CN101273881A - 光图像计测装置 - Google Patents
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Abstract
在使用了利用光束来扫描受检眼的方式的光图像计测装置的计测中,提供一种可以防止受检眼追随扫描轨迹的技术。眼底观察装置1将低相干光L0分为信号光LS和参照光LR,使经过受检眼E的信号光LS和经过参照镜174的参照光LR重叠以产生干涉光LC,并对此干涉光LC进行检测,基于此检测结果来形成OCT图像。控制部210控制一扫描单元141以使信号光LS沿着螺旋状的轨迹(扫描线S)扫描,借此使受检眼E的视线固定在螺旋的中心SE的方向上。另外,控制部210还可以呈现信号光LS的扫描轨迹以外的可视信息,从而使受检眼E的视线固定。
Description
技术领域
本发明关于一种光图像计测装置,利用光束来扫描受检眼,使用此光束的反射光来形成受检眼的图像。
背景技术
近年来,使用激光光源等的光束来形成显示被测定物体表面形态与内部形态的光图像计测技术备受瞩目。此光图像计测技术因为不像X射线CT装置般的对人体有侵袭性,所以受期望尤其能在医疗领域的应用上开展。
日本专利特开平11-325849号公报(专利文件1)揭示一种光图像计测装置,其结构为:测定臂通过旋转式转向镜(检流计镜)对物体进行扫描,在参照臂上设置参照镜,而更在其出口处,利用干涉仪,将来自计测臂和参照臂的光束的干涉而呈现的光的强度以分光仪进行分析,并在参照臂设置装置以不连续的值阶段地改变参照光光束的相位。专利文献1的光图像计测装置是使用所谓“傅立叶领域OCT(FourierDomain Optical Coherence Tomography,傅立叶领域光学相干断层扫描)”的方法。亦即,对被测定物体照射低相干光的光束,取得其反射光的光谱强度分布,对其进行傅立叶转换,借此将被测定物体的深度方向(z方向)的形态图像化。
再者,专利文件1记载的光图像计测装置具备扫描光束(信号光)的检流计镜,借此可以形成被测定物体所要的测定对象区域的图像。另外,在此光图像计测装置中,因为仅在与z方向垂直的一个方向(x方向)对光束进行扫描,形成的图像会成为沿着光束扫描方向(x方向)且在深度方向(z方向)的二维剖面图像。
另外,日本专利特开2002-139421号(专利文献2)中揭示了如下的技术:通过在水平方向和垂直方向上扫描信号光来形成水平方向的多个二维剖面图像,基于上述多个断层图像来取得测定范围的三维剖面信息,并将此三维剖面信息图像化。对于此三维图像化而言,例如,考虑有使多个断层图像并排地显示在垂直方向上的方法或(称作堆栈数据(stack data)等)、对多个断层图像实施绘制(rendering)处理而形成三维图像的方法等。
另外,日本专利特开2003-543号公报(专利文件3)揭示将这种光图像计测装置应用在眼科领域的架构。
如果将旧有的光图像计测装置应用在眼科领域,则会产生如下的问题。亦即,在利用光图像计测装置进行的计测中,使用了具有近红外区域的中心波长的低相干光,但因为此低相干光中还包含可见光成分,所以受检者的眼睛会追随扫描的轨迹,从而无法取得准确度高的图像。例如,在如日本专利特开2002-139421号(专利文献2)所示地扫描信号光的情形下,辨认出在垂直方向上移动的线状图像,因此受检眼大多会在垂直方向上移动。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种技术,在使用了利用光束扫描受检眼的方式的光图像计测装置的计测中,可以防止受检眼追随扫描的轨迹。
为了达成上述目的,本发明的第1观点是提供一种光图像计测装置,其包括:干涉光产生元件,将低相干光分割成信号光和参照光,并使经由受检眼的前述信号光和经由参照物体的前述参照光重叠,以产生干涉光;检测元件,检测前述产生的干涉光;和扫描元件,对前述信号光对于前述受检眼的照射位置进行扫描;且基于前述检测元件的检测结果来形成前述受检眼的图像,前述光图像计测装置的特征在于包括投影元件,此投影元件将固定视线信息投影到前述受检眼的眼底,前述固定视线信息是在利用前述扫描元件来扫描前述信号光时,用来使前述受检眼的视线固定的信息。
[发明的效果]
根据本发明,在使用了利用光束来扫描受检眼的方式的光图像计测装置的计测中,当利用扫描元件来扫描信号光时,即,当实施计测时,可以将固定视线信息投影到眼底以使受检眼的视线固定,因此,可以防止受检眼追随扫描的轨迹。
附图说明
图1是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态的整体结构的一个例子的概略结构图。
图2是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态中内置在眼底相机单元内的扫描单元的结构的一个例子的概略结构图。
图3是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态中OCT单元的结构的一个例子的概略结构图。
图4是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态中演算控制装置的硬件结构的一个例子的概略方块图。
图5是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态的控制***的结构的一个例子的概略方块图。
图6是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的较佳实施形态的信号光的扫描形态的一个例子的概略图。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个例子。另外,图6(B)表示各扫描线上的扫描点的排列形态的一个例子。
图7是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的较佳实施形态中信号光的扫描形态、和沿着各扫描线而形成的断层图像的形态的一个例子的概略图。
图8是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态中信号光的扫描形态的一个例子的概略图。
图9是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态的使用形态的一个例子的流程图。
图10是表示本发明的作为光图像计测装置而发挥功能的眼底观察装置的实施形态的使用形态的一个例子的流程图。
1:眼底观察装置 1A:眼底相机单元
10、12:摄像装置 10a、12a:摄像元件
11:触摸屏 100:照明光学***
101:观察光源 102:聚光镜
103:拍摄光源 104:聚光镜
105、106:激发滤光片 107:环形透光板
108:镜片 109:液晶显示器
100、120:光学*** 110:照明光圈
111:中继透镜 112:开孔镜片
112a:孔部 113:物镜
120:拍摄光学*** 121:拍摄光圈
122、123:阻挡滤光片 124:倍率可变透镜
