Устройство для формирования изображения и способ получения изображения глазного дна с помощью оптической когерентной томографии
Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к устройству и способу получения с высокой скоростью томографических данных о глазном дне. Устройство содержит оптический блок, конфигурированный для концентрирования множества измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза, на множестве местоположений облучения на глазном дне, включающий сканирующий блок, блок для сбора томографических данных, блок управления, конфигурированный для управления сканирующим блоком таким образом, чтобы измерительные световые пучки использовались для сканирования во множестве областей сканирования глазного дна и чтобы соседние области сканирования из множества областей сканирования перекрывались друг с другом. Способ формирования изображения заключается в использовании устройства, снабженного также компьютерной системой, конфигурированной для хранения программы, которая побуждает реализовывать способ формирования изображений. Использование изобретения позволяет снизить влияние рассогласования между томографическими изображениями при непроизвольном смещении глаза при восстановлении томографического изображения всей области измерений. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к устройству для формирования изображения и способу получения изображения глазного дна с помощью оптической когерентной томографии. Более конкретно, настоящее изобретение относится к методике получения с высокой скоростью точных томографических данных о глазном дне посредством использования интерференции низкокогерентного света.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Методика получения изображения объекта, подлежащего исследованию с помощью оптической когерентной томографии (далее ОСТ), при использовании низко когерентного света была исследована и разработана как методика измерений с высоким разрешением с помощью медико-биологической аппаратуры. В частности, заболевание сетчатки может быть точно определено при использовании томографического изображения сетчатки. По этой причине эта методика практически применима для фондоскопических устройств и исследуется и развивается далее для реализации с еще большим разрешением.
ОСТ можно приблизительно подразделить на два вида. К одному виду относится ОСТ на основе временных областей (TD-OCT), где для изменения положения берется томографическое изображение при регулировании длины оптического пути опорного пучка. К другому типу относится ОСТ на основе Фурье-областей (FD-OCT), которая может собирать данные в направлении глубины глаза (направлении оптической оси оптической системы) с помощью одного действия.
ОСТ на основе Фурье-областей, в свою очередь, подразделяется на два вида. К одному виду относится ОСТ на основе спектральных областей (SD-OCT), где интерферирующее излучение расщепляется с помощью дифракционной решетки, а расщепленный пучок обнаруживается с помощью линейного датчика. К другому виду относится ОСТ с перестраиваемым источником излучения (SS-OCT), где используется источник света, способный создавать перестраиваемое по длине волны излучение. В настоящее время ОСТ на основе спектральных областей является основной методикой, так как она требует меньше времени для сбора данных в направлении глубины глаза по сравнению с ОСТ на основе временных областей. В случае фондоскопических устройств положение глаза смещается в результате движения, мигания или непроизвольного смещения глаза субъекта в ходе измерений, это вызывает рассогласование изображений. По этой причине существует требование уменьшения времени измерений. Патентная литература 1 (патентная публикация РСТ переведенной японской заявки на патент №2008-508068) описывает ОСТ, в которой множество световых пятен направляется на глаз для получения трехмерной структуры глаза.
ЦИТИРУЕМЫЙ СПИСОК
ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Патентная литература 1: опубликованная и переведенная с японского РСТ заявка на патент 2008-508068.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА
В патентной литературе 1 (опубликованная и переведенная с японского РСТ заявка на патент 2008-508068) упоминается, что множество световых пучков направляется на глаз таким образом, что область измерений каждого светового пучка становится узкой для увеличения скорости измерения, но не описывается получение томографических изображений глазного дна с помощью множества световых пучков.
В ходе получения томографических изображений глазного дна, рассогласование томографических изображений может быть вызвано, например, непроизвольным смещением глаза. В этом случае, если томографические изображения собираются из множества областей измерения с помощью множества световых пучков, томографические изображения могут быть рассогласованы. Это усложняет реконструкцию томографического изображения всей области измерений на основе томографических изображений.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ
Устройство для формирования изображения в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения включает:
оптический блок, конфигурированный для концентрирования множества измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза, на множестве местоположений облучения на глазном дне, и включающий сканирующий блок, конфигурированный для сканирования сконцентрированных измерительных световых пучков по глазному дну;
блок для сбора томографических данных, конфигурированный для сбора томографических данных о глазном дне с использованием измерительных световых пучков,
блок управления, конфигурированный для управления сканирующим блоком таким образом, чтобы измерительные световые пучки, сконцентрированные на указанных местоположениях облучения, использовались для сканирования во множестве областей сканирования глазного дна и таким образом, чтобы соседние области сканирования из множества областей сканирования перекрывались друг с другом.
