的m×n个检测信号。以下，将对应于扫描点Rij的检测信号表示为Dij。 [0171] 如上所述的扫描点的移动与低相干光L0的输出的连动控制，例如，可以通过使控制信号相对于镜片驱动机构241、242的发送时序(timing)、与控制信号(输出要求信号)相对于低相干光源160的发送时序互相同步而实现。
[0172] 当控制部210如上所述使各检流计镜141A、141B动作时，存储有各扫描线Ri的位置或各扫描点Rij的位置(xy坐标系中的坐标)，作为表示其动作内容的信息。该存储内容(扫描位置信息)与先前同样用于图像形成处理中。
[0173] 关于图像形成处理
[0174] 以下，针对图像处理部220及图像形成处理部230的OCT图像有关的处理，说明其中之一例。
[0175] 图像处理部220执行沿着各扫描线Ri(主扫描方向)的眼底Ef的断层图像形成处理。另外，图像处理部230进行基于图像形成部220形成的断层图像的眼底Ef的三维图像的形成处理等。
[0176] 图像形成部220的断层图像的形成处理与先前同样，包含两阶段的运算处理。在第1阶段的运算处理，根据对应于各扫描点Rij的检测信号Dij，形成在该扫描点Rij的眼底Ef的深度方向(图1所示z方向)的图像。
[0177] 图7表示由图像处理部220所形成的断层图像的形态。在第2阶段的运算处理，对于各扫描线Ri，根据其上的n个扫描点Ri1～Rin上的深度方向的图像，形成沿着该扫描线Ri的眼底Ef的断层图像G i。此时，图像形成部220参照各扫描点Ri1～Rin的位置信息(上述扫描位置信息)，决定各扫描点Ri1～Rin的排列及间隔，并形成该扫描线Ri。经过以上的处理，可获得副扫描方向(y方向)上不同位置上的m个断层图像G1～Gm。 [0178] 接着，说明图像处理部230的眼底Ef的三维图像的形成处理。眼底Ef的三维图像是根据通过上述运算处理所获得的m个断层图像而形成。图像处理部220进行在邻接的断层图像Gi、G(i+1)之间内插图像的众所周知的内插处理等，从而形成眼底Ef的三维图像。
[0179] 此时，图像处理部230参照各扫描线Ri的位置信息而决定各扫描线Ri的排列及间隔，从而形成该三维图像。该三维图像中，根据各扫描点Rij的位置信息(上述扫描位置信息)与深度方向的图像的z坐标，设定三维坐标系(x、y、z)。
[0180] 而且，图像处理部230根据该三维图像，可以形成主扫描方向(x方向)以外的任意方向的剖面上眼底Ef的断层图像。当指定剖面时，图像处理部230确定该指定剖面上的各扫描点(及/或所内插的深度方向的图像)的位置，并从三维图像中抽取各确定位置上深度方向的图像(及/或所内插的深度方向的图像)，且通过将所抽取的多个深度方向的图像进行排列而形成该指定剖面上眼底Ef的断层图像。
[0181] 另外，图7所示的图像Gmj表示扫描线Rm上的扫描点Rmj上深度方向(z方向)的图像。同样，可用“图像Gij”表示在上述第1阶段的运算处理中所形成的、各扫描线Ri上的各扫描点Rij上深度方向的图像。
[0182] 作用与效果
[0183] 以下，说明上述构造的本施形态的眼底观察装置1的作用及效果。 [0184] 该眼底观察装置1包括：眼底相机单元1A，用以获得表示眼底Ef的表面状态的二维图像的眼底相机；以及OCT单元150，用以获得眼底Ef的断 层图像(及三维图像)的光学图像计测装置。
[0185] 用OCT单元150形成图像使用的信号光的光路，被眼底相机单元1A的拍摄光学系统120形成的光路(拍摄光路)合成，引导至受检眼E。该光路的合成由分色镜134进行。 [0186] 又，信号光LS的眼底反射光沿拍摄光路被引导到分色镜134，并且由该分色镜134从该拍摄光路分离射向OCT单元150。
[0187] 如此，因设有分色镜134(光路分离合成元件)将眼底相机单元1A的拍摄光路与信号光LS的光路进行合成、分离，能够获取的眼底Ef的表面的二维图像以及眼底Ef的断层图像(及三维图像)两者。