125:中继透镜 126:拍摄透镜
128:向场透镜(视场透镜) 131:中继透镜
133:拍摄透镜 134:分色镜
135:半反射镜 136:分色镜
137:反射镜片 138:拍摄透镜
139、142:透镜 140、184:LCD
141:扫描单元 141A、141B:检流计镜
141a、141b:旋转轴 141C、141D:反射镜片
150:OCT单元 151:连接部
152:连接线 152a、161、163、164、165:光纤
152b:端面 160:低相干光源
162:光耦合器 171:准直透镜
172:玻璃块 173:密度滤光片
174:参照镜 180:分光仪
181:准直透镜 182:衍射光栅
183:成像透镜 200:演算控制装置
200a:总线 201:微处理器
202:RAM 203:ROM
204:硬盘驱动器 204a:控制程序
205:键盘 206:鼠标
207:显示器 208:图像形成板
208a:眼底图像形成板 208b:OCT图像形成板
209:通信接口(I/F) 210:控制部
220:图像形成部 230:图像处理部
240:用户接口(UI) 240A:显示部
240B:操作部 241、242:镜片驱动机构
243:参照镜驱动机构 244:密度滤光片驱动机构
E:受检眼 Ef:眼底
Ef′:眼底图像
G1、G2、G(m-1)、Gm、Gmj:断层图像
L0:低相干光 LC:干涉光
LS:信号光 LR:参照光
R:扫描区域 RE:扫描结束
RS、SS:扫描开始位置 x、y、z:方向
R1、R2、R3、R(m-1)、Rm、S:扫描线
Ri1、Ri2、Ri3、Ri(n-1)、Ri(i=1~m)、Rin、Rmj:扫描点
S1~S6、S11~S17:步骤 SE:中心
具体实施方式
以下参照图式对本发明的光图像计测装置的一例进行详细说明。
本发明的光图像计测装置用在眼科领域中。本发明特别关于一种利用光束来扫描受检眼的方式的光图像计测装置,通过对在光束扫描时由受检者辨认出的信息来进行处理,使得受检眼不会追随扫描的轨迹。
[装置结构]
首先,参照图1~图5来说明本发明的光图像计测装置的实施形态的结构。图1表示具有本发明的光图像计测装置功能的眼底观察装置1的整体结构的一个例子。图2表示眼底相机单元1A内的扫描单元141的结构的一个例子。图3表示OCT单元150的结构的一个例子。图4表示演算控制装置200的硬件结构的一个例子。图5表示眼底观察装置1的控制***的结构的一个例子。
[整体结构]
如图1所示,眼底观察装置1的结构是包含眼底相机单元1A、OCT单元150以及演算控制装置200。眼底相机单元1A具有与旧有的眼底相机大约相同结构的光学***,以拍摄眼底表面的二维图像。OCT单元150置放着作为光图像计测装置之功能的光学***。演算控制装置200具备电脑(computer),以进行各种演算处理和控制处理等。
连接线152的一端安装在OCT单元150上。该连接线152的另一端上安装有连接眼底相机单元1A的连接部151。在连接线152的内部导通有光纤。这样,OCT单元150与眼底相机单元1A经过连接线152而达成光学性连接。
[眼底相机单元的结构]
眼底相机单元1A用于基于光学方式取得数据(摄像装置10、12检测出的数据),来形成受检眼的眼底的表面的二维图像。在此,“眼底的表面二维图像”是表示拍摄眼底表面的彩色图像和黑白图像、更有荧光图像(荧光黄荧光图像、碘氰绿荧光图像等)等。眼底相机单元1A与旧有的眼底相机同样具备:照明光学***100,对眼底Ef进行照明;以及拍摄光学***120,将该照明光的眼底反射光引导向摄像装置10。
另外,在后面会详述,该拍摄光学***120的摄像装置10,检测具有近红外区域的波长的照明光。而且,在该拍摄光学***120中,另外设有摄像装置12,用以检测具有可视区域的波长的照明光。再者,该拍摄光学***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150。
照明光学***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(Liquid Crystal Display,LCD)109、照明光圈110、中继透镜111、开孔镜片112、物镜113而构成。
观察光源101输出包含波长例如约400nm~700nm的范围的可视区域的照明光。另外,该拍摄光源103输出包含波长例如约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(后述)。
另外,拍摄光学***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(relay)透镜125、拍摄透镜126、分色镜134、向场(field)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(摄像元件10a)、反射镜片137、拍摄透镜138、摄像装置12(摄像元件12a)、透镜139、和LCD140而构成。
再者,拍摄光学***120中设有分色镜134、半反射镜135、分色镜136、反射镜片137、拍摄透镜138、透镜139及LCD140。
分色镜134为用以反射照明光学***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150的信号光LS(包含波长例如约800nm~900nm的范围,后述)透过的构造。
另外,分色镜136,可透过由照明光学***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的可见光),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)。
在LCD140显示有为了使受检眼E的视线固定的视线固定标(内部视线固定标)。由该LCD140发出的光经透镜139聚光之后,由半反射镜135反射,通过向场透镜128反射到分色镜136。然后,前述光通过拍摄透镜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,该内部视线固定标投影到受检眼E的眼底Ef。
LCD140是本发明的“视线固定标投影元件”的一个例子。另外,视线固定标投影元件还可以是从眼底相机单元1A的框体的外部来投影该视线固定标的外部视线固定标。
另外,LCD140显示规定的可视信息。在对眼底Ef的断层图像进行计测时,前述可视信息使受检眼E不会追随信号光LS的轨迹。
以下说明可视信息的特征。对于可视信息而言,根据其目的,较理想的是比在图像计测中辨认出的信号光LS的轨迹更容易辨认的信息。亦即,如果使用比信号光LS的轨迹更容易辨认的可视信息,则受检者在图像计测中辨认出可视信息的可能性增加,其结果,眼睛就不会追随信号光LS的轨迹。