При этом в устройстве формирования изображения области сканирования перекрываются в дополнительном направлении сканирования, причем части томографических данных из множества частей томографических данных, полученных во множестве областей сканирования, которые являются соседними в основном направлении сканирования, совмещаются на основе томографических данных в области перекрытия.
Устройство формирования изображения согласно первому аспекту изобретения содержит:
первый и второй блоки интерференции, имеющие каналы опорных световых пучков и каналы измерительных световых пучков;
при этом оптический блок выполнен с возможностью концентрирования световых пучков от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков интерференции на первом и втором местоположениях облучения на глазном дне, и
блок для сбора томографических данных, конфигурированный для сбора первых томографических данных и вторых томографических данных в первой и второй областях сканирования при интерференции световых пучков в первом и втором блоках интерференции,
причем третьи томографические данные формируются из первых топографических данных и вторых томографических данных в первой и второй областях сканирования на основе первых томографических данных и вторых томографических данных в области перекрытия, а расстояние на глазном дне между пятнами световых пучков, концентрированных на первой и второй местоположениях облучения, больше или равно сумме диаметров пятен.
При этом в устройстве формирования изображения световые пучки от оптического блока концентрируются на первом и втором местоположениях глазного дна так, чтобы они пересекались на передней части глаза.
Кроме того, устройство формирования изображения согласно первому аспекту изобретения, дополнительно содержит:
светоделительный блок, конфигурированный так, чтобы расщеплять световой пучок на световой пучок, который направляется к первому блоку интерференции и световой пучок, который направляется ко второму блоку интерференции; и
блок формирования изображения, конфигурированный так, чтобы формировать томографическое изображение из третьих томографических данных,
при этом интерферирующие световые пучки в первом и втором блоках интерференции получаются за счет интерференции между обратным пучком от глазного дна, и обратным пучком от каналов опорных световых пучков,
причем блок управления управляет сканирующим блоком таким образом, чтобы формировать корреляцию между местоположениями первой и второй областей сканирования, и
причем третьи топографические данные представляют собой любые из первых томографических данных, вторых томографических данных и данных, полученных путем синтеза первых томографических данных и вторых томографических данных в области перекрытия.
При этом оптический блок устройства формирования изображения включает линзу, и в указанном устройстве первый и второй блоки компенсации дисперсии обеспечиваются в каналах опорных пучков первого и второго блоков интерференции таким образом, чтобы компенсировать дисперсию, вызванную прохождением световых пучков от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков интерференции через линзу, а блок для сбора томографических данных получает изображение на основе интервала местоположений томографических данных изображения глазного дна в областях перекрытия, или блок для сбора томографических данных получает изображение путем комбинирования томографических изображений глазного дна в областях сканирования при использовании томографических изображений в областях перекрытия, или путем совмещения томографических изображений глазного дна в областях сканирования при использовании томографических изображений глазного дна в областях перекрытия.
Кроме того, блок для сбора томографических данных содержит вычислительный блок для вычисления величины интервала местоположений данных томографического изображения глазного дна в областях перекрытия и получает изображение на основе результата вычислений вычислительного блока.
Согласно второму аспекту изобретения предложен способ формирования изображения, который получает изображение глазного дна с помощью оптической когерентной томографии, причем способ формирования изображения содержит:
этап концентрирования света, на котором концентрируются множество измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза, на множестве местоположений облучения глазного дна;
этап сканирования, на котором сканируют сконцентрированные световые пучки на множестве областей сканирования глазного дна таким образом, что соседние области сканирования из множества областей сканирования перекрываются друг с другом; и
этап сбора томографических данных, на котором собирают томографические данные о глазном дне с использованием измерительных световых пучков, в котором области сканирования перекрываются в дополнительном направлении сканирования,
причем части данных об изображении из множества частей томографических данных, полученных во множестве областей сканирования, которые являются соседними в основном направлении сканирования, совмещаются на основе томографических данных в области перекрытия.
Согласно третьему аспекту изобретения предложена компьютерная система, конфигурированная для хранения программы, которая побуждает компьютерную систему реализовывать способ формирования изображений согласно второму аспекту изобретения.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Поскольку множество областей сканирования глаза световыми пучками перекрывается, даже при рассогласовании между томографическими изображениями, например, при непроизвольном смемещении глаза, томографическое изображение всей области измерений может быть восстановлено из томографических изображений.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1А представляет собой схематичный структурный вид устройства для сбора данных оптической когерентной томографии в соответствии с одним вариантом реализации изобретения.
Фиг.1В представляет собой схематичный структурный вид устройства для сбора данных оптической когерентной томографии в соответствии с другим вариантом реализации изобретения.
Фиг.2 представляет собой схематичный структурный вид, показывающий первый вариант реализации изобретения.