[0188] 尤其是，即使在眼底相机单元1A的照明光与OCT单元150的信号光LS同时对受检眼E照射时，亦可用分色镜134将各别的眼底反射光分离，能够各别检测形成图像。故能够同时拍摄眼底Ef的表面的二维图像以及眼底Ef的断层图像两者。
[0189] 此时，从OCT单元150的信号光LS及同时照射的照明光，可用由拍摄光源103发出的近红外光，也可用由观察光源射出的可见光。
[0190] 变形例
[0191] 以上详述的构造，只不过是本发明的眼底观察装置的一个较好的实施例。因此，在本发明的要旨的范围内，可适宜地实施任意的变形。
[0192] 例如在上述的实施形态中，使用波长约800nm～900nm的近红外光作为低相干光LO，但为进行眼底Ef的更深区域的图像检测，可备吏用波长更长的光，例如约900nm～1000nm的波长的近红外光，或使用波长约1000nm～1100nm的近红外光。 [0193] 另外，在使用波长约900nm～1000nm的低相干光LO的场合，可使用例如波长约
700nm～900nm的近红外光为眼底相机单元1A的照明光。又在使用波长约1000nm～1100nm的近红外光为低相干光LO的场合，可使用例如波长约850nm～1000nm的近红外光为眼底相机单元1A的照明光。此处，在任一种场合，都希望将低相干光LO的波长设定成较眼底相机单元1A的照明光的波长更长，但是也可以应用到波长的长短关系相反的构造。 [0194] 又，本发明的眼底观察装置的第一图像形成机构，不限定使用于眼底相机(单元)，任何可形成眼底表面的二维图像的眼科装置皆可以应用。例如缝隙灯(slit lamp，细隙灯显微镜装置)等亦可当做第一图像形成机构使用。
700nm～900nm的近红外光为眼底相机单元1A的照明光。又在使用波长约1000nm～1100nm的近红外光为低相干光LO的场合，可使用例如波长约850nm～1000nm的近红外光为眼底相机单元1A的照明光。此处，在任一种场合，都希望将低相干光LO的波长设定成较眼底相机单元1A的照明光的波长更长，但是也可以应用到波长的长短关系相反的构造。 [0194] 又，本发明的眼底观察装置的第一图像形成机构，不限定使用于眼底相机(单元)，任何可形成眼底表面的二维图像的眼科装置皆可以应用。例如缝隙灯(slit lamp，细隙灯显微镜装置)等亦可当做第一图像形成机构使用。
[0195] 另外，在上述的实施形态，用图像形成部220(图像形成板208)进行眼底图像的形成处理，再用控制部210(微处理器201等)进行各种控制处理。但亦可用将该双方的处理用一台或多数台的计算机处理的构造。
[0196] 第二实施形态
[0197] 以下说明本发明第二实施形态的眼底观察装置。本实施形态的眼底观察装置，与第一实施形态的眼底观察装置1有同样的构造(参考图1～图4)。另外，本实施形态的眼底观察装置的信号光的扫描形态或断层图像的形成形态，与图6与图7相同。以下以本实施形态的眼底观察装置，与第一实施形态的不同的点为重心说明。
[0198] 图8表示本实施形态的眼底观察装置的控制系统的构造的一例。该图所示的眼底观察装置20，与第一实施形态同样地设有眼底相机单元1A、OCT单元150、以及演算控制装置200。
[0199] 此处，对参照光LR的光路构造说明。首先说明引导参照光LR的光纤163，其对参照光LR的色散影响，设定成大约等于从光耦合器162发生的信号光LS，经过眼底Ef至与参照光LR重叠的期间所受的色散影响。
[0200] 亦即，参照光LR因该光纤163的芯心的色散影响，被引导而付与像差。另外，信号光LR经过光纤164、连接线152内部的光纤152a、透镜142、扫描单元141，分色镜134、拍摄透镜126、中继透镜125、倍率可变透镜124、拍摄光圈121、开孔镜片112的孔部112a以及物镜113，入射到受检眼E。从受检眼E射出的信号光LS，由该路径逆转回到光耦合器162。此时，该信号光LS在通过光纤164、152a、透镜142、分色镜134、拍摄透镜126、中断透镜125、倍率可变透镜124与物镜113的各光学组件时，由该些光学组件的色散影响付与像差。该些各光学组件发生的色散影响(色散量)，可依据形成该光学组件的材料特性(折射率等)计算。又，测量光的色散量的装置也已被广用。
