JP6812180B2 - 光学装置を使用した光路長変更装置および偏向装置、眼科装置 - Google Patents
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Description
図1には、発明を利用した液体光学装置100が示されている。液体光学装置100は、入射光を反射光または透過光として出射する。液体光学装置100は、分離した有極性液132および無極性液133と、有極性液に電圧を加える駆動電極層123および透明電極129と、駆動電極層123への制御信号を出力し、電圧を加える場所および電圧の一方または両方を制御する制御部101とを有し、前記制御により、前記2種類の液体の界面135の向きが変更され、界面135の向きが変更されることで、界面135における光の反射方向または光の屈性方向が変更され、界面135における光の反射方向または光の屈性方向の変更により、出射する光の方向の制御が行われる。
図4には、反射型の光路長変更装置200が示されている。光路長変更装置200は、液体光学装置100と同様な構造を有する液体光学装置210と220を備えている。液体光学装置210と220は、光の入射方向が逆方向となる向きで配置されている。液体光学装置210,220の左側には、反射ミラー231,232が配置され、液体光学装置210,220の右側には、反射ミラー233,234が配置されている。
(その1)
図5には、液体光学装置100が示されている。液体光学装置100の構造は、図1に関連して説明したものと同じである。図5(A)の場合、光反射性を有する無極性液133が上に凸型の水滴状になるように、基板間(内部空間128)に加える電圧の面内分布を調整する。具体的には、中央で相対的に低電圧、周辺で相対的に高電圧となるように面内電圧分布を調整する。この結果、有極性液132が周辺に集まり、有極性液132に押し込まれる形で無極性液133が中央に集まる。こうして、図5(A)の状態が得られる。この場合、反射面となる界面135は高い位置にあり、上方から入射した光は、図5(A)に示すように反射する。
図6には、光反射性の無極性液の界面の高さを変更することで、光路長の変更を行う例が示されている。この場合、通路で接続された2つの容器の上面と底面には、電極が設けられ、2つの容器における印加電圧を調整することで、第1の容器と第2の容器との間で有極性液と無極性液の配分が変化し、反射面となる界面の位置が変わる。この反射面の位置の変化により、光路長の調整が行われる。光路長の必要精度が出ない場合は、側面にも電極が設けられることもある。また、アクティブマトリクス電極を採用する場合もある。
図8には、透過型の光路長変更装置300が示されている。光路長変更装置300は、液体光学装置100と同様な構造を有する液体光学装置310と320を備えている。液体光学装置310と320は、上下(表裏)をひっくり返した状態で配置されている。ここで、有極性液132および無極性液133が共に光透過性を有する。また、有極性液132と無極性液133の屈折率は異なっている。
図9には、透過型の偏向装置(スキャナ)400の原理が示されている。偏向装置400は、透過する光の光軸の向きを変え、走査光を生成する。偏向装置400は、液体光学装置100と同様な構造を有している。ここで、有極性液132および無極性液133が共に光透過性を有する。また、有極性液132と無極性液133の屈折率は異なっている。
図11には、偏向装置500が示されている。偏向装置500は、液体光学装置100において、有極性液132を光透過性とし、無極性液133を光反射性としたものである。偏向装置500の詳細は、図1の液体光学装置100と同じである。この場合、偏向装置500の有極性液132の側から光が入射する。また、入射光は、偏向装置500に対して垂直でなく、斜めの方向から入射させる。
本発明を利用したOCT装置の例を説明する。図13には、OCT装置600が示されている。OCT装置600は、マイケルソン干渉計を基本としている。OCT装置600は、光源601を備えている。光源601は、時間的に低コヒーレンスである光を出力するレーザー光源が選択される。光源601から出射した光は、光ファイバによりファイバーカプラー602に送られる。ファイバーカプラー602は、光ファイバで伝送される光の分岐および合成を行う光学素子である。ファイバーカプラー602は、光源601からの光を参照光と測定光とに分岐する。参照光と測定光の光量比は、例えば、80:20とされている。
機械的な機構を用いずに光路または光路長の変更が可能となる。また、光の偏向制御では、回転ミラーのような回転軸が存在しないので、簡素な構造で2次元スキャナを実現できる。OCT装置のような眼科装置に適用した場合、精密な可動機構部分を減らすことができ、振動への耐性や可動部の経時変化に対する耐性の点で有利となる。
Claims (9)
