JP3427209B2 - 眼科装置 - Google Patents
眼科装置Info
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- JP3427209B2 JP3427209B2 JP19785394A JP19785394A JP3427209B2 JP 3427209 B2 JP3427209 B2 JP 3427209B2 JP 19785394 A JP19785394 A JP 19785394A JP 19785394 A JP19785394 A JP 19785394A JP 3427209 B2 JP3427209 B2 JP 3427209B2
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
- A61B3/145—Arrangements specially adapted for eye photography by video means
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Description
に、測定対象眼内の測定対象部分の断面画像信号を形成
するための眼科装置に関するものである。
を得る技術には、OCDR(OPTICAL COHE
RENCE DOMAIN REFLECTOMETR
Y)が存在する。このOCDRは、可干渉距離が短い光
源の光を採用しており、この光源を測定光束と参照光束
とに分離し、 測定光束をスポット光として測定対象部
分に照射する一方、参照光束の光路長を変化させる様に
構成されている。
測定光束とを合成して干渉信号を形成し、参照光路に設
けられた反射ミラーを移動した際の干渉信号から測定対
象部分の断面画像を得る様になっている。
おいては、反射ミラーを一回移動することにより得られ
るデータは、光軸方向に平行な直線状のデータのみであ
り、三次元でのデータを得るためには、更にXY方向に
走査をしなければならず、測定時間が掛かるという問題
点があった。特に静止した状態を維持することができな
い生体眼では、短い測定時間が要求されている。
近の測定を行う場合には、眼底のどの位置を測定してい
るかを確認したいという要求があるが、必ずしも満足し
うる眼科装置は存在していなかった。
底等の測定対象部分の確認が容易な眼科装置の出現が強
く望まれていた。
案出されたもので、可干渉距離の短い光を発生させるた
めの第1光源と、この第1光源からの光束を略測定対象
眼の瞳位置で集光させると共に、該測定対象眼内の測定
対象部分の所定範囲を照射し、この測定対象部分で反射
される測定反射光束を受け取るための測定光学系と、こ
の測定光学系の測定光路から参照光路を分離するための
ビームスプリッターと、この参照光路の光軸方向に移動
可能とされ、参照光束を反射させるための反射ミラーを
含む参照光学系と、前記測定反射光束と該参照光学系で
反射された参照反射光束とを合成し干渉させるための干
渉光学系と、この干渉光学系で干渉させられた干渉光束
を、前記測定対象部分と略共役な位置に配置された複数
の受光エレメント部により分割して受光するための受光
部と、前記反射ミラー部が移動した際の該受光部の出力
信号から、測定対象眼内の断面画像信号を形成するため
の画像信号形成部とから構成されている。
するための第1光源と、可視光を発生するための第2光
源と、この第1光源からの光を測定光路と参照光路とに
分離するためのビームスプリッターと、光軸に対して周
辺部分では前記第2光源の光を通過させ、又、光軸付近
では前記第1光源の光を通過させる光学素子を介して測
定対象眼をマックスウエル視の条件で照射し、測定対象
部分で反射される測定反射光束を受け取るための測定光
学系と、参照光路の光軸方向に移動可能とされ、参照光
束を反射させるための反射ミラーを含む参照光学系と、
前記測定光学系の測定反射光束と該参照光学系の参照反
射光束とを合成し干渉させるための干渉光学系と、この
干渉光学系で干渉させられた干渉光束を、前記測定対象
部分と略共役な位置に配置された複数の受光エレメント
部により分割して受光するための受光部と、前記第2光
源の光によって、前記測定光学系の測定反射光束を受け
とり、被測定部分の平面映像を形成するための映像形成
部と、前記第1光源の光によって、前記反射ミラー部が
移動した際の前記受光部の出力信号から、測定対象眼内
の断面画像信号を形成するための画像信号形成部とから
構成されている。
は、波長の短い第1A光源と波長の長い第1B光源とを
有し、 画像信号形成部は、測定対象眼内の断面画像を
表示するために、前記第1A光源の光束により得られた
受光部の出力信号に基づき、第1の色信号を形成し、前
記第1B光源の光束により得られた受光部の出力信号に
基づき、第2の色信号を形成する様に構成することもで
きる。
は、波長の短い第1A光源と波長の長い第1B光源とを
有し、 画像信号形成部が、第1A光源の光束により得
られた受光部の出力信号に基づき、測定対象眼内の前半
部分の断面画像信号を形成し、第1B光源の光束により
得られた受光部の出力信号に基づき、測定対象眼内の後
半部分の断面画像信号を形成する様に構成することもで
きる。
共役な位置に配置することもできる。
は、その可干渉距離が40μm以下の光を射出する光源
にすることもできる。
干渉距離の短い光を発生させ、測定光学系が、第1光源
からの光束を略測定対象眼の瞳位置で集光させると共