Фиг.3А представляет собой схематичный структурный вид измерительного плеча в первом варианте реализации изобретения.
Фиг.3В представляет собой схематичный структурный вид измерительного плеча в первом варианте реализации изобретения.
Фиг.3С представляет собой схематичный структурный вид плеча детектирования сигнала в первом варианте реализации.
Фиг.3D представляет собой схематичный структурный вид плеча детектирования сигнала в первом варианте реализации.
Фиг.4А представляет собой структурный вид, показывающий области сканирования в первом варианте реализации изобретения.
Фиг.4В представляет собой структурный вид, показывающий области сканирования в первом варианте реализации изобретения.
Фиг.5А представляет собой вид, поясняющий формирование данных в области перекрытия.
Фиг.5В представляет собой вид, поясняющий формирование данных в области перекрытия.
Фиг.5С представляет собой вид, поясняющий формирование данных в области перекрытия.
Фиг.6 представляет собой вид, поясняющий формирование объемных данных в области перекрытия.
Фиг.7А представляет собой поясняющий вид, показывающий перекрестные искажения на пятнах излучения.
Фиг.7В представляет собой поясняющий вид, показывающий перекрестные искажения на пятнах излучения.
Фиг.8А представляет собой схематичный структурный вид, показывающий второй вариант реализации изобретения.
Фиг.8В представляет собой схематичный структурный вид, показывающий второй вариант реализации изобретения.
Фиг.9А представляет собой поясняющий вид, показывающий модификацию второго варианта реализации изобретения.
Фиг.9В представляет собой поясняющий вид, показывающий третий вариант реализации изобретения.
Фиг.10 представляет собой схематичный структурный вид, показывающий четвертый вариант реализации изобретения.
Фиг.11 представляет собой блок-схему, показывающую третий вариант реализации изобретения.
Фиг.12А представляет собой поясняющий вид, показывающий перемещение в направлении глубины в третьем варианте реализации изобретения.
Фиг.12В представляет собой поясняющий вид, показывающий перемещение в направлении глубины в третьем варианте реализации изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Устройство для сбора данных оптической когерентной томографии (также называемое устройством для формирования изображения, для формирования изображения глазного дна с помощью оптической когерентной томографии) в соответствии с вариантом реализации изобретения будет описано со ссылкой на фиг.1А. Настоящее изобретение применимо к интерферометру Майкельсона или Маха-Зендера. Кроме того, в настоящем изобретении свет может распространяться в пространстве или в оптическом волокне.
Источник 11 света генерирует свет. Предпочтительно, источник 11 света формируется с помощью светового источника для генерации низкокогерентного света, например, суперлюминесцентного диода (SLD).
Первый и второй блоки 12 и 13 интерференции включают канал опорного пучка и канал измерительного пучка. Например, канал опорного пучка и канал измерительного пучка соответствуют плечу 107 опорного пучка и измерительному плечу 111 в первом варианте реализации, который будет описан ниже.
Светоделительный блок (например, светоделитель) 14 расщепляет свет от источника 11 света на световой пучок, который направляется на первый блок 12 интерференции и на световой пучок, который направляется на второй блок 13 интерференции. В настоящем изобретении множество световых источников может быть использовано без применения светоделительного блока. Другими словами, световые пучки от множества световых источников могут соответственно направляться на множество блоков интерференции.
Оптический блок 15 концентрирует световые пучки от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков 12 и 13 интерференции на первом и втором местоположениях 17 и 18 облучения на глазном дне 16. Оптический блок 15 включает блок 19 сканирования для сканирования концентрированных пучков по глазному дну 16.
Предпочтительно, оптический блок 15 направляет световые пучки на переднюю часть 22 глаза человека и концентрирует световые пучки на первом и втором местоположениях 17 и 18 облучения на глазном дне 16 через зрачок. Более предпочтительно, оптический блок 15 включает линзу. В этом случае, когда световые пучки от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков 12 и 13 интерференции проходят через линзу, возникает дисперсия для каждого светового пучка. Если положение, в котором световой пучок проходит через линзу, отличается, дисперсия также иногда отличается. Для компенсации дисперсии предпочтительно создаются первый и второй блоки компенсации дисперсии в каналах опорных пучков первого и второго блоков 12 и 13 интерференции, соответственно. Например, блоки компенсации дисперсии соответствуют оптическому блоку 109 в следующем первом варианте реализации.
Предпочтительно, расстояние между пятнами световых пучков, сфокусированных на первом и втором местоположениях 17 и 18 облучения на глазном дне 16, больше или равно сумме диаметров (размеры или длины) световых пятен (больше, чем двойной размер пятна, когда пятна имеют одинаковый размер). В результате можно избежать интерференции между световыми пучками, отраженными от первого и второго местоположений 17 и 18 облучения. Следовательно, возможно получать томографическую информацию с высоким отношением сигнал/шум. Это происходит потому, что шум появляется в получаемых томографических данных в том случае, если световые пучки, отраженные от первого и второго местоположений 17 и 18 облучения, интерферируют друг с другом.