- 一対の光学装置と、複数対の反射鏡とを備えた光路長変更装置であって、
前記光学装置は、入射光を反射光として出射するものであって、
一方が光透過性で他方が光反射性である分離した有極性液および無極性液の2種類の液体と、
前記有極性液に電圧を加える電極と、
前記電圧を加える場所および前記電圧の一方または両方を制御する制御部と
を有し、
前記制御により、前記2種類の液体の界面の向きが変更され、
前記2種類の液体の前記界面の向きが変更されることで、前記界面における光の反射方向が変更され、
前記界面における前記光の反射方向の変更により、出射する光の光軸の方向の制御が行われるものであり、
前記光路長変更装置において、
入射光を前記一対の光学装置の一方により反射させ、前記複数対の反射鏡のうち一対の反射鏡によりそれぞれ反射させ、前記一対の光学装置の他方により反射させて出射光とする一の光路と、
入射光を前記一対の光学装置の一方により反射させ、前記複数対の反射鏡のうち他の一対の反射鏡によりそれぞれ反射させ、前記一対の光学装置の他方により反射させて出射光とする他の光路とを、前記制御によって選択することを特徴とする光路長変更装置。 - 一対の光学装置と、
複数対の反射鏡とを備えた光路長変更装置であって、
前記光学装置は、入射光を透過光として出射するものであって、
共に光透過性を有し、且つ、屈折率が異なる分離した有極性液および無極性液の2種類の液体と、
前記有極性液に電圧を加える電極と、
前記電圧を加える場所および前記電圧の一方または両方を制御する制御部と
を有し、
前記制御により、前記2種類の液体の界面の向きが変更され、
前記2種類の液体の前記界面の向きが変更されることで、前記界面における光の屈折方向が変更され、
前記界面における前記光の屈折方向の変更により、出射する光の光軸の方向の制御が行われるものであり、
前記光路長変更装置において、
入射光を前記一対の光学装置により透過させて出射光とする一の光路と、
入射光を前記一対の光学装置の一方により屈折および透過させ、前記複数対の反射鏡によりそれぞれ反射させ、前記一対の光学装置の他方により屈折および透過させて出射光とする他の光路とを、前記制御によって選択することを特徴とする光路長変更装置。 - 入射光を反射光または透過光として出射する光学装置を備えた光路長変更装置であって、
前記光学装置は、
一方が光透過性で他方が光反射性であるか、または、共に光透過性を有し、且つ、屈折率が異なる分離した有極性液および無極性液の2種類の液体と、
前記有極性液に電圧を加える電極と、
前記電圧を加える場所および前記電圧の一方または両方を制御する制御部と
を有し、
前記制御により、前記2種類の液体の光軸上の界面の位置が変更され、
前記2種類の液体の前記界面の位置が変更されることで前記2種類の液体が光軸上に占めるそれぞれの長さが変更され、
前記反射光または前記透過光の光路長が変更されることを特徴とする光路長変更装置。 - 前記光学装置は、通路で互いに接続された第1の容器と第2の容器で構成され、
前記有極性液に電圧を加える電極は、前記第1の容器と前記第2の容器のそれぞれに設けられ、
前記2つの容器における印加電圧を調整することで前記第1の容器と前記第2の容器との間で前記有極性液と無極性液の配分を変化させて光路長の変更を行うことを特徴とする請求項3に記載の光路長変更装置。 - 入射光を反射光または透過光として出射する光学装置を備えた偏向装置であって、
前記光学装置は、
一方が光透過性で他方が光反射性であるか、または、共に光透過性を有し、且つ、屈折率が異なる分離した有極性液および無極性液の2種類の液体と、
前記有極性液に電圧を加える電極と、
前記電圧を加える場所および前記電圧の一方または両方を制御する制御部と
を有し、
前記制御により、前記2種類の液体の界面の向きが変更され、
前記2種類の液体の前記界面の向きが変更されることで、前記界面における光の反射方向または光の屈性方向が変更され、
前記界面における前記光の反射方向または前記光の屈性方向の変更により出射する光の光軸の方向の制御が行われ、この制御により出射した光を走査光とすることを特徴とする偏向装置。 - 前記走査光の制御は、X軸方向およびY軸方向に連続的または段階的に行うよう構成されていることを特徴とする請求項5に記載の偏向装置。
- 請求項1〜4の光路長変更装置、請求項5〜6の偏向装置の少なくともいずれか一つを備えたことを特徴とするOCTの機能を有する眼科装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の光路長変更装置を参照光の光路長を変更する手段として用いたことを特徴とする眼科装置。
- 請求項5〜6のいずれかに記載の偏向装置を眼底に照射される走査光を生成する手段として用いたことを特徴とする眼科装置。
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