に、測定対象眼内の測定対象部分の所定範囲を照射し、
この測定対象部分で反射される測定反射光束を受け取
り、ビームスプリッターが、測定光学系の測定光路から
参照光路を分離し、参照光路の光軸方向に移動可能とさ
れた反射ミラーを含む参照光学系が、参照光束を反射さ
せ、干渉光学系が、測定反射光束と参照光学系で反射さ
れた参照反射光束とを合成し干渉させ、受光部が、干渉
光学系で干渉させられた干渉光束を、測定対象部分と略
共役な位置に配置された複数の受光エレメント部により
分割して受光し、画像信号形成部が、反射ミラー部が移
動した際の受光部の出力信号から、測定対象眼内の断面
画像信号を形成する様になっている。
い光を発生させ、第2光源が可視光を発生させ、ビーム
スプリッターが第1光源からの光を測定光路と参照光路
とに分離し、光軸に対して周辺部分では第2光源の光を
通過させ、又、光軸付近では第1光源の光を通過させる
光学素子を介して、測定光学系が、測定対象眼をマック
スウエル視の条件で照射し、測定対象部分で反射される
測定反射光束を受け取り、参照光路の光軸方向に移動可
能とされた反射ミラーを含む参照光学系が、参照光束を
反射させ、干渉光学系が、測定光学系の測定反射光束と
参照光学系の参照反射光束とを合成し干渉させ、受光部
が、干渉光学系で干渉させられた干渉光束を、測定対象
部分と略共役な位置に配置された複数の受光エレメント
部により分割して受光し、映像形成部が、第2光源の光
によって、測定光学系の測定反射光束を受けとり、被測
定部分の平面映像を形成し、画像信号形成部が、第1光
源の光によって、反射ミラー部が移動した際の受光部の
出力信号から、測定対象眼内の断面画像信号を形成する
様になっている。
は、波長の短い第1A光源と波長の長い第1B光源とを
有し、 画像信号形成部が、測定対象眼内の断面画像を
表示するために、第1A光源の光束により得られた受光
部の出力信号に基づき、第1の色信号を形成し、第1B
光源の光束により得られた受光部の出力信号に基づき、
第2の色信号を形成する様になっている。
は、画像信号形成部が、第1A光源の光束により得られ
た受光部の出力信号に基づき、測定対象眼内の前半部分
の断面画像信号を形成し、第1B光源の光束により得ら
れた受光部の出力信号に基づき、測定対象眼内の後半部
分の断面画像信号を形成することもできる。
共役な位置に配置する様にすることもできる。
からの光は、その可干渉距離が40μm以下にすること
もできる。
施例を図面に基づいて説明する。眼球を外側から見る
と、強膜・角膜・視神経・血管等の比較的単純な眼球外
壁が見えるが、眼球を瞳穴を通じて内側から見たものが
眼底である。
で、網膜・脈絡膜・視神経等の眼底の疾患に対しては、
必須の検査となっている。この眼底カメラは、眼底の2
次元像を写真または実時間的にモニターで観察できる装
置である。
ローブ顕微鏡を応用したものであり、特に、眼底部の観
察用に開発されたものである。コヒーレンスプローブ顕
微鏡は、縞走査顕微鏡の一種であり、可干渉距離が20
μm程度の光源を利用している。
構成を図1に基づいて説明する。第1実施例の干渉光学
装置1000は、光源10と、第1のレンズ20と、第
2のレンズ30と、ビームスプリッタ40と、第3のレ
ンズ50と、第4のレンズ60と、第5のレンズ70
と、参照反射鏡80と、第6のレンズ90と、受光素子
100とから構成されている。
干渉距離の短い光を発生させるためのものである。本第
1実施例で採用される光源10は、眼底部の医療画像と
しての要求と干渉計の観測時の信号対雑音比の観点か
ら、可干渉距離が、20μmを中心にして40μm以下
程度のものが採用されている。
ミネセンス・ダイオード(SLD)を使用しているが、
可干渉距離が適切であれば、他の光源を利用することも
可能である。
は、
は光源中心波長、デルタλは光源の波長半値幅である。
ミネセンス・ダイオード(SLD)は、λ=811n
m、デルタλ=17.4nmとなっているので、第1式
より、可干渉距離デルタKは、16.68μmとなる。
ければ高いほど望ましいが、本第1実施例の干渉光学装
置1000の様に生体眼を測定対象としている場合に
は、分解能を上げることは可干渉距離を短くする一方、
このことは信号検出時に信号対雑音比を悪化させること
となる。もともと生体眼からの信号は微弱であるので、
測定自体が不可能となるおそれが生じる。従って光源1
0の可干渉距離は、適切な値を選ぶ必要がある。
のものを使用してもよく、更に、波長幅が変化する光源
素子を利用し、適宜の手段により波長幅を調整すること
も可能である。
ームスプリッタ40と第3のレンズ50と第4のレンズ
60とが、測定光学系に該当するものであり、第5のレ
ンズ70と参照反射鏡80とが参照光学系に該当するも
のである。
は、光源10からの光をビームスプリッタ40上に結像
させるためのものである。ビームスプリッタ40は、第
1のレンズ20と第2のレンズ30とにより集光された
光源10からの光を、参照反射鏡80を含む参照光学系
の方向と、被測定物である眼2000の方向とに分光す
るためのものである。
眼2000までの光路には、第3のレンズ50と第4の
レンズ60とが挿入されており、第3のレンズ50が、
ビームスプリッタ40に入射された光線を平行光線と
し、第4のレンズ60が、被測定物である眼2000の
眼球レンズ(角膜)2100上に集光する様になってい
る。
対する制約から、第3のレンズ50と第4のレンズ60