Устройство для формирования изображения, которое освещает глазное дно светом от источника света, служащего в качестве линейного освещения, детектирует сигнал интерференции светового пучка, отраженного от глазного дна, и опорного пучка, с помощью датчика области, описанного Накамура в «High Speed Three Dimensional Human Retinal Imaging by Line Field Spectral Domain Optical Coheremce Tomography, Optics Express Vol. 15, No. 12 (2007). В соответствии с этой статьей, линейное освещение позволяет получить низкокогерентное томографическое изображение без сканирования, но появляются перекрестные искажения из-за того, что световые сигналы попадают в датчик области из закрытых областей на глазном дне. Соответственно, перекрестные искажения могут быть уменьшены за счет установки такого расстояния между пятнами, которое больше или равно сумме диаметров пятен, как описано выше. Это позволяет получать томографическую информацию с высоким отношением сигнал/шум.
Блок 20 управления управляет сканирующим блоком 19 таким образом, что световые пучки, концентрированные на первом и втором местоположениях 17 и 18 облучения, используются для сканирования в первой и второй областях сканирования глазного дна 16 и таким образом, что эти первая и вторая области сканирования (или соседние области сканирования из множества областей сканирования) перекрываются для формирования области перекрытия. Предпочтительно, блок 20 управления управляет сканирующим блоком 19 таким образом, что положения первой и второй областей сканирования коррелируют друг с другом. Например, в следующем первом варианте реализации первая и вторая области сканирования соответствуют областям сканирования 145, и область перекрытия соответствует области перекрытия 137.
Блок 21 сбора данных томографии собирает первые томографические данные и вторые томографические данные при использовании интерферирующих световых пучков в первом и втором блоках 12 и 13 интерференции, соответственно. Предпочтительно, интерферирующие световые пучки в первом и втором блоках 12 и 13 интерференции получаются за счет интерференции между излучением, отраженным от глазного дна 16, и отраженным излучением из канала опорного пучка.
Третьи томографические данные получаются на основе первых томографических данных и вторых томографических данных. Например, первые томографические данные и вторые томографические данные синтезируются. В этом случае первые томографические данные и вторые томографические данные могут легко синтезироваться при использовании первых томографических данных и вторых томографических данных в области перекрытия (например, корректирующее смещение между первыми томографическими данными и вторыми томографическими данными). Третьи томографические данные представляет собой томографические данные, синтезированные в области перекрытия. Предпочтительно, блок, формирующий изображение, создается для формирования томографического изображения на основе синтезированных данных. Третьи томографические данные могут быть любыми из разных видов данных: первые томографическими данными, вторые томографическими данными, и томографическими данными, синтезированными в области перекрытия. Например, блок формирования изображения соответствует блоку 161 формирования изображения в следующем первом варианте реализации.
Предпочтительно, первые томографические данные и вторые томографические данные перекрываются в дополнительном направлении сканирования (или в направлении, по существу перпендикулярном направлению расположения области сканирования, в котором располагаются первая и вторая области сканирования). В этом случае, при использовании томографических данных в области перекрытия, множество частей томографических данных, полученных во множестве областей сканирования (например, при вычислении корреляции между томографическими изображениями), томографические изображения, которые являются соседними в основном направлении сканирования (или направлении расположения области сканирования), могут быть совмещены. Конечно, в настоящем изобретении совмещение изображений может осуществляться в дополнительном направлении сканирования с помощью изложенного выше способа, и направление расположения области сканирования может совпадать с основным направлением сканирования.
Множество измерительных световых пучков пересекается в передней части глаза.
Со ссылкой на Фиг.1А и 1В будет дано описание устройства для сбора данных оптической когерентной томографии (также называемое устройством для формирования изображения, для формирования изображения глазного дна с помощью оптической когерентной томографии) в соответствии с другим вариантом реализации настоящего изобретения.
Оптический блок 15 концентрирует множество измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза 22 (оптическую систему, включающую роговицу и линзу хрусталика, или включающую роговицу, линзу хрусталика и внутриглазную линзу) на множестве местоположений 17 и 18 облучения на глазном дне 16. Оптический блок 15 включает сканирующий блок 19 для сканирования измерительных пучков по глазному дну 16, и блок 21 для сбора томографических данных для сбора томографических данных о глазном дне 16 с помощью измерительных световых пучков. Т.е. свет попадает на глазное дно 16, и томографическая информация о глазном дне 16 измеряется с использованием обратного пучка от глазного дна 16, и опорного светового пучка. Оптический блок 15 сформирован таким образом, что измерительные световые пучки пересекаются на передней части глаза 22 и концентрируются на соответствующих местопложений облучения. Другими словами, множество падающих световых пучков пересекается на передней части глаза 22. Предпочтительно настраивать относительное местоположение между оптическим блоком 15 (например, частью глаза 25) и передней частью глаза 22.