实现可视信息的“容易辨认性”的方法例如有如下的例子:(1)呈现比信号光LS的轨迹更明亮的可视信息;(2)呈现颜色与信号光LS的轨迹的颜色不同的可视信息,优选以比此轨迹更明显的颜色来呈现可视信息;(3)呈现发挥使受检眼E凝视于一个点的作用的静态可视信息;(4)呈现形状或位置等形态与信号光LS的轨迹相独立地发生变化的动态可视信息;(5)呈现形态与信号光LS的轨迹连动地发生变化的动态可视信息。
以下说明可视信息的具体例。作为(1)的例子,例如事先测定信号光LS的轨迹的亮度,使LCD140显示比此测定结果更明亮的可视信息。可以按照例如下述的方式来决定此种可视信息。首先,在物镜113的前方设置光检测器。接着,使后述的低相干光源160点亮,利用光检测器来检测所输出的低相干光,并记录此低相干光的接收光量(基准光量)。然后,使LCD140显示可视信息,利用光检测器来检测可视信息的光,取得接收光量。接着,判定此接收光量是否大于基准光量。调整LCD140所显示的可视信息的亮度,使得可视信息的接收光量大于基准光量。此时,较理想的是,以使可视信息的接收光量充分大于基准光量的方式来设定LCD140所显示的可视信息的亮度。另外,考虑到受检眼的瞳孔缩小(contracted pupil)的问题,在受检眼的瞳孔缩小的情形下,较理想的是不会影响亮度且使前述可视信息显眼的方法,例如使可视信息亮灭的方法。
以下说明(2)的例子。如下所述,低相干光是以近红外区域为主的宽带光。因此,信号光LS的轨迹在黑色的背景中被辨认为红色。考虑到例如色相、彩度或明度,可以将可视信息的颜色设定成比黑色背景中的红色更显眼的颜色。在(2)的情况下,较理想的是使可视信息呈现得比信号光LS的轨迹更明亮。
以下说明(3)的例子。此可视信息是发挥使受检眼E凝视于一个点的作用的静态信息。所谓静态是指形状或位置等不发生变化,换句话说,是指总是呈现相同的形态。作为此种可视信息,例如有由表现纵深(depth)的图像等所构成的视标,此视标发挥着使受检眼凝视此纵深的最内侧的位置的作用。另外,还可以使用由排列成同心圆状的多个圆所构成的可视信息。利用此可视信息,受检眼E凝视在同心圆的中心。另外,还可以使用螺旋状的视标等。
以下说明(4)的例子。此可视信息是形状或位置等形态与信号光LS的轨迹相独立地发生变化的动态信息。所谓动态是指形状或位置等发生变化。例如可以使用如下的视标来作为此种可视信息,此视标的位置或形状发生变化而将受检眼E的视线引导向规定方向。在此,所谓规定方向,例如是指为了取得眼底Ef的关注区域的图像而朝向受检眼E的视线的方向。此方向例如与计测前的内部视线固定标等的视线固定方向相同。作为此种可视信息的呈现例,有以包围上述规定方向的位置的方式来呈现视标的方法。此视标可以是例如圆形或矩形等任意形状。另外,作为可视信息的其他呈现例,还可以呈现如在上述规定方向上逐渐收缩的视标。此视标例如有直径逐渐变小的同心圆状的视标等。另外,还可以使用旋转的螺旋状的视标等。而且,还可以使用亮灭的视标等。
以下说明(5)的例子。此可视信息是形态与信号光LS的轨迹连动地发生变化的动态信息。可以使用如下所述的信息来作为此种可视信息。例如在上述专利文献2的情况下,信号光LS的轨迹被辨认成横向延伸的线在纵向上移动,或者,纵向延伸的线在横向上移动。此时,可以一边使形状与此轨迹相同的可视信息(即,纵向或横向延伸的线)在与此轨迹相反的方向上移动,一边呈现此可视信息。此时,较理想的是,隔着受检眼E的视场中心(内部视线固定标等的视线固定位置),以总是位于与此轨迹相对称的位置的方式来使可视信息移动。
摄像元件10a为内藏在电视相机等的摄像装置10的CCD(ChargeCoupled Devices,电荷耦合器件)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor,互补金属氧化物半导体)等的摄像元件,特别是检测近红外区域的波长的光。即,该摄像装置10为检测近红外光的红外线电视相机。该摄像装置10输出图像信号,作为检测近红外光的结果。
触摸屏11依据该图像信号显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef′)。另外,该图像信号被送到演算控制装置200,在显示器(后述)显示眼底图像。
另外,使用摄像装置10拍摄眼底时,可利用例如由照明光学***100的拍摄光源103输出的近红外区域的波长的照明光。
另一方面,摄像元件12a为内藏在电视相机等摄像装置12的CCD或CMOS等的摄像元件,特别是用来检测可视区域的波长的光。即,摄像装置12为检测可见光的电视相机。该摄像装置12输出图像信号,作为检测可见光的结果。
触摸屏11依据该图像信号来显示眼底Ef的表面的二维图像(眼底图像Ef′)。另外,该图像信号被送到演算控制装置200,在显示器(后述)显示眼底图像。
另外,使用该摄像装置12拍摄眼底时,可利用从例如照明光学***100的观察光源101输出的可视区域的波长的照明光。
眼底相机单元1A中设有扫描单元141及透镜142。扫描单元141具备如下结构,即,对OCT单元150输出的光(信号光LS,后述)的对眼底Ef的照射位置进行扫描。扫描单元141是本发明的“扫描元件”的一个例子。
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的眼底反射光聚集。
图2中表示扫描单元141的结构的一个例子。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。
检流计镜141A、141B设为可以分别以旋转轴141a、141b为中心而旋转的反射镜片。各检流计镜141A、141B通过后述的驱动机构(图5所示的镜片驱动机构241、242),分别以旋转轴141a、141b为中心而旋转。由此,分别变更检流计镜141A、141B各自的反射面(对信号光LS进行反射的面)的方向。
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配设在与该图的纸面平行的方向上。另外,检流计镜141B的旋转轴141b配设在与该图的纸面正交的方向上。
亦即,检流计镜141B可以向图2中的两侧箭头所示的方向旋转,检流计镜141A可以向与该两侧箭头正交的方向旋转。由此,检流计镜141A、141B分别发挥作用,使信号光LS的反射方向变更为互相正交的方向。从图1、图2可以明白,当使检流计镜141A旋转,信号光LS在x方向上扫描,而当使检流计镜141B旋转,信号光LS在y方向上扫描。
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。
另外,连接线152内部的光纤152a的端面152b是与透镜142相对而配设。从端面152b所射出的信号光LS朝向透镜142使束(beam)径逐渐放大而行进,但通过该透镜142而成为平行光束。相反,经过眼底Ef的信号光LS通过透镜142而朝向端面152b聚集后,入射至光纤152a。
[OCT单元的结构]
接着,参照图3来说明OCT单元150的结构。OCT单元150是一种装置,其基于利用光学扫描所取得的数据(利用后述的CCD184检测出的数据),形成眼底的断层图像。
