專利名稱：光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備和光學(xué)斷層圖像攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備和光學(xué)斷層圖像的攝像方法，尤其涉及眼科護(hù)理等所使用的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備和光學(xué)斷層圖像的攝像方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，存在各種使用光學(xué)儀器的眼科儀器。例如，作為用于監(jiān)視眼睛的光學(xué)儀器，使用諸如前眼部攝像儀器、眼底照相機(jī)和共焦激光掃描檢眼鏡(掃描激光檢眼鏡SL0)等的各種儀器。特別地，利用多波長(zhǎng)光的干涉現(xiàn)象來進(jìn)行光學(xué)相干斷層成像(OCT)的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備是能夠以高分辨率獲得樣本的斷層圖像的設(shè)備。由于該原因，作為門診部的視網(wǎng)膜專家用的眼科儀器，光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備逐漸成為不可缺少的設(shè)備。在下文，光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備被稱為OCT設(shè)備。在上述的OCT設(shè)備中，向樣本照射作為低相干光束的測(cè)量光束，并且可以通過使用干涉系統(tǒng)以高感光度來測(cè)量來自樣本的背散射光。另外，OCT設(shè)備能夠通過利用測(cè)量光束掃描樣本來以高分辨率獲得斷層圖像。這使得OCT設(shè)備能夠以高分辨率對(duì)被檢眼的眼底中的視網(wǎng)膜的斷層圖像攝像，因而OCT設(shè)備廣泛用于視網(wǎng)膜的眼科診斷等。近年來，眼科使用的OCT設(shè)備已從傳統(tǒng)的時(shí)域方法變?yōu)榭梢赃M(jìn)行快速攝像的傅立葉域方法。高速攝像防止了由于諸如無意識(shí)眼動(dòng)等的眼移動(dòng)而引起的圖像模糊或丟失。然而，即使利用能夠進(jìn)行高速攝像的傅立葉域方法，也不能完全消除由于眼移動(dòng)而引起的圖像模糊或丟失。因而，期望進(jìn)一步加速。在日本特開2006-195M0中，使用微透鏡陣列和尼普科夫圓盤(Nipkow disk)來實(shí)現(xiàn)具有多個(gè)測(cè)量光束的多光束OCT設(shè)備。該OCT設(shè)備使得能夠高速獲得活體的斷層圖像和熒光斷層圖像。日本專利2，875，181公開了以下的OCT設(shè)備該OCT設(shè)備包括多個(gè)光源、針對(duì)這些多個(gè)光源共同設(shè)置的物體光束成像光學(xué)系統(tǒng)、以及離散配置在與共同設(shè)置的參考光束成像光學(xué)系統(tǒng)和光源的位置相對(duì)應(yīng)的位置處的多個(gè)光傳感器。在該OCT設(shè)備中，在多個(gè)點(diǎn)處同時(shí)獲得數(shù)據(jù)，并且使參考光束偏移以獲得多點(diǎn)數(shù)據(jù)，從而使得能夠高速獲得這些數(shù)據(jù)。此外，OCT設(shè)備使作為低相干光束的測(cè)量光束在視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像，由此獲得斷層圖像。然而，存在以下情況由于諸如難以使被檢眼保持靜止等的被檢眼側(cè)的原因，因而測(cè)量光束難以在不會(huì)由于虹膜而引起漸暈的情況下穿過瞳孔并且在視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像。具體地，在OCT設(shè)備中，如果測(cè)量光束由于虹膜而引起漸暈，則到達(dá)視網(wǎng)膜的預(yù)定位置的測(cè)量光的比率減小，因此從視網(wǎng)膜反射來的光束可能減少。在這種情況下，由于測(cè)量光束的功率因安全原因而存在上限，因此作為最終結(jié)果要獲得的斷層圖像的對(duì)比度變低。特別地，在使測(cè)光光束的光束直徑變大從而實(shí)現(xiàn)在垂直于光軸的方向上具有高分辨率的OCT設(shè)備的情況下，或者在配置具有多個(gè)測(cè)量光束的多光束OCT設(shè)備從而實(shí)現(xiàn)高速 OCT設(shè)備的情況下，這種趨勢(shì)更加明顯。日本特開2002-174769公開了能夠進(jìn)行高分辨率監(jiān)視的用于監(jiān)視生物樣本的內(nèi)部的OCT設(shè)備。在該OCT設(shè)備中，在監(jiān)視樣本時(shí)，使用光束直徑改變光學(xué)系統(tǒng)來在能夠進(jìn)行高分辨率監(jiān)視的模式和能夠進(jìn)行寬范圍監(jiān)視的模式之間切換，由此能夠以高的S/N比進(jìn)行監(jiān)視。如上所述，當(dāng)使用OCT設(shè)備來監(jiān)視眼底時(shí)，存在以下情況由于諸如難以使被檢眼保持靜止等的被檢眼側(cè)的原因，因而測(cè)量光束難以在不照射虹膜的情況下穿過瞳孔并且在視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像。特別地，在配置具有多個(gè)測(cè)量光束的多光束OCT設(shè)備從而高速獲得寬范圍的斷層圖像的情況下，其影響更加明顯。在上述的日本特開2006-195M0中，使用微透鏡陣列和尼普科夫圓盤來實(shí)現(xiàn)多光束OCT設(shè)備，從而能夠進(jìn)行高速攝像。然而，日本特開2006-195240沒有特別考慮在監(jiān)視眼底時(shí)需要的、針對(duì)上述的被檢眼側(cè)的原因即難以使被檢眼保持靜止的措施。在上述的日本專利2，875，181中，實(shí)現(xiàn)了包括多個(gè)光源和多個(gè)光傳感器的OCT設(shè)備以使得能夠進(jìn)行高速攝像。然而，日本專利2，875，181也沒有特別考慮在監(jiān)視眼底時(shí)需要的、針對(duì)上述的被檢眼側(cè)的原因即難以使被檢眼保持靜止的措施。在上述的日本特開2002-174769中，使用光束直徑改變光學(xué)系統(tǒng)來在能夠進(jìn)行高分辨率監(jiān)視的模式和能夠進(jìn)行寬范圍監(jiān)視的模式之間切換，因而能夠進(jìn)行高分辨率監(jiān)視。然而，日本特開2002-174769也沒有特別考慮在監(jiān)視眼底時(shí)需要的、針對(duì)上述的被檢眼側(cè)的原因即難以使被檢眼保持靜止的措施。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的在于提供以下的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備和光學(xué)斷層圖像的攝像方法當(dāng)拍攝被檢體的斷層圖像時(shí)，能夠監(jiān)視由測(cè)量光束組相對(duì)于被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)，使該測(cè)量光束組在該被檢體的預(yù)定位置處形成圖像，并且高速獲得斷層圖像。本發(fā)明提供如下配置的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備。一種光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其被配置為將從光源發(fā)射出的多個(gè)光束或從多個(gè)光源發(fā)射出的多個(gè)光束分割成測(cè)量光束組和參考光束組，并且將所述測(cè)量光束組和所述參考光束組分別引導(dǎo)至被檢體和參考鏡；以及使用被所述被檢體反射或散射的測(cè)量光束組的返回光束組以及被所述參考鏡反射的參考光束組，對(duì)所述被檢體的斷層圖像攝像，所述光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括監(jiān)視裝置，所述監(jiān)視裝置用于獲得所述被檢體的監(jiān)視圖像，