Более конкретно, оптический блок 15 направляет первый световой пучок 23 и второй световой пучок 24 на глазное дно 16 таким образом, что первый световой пучок 23 концентрируется на первом местоположении 17 излучения, и второй световой пучок 24 концентрируется на втором местоположении 18 излучения, отличном от первого местоположения 17 излучения.
Первый световой пучок 23 и второй световой пучок 24 пересекаются. Передняя часть глаза 22 располагается на том местоположении, где пересекаются первый световой пучок 23 и второй световой пучок 24.
Выложенная японская заявка на патент 2006-195240 описывает устройство, которое направляет множество измерительных пучков на образец, такой как живая ткань или живая клетка, с помощью диска с матрицей микролинз (структуры, в которой множество собирающих линз расположено в виде матрицы) таким образом, чтобы формировалось множество сходящихся частей на образце. В устройстве, описанном в этой публикации, параллельный световой пучок направляется на образец, и обнаруживается интерференция света между отраженным пучком, полученным из параллельного пучка, и опорным пучком, для генерации томографического изображения образца.
Выложенная японская заявка на патент №8-252256 описывает устройство для формирования изображения на основе оптической когерентной томографии, включающее множество источников света, оптическую систему создания изображения на основе целевого пучка и оптическую систему создания изображения на основе опорного пучка, общую для световых источников, и оптические датчики, расположенные на расстоянии друг от друга, в соответствии с источниками света. Устройство, описанное в этой публикации, направляет свет на плоскость для создания изображения.
При направлении на глазное дно в устройстве на основе оптической когерентной томографии, для получения томографических данных о глазном дне множество пучков необходимо сначала ввести в переднюю часть глаза (линза, включающая роговицу и линза хрусталика или внутриглазная линза). Для диагностики заболевания требуется направить множество световых пучков на более широкую область, чем передняя часть глаза (больший угол наблюдения).
Соответственно, устройство ОСТ с большим углом наблюдения, по сравнению с уровнем техники в данной области, может быть получено за счет концентрирования множества измерительных пучков на множестве местоположений излучения, на глазном дне таким образом, что измерительные световые пучки пересекаются на передней части глаза, как описано выше. Здесь предпочтительно коррелировать местоположения областей, куда направляется первый световой пучок 23 и второй световой пучок 24. Это позволяет зафиксировать начальное местоположение на оптической системе.
Предпочтительно, сканирующее зеркало (или сканирующий блок 19) предусмотрены для сканирования областей глазного дна, куда направляется первый световой пучок 23 и второй световой пучок 24. Сканирующее зеркало предпочтительно располагается в позиции, сопряженной с передней частью глаза. Это позволяет одновременно управлять множеством пучков.
Кроме того, предпочтительно создавать первое опорное зеркало для отражения опорного пучка, который интерферирует с первым световым пучком 23 и второе опорное зеркало для отражения опорного пучка, который интерферирует со вторым световым пучком 24. В дополнение к этому, что касается относительного местоположения между первым опорным зеркалом и вторым опорным зеркалом в направлении оптической оси оптического блока 15, предпочтительно формировать разницу между длиной оптического пути первого светового пучка 23 и длиной оптического пути второго светового пучка 24. Это может подавлять разсогласования изображения в направлении оптической оси из-за разницы в длине оптического пути. Использование одиночного пучка имеет следующую проблему. Если угол наблюдения (область, в которой свет направляется на глазное дно) увеличивается, когда пучок проходит различные оптические пути в оптической системе (например, линзе), разница между длинами оптических путей иногда становится больше, чем до этого. По этой причине управление с помощью только одного опорного зеркала является сложным, когда используется одиночный пучок.
Первый вариант реализации (оптическая когерентная томография на основе спектральных областей и три области сканирования)
Первый вариант реализации будет описан ниже. Фиг.2 схематично показывает конструкцию первого варианта реализации.
Источник 101 света (источник оптического когерентного излучения) излучает низкокогерентный свет в ближней инфракрасной области спектра. Свет, излучаемый источником 101 света, проходит через оптическое волокно 102 и расщепляется светоделительным блоком (светоделителем пучка) 103 для прохождения через три оптических волокна 105. Расщепленные световые пучки в оптических волокнах 105 расщепляются для прохождения через плечо 107 опорного пучка и измерительное плечо 111 с помощью оптических элементов 104а, 104b и 104с связи. Источник 101 света подсоединяется к схеме 129 возбуждения для приведения в действие источника 101 света.