は、それぞれの焦点距離の和と等しい距離に配置されて
いる。
の眼球レンズ(角膜)2100に入射する光線は、眼2
000の瞳の位置で集光する光束を入射させるマックス
ウェル視の関係となっているので、眼球レンズ(角膜)
2100の屈折力の影響を受けることなく、入射光線を
眼2000の眼底部に到達させることができる。
0方向に分光された光線は、第5のレンズ70により平
行光線となり、参照反射鏡80に入射される。
までの光路長が、ビームスプリッタ40から被測定物で
ある眼2000の眼底部までの光路長と基本的に等しく
なる様に、参照反射鏡80が位置決めされている。
するもので、3次元形状或いは切断面観察のために光路
方向に走査されている。即ち、参照反射鏡80は参照光
路の光軸方向に移動可能に構成されている。
リッタ40を挟んで、参照反射鏡80と対向する位置に
受光素子100が配置されている。この受光素子100
とビームスプリッタ40の間には、第6のレンズ90が
挿入されている。
0と第6のレンズ90とにより、眼2000の眼底と受
光素子100とが、幾何光学的に共役の位置になる様に
構成されている。
とが、干渉光学系に該当しており、測定光学系の測定反
射光束と参照光学系の参照反射光束とを合成して干渉さ
せる様になっている。
と、測定光路から反射されてくる光束との内、光路長が
等しくなる光束同志が干渉して干渉信号が形成され、第
6のレンズ90により受光素子100上に結像される。
換言すれば、参照反射鏡80側を含んだ参照光路の光路
長と等しい光路長にある、眼底部の構造からの反射光の
成分のみが干渉に寄与するものである。
方向に移動するに従い、眼底部分における干渉に寄与す
る反射部分が変化することになる。そして干渉に寄与す
る眼底部の深度方向の範囲は、使用されている光源の可
干渉距離によって定まる。
ー効果のために、参照光の波長が僅かに変化する。 こ
れにより干渉信号は、ビート信号となり、この干渉信号
をヘテロダイン光検出することにより断面画像信号の抽
出を行うことができる。
で、干渉光学系で干渉させられた干渉光束を、眼底部と
略共役な位置に配置された複数の受光エレメント部によ
り分割して受光するためのものである。
で、参照反射鏡80の走査に基づいて発生する干渉縞を
受光素子100で受光すれば、ある深度位置での2次元
情報を得ることができる。更に、深度方向に複数回繰り
返して測定すれば、3次元情報を得ることも可能であ
る。
のセンサを使用することができ、本第1実施例では、蓄
積型の撮像素子であるCCDリニアセンサが採用されて
いる。また受光素子100に1次元の撮像素子を採用
し、これを用いて三次元のデータを得たい場合には、1
次元の撮像素子を光軸に直交する方向に機械的走査すれ
ばよい。なお、得られる情報の種類、画像を得るための
時間等の観点から、受光素子100は最適なものを選ぶ
ことが望ましい。
ことなく、撮像素子の特性等の考慮からAPD等のポイ
ントで測光可能な素子を利用することも可能である。
づいて説明する。
気的構成は、受光素子100と、信号記憶部200と、
操作部300と、制御演算部400と、画像信号形成部
500と、表示部600とから構成されている。
光された干渉縞等の画像信号を記憶するためのものであ
る。
使用者が、所望の動作指令を入力するためのものであ
る。
0全体の制御処理を司るものであり、特に、光源10と
参照反射鏡80の制御を行っている。この制御演算部4
00には、参照反射鏡移動手段410と受光素子移動手
段420とSLD駆動手段430が接続されている。
400の駆動信号に基づき、参照反射鏡80を光軸方向
に所定量移動させるものである。受光素子移動手段42
0は、制御演算部400の駆動信号に基づき、受光素子
100のエレメント方向と直交する方向に所定量移動さ
せるものである。参照反射鏡移動手段410と受光素子
移動手段420とは、適宜の直線移動機構が採用され
る。
された光源10を駆動して、可干渉距離の短い光を発生
させるためのものである。
が移動した際の受光素子100の出力信号から、眼底部
の断面画像信号を形成するためのものである。
構成されており、画像信号形成部500により形成され
た眼底部の断面画像信号を出力するためのものである。
説明する。
で、使用者が操作部300を操作すると、制御演算部4
00が起動して、干渉光学装置1000による眼底の撮
影が開始される。
始の準備がなされる。ここで、眼底に対して奥行き方向
に相当する方向をZ軸とし、受光素子100がラインセ
ンサであるから、Z軸と直交する方向であって、受光素
子100のエレメント方向をX軸とする。更に、受光素
子100のエレメント方向であるX軸と直交する方向を
Y軸とする。
すれば、本第1実施例ではi=1〜236となってい
る。そして受光素子移動手段420により、受光素子1
00をY軸方向に移動可能に構成しており、移動のステ
ップをjとすれば、本第1実施例ではj=1〜511と
なっている。
段410により移動可能に構成されており、移動のステ
ップをkとすれば、本第1実施例ではk=1〜1000
となっている。
半分以下の値を採用することにより、検出信号からフリ
ンジスキャンの波形を再現することが可能となる。
参照反射鏡移動手段410を駆動して、参照反射鏡80
をk=1に相当する位置(測定開始位置)に移動させ
る。
照反射鏡80がk=1に相当する位置で形成される干渉
画像を電気信号に変換する。本第1実施例の受光素子1