所述監(jiān)視裝置能夠監(jiān)視由所述測(cè)量光束組相對(duì)于所述被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)拍攝被檢體的斷層圖像時(shí)，可以監(jiān)視由測(cè)量光束組相對(duì)于被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)，可以使該測(cè)量光束組在該被檢體的預(yù)定位置處形成圖像，并且可以高速獲得斷層圖像。通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2A、2B、2C和2D是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備獲得斷層圖像的方法的圖。圖3A和;3B是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖4A、4B和4C是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖5A、5B和5C是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖6A和6B是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖7A、7B、7C和7D是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的OCT設(shè)備調(diào)整被檢眼的位置的方法的圖。圖8是用于說明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的對(duì)光學(xué)斷層圖像攝像的方法的各個(gè)處理的流程圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的OCT設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的OCT設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖11是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的OCT設(shè)備的OCT攝像部的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式以下說明本發(fā)明的實(shí)施模式。在本實(shí)施模式中，可以應(yīng)用上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由此例如配置如以下的(1) (20)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備(OCT設(shè)備)。(1)如圖1所示，根據(jù)本實(shí)施模式的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備被配置為將從光源 101發(fā)射出的且分割成多個(gè)光束的分割光束進(jìn)一步分割成測(cè)量光束組106-1 106-3和參考光束組105-1 105-3，其中測(cè)量光束組和參考光束組均包括分割成的多個(gè)光束；將測(cè)量光束組和參考光束組分別引導(dǎo)至被檢體107和參考鏡114 ；并且使用從由被檢體反射或散射的測(cè)量光束組獲得的返回光束組108-1 108-3以及由參考鏡反射的參考光束組來拍攝被檢體的斷層圖像(參見圖2C)。在這種情況下，光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括監(jiān)視裝置157，監(jiān)視裝置用于獲得被檢體的監(jiān)視圖像，并且監(jiān)視裝置能夠監(jiān)視由測(cè)量光束組相對(duì)于被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)。利用該結(jié)構(gòu)，包括包含多個(gè)測(cè)量光束的測(cè)量光束組的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備100 監(jiān)視利用該測(cè)量光束組照射被檢體的狀態(tài)。如上所述，利用光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括用于獲得監(jiān)視圖像的監(jiān)視裝置的這樣的結(jié)構(gòu)，可以容易地識(shí)別利用測(cè)量光束組照射被檢體的狀態(tài)。結(jié)果，可以容易地使測(cè)量光束組和被檢體之間的位置關(guān)系最優(yōu)化，從而使得能夠高速獲得寬范圍的斷層圖像。(2)利用光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括用于基于監(jiān)視裝置所獲得的監(jiān)視圖像來識(shí)別測(cè)量光束組的入射位置的位置識(shí)別裝置的這樣的結(jié)構(gòu)，可以容易地識(shí)別測(cè)量光束組和被檢體的相對(duì)位置，從而更容易調(diào)整這些相對(duì)位置。(3)利用監(jiān)視裝置配置在作為被檢體的被檢眼附近、并且能夠監(jiān)視利用測(cè)量光束組照射被檢眼的前眼部的狀態(tài)的這樣的結(jié)構(gòu)，測(cè)量光束組可以以光學(xué)最佳狀態(tài)入射到被檢眼。(4)利用光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括能夠基于監(jiān)視裝置所獲得的監(jiān)視圖像來調(diào)整測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置的調(diào)整裝置(個(gè)人計(jì)算機(jī)12 的這樣的結(jié)構(gòu)，測(cè)量光束組可以以光學(xué)方式適當(dāng)?shù)厝肷涞奖粰z眼。(5)利用調(diào)整裝置能夠?qū)⒗脺y(cè)量光束組照射的前眼部的面積調(diào)整為最小的這樣的結(jié)構(gòu)，測(cè)量光束組可以以光學(xué)方式適當(dāng)?shù)厝肷涞奖粰z眼。(6)利用調(diào)整裝置能夠增加和減少測(cè)量光束組的光束數(shù)量的這樣的結(jié)構(gòu)，可以獲得以下的指標(biāo)該指標(biāo)用于判斷與最佳位置相比較、測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置是否彼此更近。(7)利用測(cè)量光束組的光束數(shù)量增加/減少裝置增加和減少測(cè)量光束組的光束數(shù)量以識(shí)別測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置的這樣的結(jié)構(gòu)，可以獲得用于確定通過使用調(diào)整裝置如何進(jìn)行調(diào)整的指標(biāo)。(8)利用調(diào)整裝置能夠增大和減小測(cè)量光束組的掃描范圍的這樣的結(jié)構(gòu)，可以縮小在調(diào)整測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置時(shí)該測(cè)量光束組的掃描范圍，從而更容易進(jìn)行調(diào)整。(9)利用調(diào)整裝置能夠利用要將被檢眼引導(dǎo)至的固定目標(biāo)(例如，固視燈)來使視線移動(dòng)的這樣的結(jié)構(gòu)，主要可以提示被檢眼的轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)。結(jié)果，可以使測(cè)量光束組容易地在視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像。(10)利用調(diào)整裝置能夠移動(dòng)用于將被檢者的面部保持于預(yù)定位置的面部固定單元的這樣的結(jié)構(gòu)，使得能夠進(jìn)行被檢眼的平行移動(dòng)。結(jié)果，可以使測(cè)量光束容易地在視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像。(11)利用調(diào)整裝置能夠調(diào)整用于將測(cè)量光束組引導(dǎo)至被檢體的測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)的這樣的結(jié)構(gòu)，可以對(duì)測(cè)量光束組進(jìn)行調(diào)整從而適當(dāng)?shù)厝肷涞奖粰z體。(12)利用光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括用于將監(jiān)視圖像和斷層圖像彼此相關(guān)聯(lián)地記錄的記錄裝置的這樣的結(jié)構(gòu)，可以識(shí)別測(cè)量光束組入射到被檢體的狀態(tài)，由此使得可以論述所獲得的斷層圖像的可靠性。(13)利用監(jiān)視裝置包括照相機(jī)157的結(jié)構(gòu)，可以容易地監(jiān)視測(cè)量光束組入射到前眼部的狀態(tài)。(14)利用監(jiān)視裝置包括區(qū)域傳感器(參見圖10的501)的結(jié)構(gòu)，可以容易地監(jiān)視測(cè)量光束組入射到前眼部的狀態(tài)。(15)利用監(jiān)視裝置包括共焦顯微鏡的結(jié)構(gòu)，可以容易地監(jiān)視測(cè)量光束入射到前眼部的狀態(tài)。