Сначала ниже будет описано плечо 107 с опорным пучком.
Оптические когерентные световые пучки ближнего инфракрасного диапазона, выходящие из оптических волокон 106а, 106b и 106с (оптические волокна для плеча 107 опорного светового пучка) попадают в оптический блок 109 (стеклянный блок или компенсатор дисперсии) через коллимирующую оптическую систему 108 (коллиматоры). Затем световые пучки отражаются отражающими зеркалами 110 и снова попадают в оптические волокна 106а, 106b и 106с. Оптический блок 109 составлен из элементов оптического блока 109а, 109b и 109с, соответствующих оптическим путям световых пучков, и служит для компенсации дисперсии оптической системы в плече 107 опорного пучка. Отражающие зеркала 110 подсоединены к блоку 131 управления для управления положениями отражающих зеркал 110 таким образом, что длиной оптического пути можно управлять независимо. Кроме того, отражающие зеркала 110 управляются с помощью приводного блока 132 для приведения в действие блока 131 управления.
Далее будет описано измерительное плечо 111.
Световые пучки, расщепленные волоконно-оптическими элементами 104а, 104b и 104с связи соответственно, выходят из концов волокон 120а, 120b. И 120с (выходные концы) через оптические волокна 112а, 112b и 112с (оптические волокна для измерительного плеча 111). Фиг.2 показывает состояние, в котором берется поперечное сечение основного сканирования сканирующего блока 114 (сканера) вдоль оптической оси. Световые пучки, выходящие из концов волокон 120а, 120b и 120с, обеспечиваются по существу параллельными оптической линзе 113. Сканирующий блок 114 располагается в таком положении, что основные лучи, идущие от источников света через выходные концы 120а, 120b и 120с, пересекаются в точке отклонения, в сканирующем блоке 114. Сканирующий блок 114 формируется с помощью зеркала гальванометра, имеющего поворотную зеркальную поверхность служащего для отклонения падающего света. Кроме того, сканирующий блок 114 присоединяется к схеме 133 управления для управления сканирующим блоком 114. Здесь сканирующий блок 114 является двумерным сканирующим блоком, имеющим два зеркала гальванометра, который может осуществлять сканирование в двух направлениях, т.е. основном направлении сканирования, в плоскости чертежа, и дополнительном направлении, перпендикулярном плоскости чертежа. Световые пучки, используемые для сканирования сканирующим блоком 114, подвергаются воздействию линзы 115, формирующей изображение, для формирования сопряженных изображений концов волокон 120 на промежуточной поверхности для создания изображения 116. Затем световые пучки проходят через линзу 117 объектива (часть глаза) и зрачок 119 и формируют излучения 121а, 121b и 121с, соответствующие концам волокон 120а, 120b и 120с на глазном дне (сетчатке) 122 глаза 118, который изучается. При отклонении в плоскости сканирования (в направлении 136) за счет сканирующего блока 114 пятна излучения 121а, 121b и 121с перемещаются на глазное дно (сетчатку) 122, как показано стрелками 135 (в направлении перемещения сканирующей точки). Области, где перемещаются пятна излучения, служат в качестве областей сканирования. Отраженные от положений пятен излучения световые пучки проходят обратно по оптическим путям, попадают в концы волокон, а затем возвращаются в волоконно-оптические элементы связи 104а, 104b и 104с.
Плечо 128 детектирования сигнала будет описано ниже.
Интерференция излучения, идущего обратно от плеча 107 опорного пучка и измерительного плеча 111, детектируется с помощью плеча 128 детектирования сигнала. Световые пучки, распространяющиеся через оптические волокна 123а, 123b и 123с, выходят через концы волокон 139а, 139b и 139с. Световые пучки, выходящие из концов волокон 139а, 139b и 139с, обеспечиваются параллельными с помощью коллимирующей линзы 124 и попадают в спектроскоп (дифракционную решетку) 125. Спектроскоп 125 имеет периодическую структуру в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, и расщепляет пучок в этом направлении. Расщепленные световые пучки фокусируются на линейных датчиках 127а, 127b и 127с с помощью линзы для создания изображения 126. Линейные датчики 127а, 127b и 127с подсоединяются к блоку управления 130 для управления датчиками таким образом, чтобы передавать предварительно заданные собранные данные в блок 160 хранения. Данные в блоке 160 хранения подвергаются Фурье-преобразованию с помощью схемы 134 управления для формирования томографического изображения глазного дна, и томографическое изображение выводится на блок 159 отображения изображения. В первом варианте реализации создается устройство для формирования изображения глазного дна на основе низкокогерентной томографии с использованием так называемой ОСТ на основе Фурье-областей.