OCT单元150具备与旧有的光图像计测装置大致相同的光学***。亦即,OCT单元150将低相干光分割为参照光和信号光,使经过受检眼的信号光和经过参照物体的参照光重叠,以产生干涉光,并对此干涉光进行检测。此检测结果(检测信号)输入至演算控制装置200。演算控制装置200分析此检测信号,形成受检眼的断层图像。
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的光,并且具有数十微米左右的时间性相干长度的光。
低相干光L0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。
从低相干光源160所输出的低相干光L0,通过光纤161而被引导向光耦合器162。光纤161例如由单模光纤(single-mode fiber)或极化保持光纤(Polarization maintaining fiber)等所构成。光耦合器162将该低相干光L0分割为参照光LR和信号光LS。
另外,光耦合器162具有光分割元件(分光器,splitter)和光重叠元件(耦合器,coupler)双方的功能,在此惯用名为“光耦合器”。
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。再者,参照光LR通过准直透镜171而成为平行光束后,经过玻璃块172和密度滤光片173,并由参照镜174而反射。参照镜174是本发明的“参照物体”的一个例子。
由参照镜174所反射的参照光LR再次经过密度滤光片173和玻璃块172,并通过准直透镜171而在光纤163的光纤端面上聚光后,通过光纤163而被引导向光耦合器162。
在此,玻璃块172和密度滤光片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的色散特性一致的色散补偿元件而发挥作用。
另外,密度滤光片173也发挥使参照光的光量减少的减光滤光片的作用,例如由旋转型的中性(ND,Neutral Density)滤光片构成。此密度滤光片173通过包含马达等的驱动装置的驱动机构(后述的密度滤光片驱动机构244,参照图5),而被旋转驱动,借此发挥变更参照光LR的光量的减少量的作用。由此,可以变更对干涉光LC产生有贡献的参照光LR的光量。
另外,参照镜174可沿参照光LR的行进方向(图3所示的两侧箭头方向)移动。由此,能够对应受检眼E的眼轴长度或焦点距离(workingdistance)(物镜113与受检眼E之间的距离)等,确保参照光LR的光路长度。另外,通过移动参照镜174,可以取得眼底Ef的任意深度位置的图像。另外,参照镜174可以通过含有马达等的驱动装置的驱动机构(后述的参照镜驱动机构243,参照图5)而移动。
另一方面,从光耦合器162发生的信号光LS,通过由单模光纤等构成的光纤164而引导至连接线152的端部为止。在连接线152的内部导通有光纤152a。此外,光纤164与光纤152a可以由单一的光纤而形成,也可以是将各个端面接合而一体形成的光纤,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。
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。再者,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,而照射至受检眼E。另外,使信号光LS照射到受检眼E时,阻挡滤光片122、123分别事先从光路中退出。
入射至受检眼E的信号光LS在眼底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。因此,经过眼底Ef的信号光LS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(back scattering)的状态的信息。将此光简称为“信号光LS的眼底反射光”。
信号光LS的眼底反射光向眼底相机单元1A的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使经过眼底Ef而回来的该信号光LS与由参照镜片174所反射的参照光LR重叠,产生干涉光LC。所产生的干涉光LC通过单摸光纤等构成的光纤165,被引导向分光仪180。
本实施形态中是采用了迈克尔逊型干涉仪(Michelsoninterferometer),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。
另外,本发明的“干涉光产生元件”例如以包含光耦合器162、信号光LS的光路上的光学部材(也就是配置在光耦合器162与受检眼E之间的光学部材)以及参照光LR的光路上的光学部材(也就是说配置在光耦合器162和参照镜174之间的光学部材)而构成,特别是以包含具备光耦合器162、光纤163、164和参照镜174的干涉仪而构成。
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。衍射光栅182可以是使光透过的透过型衍射光栅,也可以是使光反射的反射型衍射光栅。另外,也可以应用CMOS等其他光检测元件来代替CCD184。
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检测所分光的干涉光LC的各光谱并将其转换为电气检测信号,且将此检测信号输出到演算控制装置200中。CCD184是本发明的“检测元件”的一个例子。
[演算控制装置的构造]
接着,说明演算控制装置200的构造。演算控制装置200对从OCT单元150的CCD184所输入的检测信号进行分析,形成眼底Ef的断层图像。此时的分析方法与旧有的傅立叶领域OCT的方法是相同的。
另外,演算控制装置200依据由眼底相机单元1A的摄像装置10、12输出的图像信号,形成表示眼底Ef的表面形态的二维图像。
再者,演算控制装置200控制眼底相机单元1A和OCT单元150的各部分。
作为眼底相机单元1A的控制,演算控制装置200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***/退出动作的控制、LCD140等的显示装置的动作控制、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)等。再者,演算控制装置200对检流计镜141A、141B的动作进行控制。
另外,作为OCT单元150的控制,演算控制装置200进行低相干光源160的低相干光L0的输出控制、参照镜174的移动控制、密度滤光片173的旋转动作(变更参照光LR的光量的减少量的动作)的控制、CCD184的蓄积时间的控制等。
参照图4,对如上所述的演算控制装置200的硬件结构进行说明。
演算控制装置200具备与旧有的电脑同样的硬件结构。具体而言,演算控制装置200包含微处理器201、RAM202、ROM203、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及通信接口(I/F)209。这些硬件结构的各个部分是通过总线200a而连接。