(16)利用光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括形成以下的光路至少之一的光纖的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性優(yōu)良的緊湊型光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備用于將從光源獲得的多個(gè)光束或從多個(gè)光源發(fā)射出的多個(gè)光束引導(dǎo)至該多個(gè)光束被分割成測(cè)量光束組和參考光束組的位置的光路；用于將測(cè)量光束組引導(dǎo)至被檢體的光路；用于將返回光束組引導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換電路的光路；和用于將參考光束組引導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換電路的光路。(17)利用用于對(duì)被檢眼的眼底的斷層圖像攝像的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括眼底照相機(jī)主體部300、和用于對(duì)被檢眼的眼底的平面圖像攝像的照相機(jī)部500的這樣的結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)具有眼底照相機(jī)和OCT設(shè)備這兩者的功能的設(shè)備。因此，可以實(shí)現(xiàn)空間使用效率高和收益性高的OCT設(shè)備。(18)利用眼底照相機(jī)主體部和用于對(duì)眼底的平面圖像攝像的照相機(jī)部經(jīng)由適配器400能夠彼此連接的這樣的結(jié)構(gòu)，可以通過使用現(xiàn)有的眼底照相機(jī)來實(shí)現(xiàn)OCT設(shè)備的功能。(19)在根據(jù)以上的項(xiàng)⑴ (18)中任一項(xiàng)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備中，采用對(duì)被檢體的斷層圖像攝像的光學(xué)斷層圖像的攝像方法，攝像方法包括以下步驟第一調(diào)整步驟，用于使用掃描范圍增加/減少裝置來將掃描范圍設(shè)置為小于期望攝像范圍；第二調(diào)整步驟，用于使用監(jiān)視裝置來監(jiān)視利用測(cè)量光束照射前眼部的狀態(tài)；第三調(diào)整步驟，用于使用光束數(shù)量增加/減少裝置來識(shí)別測(cè)量光束和被檢眼的相對(duì)位置；以及第四調(diào)整步驟，用于使用面部固定單元、固視燈和測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)至少之一來調(diào)整測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置。結(jié)果，可以高效地使測(cè)量光束組在被檢眼的視網(wǎng)膜的預(yù)定位置處形成圖像，從而進(jìn)行高效攝像。(20)通過自動(dòng)進(jìn)行上述的第一步驟至第四步驟至少之一，可以高效地調(diào)整測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置。實(shí)施例接著說明本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例在第一實(shí)施例中，說明應(yīng)用了本發(fā)明的OCT設(shè)備。在本實(shí)施例中，特別地，說明用于對(duì)被檢眼的斷層圖像(OCT圖像)攝像的設(shè)備。本實(shí)施例所述的OCT設(shè)備是傅立葉域OCT設(shè)備(傅立葉域OCT)，并且還是具有快速攝像用的三個(gè)測(cè)量光束并且能夠同時(shí)獲得三個(gè)斷層圖像的多光束OCT設(shè)備。在本實(shí)施例中，說明OCT設(shè)備具有三個(gè)測(cè)量光束的情況，但測(cè)量光束的數(shù)量可以根據(jù)預(yù)定的攝像速度而增加。首先，說明根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的整體示意結(jié)構(gòu)。
圖1是示出根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的整體示意結(jié)構(gòu)的圖。在圖1中，由100表示OCT設(shè)備；由101表示光源；由104表示發(fā)射光束；由105_1、 105-2和105-3表示參考光束；由106-1、106-2和106-3表示測(cè)量光束；由142-1、142-2和 143-3表示多路復(fù)用后的光束；由107表示被檢眼；由108-1、108-2和108-3表示返回光束； 由110表示單模光纖；由120-1、120-2、120-3、135-1、135-2、135-3和135-4表示透鏡；并且由114表示鏡。由115表示色散補(bǔ)償玻璃；由117-1和117-2表示電動(dòng)臺(tái)；由119表示XY 掃描器；并且由125表示個(gè)人計(jì)算機(jī)。由1 表示角膜；由127表示視網(wǎng)膜；由131-1、131-2、131-3和156表示光學(xué)耦合器；由139表示線照相機(jī)；由140表示取幀器；由141表示透過光柵；由153-1、153-2、153-3 和153-4表示偏光控制器；由155-1、155-2和155-3表示光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置；并且由157表示監(jiān)視照相機(jī)。如圖1所示，本實(shí)施例的OCT設(shè)備100整體形成Michelson干涉系統(tǒng)。在圖1中，作為從光源101發(fā)射出的光束的發(fā)射光束104由光學(xué)耦合器156分割成三個(gè)發(fā)射光束104-1、104-2和104-3。在本實(shí)施例中，將從一個(gè)光源發(fā)射出的光束分割成多個(gè)光束以獲得多個(gè)發(fā)射光束。然而，可以準(zhǔn)備多個(gè)光源以獲得多個(gè)發(fā)射光束。此外，發(fā)射光束104-1、104_2和104_3穿過偏光控制器153_1，并且由光學(xué)耦合器 131-1、131-2和131-3按50 50的強(qiáng)度比分別分割成參考光束105-1、105-2和105-3以及測(cè)量光束106-1、106-2和106-3。測(cè)量光束106-1、106-2和106_3作為由要監(jiān)視的被檢眼107的視網(wǎng)膜127已反射或散射的返回光束108-1、108-2和108-3而返回。然后，光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3 將返回光束108-1、108-2和108-3與參考光束105-1、105-2和105-3多路復(fù)用。在將參考光束105-1、105-2和105-3與返回光束108-1、108-2和108-3彼此多路復(fù)用之后，由此產(chǎn)生的光束經(jīng)由透過光柵141根據(jù)波長(zhǎng)而分散，并被輸入到線照相機(jī)139。 線照相機(jī)139針對(duì)各位置(波長(zhǎng))將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓，并且通過使用電壓信號(hào)來生成被檢眼107的斷層圖像。接著說明光源101及其相關(guān)事項(xiàng)。光源101是作為典型的低相干光源的超發(fā)光二極管(SLD)。光源101的波長(zhǎng)為830nm并且?guī)挒?0nm。這里，由于帶寬影響所獲得的斷層圖像在光軸方向上的分辨率，因此帶寬是重要參數(shù)。另外，盡管在本實(shí)施例中使用SLD型光源，但還可以使用放大自發(fā)發(fā)射(ASE)型等，只要該光源發(fā)射低相干光束即可。另外，關(guān)于光的波長(zhǎng)，由于該光用來測(cè)量眼睛，因此近紅外光適合。此外，由于波長(zhǎng)影響所獲得的斷層圖像在橫向方向上的分辨率，因此期望波長(zhǎng)盡可能短。這里，波長(zhǎng)為830nm。根據(jù)要監(jiān)視的測(cè)量部位，可以選擇其它波長(zhǎng)。接著說明參考光束105-1、105-2和105-3的光路。由光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3分割后的參考光束105-1、105-2和105-3穿過偏光控制器153-2以及光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置155-1、155-2和155-3。然后，由此產(chǎn)生的光束由透鏡135-1轉(zhuǎn)換成光束直徑為Imm的平行光束，然后被發(fā)射。接著，參考光束105-1、105-2和105_3穿過色散補(bǔ)償玻璃115，并且由透鏡135_2會(huì)聚到鏡114上。