Так как томографические изображения поступают от трех пятен 121а, 121b и 121с на глазном дне в первом варианте реализации, подсоединяется блок 161 формирования изображения для коррекции изображений, которые отображаются на блоке 159 отображения изображения.
Конструкции плеч будут подробно описаны ниже.
Фиг.3А и 3В представляют собой виды поперечного сечения измерительного плеча 111, взятые соответственно, в основном направлении и в дополнительном направлении сканирования. Здесь далее компоненты, обозначенные одинаковыми числами, имеют одинаковые функции, и их описание опускается.
Сканирующий блок 114 включает часть основного сканирования 114х и часть дополнительного сканирования 114y.
Световые пучки из выходных концов 120а, 120b и 120с оптических волокон фокусируются в качестве пятен 121а, 121b и 121с излучения на глазном дне (сетчатке) 122 через оптические системы 113, 115 и 117. При сканировании в направлении основного сканирующего отклонения, показанном стрелкой 136 в сканирующем блоке 114, с помощью пятен излучения 121а, 121b и 121с сканируются области сканирования 135а, 135b и 135с. В этом случае между областями сканирования устанавливаются области перекрытия 137а и 137b. Числовое обозначение 138 относится к излучению световых пучков.
Далее будет описана структура поперечного сечения в дополнительном направлении сканирования. В направлении сканирования 136y в поперечном сечении дополнительного сканирования пятно 121 излучения, служащее в качестве сканирующей точки, сканирует область 135y сканирования. При организации управления таким образом, что синхронизируется сканирование в основном направлении сканирования и сканирование в дополнительном направлении сканирования, может осуществляться растровое сканирование глазного дна.
Далее будет описано плечо 128 детектирования сигнала. Фиг.3С и 3D представляют собой виды поперечных сечений оптического блока измерительного плеча 128 для детектирования сигнала, соответственно, взятые в направлении формирования изображения и спектральном направлении.
Фиг.3С показывает конструкцию, в которой световые пучки от концов волокон 139а, 139b и 139с фокусируются на линейных датчиках 127а, 127b и 127с, расположенных на сопряженных позициях. Как показано на Фиг.3С, световые пучки от концов волокон фокусируются на соответствующих линейных датчиках.
Фиг.3D показывает соотношение между концом 139b оптического волокна и точкой 127b изображения. Свет, излучаемый из конца волокна, расщепляется на спектроскопе (дифракционной решетке) 125 и формирует спектральные пятна 141а, 141b и 141с на датчике 127 области в соответствии с длинами волн. Так как спектр излучения от светового источника является непрерывным, излучение формирует линейное изображение на датчике области. Этот спектр формируется за счет интерференции излучения между излучением в плече 107 опорного пучка и измерительного плеча 111 на Фиг.2. Томографическое изображение получается путем Фурье-преобразования распределения интенсивности на линейном датчике. Шаг и форма спектроскопа 125 устанавливаются, например, в соответствии со спектром источника 101 света.
Фиг.4А и 4В показывают области сканирования на глазном дне (сетчатке) 122. Для пояснения оптический диск 142 и пятно 143 показаны вдоль глазного дна (сетчатки) 122. Будет дано описание получения томографического изображения сетчатки около оптического диска 142 пятна 143. Пятна 121а, 121b и 121с излучения формируются на местоположениях, находящихся друг от друга по существу на равных расстояниях на сетчатке. Линии 144а, 144b и 144с основного сканирования создаются в соответствии с пятнами 121а, 121b и 121с излучения соответственно. На Фиг.4А и 4В области 145а, 145b и 145с сканирования сканируются с помощью сканирующего блока (не показан). Области 137а и 137b перекрытия устанавливаются между областями сканирования. Области сканирования подвергаются растровому сканированию для более точного сканирования, как показано на Фиг.4 В. Линии 146а, 146b и 146с сканирования являются линиями обратного хода, они проходят к предварительно заданным сканирующим точкам.
Фиг.5А представляет собой увеличенный вид области 137а перекрытия и ее окружения. Области 145с и 145b сканирования перекрываются друг с другом в области 137а перекрытия, установленной между областями 145с и 145b сканирования. Пятна 121a и 121b излучения осуществляют растровое сканирование по линиям 144с и 144b сканирования соответственно.