00はラインセンサであるから、(Xi、Y1、Z1)
i=1〜256 の座標の画像データを得ることができ
る。従って、測定開始位置で得られるデータは、(L
x1y1z1、Lx2y1z1、Lx3y1z1、・・・・・・・L
x255y1z1、Lx256y1z1)と表すことができる。
で得られた画像信号を信号記憶部200に記憶させる。
し、k=1000でない場合には、kの値を1加算して
S3に戻る様になっている。即ちS3では、制御演算部
400が参照反射鏡移動手段410を駆動して、参照反
射鏡80をk=2に相当する位置に移動させる。参照反
射鏡80が光軸方向に移動するので、眼底部分における
干渉に寄与する反射部分も眼底の奥行き方向に移動し、
干渉画像も変化する。従って受光素子100は、(X
i、Y1、Z2) i=1〜256 の座標の画像データ
である(Lx1y1z2、Lx2y1z2、Lx3y1z2、・・・・・・
・Lx255y1z2、Lx256y1z2)を得ることができる。
に相当する位置まで、繰り返し受光し、得られた画像デ
ータを信号記憶部200に記憶させる。
場合には、S7に進んで、j=512であるか否かを判
断する。S7でj=511でないと判断した場合には、
jの値に1加算してS8に進み、制御演算部400が受
光素子移動手段420を駆動して、受光素子100をY
軸方向に1ステップ移動させる様になっている。
の有効受光範囲と略等しくすることにより、重なるデー
タがなく、Y軸方向に連続的なデータを得ることができ
る。
了すると、S3に戻り、受光素子100は、(Xi、Y
2、Z1) i=1〜256 の座標の画像データである
(L x1y2z1、Lx2y2z1、Lx3y2z1、・・・・・・・L
x255y2z1、Lx256y2z1)を得ることができる
が、k=1000になるまで繰り返し測定し、(L
x1y2z1000、Lx2y2z1000、Lx3y2z1000、・・・・・・
・Lx255y 2z1000、Lx256y2z1000)までの画像データを
信号記憶部200に記憶させる。
場合には、S9に進む様になっている。即ち、一連の画
像データの測定が完了し、(Lx1y1z1、Lx2y1z1、L
x3y1z1、・・・・・・・Lx255y1z1、Lx256y1z1)か
ら、(Lx1y512z1000、Lx2y512z 10 00、
Lx3y512z1000、・・・・・・・Lx255y512z1000、L
x256y512z1000)までの画像データを信号記憶部200
に記憶させることができる。
者の指示操作に基づき、制御演算部400が、信号記憶
部200から記憶されている画像信号を読み出す様にな
っている。
00に記憶されている画像データを入力された順序によ
ることなく、適宜の順序で画像信号形成部500に出力
することができる。
の断面図を表示させたいと希望する場合には、(L
x1y1z1、Lx1y1z2、Lx1y1z3、・・・・Lx1y1z255、L
x1y1z256)、(Lx2y1z1、Lx2y1z2、Lx2y1z3、・・・
・・Lx2y1z255、Lx2y1z256)という順序に出力させる
ことができる。
が信号記憶部200からのデータに基づき、呼び出され
たデータの大小を強度として画像信号を形成し、S11
で表示部600に出力する様になっている。この表示画
像は、測定者の指示に応じて、Z方向の断面に限らずY
方向断面、鳥かん図表示も表示部600に表示すること
ができる。なお、これらの表示手法には、一般的な3次
元の画像表示技術を利用することができる。
判断し、続行する場合にはS2に戻り、続行を終了する
場合にはS13に進んで、測定を終了する。
を使用しており、網膜付近の構造を断面表示等により表
示部600に表出させるものであった。これに対して本
第2実施例は、2つの異なる波長の光源10A、光源1
0Bを用いて分光特性的な測定を行い、網膜付近の構造
を表示させるものである。
構成を図4に基づいて説明する。第2実施例の干渉光学
装置1000は、光源10Aと、光源10Bと、第1の
ダイクロイックミラー11と、第1のレンズ20と、第
2のレンズ30と、ビームスプリッタ40と、第3のレ
ンズ50と、第4のレンズ60と、第5のレンズ70
と、参照反射鏡80と、第6のレンズ90と、第1の受
光素子100Aと、第2の受光素子100Bと、第2の
ダイクロイックミラー110とから構成されている。
で、可干渉距離の短い光を発生させるためのものであ
る。本第2実施例で採用される光源10Aは、必要な所
望のコヒーレンス長を有するスーパールミネセンス・ダ
イオード(SLD)となっている。
るもので、可干渉距離の短い光を発生させるためのもの
である。本第2実施例で採用される光源10Bは、必要
な所望のコヒーレンス長を有するスーパールミネセンス
・ダイオード(SLD)となっている。
房水、水晶体、硝子体等の眼を構成する物質に対して透
過率が極端に低くない波長を選ぶ必要がある。一般に、
眼の分光透過率分布を見ると、波長0.4μm以下の波
長の光と、波長1.4μm以上の波長の光に対して、著
しくその透過率が減少する傾向がある。そこで本実施例
では、光源10Aを波長が0.8μm付近のSLDと
し、光源10Bを波長が1.1μm付近のSLDで構成
されている。
のレンズ20に対して幾何光学的に共役の位置に配置さ
れる。
より、光源10Aと光源10Bとの光を合成する様にな
っている。
波長0.8μmの光束を透過させ、光源10Bの波長1.