接著，參考光束105-1、105-2和105_3在鏡114處改變方向，并且被再次引向光學(xué)耦合器 131-1,131-2 和 131-3。接著，參考光束105-1、105-2和105-3穿過光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3并被引導(dǎo)至線照相機(jī)139。這里，色散補(bǔ)償玻璃115針對(duì)參考光束105-1、105-2和105_3，分別對(duì)當(dāng)測(cè)量光束 106-1,106-2和106-3入射到被檢眼107并被被檢眼107反射時(shí)發(fā)生的色散進(jìn)行補(bǔ)償。這里，假定將作為日本人的眼球的平均直徑的代表值設(shè)置為23mm。此外，電動(dòng)臺(tái)117-1能夠在由該圖中的箭頭所表示的方向上移動(dòng)，從而使得能夠調(diào)整和控制參考光束105-1、105-2和105-3的光路長(zhǎng)度。另外，個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以高速控制電動(dòng)臺(tái)117-1。此外，光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置155-1、155_2和155_3是為了對(duì)各個(gè)光纖長(zhǎng)度進(jìn)行細(xì)微調(diào)整的目的而安裝的，并且能夠根據(jù)測(cè)量光束106-1、106-2和106-3的各個(gè)測(cè)量位置來調(diào)整參考光束105-1、105-2和105-3的光路長(zhǎng)度。個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以控制光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置 155-1、155-2 和 155-3。接著說明測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的光路。由光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3分割后的測(cè)量光束106_1、106_2和106-3穿過偏光控制器153-4，并且經(jīng)由透鏡120-3作為光束直徑為Imm的平行光束而發(fā)射。將由此產(chǎn)生的光束輸入至XY掃描器119的鏡。這里，為了說明簡(jiǎn)單，將XY掃描器119作為單個(gè)鏡來進(jìn)行說明，但實(shí)際上，X掃描鏡和Y掃描鏡這兩個(gè)鏡彼此接近配置，從而在垂直于光軸的方向上對(duì)視網(wǎng)膜127進(jìn)行光柵掃描。此外，對(duì)透鏡120-1和120-3進(jìn)行調(diào)整，以使得各個(gè)測(cè)量光束106-1、106-2和106-3 的中心與XY掃描器119的鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)準(zhǔn)。構(gòu)成用于利用測(cè)量光束106-1、106_2和106_3掃描視網(wǎng)膜127的光學(xué)系統(tǒng)的透鏡120-1和120-2具有以下作用在將角膜1 的附近設(shè)置為支點(diǎn)的情況下，利用測(cè)量光束 106-1、106-2 和 106-3 掃描視網(wǎng)膜 127。這里，透鏡120-1和120-2的焦距均為50謹(jǐn)。此外，電動(dòng)臺(tái)117-2能夠在由箭頭所表示的方向上移動(dòng)，從而使得能夠調(diào)整和控制安裝到電動(dòng)臺(tái)117-2的透鏡120-2的位置。通過調(diào)整透鏡120-2的位置，可以使測(cè)量光束106-1、106-2和106-3會(huì)聚到被檢眼107的視網(wǎng)膜127的預(yù)定層，以進(jìn)行監(jiān)視。此外，還可以處理具有屈光不正的被檢眼107的情況。當(dāng)測(cè)量光束106-1、106-2 和106-3入射到被檢眼107時(shí)，測(cè)量光束106-1、106-2和106-3由視網(wǎng)膜127反射或散射而成為返回光束108-1、108-2和108-3。然后，返回光束108-1、108-2和108-3穿過光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3而被引導(dǎo)至線照相機(jī)139。這里，個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以高速控制電動(dòng)臺(tái)117-2。接著說明根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。光學(xué)耦合器131-1、131_2和131-3分別使作為由視網(wǎng)膜127反射或散射的光束的返回光束108-1、108-2和108-3與參考光束105-1、105-2和105-3彼此多路復(fù)用。然后，多路復(fù)用后的光束142-1、142-2和142-3經(jīng)由透過光柵141根據(jù)波長(zhǎng)而分散，并且由透鏡135-3會(huì)聚。然后，線照相機(jī)139針對(duì)各位置(波長(zhǎng))將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓。具體地，與測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的數(shù)量相關(guān)聯(lián)地，線照相機(jī)139監(jiān)視沿著三個(gè)波長(zhǎng)軸的光譜區(qū)域的干涉圖案。取幀器140將由此獲得的電壓信號(hào)組轉(zhuǎn)化成數(shù)字值。之后，個(gè)人計(jì)算機(jī)125進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以形成斷層圖像。這里，線照相機(jī)139具有4，096個(gè)像素，并且使用這些像素中的3，072個(gè)像素來針對(duì)各個(gè)波長(zhǎng)(分割成1，0M個(gè)位置)獲得多路復(fù)用后的光束142-1、142-2和142-3的強(qiáng)度。接著說明通過使用OCT設(shè)備來獲得斷層圖像的方法。這里，參考圖2A、2B、2C和2D來說明獲得視網(wǎng)膜127的斷層圖像(平行于光軸的表面)的方法。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與圖1所示的組件相同或相對(duì)應(yīng)的組件，因而省略了對(duì)這些組件的重復(fù)說明。圖2A示出OCT設(shè)備100監(jiān)視被檢眼107的狀態(tài)。如圖2A所示，測(cè)量光束106-1、106-2和106-3穿過角膜126，入射到視網(wǎng)膜127， 并且在各個(gè)位置處被反射或散射以成為返回光束108-1、108-2和108-3。返回光束108-1、 108-2和108-3在與各個(gè)位置相對(duì)應(yīng)的時(shí)間延遲的情況下到達(dá)線照相機(jī)139。這里，光源101的帶寬寬，并且其空間相干長(zhǎng)度短。因此，如果參考光束光路的光路長(zhǎng)度與測(cè)量光束光路的光路長(zhǎng)度大致相等，則線照相機(jī)139可以檢測(cè)到干涉圖案。如上所述，線照相機(jī)139獲得沿著波長(zhǎng)軸的光譜區(qū)域的干涉圖案。接著，考慮到線照相機(jī)139和透過光柵141的特性，針對(duì)各個(gè)多路復(fù)用后的光束 142-1,142-2和142-3將作為沿著波長(zhǎng)軸的信息的干涉圖案轉(zhuǎn)換成沿著光學(xué)頻率軸的干涉圖案。此外，對(duì)轉(zhuǎn)換成的沿著光學(xué)頻率軸的干涉圖案進(jìn)行逆傅立葉變換，從而獲得與深度方向有關(guān)的信息。此外，為了簡(jiǎn)便，圖2B僅示出測(cè)量光束中的測(cè)量光束106-2。如圖2B所示，如果通過驅(qū)動(dòng)XY掃描器119的X軸來檢測(cè)干涉圖案，則可以針對(duì)X軸的各位置獲得干涉圖案。換言之，可以針對(duì)X軸的各位置獲得與深度方向有關(guān)的信息。結(jié)果，對(duì)于X-Z平面可以獲得返回光束108-2的強(qiáng)度的二維分布。圖2C示出由此獲得的斷層圖像132。本質(zhì)上，如上所述，斷層圖像132由按陣列配置的返回光108的強(qiáng)度構(gòu)成，并且例如顯示為與這些強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的灰度圖像。在圖2C中，僅強(qiáng)調(diào)和顯示所獲得的斷層圖像的邊界。此外，如圖2D所示，通過控制XY掃描器119以利用測(cè)量光束106_1、106-2和106_3 對(duì)視網(wǎng)膜127進(jìn)行光柵掃描，可以同時(shí)連續(xù)獲得三個(gè)斷層圖像。這里，在將XY掃描器119 的主掃描方向設(shè)置為X軸方向并且將其副掃描方向設(shè)置為Y軸方向的情況下進(jìn)行掃描。結(jié)果，可以獲得多個(gè)Y-Z平面的斷層圖像。注意，盡管這里說明了測(cè)量光束106-1、106-2和 106-3在彼此沒有重疊的情況下進(jìn)行掃描的情況，但為了登記斷層圖像的目的，還可以進(jìn)行重疊掃描。接著，參考圖1來說明作為本發(fā)明的特征的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