[0201] 引导参照光LR的光纤163是被形成具有一光纤长，其使该些光学组件付与信号光LS的色散量的合计值大约相等于参照光LR被付与的色散量。此时，该光纤163的长度为减去前述玻璃块172或密度滤光片173所付与的色散量后所得的长度。亦即，光纤163、玻璃172及密度滤光片173付与的参照光LR的色散量，设计成与该些光学组件付与信号光LS的色散量大约相等。
[0202] 另外，信号光LS也受其光路(信号光路)上的空气发生的色散影响，参照光LR的光路(参照光路)亦设计成空气付与参照光LR的色散量，与空气付
[0203] 与信号光的色散量大约相等的构造。又，因该空气付与的色散影响，与该些光学组件的色散影响比较非常的小。因此，本发明的眼底观察装置的构造，也可只考虑光学组件的色散影响。在本实施形态，也考虑该空气的色散影响，以更提高图像的观测精度。另外，在参照光路上的玻璃172或 密度滤光片173，是使参照光LR的色散量与信号光路付与信号光LS的色散量大约相等的装置，但因该玻璃块172等的存在，信号光路与参照光路的光路长度发生差异。该光路长度的差异，在将参照光路的光路长度与信号光路的光路长度重叠时，就可消除。例如，在设计参照光路时，使参照光LR通过空气的距离与信号光LS通过空气的距离大约相等(例如，适宜设计玻璃块172等的配置间隔)，以消除光路长度的差异。 [0204] 在演算控制装置200的硬盘驱动器204(参照图4)中，除了记忆控制程序204a外，记忆例如与患者有关的信息(患者信息)等各种信息。例如包含患者ID(识别信息)或患者性名等以及受检眼的眼球光学系统的球面度数，乱视度数、乱视轴角度、角膜曲率半径，像差等的检查资料等，作为该患者信息。
[0205] 本实施形态的演算控制装置200具备修正处理部250。该修正处理部250依据在控制部210的硬盘驱动器204中所记忆的受检眼的眼球光学系统的像差，进行眼底Ef的OCT图像(断层图像或三维图像)的修正处理。例如，修正处理部250对各断层图像Gi，修正受检眼E的眼球光学系统的像差产生的影响。此处，受检眼的眼球光学系统的像差，例如可利用本专利申请人的日本专利特开2002-306416号公报揭露的眼特性测定装置等检测。又，该眼特性测定装置能检测眼球光学系统的多维像差。使用修正处理部250进行OCT图像的像差修正，可适宜地使用既存的任意方法。该修正处理部250，做为本发明的“修正元件”的一例发挥其作用。
[0206] 以下说明本实施形态的眼底观察装置20的作用及效果。
[0207] 本实施形态的眼底观察装置20，包括：眼底相机单元1A，做为拍摄眼底Ef的表面状态和二维图像的眼底相机；以及OCT单元150，当做摄取眼底Ef的断层图像(及三维图像)的光学图像测计装置。
[0208] OCT单元150进行图像形成使用的信号光的光路，与眼底相机单元1A的拍摄光学系统130形成的光路(拍摄光路)合成被引导到受检眼E。该光路的合成由分色镜134施行。
[0209] 另外，信号光LS的眼底反射光，被引导沿拍摄光路到分色镜134，再由该分色镜134从拍摄光路分离，射向OCT单元150。
[0210] 如上述，因设置分色镜134进行眼底相机单元1A的拍摄光路，与信号光LS的光路的合成、分离作用，能够获取眼底Ef表面的二维图像及眼底Ef的断层关系(及三维图像)两者。
[0211] 特别是，对受检眼E同时照射眼底相机单元1A的照明光及OCT单元150的信号光LS，仍可用分色镜134将各别的眼底反射光分离，分别检测形成图像。故能够同时拍摄眼底Ef表面的二维图像及眼底Ef的断层图像两者。