1μmの光束を反射する構成となっている。
Aと第2の受光素子100Bとが、蓄積型の撮像素子で
あるCCDエリアセンサが採用されている。従って上述
の第1実施例の様に、受光素子移動手段420により受
光素子100をY軸方向に移動させる必要はない。
り、光源10Aと光源10Bによる光を分離する様に構
成されており、光源10Aに対応する干渉縞等は、第1
の受光素子100Aで画像信号に変換され、光源10B
に対応する干渉縞等は、第2の受光素子100Bで画像
信号に変換される様になっている。
は、第1実施例と同様であるから説明を省略する。
づいて説明する。
気的構成は、第1の受光素子100Aと、第2の受光素
子100Bと、信号記憶部200と、操作部300と、
制御演算部400と、画像信号形成部500と、表示部
600とから構成されている。
0Aと第2の受光素子100Bとで受光された干渉縞等
の画像信号を記憶するためのものである。
0全体の制御処理を司るものであり、特に、光源10A
と光源10Bと参照反射鏡80の制御を行っている。
動手段410と、第1のSLD駆動手段430Aと、第
2のSLD駆動手段430Bとが接続されている。
0Aを駆動して波長が0.8μm付近の光を射出させ、
第2のSLD駆動手段430Bは、光源10Bを駆動し
て波長が1.1μm付近の光を射出する様になってい
る。
第1実施例と同様であるから説明を省略する。
て説明する。
で、使用者が操作部300を操作すると、制御演算部4
00が起動して、干渉光学装置1000による眼底の撮
影が開始される。
始の準備がなされる。ここで、眼底に対して奥行き方向
に相当する方向をZ軸とし、第1の受光素子100Aと
第2の受光素子100Bとがエリアセンサであるから、
Z軸と直交する方向であるX軸及びY軸方向にそれぞれ
エレメント方向を有している。
光素子100Bは、X方向のエレメント数がiとなって
おり、Y方向のエレメント数がjとなっている。本第2
実施例では、i=1〜236となっており、j=1〜5
11となっている。
段410により移動可能に構成されており、移動のステ
ップをkとすれば、本第2実施例ではk=1〜1000
となっている。
参照反射鏡移動手段410を駆動して、参照反射鏡80
をk=1に相当する位置(測定開始位置)に移動させ
る。
は、参照反射鏡80がk=1に相当する位置で形成され
る光源10Aによる干渉画像を電気信号に変換する。本
第2実施例の第1の受光素子100Aはエリアセンサで
あるから、(Xi、Yj、Z1)(i=1〜256、j
=1〜511)の座標の画像データを得ることができ
る。
反射鏡80がk=1に相当する位置で形成される光源1
0bによる干渉画像を電気信号に変換する。
で得られた第1の受光素子100Aと第2の受光素子1
00Bとによる画像信号を信号記憶部200に記憶させ
る。
し、k=1000でない場合には、kの値を1加算して
S3に戻る様になっている。即ちS3では、制御演算部
400が参照反射鏡移動手段410を駆動して、参照反
射鏡80をk=2に相当する位置に移動させる。参照反
射鏡80が光軸方向に移動するので、眼底部分における
干渉に寄与する反射部分も眼底の奥行き方向に移動し、
干渉画像も変化する。
受光素子100Bとは、(Xi、Yj、Z2)(i=1
〜256、j=1〜511)の座標の画像データを得る
ことができる。
に相当する位置まで、繰り返し受光し、得られた画像デ
ータを信号記憶部200に記憶させる。
には、S7に進む。この段階で一連の画像データの測定
が完了し、(Lx1y1z1、Lx2y1z1、Lx3y1z1、・・・・
・・・Lx255y1z1、Lx256y1z1)から、(L
x1y512z1000、Lx2y512z1000、Lx3y512 z1000、・・・
・・・・Lx255y512z1000、Lx256y512z1000)までの画
像データを信号記憶部200に記憶させることができ
る。
画像データが、第1データに該当するものであり、第2
の受光素子100Bで得られた画像データが、第2デー
タに該当するものである。
者の指示操作に基づき、制御演算部400が、信号記憶
部200から記憶されている画像信号を読み出す様にな
っている。
00に記憶されている画像データを入力された順序によ
ることなく、適宜の順序で画像信号形成部500に出力
することができる。
の断面図を表示させたいと希望する場合には、(L
x1y1z1、Lx1y1z2、Lx1y1z3、・・・・Lx1y1z255、L
x1y1z256)、(Lx2y1z1、Lx2y1z2、Lx2y1z3、・・・
・・Lx2y1z255、Lx2y1z256)という順序に出力させる
ことができる。
信号記憶部200からのデータに基づき、呼び出された
データの大小を強度として画像信号を形成し、S9で表
示部600に出力する様になっている。この表示画像
は、測定者の指示に応じて、Z方向の断面に限らずY方
向断面、鳥かん図表示も表示部600に表示することが
できる。なお、これらの表示手法には、一般的な3次元
の画像表示技術を利用することができる。
判断し、続行する場合にはS2に戻り、続行を終了する
場合にはS11に進んで、測定を終了する。
つの異なる波長の光源10A、光源10Bを用いて測定
を行うので、網膜付近の分光分布の特性を表示させるこ
とができる。
7に基づいて詳細に説明する。まずS1で表示をスター
トさせると、S2に進み、S2では第1モードを選択す
るか否かを、使用者が操作部300の指示操作により入
力する。
には、S3に進み、信号記憶部200から、第1の受光
素子100Aで得られた第1データと、第2の受光素子
100Bで得られた第2データを読み出す様になってい
る。即ち、眼底の同一の位置でも2個のデータが得られ
ることになる。そこでS4では、波長の短い光束により
得られた第1データを緑成分とし、波長の長い光束によ
り得られた第2データを赤成分とし、S5でカラー表示
する様になっている。
様に、例えば、縦軸を緑成分とし、横軸を赤成分とすれ
ば、2個の波長による反射率を色彩により見分けること
ができるので、測定対象眼内の断面画像の特定の部分を
簡便に峻別することができる。従って、網膜付近の組成