在OCT設(shè)備100中，如上所述，測(cè)量光束106-1、106-2和106-3穿過角膜126，然后照射視網(wǎng)膜127。監(jiān)視照相機(jī)157是為了監(jiān)視測(cè)量光束106-1、106-2和106-3穿過角膜 126并且入射到視網(wǎng)膜127的狀態(tài)的目的所安裝的。這里，將監(jiān)視照相機(jī)157安裝在被檢眼107的右前側(cè)。然而，只要監(jiān)視照相機(jī)157 可以監(jiān)視角膜126附近，監(jiān)視照相機(jī)157就可以位于任何位置。此外，通過利用監(jiān)視裝置所獲得的監(jiān)視圖像，可以將被配置成能夠調(diào)整測(cè)量光束組和被檢眼的相對(duì)位置的調(diào)整裝置配置為如下。例如，在監(jiān)視照相機(jī)157和個(gè)人計(jì)算機(jī)125電連接的情況下，個(gè)人計(jì)算機(jī)125取入監(jiān)視照相機(jī)157所獲得的監(jiān)視圖像，對(duì)該監(jiān)視圖像進(jìn)行圖像處理等，并且使用該監(jiān)視圖像來調(diào)整OCT設(shè)備100和被檢眼107的相對(duì)位置。此外，可以將監(jiān)視圖像與OCT圖像相關(guān)聯(lián)地顯示和存儲(chǔ)。這里，考慮到測(cè)量光束 106-1、106-2和106-3的波長(zhǎng)為830nm，對(duì)于監(jiān)視照相機(jī)157，使用近紅外照相機(jī)。此外，可以組合近紅外區(qū)域傳感器和鏡頭來配置該近紅外照相機(jī)。接著，參考圖3A和;3B、圖4A、4B和4C、圖5A、5B和5C以及圖6A和6B來說明使用監(jiān)視照相機(jī)157所獲得的監(jiān)視圖像144。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與圖1、2A、2B、2C和2D所示的組件相同或相對(duì)應(yīng)的組件，因而省略了對(duì)這些組件的重復(fù)說明。圖3A是示意性示出作為監(jiān)視對(duì)象的被檢眼107的截面的示意圖143。這里，由158表示瞳孔；由159表示虹膜；并且由160表示晶狀體。圖示出監(jiān)視圖像144。這里，說明利用測(cè)量光束106-1、106-2和106_3適當(dāng)照射被檢眼107的狀態(tài)。具體地，適當(dāng)照射表示以下的狀態(tài)對(duì)被檢眼107和OCT設(shè)備100的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，以使得測(cè)量光束106-1、106-2和106-3在不會(huì)由于虹膜159而引起漸暈的情況下穿過瞳孔158，并且這些測(cè)量光束在晶狀體160的表面附近相交。由于在測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的光路中瞳孔158是最窄部位，因此通過如上所述根據(jù)瞳孔158的大小調(diào)整照射位置，可以使較寬的測(cè)量光束106-1、106-2和106-3 輸入到被檢眼107上，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)OCT設(shè)備100的更高分辨率而言有利。圖:3B示出用于監(jiān)視測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的狀態(tài)的監(jiān)視圖像144，其中， 將測(cè)量圖像144的焦點(diǎn)調(diào)整至晶狀體160的表面附近。這里，由于測(cè)量光束106-1、106-2和106_3穿過大致相同的位置，因此明顯將測(cè)量光束106-1、106-2和106-3識(shí)別為一個(gè)圓。這里，晶狀體160的表面和透鏡120-2之間的距離為50mm，這與透鏡120-2的焦距相等，因而XY掃描器119的鏡面和晶狀體160的表面存在光學(xué)共軛關(guān)系。接著說明被檢眼107和OCT設(shè)備100的相對(duì)位置不適當(dāng)?shù)那闆r。圖4A和4B是示出與圖3A所示的最佳位置相比較、被檢眼107和OCT設(shè)備100的相對(duì)位置彼此更近的情況。在這種情況下，如從圖4A可以看出，還如圖4B所示，監(jiān)視到測(cè)量光束106-1、106-2 和106-3明顯位于更寬的區(qū)域內(nèi)。這里，如果測(cè)量光束106-1被遮蔽，則獲得如圖4C所示的監(jiān)視圖像144，其中與遮蔽前的情況相比較，在+X方向上監(jiān)視測(cè)量光束106-2和106-3。因而，應(yīng)當(dāng)理解，與最佳位置相比較，被檢眼107和OCT設(shè)備100的相對(duì)位置彼此更近。此外，如圖5A所示，在與圖3A所示的最佳位置相比較、被檢眼107和OCT設(shè)備100 的相對(duì)位置彼此遠(yuǎn)離的情況下，獲得如圖5B所示的監(jiān)視圖像144。同樣，如果測(cè)量光束106-1被遮蔽，則獲得如圖5C所示的監(jiān)視圖像144，其中在-X 方向上監(jiān)視測(cè)量光束106-2和106-3。因而，應(yīng)當(dāng)理解，與最佳位置相比較，被檢眼107和 OCT設(shè)備100的相對(duì)位置彼此遠(yuǎn)離。此外，如圖6A所示，在被檢眼107相對(duì)于OCT設(shè)備100在-X方向上偏移的情況下， 獲得如圖6B所示的監(jiān)視圖像144，從而清楚表明了上述情形。如上所述，在被檢眼107和OCT設(shè)備100的相對(duì)位置不適當(dāng)?shù)那闆r下，上述的XY 掃描器119的鏡面和晶狀體160的表面之間的光學(xué)共軛關(guān)系不成立。因此，在以圖4A、5A和6A為代表的狀態(tài)下，與圖3A的狀態(tài)相比較，返回光束 108-1、108-2和108-3的強(qiáng)度變小。結(jié)果，后面所述的用于形成斷層圖像的干涉信號(hào)的S/N 比變低。通常，照射視網(wǎng)膜的測(cè)量光束的能量存在上限。因而，為了獲得適合于診斷的斷層圖像，適當(dāng)將測(cè)量光束106-1、106-2和106-3輸入至瞳孔158很重要。此外，由于諸如難以使被檢者保持靜止等的原因，即使測(cè)量光束106-1、106-2和106-3無意地照射虹膜159，也可以使用監(jiān)視圖像144作為用于評(píng)估所獲得的斷層圖像的可靠性的方式。接著，主要參考圖7A、7B、7C和7D來詳細(xì)說明作為本發(fā)明的特征的、包括調(diào)整被檢眼的位置并對(duì)光學(xué)斷層圖像攝像的光學(xué)斷層圖像的攝像方法。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與圖1、圖2A 2D、圖3A和3B、圖4A 4C、圖5A 5C以及圖6A和6B所示的組件相同或相對(duì)應(yīng)的組件，因而省略了對(duì)這些組件的重復(fù)說明。通常，當(dāng)監(jiān)視眼底的視網(wǎng)膜時(shí)，考慮到安全性，利用測(cè)量光束在該視網(wǎng)膜上進(jìn)行掃描。通過利用測(cè)量光束掃描視網(wǎng)膜來進(jìn)行根據(jù)本實(shí)施例的光學(xué)斷層圖像的攝像方法，并且可以根據(jù)需要調(diào)整掃描范圍。在光學(xué)斷層圖像的攝像方法中，例如，連續(xù)進(jìn)行以下的處理(1) ⑷?？蛇x地，可以根據(jù)需要稍后再次進(jìn)行這些處理。此外，通過使用計(jì)算機(jī)等，可以自動(dòng)進(jìn)行以下處理。圖8是用于說明對(duì)光學(xué)斷層圖像攝像的方法的各個(gè)處理的流程圖。(1)將被檢者的被檢眼107引導(dǎo)至預(yù)定位置，然后通過使用監(jiān)視照相機(jī)157(參見圖1)監(jiān)視晶狀體160的表面部位以獲得監(jiān)視圖像144。這里，期望將測(cè)量光束的掃描范圍設(shè)置為較小的范圍(圖7A)。(2)暫時(shí)遮蔽測(cè)量光束160-1以獲得監(jiān)視圖像144(圖7B)。在監(jiān)視圖像144中， 在+X方向側(cè)上監(jiān)視測(cè)量光束106-2和106-3。因此，假定被檢眼107的位置如圖7C所示。 此外，通過使用個(gè)人計(jì)算機(jī)125，可以對(duì)監(jiān)視圖像144進(jìn)行圖像處理以量化測(cè)量光束106-1、 106-2和106-3的強(qiáng)度。(3)通過使用面部固定單元(未示出)或固視燈(未示出)，在+X方向和+Z方向上引導(dǎo)被檢眼107。通過觀看監(jiān)視圖像144，適當(dāng)進(jìn)行引導(dǎo)和調(diào)整，以使得測(cè)量光束106-1、 106-2和106-3生成看上去最小的圓，并且位于瞳孔158的中心(圖7D)。