微处理器201是由包含CPU(Central Processing Unit,中央处理单元)或MPU(Micro Processing Unit,微处理单元)等所构成。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。
另外,微处理器201执行上述装置各部分的控制、或各种演算处理等。另外,微处理器201接收来自键盘205或鼠标206的操作信号,并根据此操作信号的操作内容来控制装置的各部分。再者,微处理器201执行显示器207的显示处理的控制、通信接口209的数据或信号的发送接收处理的控制等。
键盘205、鼠标206及显示器207是作为眼底观察装置1的用户接口而使用的。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。
另外,显示器207是LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)或CRT(Cathode Ray Tube,阴极射线管)等的显示装置,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。
另外,眼底观察装置1的用户接口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。用户接口可采用具备显示输出信息的功能、以及输入信息并对装置进行操作的功能的任意结构。
图像形成板208为处理形成眼底Ef的图像(图像数据)的专用电子电路。在图像形成板208上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是依据来自摄像装置10或摄像装置12的图像信号来形成眼底图像的图像数据的专用电子电路。
另外,OCT图像形成板208b是依据来自OCT单元150的CCD184的检测信号来形成眼底Ef的断层图像的图像数据的专用电子电路。
因设有如上所述的图像形成板208,可提高形成眼底图像或断层图像的处理的处理速度。
通信接口209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,通信接口209接收来自摄像装置10、12的图像信号或来自OCT单元150的CCD184的检测信号,并将前述信号输入到图像形成板208中。此时,通信接口209将来自摄像装置10、12的图像信号输入到眼底图像形成板208a,将来自CCD184的检测信号输入到OCT图像形成板208b。
另外,当演算控制装置200连接于局域网(Local Area Network,LAN)或互联网等的通信线路时,在通信接口209中可以具备LAN卡等网络适配器(network adapter)或调制解调器(modem)等通信设备,并能够经过此通信线路而进行数据通信。此时,可以将存储控制程序204a的服务器设置于通信线路上,并且将演算控制装置200构成为上述服务器的客户终端,借此可以使眼底观察装置1执行动作。
[控制***的结构]
接着,参照图5来说明眼底观察装置1的控制***的结构。
(控制部)
眼底观察装置1的控制***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包含微处理器201、RAM202、ROM203、硬盘驱动器204(控制程序204a)、通信接口209等而构成。
控制部210通过根据控制程序204a而动作的微处理器201来执行前述控制。控制部210是本发明的“控制元件”的一个例子。
特别是,控制部210控制镜片驱动机构241、242并控制检流计镜141A、141B的位置,由此,以将受检眼E的视线引导向规定方向的方式来扫描信号光LS。在此,如上所述,所谓规定方向是指为了取得眼底Ef的关注区域的眼底图像Ef′或断层图像而朝向受检眼E的视线的方向。
另外,控制部210执行低相干光源160或CCD184的控制、用以使密度滤光片173旋转的密度滤光片驱动机构244的控制、用以使参照镜174在参照光LR的行进方向上移动的参照镜驱动机构243的控制等。
另外,控制部210执行如下的控制:将由眼底观察装置1所拍摄的两种图像,即,眼底图像Ef′和断层图像,显示在用户接口(UI)240的显示部240A上。该些图像可分别显示在显示部240A上,也可以并排显示。
(图像形成部)
图像形成部220依据来自摄像装置10、12的图像信号,形成眼底图像Ef′的图像数据。另外,图像形成部220依据来自OCT单元150的CCD184的检测信号,形成眼底Ef的断层图像的图像数据。
图像形成部220包含图像形成板208或通信接口209等而构成。另外,在本说明书中,“图像”以及与其对应的“图像数据”也有视作相同的情况。
(图像处理部)
图像处理部230对利用图像形成部220所形成的图像的图像数据,实施各种图像处理或分析处理。例如,图像处理部230进行图像的亮度补正或色散补正等各种补正处理等。
另外,图像处理部230对由图像形成部220所形成的断层图像实施内插处理等,借此形成眼底Ef的三维图像的图像数据,前述内插处理是在断层图像间内插像素的处理。
另外,所谓三维图像的图像数据是将排列成三维的多个立体像素(voxel)分别赋予像素值而构成的一种图像数据。此图像数据也称为立体数据(volumn data)或voxel像素数据等。在显示基于立体数据的图像时,图像处理部230对此立体数据进行绘制(rendering)处理(立体绘制或MIP(Maximum Intensity Projection:最大强度投影)等),形成从特定视线方向观察时的仿真三维图像的图像数据。基于此图像数据的仿真三维图像显示在显示器207等的显示装置上。
另外,图像处理部230可形成多个断层图像的堆栈数据。堆栈数据是一种图像数据,基于扫描线的位置关系并沿着多条扫描线而排列所获得的多个断层图像,借此可获得此图像数据。
进行以上动作的图像处理部230,是由包含微处理器201、RAM202、ROM203、硬盘驱动器204(控制程序204a)等而构成。
(用户接口)
用户接口(User Interface,UI)240上设置着显示部240A和操作部240B。显示部240A是由显示器207等的显示装置所构成。另外,操作部240B是由键盘205或鼠标206等的输入装置或操作装置所构成的。
[关于信号光的扫描和图像处理]
信号光LS的扫描如上所述,是通过变更扫描单元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。
当变更检流计镜141A的反射面的朝向时,在眼底Ef上的水平方向(图1的x方向)上扫描信号光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平面上的任意的方向上扫描信号光LS。
图6表示用以形成眼底Ef的图像的信号光LS的扫描形态的一个例子。图6(A)表示从信号光LS入射至受检眼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(进行图像计测的位置)的排列形态的一例。