をより細かく観察することができるという特有の効果が
ある。
データによる緑成分は、第1の色信号に相当するもので
あり、波長の長い光束により得られた第2データによる
赤成分は、第2の色信号に相当するものである。
場合には、S6に進み、第1のデータを読み出す。
べて網膜の奥まで到達することに鑑み、網膜から所定の
深さまでは波長の短い光源で得られた第1データを使用
し、所定の深さ以上に対しては、波長の長い光源で得ら
れた第2データを使用することが望ましい。
当するZを定め、網膜からZに相当する深さになるかを
判断し、Zの深さまではS6に戻って第1データを使用
し、Zの深さ以上では、S8に進んで、第2データを使
用する様になっている。
までの第1データと、Zの深さ以上の第2データを合成
し、表示画像を形成して表示部600に表示する様にな
っている。
と、S10に進み、表示を中止するか否かを判断する。
使用者が操作部300の指示操作により終了を入力する
とS11に進んで、表示を終了させる様になっている。
2に戻る様になっている。
1データは、測定対象眼内の前半部分の断面画像信号に
該当し、Zの深さ以上に相当する深さまでの第2データ
は、測定対象眼内の後半部分の断面画像信号に該当する
ものである。
眼底カメラ3000であり、眼底カメラとコヒーレンス
方式の3次元測定装置が共存できる様になっており、生
体眼の測定位置を同時に計測することができるものであ
る。
学系と、コヒーレンスプローブを形成する干渉計を同じ
光路中に構成されている。
底カメラ3000の基本構成を図9に基づいて説明す
る。第3実施例のコヒーレンスプローブ付き眼底カメラ
3000は、光源10Aと、光源10Bと、光源10C
と、第1のダイクロイックミラー11と、第3のダイク
ロイックミラー12と、第1のレンズ20と、フィルタ
部材35と、穴あきミラー45と、第3のレンズ50
と、第4のレンズ60と、第5のレンズ70と、参照反
射鏡80と、第6のレンズ90と、撮像素子700とか
ら構成されている。
で、可干渉距離の短い光を発生させるためのものであ
る。本第3実施例で採用される光源10Aは、必要な所
望のコヒーレンス長を有するスーパールミネセンス・ダ
イオード(SLD)となっている。
るもので、可干渉距離の短い光を発生させるためのもの
である。本第3実施例で採用される光源10Bは、必要
な所望のコヒーレンス長を有するスーパールミネセンス
・ダイオード(SLD)となっている。
施例と同様に、光源10Aを波長が0.8μm付近のS
LDとし、光源10Bを波長が1.1μm付近のSLD
で構成されている。
あり、撮像管やCCD等で構成された撮像素子700に
おける像の取り込み、又は、フィルムカメラで撮影等に
必要なものであり、単数でもよく、更に特性の異なる複
数の光源から構成してもよい。本第3実施例では、キセ
ノンランプを使用しているが、その他の光源を採用して
もよい。なお光源10Cは、第2光源に該当するもので
ある。
は、第1のレンズ20に対して、幾何光学的に共役の位
置に配置されている。
が、それぞれの発光波長の分布を完全に異ならせていれ
ば、フィルタ部材35で、光路を分離、共通化すること
ができる。
を観察するのみの場合には、光源10Bとして赤色から
近赤外付近の波長の光源を用いることができる。
く、フィルム撮影も行なう場合には、光源10Bとし
て、可視光の波長の光源を用いることができる。この場
合には測定対象眼は散瞳剤によって、散瞳させておく必
要がある。
鏡、或いは図示する様に、光源10Aからの光線のみを
反射して、光源10Bからの光線を透過する波長選択性
をもった光学素子である。
は、光源10Bからの光線のみを反射する様に構成され
てた光学素子である。
図示のものに限るものでなく、反対の配置にすることも
できる。なお、この場合には、第1のダイクロイックミ
ラー11と第3のダイクロイックミラー12の配置も対
応させる必要がある。
35に投影するためのものである。このフィルタ部材3
5は光学素子に該当するものであり、波長選択性を備え
ており、波長選択的に透過或いは反射を行う素子であ
る。
いて詳細に説明する。
10Bの波長領域の光をその全面で透過する様に構成さ
れており、眼底観察用の光源Cの光束の波長について
は、輪帯領域だけ透過する様な波長選択性を備えたもの
である。
源10A及び光源10Bからの光線を被検物体(ここで
は眼)へ向かう測定光路と参照光路とに分割する必要が
ある。測定光路と参照光路との分割を行っているのが、
穴あきミラー45であり、ビームスプリッタに該当する
ものである。
ラ3000を眼底カメラと考えると、輪帯照明と結像系
の光路を同軸上に持ってくるため、穴あきミラー45に
より光路を分離する必要がある。
及び光源10Bの波長に対して半透鏡の役割を果たして
おり、眼底カメラ用の光源10Cの波長に対しては、中
央部が100%透過であり、外周部が反射鏡になってい
る。
底に照射され、眼底付近で散乱された散乱光は、穴あき
ミラー45の中央部を通過して撮像素子700で受光さ
れる様に構成されている。
45の大きさに依存して決定される。
は、第1実施例及び第2実施例と同様であるから説明を
省略する。
基づいて説明する。
眼底カメラ3000の電気的構成は、撮像素子700
と、切替部800と、信号記憶部200と、操作部30
0と、制御演算部400と、画像信号形成部500と、
表示部600とから構成されている。なお、撮像素子7
00と信号記憶部200と画像信号形成部500とが、
被測定部分の平面画像を形成するための映像形成部に該
当するものである。
光された干渉縞等の画像信号を記憶するためのものであ
る。
0全体の制御処理を司るものであり、特に、光源10A
と光源10Bと光源10Cと参照反射鏡80の制御を行
っている。
動手段410と、第1のSLD駆動手段430Aと、第
2のSLD駆動手段430Bと、キセノンランプ駆動手
段430Cが接続されている。
0Aを駆動して波長が0.8μm付近の光を射出させ、
第2のSLD駆動手段430Bは、光源10Bを駆動し
て波長が1.1μm付近の光を射出する様になってい