(4)將測(cè)量光束的掃描范圍設(shè)置為預(yù)定范圍。通過調(diào)整透鏡120-2的位置，進(jìn)行屈光度校正，以使得斷層圖像更加清晰。第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中，說明應(yīng)用了本發(fā)明的OCT設(shè)備。在本實(shí)施例中，特別地，說明用于對(duì)被檢眼的斷層圖像(OCT圖像)和眼底圖像 (平面圖像)攝像的設(shè)備。在本實(shí)施例中，說明包括經(jīng)由適配器連接至眼底照相機(jī)的OCT攝像部的OCT設(shè)備。本實(shí)施例說明空間使用效率高且收益性高的OCT設(shè)備。與第一實(shí)施例相同，本實(shí)施例所述的OCT設(shè)備是傅立葉域方法的OCT設(shè)備，并且還是具有快速攝像用的三個(gè)測(cè)量光束且能夠同時(shí)獲得三個(gè)斷層圖像的多光束OCT設(shè)備。參考圖9來說明本實(shí)施例的包括適配器的OCT設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)。圖9是OCT設(shè)備的側(cè)視圖。OCT設(shè)備200包括OCT攝像部102、眼底照相機(jī)主體部300、適配器400和照相機(jī)部 500。這里，眼底照相機(jī)主體部300、適配器400和照相機(jī)部500彼此光學(xué)連接。這里，以相對(duì)可移動(dòng)的方式支持眼底照相機(jī)主體部300和適配器400。因此，可以粗略進(jìn)行光學(xué)調(diào)整。另外，適配器400和OCT攝像部102經(jīng)由三個(gè)單模光纖148彼此光學(xué)連接。適配器400和OCT攝像部102分別具有三個(gè)連接器410和三個(gè)連接器154。因此，適配器400和OCT攝像部102彼此可容易地安裝和拆卸。此外，面部固定單元323固定被檢者的下巴和前額，以使得將被檢眼固定以進(jìn)行攝像。此外，使用個(gè)人計(jì)算機(jī)125來創(chuàng)建和顯示斷層圖像。這里，作為照相機(jī)部500，使用通用的數(shù)字單鏡頭反光照相機(jī)。照相機(jī)部500經(jīng)由通用的照相機(jī)底座連接至適配器400或眼底照相機(jī)主體部300。接著，參考圖10來說明根據(jù)本實(shí)施例的包括適配器的OCT設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在圖10中，用于測(cè)量被檢眼107的OCT設(shè)備200包括眼底照相機(jī)主體部300、適配器400、照相機(jī)部500和OCT攝像部102。OCT設(shè)備200意圖通過使用OCT攝像部102和照相機(jī)部500獲得被檢眼107的視網(wǎng)膜127的斷層圖像(OCT圖像)和眼底圖像(平面圖像)。首先，說明眼底照相機(jī)主體部300。物鏡302與被檢眼107相對(duì)配置，并且在物鏡302的光軸上，穿孔鏡303將光路分割成光路351和光路352。光路352形成用于照亮被檢眼107的眼底的照明光學(xué)系統(tǒng)。在眼底照相機(jī)主體部 300的下部，配置用于定位被檢眼107的鹵素?zé)?16、和用于對(duì)被檢眼107的眼底攝像的頻閃管314。眼底照相機(jī)主體部300還包括聚光透鏡313和315以及鏡317。從鹵素?zé)?16和頻閃管314發(fā)射出的照明光經(jīng)由環(huán)形狹縫312而形成為環(huán)狀光束，并且由穿孔鏡303反射從而照亮被檢眼107的眼底。眼底照相機(jī)主體部300還包括透鏡309和311以及光學(xué)濾波器310。光路351形成用于對(duì)被檢眼107的眼底的斷層圖像和眼底圖像攝像的攝像光學(xué)系統(tǒng)。在穿孔鏡303的右側(cè)上配置調(diào)焦透鏡304和成像透鏡305。這里，以在光軸方向上可移動(dòng)的方式支持調(diào)焦透鏡304，并且個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以控制調(diào)焦透鏡304的位置。接著，光路351經(jīng)由快速返回鏡318而引導(dǎo)至固視燈320和監(jiān)視照相機(jī)321。這里，快速返回鏡318被設(shè)計(jì)成反射和透過紅外光的一部分并且反射可見光。由于快速返回鏡318被設(shè)計(jì)成反射和透過紅外光的一部分，因此可以同時(shí)使用固視燈320、監(jiān)視照相機(jī)321和OCT攝像部102。另外，雙色鏡319被設(shè)計(jì)成在朝向固視燈320的方向上引導(dǎo)可見光，并且在朝向監(jiān)視照相機(jī)321的方向上引導(dǎo)紅外光。接著，光路351經(jīng)由鏡306、場(chǎng)透鏡322、鏡307和中繼透鏡308而引導(dǎo)至適配器 400。這里，監(jiān)視照相機(jī)321監(jiān)視角膜126附近，從而使得能夠理解作為本發(fā)明的特征的、測(cè)量光束106-1、106-2和106-3入射到被檢眼107的狀態(tài)。另外，利用固視燈320，可以引導(dǎo)被檢眼127。接著說明光學(xué)系統(tǒng)(適配器和照相機(jī)部)的結(jié)構(gòu)。適配器400的最大功能是經(jīng)由雙色鏡405將光路351分割成用于對(duì)斷層圖像攝像的光路351-1和用于對(duì)眼底圖像攝像的光路351-2。適配器400還包括中繼透鏡406和407、XY掃描器408以及準(zhǔn)直透鏡409。此外，這里，以可移動(dòng)的方式支持中繼透鏡406和407，以使得可以通過細(xì)微位置調(diào)整來在光路351-1和351-2之間調(diào)整光軸。另外，在圖10中，為了說明簡(jiǎn)單，例示出XY掃描器408作為單個(gè)鏡，然而實(shí)際上，X 掃描鏡和Y掃描鏡這兩個(gè)鏡彼此接近配置，從而在垂直于光軸的方向上對(duì)視網(wǎng)膜127進(jìn)行光柵掃描。另外，利用個(gè)人計(jì)算機(jī)125控制XY掃描器408。另外，使光路351-1的光軸與XY掃描器408的兩個(gè)鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)準(zhǔn)。另外，利用用于安裝三個(gè)光纖的三個(gè)連接器410，可以將三個(gè)測(cè)量光束從OCT攝像部102依次輸入至適配器400、眼底照相機(jī)主體部300和被檢眼107。照相機(jī)部500是用于對(duì)眼底圖像攝像的數(shù)字單鏡頭反光照相機(jī)。適配器400和照相機(jī)部500經(jīng)由通用的照相機(jī)底座彼此連接。因而，適配器400和照相機(jī)部500彼此可容易地安裝和拆卸。在區(qū)域傳感器501 的表面上生成眼底圖像。接著說明光學(xué)系統(tǒng)(OCT部)的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，OCT部102具有該光學(xué)系統(tǒng)的一部分包括用于使設(shè)備小型化的光纖的結(jié)構(gòu)。除了測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)包括眼底照相機(jī)主體部300以外，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。利用相同的附圖標(biāo)記來表示與第一實(shí)施例的圖1所示的組件相同或相對(duì)應(yīng)的組件，因而省略了對(duì)這些組件的重復(fù)說明。首先，說明根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備102的光學(xué)系統(tǒng)的整體示意結(jié)構(gòu)。