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。
将各扫描线Ri的方向称为“主扫描方向”,将与此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。另外,在副扫描方向的扫描是通过变更检流计镜141B的反射面的朝向而进行。
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。
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。CCD184接收此信号光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。
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,将此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。CCD184接收此信号光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。
控制部210同样,一面将信号光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CCD184所输出的检测信号。
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的最初的扫描点R21为止。而且,对此第2扫描线R2的各扫描点R2j(j=1~n)进行前述计测,以此分别获取对应于各扫描点R2j的检测信号。
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。
由此,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。
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)、与控制信号相对于低相干光源160的发送时序互相同步而实现。
当控制部210如上所述使各检流计镜141A、141B动作时,存储有扫描线Ri的位置或扫描点Rij的位置(xy坐标系中的坐标),作为表示其动作内容的信息。此存储内容(扫描位置信息)与先前同样地用于图像形成处理等中。
接着,说明实施图6所示的信号光LS的扫描时的图像处理的一个例子。
图像形成部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的三维图像形成处理等。
图像形成部220的断层图像的形成处理与先前同样,包含两阶段的演算处理。在第1阶段的演算处理中,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所示的z方向)的图像。
图7表示由图像形成部220所形成的断层图像的形态。在第2阶段的演算处理中,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,形成沿着此扫描线Ri的眼底Ef的断层图像Gi。此时,图像形成部220参照各扫描点Ri1~Rin的位置信息(前述扫描位置信息),决定各扫描点Ri1~Rin的排列及间隔,并形成此扫描线Ri。通过以上处理,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。
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演算处理所获得的m个断层图像而形成。图像处理部230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。
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,从而形成此三维图像。此三维图像中,根据各扫描点Rij的位置信息(前述扫描位置信息)与深度方向的图像的z坐标,设定三维坐标系(x、y、z)。
另外,图像处理部230根据此三维图像,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确定此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特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此指定剖面上的眼底Ef的断层图像。
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”表示在前述第1阶段的演算处理中所形成的、各扫描线Ri上的各扫描点Rij上深度方向的图像。
接着,说明用以将前述受检眼E的视线引导向规定方向的信号光LS的扫描。图8所示的螺旋状的扫描线S表示此种扫描的轨迹。与图6同样,在扫描线S上预先设定着多个扫描点。扫描点的个数(即,邻接的扫描点之间的间隔)例如由操作员而事先设定。
控制部210通过将信号光LS照射到各扫描点上来执行此螺旋状的扫描。在本实施形态中,从扫描线S的最外侧的扫描开始位置SS开始扫描。再者,控制部210一面使信号光LS的照射位置沿着螺旋状的扫描线S向内侧旋转,一面进行扫描。而且,控制部210在扫描线S的最内侧(螺旋的中心位置)的扫描结束位置SE结束扫描。
扫描结束位置SE设定成上述的规定方向,即,设定成为了取得眼底Ef的关注区域的图像而朝向受检眼E的视线的方向。
[使用形态]
以下说明眼底观察装置1的使用形态。以下,说明眼底观察装置1的两个使用形态。在第1使用形态中,说明沿着螺旋状的轨迹来扫描信号光LS时的使用形态。在第2使用形态中,说明在主扫描方向和副扫描方向上扫描信号光LS时的使用形态。在第2使用形态中,呈现前述可视信息。
[第1使用形态]
图9的流程图表示沿着螺旋状的轨迹来扫描信号光LS时的使用形态的例子。
首先,将受检眼E配置在规定的计测位置(与物镜113相对的位置),使眼底相机单元1A的光学***100、120对准受检眼E(S1)。
对准结束后,操作员使用眼底相机单元1A来观察眼底Ef,并决定眼底Ef的计测区域(S2)。当操作员对操作部240B进行操作而设定视线固定位置时,控制部210控制LCD140,以显示与所设定的视线固定位置相应的内部视线固定标(S3)。在受检眼E的视线被固定后,结束内部视线固定标的显示。
操作员通过操作部240B来要求计测开始时(S4),控制部210沿着图8所示的螺旋状的扫描线S而扫描信号光LS。由此,获得与扫描线S上的各扫描点相对应的检测信号(S5)。各检测信号从CCD184输入到图像形成部220中。
图像形成部220基于来自CCD184的检测信号,形成沿着螺旋状的扫描线S的眼底Ef的断层图像(S6)。此处理可以与图7的情况同样地进行。
另外,图像处理部230视需要而形成三维图像,或形成任意的剖面位置的断层图像。至此,结束此使用形态的说明。
[第2使用形态]