る。そしてキセノンランプ駆動手段430Cが、光源1
0Cを駆動して可視光を射出させる様になっている。
による干渉縞等の画像信号を受像すると共に、光源10
Cで照明された眼底観察画像を受像することができる。
このため、切替部800により光源等を切り替えると共
に、眼底観察機能とコヒーレンスプローブ方式の3次元
測定機能とを切り替える様になっている。
第1実施例又は第2実施例と同様であるから説明を省略
する。
眼球レンズ(角膜)2100に入射する光線は、眼20
00の瞳の位置で集光する光束を入射させるマックスウ
ェル視の関係となっていなければならない。
をアライメントする方法は、画面のフレアーの有無で判
断したり、眼底と共役な位置に(フィルタ部材35)光
源像を形成し、この眼底画像中での光源像位置からアラ
イメントを判断する等、一般的な眼底カメラで行われて
いるアライメント方法を利用することができる。
察位置の選択方法は、眼底観察画像に何らかの共存が取
られた時、眼底カメラをモニターにして作業者が所望の
位置を探し出すことができる。
微妙な相対位置合わせが必要となる。特に、被検眼と眼
底カメラの間の作動距離であるワーキングディスタンス
の調整は重要である。
ングディスタンスの状態を知るための視標光源を設け、
この指標光源からの光束を被検眼の角膜面で反射させ、
結像される指標の位置が、被検眼の眼底像が結像される
像面と一致させる様に構成することにより、容易にワー
キングディスタンスの調整を行うことができる。
いて説明する。
で、使用者が操作部300を操作すると、制御演算部4
00が起動して、コヒーレンスプローブ付き眼底カメラ
3000による眼底の撮影が開始される。
始の準備がなされる。次にS3では、制御演算部400
がキセノンランプ駆動手段430Cを駆動し、光源10
Cを発光させる。そしてS4では、撮像素子700で眼
底の観察画像を画像信号に変換する。
信号記憶部200に記憶させ、表示部600に表示す
る。
否かを判断する。使用者が操作部300から観察を終了
し、断面測定を行う旨の指示を入力すると、S7に進
む。
ンプ駆動手段430Cの駆動を停止し、光源10Cを消
灯させる。更に制御演算部400が、第1のSLD駆動
手段430Aを駆動して光源10Aから波長が0.8μ
m付近の光を射出させる。
射鏡移動手段410を駆動して、参照反射鏡80をk=
1に相当する位置(測定開始位置)に移動させる。
照反射鏡80がk=1に相当する位置で形成される光源
10Aによる干渉画像を電気信号に変換する。更にS1
0では制御演算部400が、S9で得られた撮像素子7
00による画像信号を信号記憶部200に記憶させる。
断し、kの値を1加算してS8に戻る様になっている。
即ちS8では、制御演算部400が参照反射鏡移動手段
410を駆動して、参照反射鏡80をk=2に相当する
位置に移動させる。
部分に相当する深さに対応する値である。
位置まで、繰り返し受光し、得られた画像データを信号
記憶部200に記憶させる。
は、S12に進む。S12では、制御演算部400が、
第1のSLD駆動手段430Aの駆動を停止させて光源
10Aの発光を停止させ、第2のSLD駆動手段430
Bの駆動して光源10Bから波長が1.1μm付近の光
を射出させる。
反射鏡移動手段410を駆動して、参照反射鏡80をk
=Z+1に相当する位置に移動させる。
参照反射鏡80がk=Z+1に相当する位置で形成され
る光源10Bによる干渉画像を電気信号に変換する。
4で得られた撮像素子700による画像信号を信号記憶
部200に記憶させる。
かを判断し、1000以下の場合にはkの値を1加算し
てS12に戻る様になっている。即ちS12では、制御
演算部400が参照反射鏡移動手段410を駆動して、
参照反射鏡80をk=Z+2に相当する位置に移動させ
る。
で、繰り返し受光し、得られた画像データを信号記憶部
200に記憶させる。
号記憶部200から記憶されている画像信号を読み出
し、S18で画像信号形成部500が眼底の断面画像等
を形成し、S19で表示部600に表示する様になって
いる。
判断し、続行する場合にはS2に戻り、続行を終了する
場合にはS21に進んで、測定を終了する。
する。例えば下記のフィルタが使用されるが、これに限
定されるものではない。
(λ0/8)L )m /n0
1.5 n0:空気 ・・・・n=1.0 L:低屈折率層…SiO2(n=1.46) H:高屈折率層…TiO2(n=2.30) λ0:中心波長を1000nmとした膜と1300nm
とした膜の合成で構成する。m :繰り返しの回数は、4〜10で必要に応じて決定す
る。
ー)
5 n0:空気 ・・・n=1.0 L:低屈折率層…SiO2(n=1.46) H:高屈折率層…TiO2(n=2.30) λ0:中心波長を1000nmm :繰り返しの回数は、2
付き眼底カメラ3000は、コヒーレンスプローブと眼
底カメラの同時測定は不可能であった。本第4実施例の
コヒーレンスプローブ付き眼底カメラ3000は、光源
の切り替えを必要としないものである。
底カメラ3000の基本構成を図13に基づいて説明す
る。第3実施例のコヒーレンスプローブ付き眼底カメラ
3000は、光源10Aと、光源10Cと、第1のダイ
クロイックミラー11と、第1のレンズ20と、フィル
タ部材35と、穴あきミラー45と、第3のレンズ50
と、第4のレンズ60と、第5のレンズ70と、参照反
射鏡80と、第6のレンズ90と、第1の撮像素子70
0Aと、第2の撮像素子700Bと、第4のダイクロイ
ックミラー710とから構成されている。
て、干渉用光源が光源10Aのみとなっており、撮像素
子が、第1の撮像素子700Aと第2の撮像素子700
Bとなっている。
0により、光源10Aによる干渉縞等の画像は第1の撮
像素子700Aに結像され、光源10Cによる観察像は
第2の撮像素子700Bに結像される様に構成されてい
る。
より、波長選択的にコヒーレントプローブの光線と眼底
カメラの光線を分離して観測することができる。
することも可能である。
ヒーレンスプローブと眼底カメラの同時測定を行うこと
ができるという効果がある。
電気的構成、作用等は、第1実施例〜第3実施例と同様