圖11是示出根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備102的光學(xué)系統(tǒng)的整體示意結(jié)構(gòu)的圖。在圖11中，由102表示OCT攝像部；由101表示光源；由104、104-1、104-2和104-3 表示發(fā)射光束；由105-1、105-2和105-3表示參考光束；由106-1、106-2和106-3表示測(cè)量光束；由142-1、142-2和142-3表示多路復(fù)用后的光束；由110和148表示單模光纖；由 135-1、135-2、135-3和135-4表示透鏡；并且由114表示鏡。由115表示色散補(bǔ)償玻璃；由117-1表示電動(dòng)臺(tái)；并且由125表示個(gè)人計(jì)算機(jī)。由 131-1、131-2、131-3和156表示光學(xué)耦合器；由139表示線照相機(jī)；由140表示取幀器；由 141表示透過光柵；由153-1、153-2、153-3和153-4表示偏光控制器；并且由155-1、155-2 和155-3表示光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置。如圖11所示，本實(shí)施例的OCT設(shè)備100整體構(gòu)成Michelson干涉系統(tǒng)。在圖11中，作為從光源101發(fā)射出的光束的發(fā)射光束104由光學(xué)耦合器156分割成三個(gè)發(fā)射光束104-1、104-2和104-3。此外，發(fā)射光束104-1、104_2和104_3穿過偏光控制器153_1，并且由光學(xué)耦合器 131-1、131-2和131-3按50 50的強(qiáng)度比分別分割成參考光束105-1、105-2和105-3以及測(cè)量光束106-1、106-2和106-3。 返回測(cè)量光束106-1、106-2和106-3作為經(jīng)由連接器154、適配器400和眼底照相機(jī)主體部300被要監(jiān)視的被檢眼107的視網(wǎng)膜127反射或散射了的返回光束108-1、108-2 和108-3(圖10)。然后，光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3將返回光束108_1、108_2和 108-3與參考光束105-1、105-2和105-3多路復(fù)用。在將參考光束105-1、105-2和105_3與返回光束108_1、108_2和108_3彼此多路復(fù)用之后，由此產(chǎn)生的光束經(jīng)由透過光柵141根據(jù)波長(zhǎng)而分散，并被輸入到線照相機(jī)139。 線照相機(jī)139針對(duì)各位置(波長(zhǎng))將光強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓，并且通過使用電壓信號(hào)來生成被檢眼107的斷層圖像。接著說明光源101及其相關(guān)事項(xiàng)。光源101是作為典型的低相干光源的超發(fā)光二極管(SLD)。光源101的波長(zhǎng)為 830nm并且?guī)挒?0nm。這里，由于帶寬影響所獲得的斷層圖像在光軸方向上的分辨率，因此帶寬是重要參數(shù)。另外，盡管在本實(shí)施例中使用SLD型光源，但還可以使用放大自發(fā)發(fā)射(ASE)型等，只要該光源發(fā)射低相干光束即可。另外，關(guān)于光的波長(zhǎng)，由于該光用來測(cè)量眼睛，因此近紅外光適合。此外，由于波長(zhǎng)影響所獲得的斷層圖像在橫向方向上的分辨率，因此期望波長(zhǎng)盡可能短。這里，波長(zhǎng)為 830nm。根據(jù)要監(jiān)視的測(cè)量位置，可以選擇其它波長(zhǎng)。接著說明參考光105-1、105-2和105_3的光路。由光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3分割后的參考光束105-1、105-2和105-3穿過偏光控制器153-2以及光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置155-1、155-2和155-3。然后，由此產(chǎn)生的光束由透鏡135-1轉(zhuǎn)換成光束直徑為Imm的平行光束，然后被發(fā)射。接著，參考光束105-1、105-2和105_3穿過色散補(bǔ)償玻璃115，并且由透鏡135_2 會(huì)聚到鏡114上。
接著，參考光束105-1、105-2和105_3在鏡114處改變方向，并且被再次引向光學(xué)耦合器 131-1,131-2 和 131-3。接著，參考光束105-1、105-2和105-3穿過光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3并被引導(dǎo)至線照相機(jī)139。色散補(bǔ)償玻璃115針對(duì)參考光束105-1、105_2和105_3，分別對(duì)當(dāng)測(cè)量光束 106-1、106-2和106-3往返被檢眼107時(shí)發(fā)生的色散進(jìn)行補(bǔ)償。這里，假定將作為日本人的眼球的平均直徑的代表值設(shè)置為23mm。此外，電動(dòng)臺(tái)117-1能夠在由箭頭所表示的方向上移動(dòng)，從而使得能夠調(diào)整和控制參考光束105-1、105-2和105-3的光路長(zhǎng)度。另外，個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以高速控制電動(dòng)臺(tái)117-1。此外，光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置155-1、155_2和155_3是為了對(duì)各個(gè)光纖長(zhǎng)度進(jìn)行細(xì)微調(diào)整的目的而安裝的，并且能夠根據(jù)測(cè)量光束106-1、106-2和106-3的各個(gè)測(cè)量位置來調(diào)整參考光束105-1、105-2和105-3的光路長(zhǎng)度。個(gè)人計(jì)算機(jī)125可以控制光纖長(zhǎng)度調(diào)整裝置 155-1、155-2 和 155-3。接著說明測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的光路。由光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3分割后的測(cè)量光束106-1、106-2和106-3穿過偏光控制器153-4。然后，經(jīng)由連接器154、單模光纖148、適配器400和眼底照相機(jī)主體部300，測(cè)量光束106-1、106-2和106-3被引導(dǎo)至被檢眼107的視網(wǎng)膜127(參見圖10)。在入射到被檢眼107之后，測(cè)量光束106-1、106-2和106-3由視網(wǎng)膜127反射或散射而成為返回光108-1、108-2和108-3。依次經(jīng)由眼底照相機(jī)主體部300、適配器400、連接器410、單模光纖148和連接器 154，返回光108-1、108-2和108-3被再次引導(dǎo)至光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3。光學(xué)耦合器131-1、131-2和131-3分別將上述的參考光束105-1、105-2和105-3 和上述的返回光束108-1、108-2和108-3彼此多路復(fù)用，然后分成兩半。然后，多路復(fù)用后的光束142-1、142_2和142_3經(jīng)由透過光柵141根據(jù)波長(zhǎng)而分散，并且由透鏡135-3會(huì)聚。然后，線照相機(jī)139針對(duì)各位置(波長(zhǎng))將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓。具體地，在線照相機(jī)139上監(jiān)視沿著波長(zhǎng)軸的光譜區(qū)域的干涉圖案。接著說明根據(jù)本實(shí)施例的OCT設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。OCT攝像部102能夠獲得基于來自Michelson干涉系統(tǒng)的干涉信號(hào)的強(qiáng)度所生成的斷層圖像(OCT圖像)。為了進(jìn)一步說明該測(cè)量系統(tǒng)，光學(xué)耦合器131-1、131_2和131_3分別將由視網(wǎng)膜 127反射或散射了的返回光束108-1、108-2和108-3與參考光束105-1、105-2和105-3多路復(fù)用。然后，多路復(fù)用后的光束142-1、142-2和142-3經(jīng)由透過光柵141根據(jù)波長(zhǎng)而分散，并且由透鏡135-3會(huì)聚。線照相機(jī)139針對(duì)各位置(波長(zhǎng))將光的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓。具體地，與測(cè)量光束106-1、106-2和106_3的數(shù)量相關(guān)聯(lián)地，線照相機(jī)139監(jiān)視沿著三個(gè)波長(zhǎng)軸的光譜區(qū)域的干涉圖案。取幀器140將由此獲得的電壓信號(hào)組轉(zhuǎn)化成數(shù)字值。之后，個(gè)人計(jì)算機(jī)125進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以形成斷層圖像。