图10的流程图表示在主扫描方向和副扫描方向上扫描信号光LS并呈现可视信息时的使用形态的例子。另外,当呈现可视信息时,信号光LS的扫描形态是任意的。
首先,与第1使用形态同样,使受检眼E配置在规定的计测位置以进行对准(S11),操作员决定眼底Ef的计测区域(S12),并使受检眼E的视线固定(S13)。在受检眼E的视线被固定后,结束内部视线固定标的显示。
操作员要求计测开始时(S14),控制部210控制LCD140且显示可视信息(S15),并且沿着扫描线R1~Rm来扫描信号光LS,取得与各扫描点Rij相对应的检测信号(S16)。各检测信号从CCD184输入到图像形成部220中。
图像形成部220基于来自CCD184的检测信号,形成沿着各扫描线Ri的眼底Ef的断层图像Gi(S17)。
另外,图像处理部230视需要而形成三维图像,或形成任意的剖面位置的断层图像。至此,结束此使用形态的说明。
[作用、效果]
以下,说明如上所述的眼底观察装置1的作用和效果。
眼底观察装置1作为光图像计测装置而发挥作用,此光图像计测装置利用光束来扫描受检眼,并使用此光束的反射光来形成受检眼的图像。亦即,眼底观察装置1具备:将低相干光L0分割为信号光LS和参照光LR,使经过受检眼E的信号光LS和经过参照镜174的参照光LR重叠,以产生干涉光LC的功能(干涉光产生元件);检测干涉光LC的功能(检测元件);扫描信号光LS对受检眼E的照射位置的功能(扫描元件);且基于干涉光LC的检测结果而形成受检眼E的眼底Ef的断层图像或三维图像。
再者,眼底观察装置1具有控制该扫描元件,以将受检眼E的视线引导向规定方向的方式来扫描信号光LS的功能(控制元件)。在本实施形态中,通过沿着螺旋状的轨迹(扫描线S)来扫描信号光LS,可以将受检眼E的视线引导向螺旋的中心SE。在此,螺旋的中心SE的位置是根据眼底Ef的计测区域来决定的。
通过以前述方式来引导受检眼E的视线,可以防止受检眼E追随扫描的轨迹,从而可以取得准确度高的图像。另外,进行此种扫描时所辨认的轨迹发挥着使受检眼E的视线固定的作用,此轨迹是本发明的“视线固定信息”的一个例子。
另外,眼底观察装置1可以使用与前述不同的视线固定信息。亦即,可以将信号光LS的扫描轨迹以外的可视信息作为视线固定信息而投影到受检眼E上。
如前述般,有各种可视信息。亦即,有(1)呈现比信号光LS的轨迹更明亮的可视信息;(2)呈现颜色与信号光LS的轨迹颜色不同的可视信息;(3)发挥使受检眼E凝视于一个点的作用的静态可视信息;(4)形态与信号光LS的轨迹相独立地发生变化的动态可视信息;(5)形态与信号光LS的轨迹连动地发生变化的动态可视信息等。
(4)与(5)用以使可视信息相对于眼底Ef的投影位置移动,特别是发挥着将受检眼E的视线引导向规定方向的作用。另外,作为(5)的例子,如前述般,可视信息在朝向至少受检眼E的视场中心的方向上移动。
另外,可视信息显示在LCD140(显示元件)中。所显示的可视信息经过透镜139、半反射镜135、向场透镜128、分色镜136、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后入射到受检眼E,并投影到眼底Ef。使可视信息投影到眼底Ef的该些光学元件作为本发明的“投影光学***”的例子而发挥作用。
通过使此种可视信息投影到眼底Ef,可以防止受检眼E追随扫描的轨迹,从而可以使受检眼E的视线固定,由此可以取得准确度高的图像。
[变化例]
以上所说明的结构不过是本发明的光图像计测装置的一个较佳实施形态而已。因此,在本发明的要旨的范围内可以做任何适当的变化。
例如,作为将可视信息投影到受检眼的投影元件,可以使用包含光源和投影光学***的结构。光源输出用作可视信息的光。可以使用例如LED(Light Emitting Diode,发光二极管)、激光光源或灯等的任意光源作为光源。而且,可以设置一个或一个以上的任意个光源。投影光学***是将从光源输出的光投影到眼底的光学***。
以下说明此种投影元件的具体例。光源例如输出用以将比信号光LS的轨迹更明亮的亮点呈现在受检眼E上的光。另外,光源输出用以将颜色与信号光LS的轨迹颜色不同的亮点呈现在受检眼E上的光。通过将此种亮点作为可视信息而投影到眼底Ef,可以防止受检眼E追随扫描的轨迹,从而可以获得准确度高的图像。另外,亮点也可以具有一定程度的扩散度。
作为第2个例子,使多个光源以规定的图案排列。作为此排列图案,例如可以纵向和横向地排列成阵列状。多个光源分别受到控制元件(控制部210)的控制而个别地点亮/熄灭。控制元件适当地使多个光源中的一个或一个以上的光源点亮,并将一个或一个以上的亮点投影到眼底。通过将此种可视信息投影到眼底Ef,可以防止受检眼E追随扫描的轨迹,从而可以获得准确度高的图像。
在第3个例子中,通过具备马达等的驱动机构来使光源移动。特别理想的是,使光源在与光的传播方向正交的方向上移动。另外,光源的个数是任意的。当设置多个光源时,可以使各光源个别地移动,也可以使两个或两个以上的光源一起移动。控制元件对驱动机构进行驱动而使光源移动。由此,亮点相对于眼底Ef的投影位置发生变化。通过投影此种可视信息,可以防止受检眼E追随扫描的轨迹,从而可以获得准确度高的图像。
以下说明可视信息的其他例子。本例中,使受检眼E的视场的背景颜色与信号光LS的扫描轨迹的颜色(大致)相同,借此,使扫描轨迹不显眼。因此,投影元件投影颜色与信号光LS的扫描轨迹的颜色大致相同的背景信息,来作为可视信息。
在此,低相干光L0在近红外区域具有中心波长,此低相干光L0中所包含的可视成分在长波段(即相当于红色的波长区域)中,因此,扫描的轨迹被辨认为红色。因此,在本例中投影红色的可视信息。
另外,可以从理论上基于低相干光L0的波长分布来决定可视信息的颜色(波长分布),还可以通过实际计测从物镜113输出的信号光LS的波长分布,来决定可视信息的颜色(波长分布)。
另外,背景信息的颜色无须与扫描轨迹的颜色(信号光LS的颜色)完全相同,在此背景颜色中容许扫描轨迹并不明显的程度的误差。以下,对投影背景信息的投影元件的具体例进行说明。
第1具体例的结构可以是:由显示元件来显示背景信息,并通过投影光学***来将此背景信息投影到眼底Ef。由例如LCD140或LCD109等任意的显示装置来构成此显示元件。
当将LCD140用作显示元件时,LCD140例如将规定的背景颜色的图像显示在整个画面(或者画面中的规定区域)中。此图像经由与前述内部视线固定标相同的路径(投影光学***)而投影到眼底Ef。
另外,当将LCD109用作显示元件时,LCD109例如将规定的背景颜色的图像显示在整个画面(或者画面中的规定区域)中。再者,从LCD109的后方照射可见光源(观察光源101等)的光。由此,显示在LCD109中的图像经由与前述的照明光相同的路径(投影光学***)而投影到眼底Ef。
第2具体例的结构可以是:设置输出具有规定背景颜色的光的光源,并通过投影光学***来将此光投影到眼底Ef。另外,此光源可以自身发出此背景颜色的光,也可以使用滤光片来产生此背景颜色的光。