であるから説明を省略する。
ヒーレンスプローブ付き眼底カメラ3000である。
底カメラ3000の基本構成を図14に基づいて説明す
る。第3実施例のコヒーレンスプローブ付き眼底カメラ
3000は、光源10Aと、光源10Cと、第1のレン
ズ20と、リングスリット36と、穴あきミラー45
と、参照反射鏡80と、第6のレンズ90と、第7のレ
ンズ95と、第8のレンズ96と、第9のレンズ97
と、光学素子98と、第1の撮像素子700Aと、第2
の撮像素子700Bと、第4のダイクロイックミラー7
10とから構成されている。
ブ用のコリメートレンズであり、第7のレンズ95は、
光源10Cの像をリングスリット上に作るためのレンズ
である。
リット36の位置にするためのレンズである。第9のレ
ンズ97は、第8のレンズ96と第9のレンズ97のそ
れぞれの焦点距離の和だけ、第8のレンズ96から離れ
た位置に置かれたレンズである。
半透鏡になり、光源10Cの波長では100%透過する
素子である。
素子700Aと第2の撮像素子700Bとが配置されて
おり、波長によって反射透過特性の違う第4のダイクロ
イックミラー710により、光源10Aによる干渉縞等
の画像を第1の撮像素子700Aに結像させ、光源10
Cによる観察像を第2の撮像素子700Bに結像させる
様になっている。
ヒーレンスプローブ、眼底カメラそれぞれの像を得るこ
とができる。
電気的構成、作用等は、第1実施例〜第4実施例と同様
であるから説明を省略する。
することも可能である。更に光学素子98等は、光源1
0Aと同じ位置等の幾何光学的に共役位置に配置するこ
とも出来る。
短い光を発生させるための第1光源と、この第1光源か
らの光束を略測定対象眼の瞳位置で集光させると共に、
該測定対象眼内の測定対象部分の所定範囲を照射し、こ
の測定対象部分で反射される測定反射光束を受け取るた
めの測定光学系と、この測定光学系の測定光路から参照
光路を分離するためのビームスプリッターと、この参照
光路の光軸方向に移動可能とされ、参照光束を反射させ
るための反射ミラーを含む参照光学系と、前記測定反射
光束と該参照光学系で反射された参照反射光束とを合成
し干渉させるための干渉光学系と、この干渉光学系で干
渉させられた干渉光束を、前記測定対象部分と略共役な
位置に配置された複数の受光エレメント部により分割し
て受光するための受光部と、前記反射ミラー部が移動し
た際の該受光部の出力信号から、測定対象眼内の断面画
像信号を形成するための画像信号形成部とからなるの
で、高速に測定を行うことができ、眼底等の測定対象部
分の確認が容易な眼科装置を提供することができるとい
う卓越した効果がある。
る。
る。
である。
る。
ある。
Claims (6)
- 【請求項1】 可干渉距離の短い光を発生させるための
第1光源と、この第1光源からの光束を略測定対象眼の
瞳位置で集光させると共に、該測定対象眼内の測定対象
部分の所定範囲を照射し、この測定対象部分で反射され
る測定反射光束を受け取るための測定光学系と、この測
定光学系の測定光路から参照光路を分離するためのビー
ムスプリッターと、この参照光路の光軸方向に移動可能
とされ、参照光束を反射させるための反射ミラーを含む
参照光学系と、前記測定反射光束と該参照光学系で反射
された参照反射光束とを合成し干渉させるための干渉光
学系と、この干渉光学系で干渉させられた干渉光束を、
前記測定対象部分と略共役な位置に配置された複数の受
光エレメント部により分割して受光するための受光部
と、前記反射ミラー部が移動した際の該受光部の出力信
号から、測定対象眼内の断面画像信号を形成するための
画像信号形成部と、を有することを特徴とする眼科装
置。 - 【請求項2】 可干渉距離の短い光を発生するための第
1光源と、可視光を発生するための第2光源と、この第
1光源からの光を測定光路と参照光路とに分離するため
のビームスプリッターと、光軸に対して周辺部分では前
記第2光源の光を通過させ、又、光軸付近では前記第1
光源の光を通過させる光学素子を介して測定対象眼をマ
ックスウエル視の条件で照射し、測定対象部分で反射さ
れる測定反射光束を受け取るための測定光学系と、参照
光路の光軸方向に移動可能とされ、参照光束を反射させ
るための反射ミラーを含む参照光学系と、前記測定光学
系の測定反射光束と該参照光学系の参照反射光束とを合
成し干渉させるための干渉光学系と、この干渉光学系で
干渉させられた干渉光束を、前記測定対象部分と略共役
な位置に配置された複数の受光エレメント部により分割
して受光するための受光部と、前記第2光源の光によっ
て、前記測定光学系の測定反射光束を受けとり、被測定
部分の平面映像を形成するための映像形成部と、前記第
1光源の光によって、前記反射ミラー部が移動した際の
前記受光部の出力信号から、測定対象眼内の断面画像信
号を形成するための画像信号形成部と、を有することを
特徴とする眼科装置。 - 【請求項3】 可干渉距離の短い第1光源は、波長の短
い第1A光源と波長の長い第1B光源とを有し、 画像
信号形成部は、測定対象眼内の断面画像を表示するため
に、前記第1A光源の光束により得られた受光部の出力
信号に基づき、第1の色信号を形成し、前記第1B光源
の光束により得られた受光部の出力信号に基づき、第2
の色信号を形成する様に構成した請求項1又は2記載の
眼科装置。 - 【請求項4】 可干渉距離の短い第1光源は、波長の短
い第1A光源と波長の長い第1B光源とを有し、 画像
信号形成部が、第1A光源の光束により得られた受光部
の出力信号に基づき、測定対象眼内の前半部分の断面画
像信号を形成し、第1B光源の光束により得られた受光
部の出力信号に基づき、測定対象眼内の後半部分の断面
画像信号を形成する様に構成されている請求項1又は2
記載の眼科装置。 - 【請求項5】 受光部は、測定対象部分と略共役な位置
に配置されている請求項1又は2記載の眼科装置。 - 【請求項6】 可干渉距離の短い第1光源は、その可干
渉距離が40μm以下の光を射出する請求項1又は2記
載の眼科装置。
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