[0212] 此时，由OCT单元150输出的信号光LS及同时照射的照明光，可使用 拍摄光源103的近红外光，也可用由观察光源101的可视光。
[0213] 本实施形态的眼底观察装置20配设具一光纤长度的光纤163，其使参照光LR的色散量与光耦合器162发生的信号光LS，从通过眼底Ef到与参照光LR重叠的期间所付与的色散量大约相等。而且，在参照光LR设有付与色散量的玻璃块172及密度滤光片173。另外，由于付与参照光色散量的光纤163或玻璃块172等，使信号光路的光路长度与参照光路的光路长度发生差异，但此差异可在设计参照光路时，使参照光LR通过空气中的距离，与信号光LS通过空气中的距离大约相等，以消除该光路长度的差异。
[0214] 亦即该眼底观察装置20的构造，除信号光LS通过多数个光学组件的色散量的合计值，与参照光LR通过多数个光学组件的色散量的合计值大略相等之外，亦形成信号光路长度与参照光的光路长度大略相等的构造。
[0215] 依如上述的眼底观察装置20，因信号光LS的色散影响与参照光的色散影响大约相等，能够将信号光LS与参照光LR以高干涉效率干涉，能发生十分强度的干涉光LC。因此，能够防止因OCT图像对比降低使图像不清楚或图像的准确度降低的情况。 [0216] 此外，如上述的构造的光纤163、玻璃块172、密度滤光片173、参照光路，各个皆为相当于本发明的“色散付与元件”的一例。
[0217] 本实施形态的眼底观察装置20的构造，可依据受检眼E的眼球光学系统的像差，修正眼底Ef的OCT图像(断层图像或三维图像)。能够更提高OCT图像的清晰度或准确度。
[0218] 以下说明本实施形态的眼底观察装置20的变形例。
[0219] 在上述的实施形态，使用引导参照光LR的光纤163，或玻璃块172、或密度滤光片173或参照光路，作为本发明的“色散付与元件”，但该些之中至少使用一项就足够。另外如下所述，该些之外，其它的能够给与参照光LR色散影响的任何形态的色散付与机构亦可能适用。
[0220] 首先，玻璃块172可用例如菱形透镜等能付与光色散作用的任意光学构件构成。另外，也可以使用例如丙烯基树脂等的任意素材形成的色散付与元件，代替玻璃块172。 [0221] 另外，色散付与元件，可作成能调整对光付与色散量的构造，例如由可变棱镜(variable prism)等构成。另外，也可能使用水等液体适量充填框体之内，作为调整光色散量的光学构件。
[0222] 又，因信号光LS通过受检眼E的眼球内再经过眼底Ef，所以“信号光LS所付与的色散量”不仅考虑信号光LS经过眼底观察装置20内的光学组件，尚需包含受检眼E的眼球光学系统付与的色散量，由此可提高色散量的修正精度。该眼球光学系统付与的色散量，可依据受检眼E的折射率或眼轴长度等的光学特性值推算。
[0223] 此处，受检眼E的折射率或眼轴长度，也可用其它的眼科装置事先测量取得，也可在眼底观察装置20搭载测量该些光学特性值的功能求得。另外，也可用临床资料计算折射率或眼轴长度的统计值(平均值等)，也可以利用该统计值取得眼球光学系统付与的色散量。再者，也可以利用临床数据计算眼球光学系统付与的色散量的统计值，再用该统计值进行修正处理。
[0224] 又，依各受检眼个别考虑眼球光学系统的色散量的场合，该色散付与元件需有能够对应眼球光学系统发生的色散量，变更对参照光LS付与色散量的构造。因此，设置例如上述的可变棱镜的可调整色散量的色散付与元件，利用控制部210控制该色散付与机构，能够对参照光LR付与适当的色散量。
[0225] 用上述的色散付与元件供给参照光LR色散量，能够补偿至少一部分拍摄光路上的光学组件或空气付与信号光LS的色散量，能够抑制信号光LS与参照光LR的干涉效率的减低。由此能抑制OCT图像的对比或准确度的降低。
[0226] 又，在第一实施形态说明的变形例，也可应用到本实施形态的眼底观察装置20。
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