在扫描信号光LS时,将此种背景信息投影到眼底Ef,借此难以辨认信号光LS的扫描轨迹,因此可以防止受检眼E追随信号光LS的扫描轨迹。
另外,患者可能感到晃眼,或者受检眼E的瞳孔可能会缩小,因此,较理想的是在不进行信号光LS的扫描时,禁止背景信息的投影。另外,也可以投与散瞳剂来防止瞳孔缩小。
另外,也可以将背景信息与内部视线固定标等的视线固定标一起投影到眼底Ef。理想的是此视线固定标的颜色与背景颜色不同(亦即是在背景颜色中容易辨认的颜色)。
前述实施形态中,在对OCT图像进行计测之前,使用视线固定标投影元件来使受检眼E的视线固定,但通过在计测时显示本发明的视线固定信息,则可以省略事先使视线固定的步骤。亦即,通过在计测时显示视线固定信息,即使事先不实施固定视线的步骤,仍可以在计测中使受检眼E的视线固定。
另外,在计测中继续地呈现在对OCT图像进行计测之前所使用的视线固定标,借此,也可以将此视线固定标用作视线固定信息。
上述实施形态中,变更参照镜174的位置来变更信号光LS的光路和参照光LR的光路的光路长度差,但是,变更光路长度差的方法不限定于此。例如,使眼底相机单元1A和OCT单元150一体地相对于受检眼E移动,来变更信号光LS的光路长度,借此得以变更光路长度差。另外,也可以通过使被测定物体在深度方向(z方向)上移动来变更光路长度差。
上述实施形态中所说明的眼底观察装置,是包含傅立叶领域型的光图像计测装置而构成的,但本发明的结构例如可以用在扫查源(Swept Source)型等、利用光束来扫描受检眼的方式的任意的光图像计测装置中。
另外,在上述实施形态中,已说明了取得眼底的OCT图像的装置,但还可以将上述实施形态的结构用在例如可取得角膜等受检眼的其他部位的OCT图像的装置中。
Claims (20)
1、一种光图像计测装置,其包括:
干涉光产生元件,将低相干光分割成信号光和参照光,并使经过受检眼的前述信号光和经过参照物体的前述参照光重叠,以产生干涉光;
检测元件,检测前述产生的干涉光;和
扫描元件,对前述信号光的对前述受检眼的照射位置进行扫描;且
基于前述检测元件的检测结果来形成前述受检眼的图像,
前述光图像计测装置的特征在于包括:
投影元件,将视线固定信息投影到前述受检眼的眼底,前述视线固定信息是在借由前述扫描元件来扫描前述信号光时,用来使前述受检眼的视线固定的信息。
2、根据权利要求1所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括控制元件,前述控制元件控制前述扫描元件,以将前述受检眼的视线引导向规定方向的方式来扫描前述信号光。
3、根据权利要求1所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的控制元件沿着螺旋状的轨迹而扫描前述信号光。
4、根据权利要求1所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件投影前述信号光的扫描轨迹以外的可视信息以作为前述视线固定信息。
5、根据权利要求4所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件使前述可视信息相对于前述眼底的投影位置移动。
6、根据权利要求5所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件以将前述受检眼的视线引导向规定方向的方式来使前述可视信息的投影位置移动。
7、根据权利要求5所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件使前述可视信息在朝向至少前述受检眼的视场中心的方向上移动。
8、根据权利要求4所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件投影颜色与前述信号光的扫描轨迹的颜色大致相同的背景信息以作为前述可视信息。
9、根据权利要求4所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:显示元件,显示前述可视信息;和投影光学***,使前述显示的可视信息投影到前述眼底。
10、根据权利要求5所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:显示元件,显示前述可视信息;和投影光学***,使前述显示的可视信息投影到前述眼底。
11、根据权利要求6所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:显示元件,显示前述可视信息;和投影光学***,使前述显示的可视信息投影到前述眼底。
12、根据权利要求7所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:显示元件,显示前述可视信息;和投影光学***,使前述显示的可视信息投影到前述眼底。
13、根据权利要求8所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:显示元件,显示前述可视信息;和投影光学***,使前述显示的可视信息投影到前述眼底。
14、根据权利要求4所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:光源;和投影光学***,将由前述光源输出的光作为前述可视信息而投影到前述眼底。
15、根据权利要求5所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:光源;和投影光学***,将由前述光源输出的光作为前述可视信息而投影到前述眼底。
16、根据权利要求6所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:光源;和投影光学***,将由前述光源输出的光作为前述可视信息而投影到前述眼底。
17、根据权利要求7所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:光源;和投影光学***,将由前述光源输出的光作为前述可视信息而投影到前述眼底。
18、根据权利要求8所述的光图像计测装置,其特征在于其中所述的投影元件包括:光源;和投影光学***,将由前述光源输出的光作为前述可视信息而投影到前述眼底。
19、根据权利要求2所述的光图像计测装置,其特征在于更包括视线固定标投影元件,在利用前述扫描元件来扫描前述信号光之前,将视线固定标投影到前述受检眼,
前述投影元件以将前述受检眼引导向前述规定方向的方式,来投影前述视线固定信息,前述规定方向是与前述视线固定标的投影位置相同的方向。
20、根据权利要求6所述的光图像计测装置,其特征在于更包括视线固定标投影元件,在利用前述扫描元件来扫描前述信号光之前,将视线固定标投影到前述受检眼,
前述投影元件以将前述受检眼引导向前述规定方向的方式,来投影前述视线固定信息,前述规定方向是与前述视线固定标的投影位置相同的方向。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081001 |