這里，線照相機(jī)139具有4，096個(gè)像素，并且使用這些像素中的3，072個(gè)像素以獲得多路復(fù)用后的光束142-1、142-2和142-3的各個(gè)波長(zhǎng)(分割成1，OM個(gè)位置)的強(qiáng)度。接著說明獲得斷層圖像的方法。通過使用OCT設(shè)備來獲得斷層圖像的方法與第一實(shí)施例大致相同，因而省略了對(duì)該方法的說明。OCT設(shè)備200控制XY掃描器408，并且通過利用線照相機(jī)139獲得干涉圖案，可以獲得視網(wǎng)膜127的斷層圖像(圖10)。接著說明測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。除了將監(jiān)視照相機(jī)321安裝在眼底照相機(jī)主體部300內(nèi)部以外，作為本發(fā)明的特征的測(cè)量光束監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例大致相同，因而省略了對(duì)該結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。OCT設(shè)備200使用安裝在眼底照相機(jī)主體部300內(nèi)部的監(jiān)視照相機(jī)321以在角膜 126附近監(jiān)視測(cè)量光束106-1、106-2和106-3，從而使得能夠調(diào)整OCT設(shè)備200和被檢眼 107的相對(duì)位置。此外，可以通過使用固視燈320、面部固定單元323和個(gè)人計(jì)算機(jī)125等來進(jìn)行調(diào)離
iF. ο其它實(shí)施例還可以通過讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)裝置上記錄的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU等的裝置)以及通過以下方法來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中，由系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)通過例如讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)裝置上記錄的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能，來進(jìn)行該方法的步驟。為了該目的，例如，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者從用作存儲(chǔ)裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))向計(jì)算機(jī)提供該程序。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。本申請(qǐng)要求2008年12月沈日提交的日本專利申請(qǐng)2008-331925的優(yōu)先權(quán)，在此通過引用包含其全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其被配置為將從光源發(fā)射出的多個(gè)光束或從多個(gè)光源發(fā)射出的多個(gè)光束分割成測(cè)量光束組和參考光束組，并且將所述測(cè)量光束組和所述參考光束組分別引導(dǎo)至被檢體和參考鏡；以及使用被所述被檢體反射或散射的測(cè)量光束組的返回光束組以及被所述參考鏡反射的參考光束組，拍攝所述被檢體的斷層圖像，所述光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括監(jiān)視裝置，所述監(jiān)視裝置用于獲得所述被檢體的監(jiān)視圖像，所述監(jiān)視裝置能夠監(jiān)視由所述測(cè)量光束組相對(duì)于所述被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，還包括位置識(shí)別裝置， 所述位置識(shí)別裝置用于基于所述監(jiān)視裝置所獲得的監(jiān)視圖像，識(shí)別所述測(cè)量光束組的入射位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，所述監(jiān)視裝置配置在作為所述被檢體的被檢眼附近，并且能夠監(jiān)視利用所述測(cè)量光束組照射所述被檢眼的前眼部的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置能夠基于所述監(jiān)視裝置所獲得的監(jiān)視圖像，調(diào)整所述測(cè)量光束組和所述被檢眼的相對(duì)位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，按以下方式至少之一配置所述調(diào)整裝置將利用所述測(cè)量光束組照射的所述前眼部的面積調(diào)整為最??； 通過增加和減少所述測(cè)量光束組的光束數(shù)量來識(shí)別所述測(cè)量光束組和所述被檢眼的相對(duì)位置；增大和減小所述測(cè)量光束組的掃描范圍； 通過使用要將所述被檢眼引導(dǎo)至的固視目標(biāo)來使視線移動(dòng)；以及移動(dòng)用于將被檢者的面部保持于預(yù)定位置的面部固定單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)整裝置能夠調(diào)整用于將所述測(cè)量光束組引導(dǎo)至所述被檢體的測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，還包括記錄裝置，所述記錄裝置用于將所述監(jiān)視圖像和所述斷層圖像彼此相關(guān)聯(lián)地記錄。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，所述監(jiān)視裝置包括照相機(jī)、區(qū)域傳感器和共焦顯微鏡至少之一。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備，其特征在于，還包括形成以下光路至少之一的光纖用于將從光源發(fā)射出的多個(gè)光束或從多個(gè)光源發(fā)射出的多個(gè)光束引導(dǎo)至該多個(gè)光束被分割成所述測(cè)量光束組和所述參考光束組的位置的光路； 用于將所述測(cè)量光束組引導(dǎo)至所述被檢體的光路； 用于將所述返回光束組引導(dǎo)至光電轉(zhuǎn)換電路的光路；以及用于將所述參考光束組弓I導(dǎo)至所述光電轉(zhuǎn)換電路的光路。
10.一種程序，用于使包括在根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備中的計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備用的攝像處理。
11.一種記錄有根據(jù)權(quán)利要求10所述的程序的記錄介質(zhì)，其中，所述程序能被計(jì)算機(jī)讀取。
全文摘要
提供了以下一種光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備當(dāng)對(duì)被檢體的斷層圖像攝像時(shí)，能夠監(jiān)視由測(cè)量光束組相對(duì)于被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)，使該測(cè)量光束組在該被檢體的預(yù)定位置處形成圖像，并且高速獲得斷層圖像。該光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備的特征在于將從光源發(fā)射出的要分割的多個(gè)光束和從多個(gè)光源發(fā)射出的多個(gè)光束之一分割成測(cè)量光束組和參考光束組，并且該光學(xué)斷層圖像攝像設(shè)備包括用于獲得被檢體的監(jiān)視圖像的監(jiān)視裝置，由此能夠監(jiān)視由測(cè)量光束組相對(duì)于被檢體的入射位置和入射角度所表示的入射狀態(tài)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK102264281SQ20098015297
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者廣瀨太 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社