Для получения объемных данных о глазном дне с помощью оптической низкокогерентной томографии необходимо генерировать данные в каждой точке векселя 164, как показано на Фиг.5В. Вне областей перекрытия вексель в определенной точке может быть полученными данными на близком местоположении. В противоположность этому, в областях перекрытия, существуют данные на множестве пятен излучения. Кроме того, сканирующие линии пятен излучения в областях сканирования не совпадают в областях перекрытия. Генерация данных на векселе в этом случае будет описана со ссылкой на Фиг.5С. Для генерации данных на предварительно заданном положении 149 в векселе 164 данные на местоположениях 147а и 147b сбора данных на определенной линии сканирования берутся из блока хранения. Дополнительно, четвертые данные на местоположениях 148а и 148b сбора данных на линии сканирования пятна излучения, отличающиеся от данных на местоположениях 147а и 147b, берутся из блока хранения. Затем данные генерируются путем интерполяции с использованием положений данных и положений сбора данных. В области 137 перекрытия сканирующие области могут быть плавно соединены путем интерполяции с использованием данных из различных областей сканирования.
Фиг.6 показывает генерацию объемных данных 165 (165а, 165b). Для получения объемных данных 165а и 165b в областях сканирования 145а и 145b необходимо реализовать совмещение данных в томографическом направлении 166 глазного дна. Например, что касается местоположения в томографическом направлении, возможно настраивать местоположение отражающего зеркала 110, показанного на Фиг.2, в каждой области сканирования. С другой стороны, возможно совмещать изображения путем выделения характеристических точек из объемных данных на областях сканирования.
Позиции 162а и 162b обозначают томографические изображения. Как описано выше, путем одновременного сканирования предварительно заданной области множеством световых пятен, скорость сбора данных может быть увеличена в соответствии с числом пятен. В первом варианте реализации источник 101 света может быть сформирован с помощью суперлюминесцентного диода для получения излучения в ближнем инфракрасном диапазоне. Кроме того, в то время как свет от одного источника света расщепляется светоделительным блоком в первом варианте реализации, настоящее изобретение этим не ограничивается, и множество пятен может получаться от разных источников света.
Фиг.7А и 7В иллюстрируют установку расстояния между пятнами излучения. Фиг.7А показывает состояние, в котором свет попадает на пятна 121а и 121b излучения глаза 118 через зрачок 119. Световые пучки, отраженные от местоположений пятен, попадают в соответствующие оптические волокна (не показаны) для формирования светового сигнала. Так как свет рассеивается на глазном дне, если два пятна излучения близки друг к другу, их компоненты создают шум. Фиг.7В иллюстрирует установку расстояния детально. Пятна 121а и 121b излучения на глазном дне 122 включают области с глубиной фокусировки (когерентные области) 153а и 153b в области 150 получения томографического изображения на сетчатке. Например, рассеяние в этих областях вызывает перекрестные искажения и шум. Предполагая, что размер пятна на глазном дне определяется как «пятно» при рассмотрении распределения пятна по поверхности сетчатки, шум из-за перекрестных помех может быть уменьшен путем установки расстояния Wd между пятнами излучения следующим образом:
В то время как множество пятен излучения формируется в дополнительном направлении в первом варианте реализации, когда предполагается, что угол наблюдения области получения изображения в дополнительном направлении сканирования обозначается как wh, и количество пятен обозначается как N, угол ws между пятнами устанавливается следующим образом:
Предполагая, что количество получаемых данных в направлении wh равно Nd, расстояние пятна wsd получается следующим образом:
Когда Nd>N, достигается эффект снижение шума.
Позиции 151 и 152 обозначают световые пучки (сходящиеся пучки), которые сходятся на пятнах излучения 121а и 121b соответственно.
В то время, как три линейных датчика адаптированы в первом варианте реализации, как показано на Фиг.3С, аналогичные преимущества также могут быть получены, когда три линейных датчика комбинируются в один или когда изображения формируются на датчике области.
Второй вариант реализации изобретения
(пять областей сканирования)
Второй вариант реализации изобретения будет описан ниже. В первом варианте глазное дно разделяется на три области сканирования, и основное направление сканирования устанавливается так, что это направление вправо-влево от плоскости чертежа, как показано на Фиг.4А и 4В. В противоположность этому, во втором варианте реализации основное направление сканирования устанавливается так, что это направление вверх-вниз от плоскости чертежа, и глазное дно разделяется на пять областей сканирования. Конструкция оптической системы может быть аналогична показанной на Фиг.2.
Фиг.8А и 8В поясняют разделение на области глазного дна во втором варианте реализации. Глазное дно освещается пятью пятнами 154а, 154b, 154с, 154d и 154е излучения, и формируется изображение на основе низкокогерентной томографии в областях этих пятен излучения. Плечо опорного пучка и плечо детектирования сигнала (не показаны) создаются для пятен излучения. Позиции со 156а по 156y обозначают линии сканирования в направлении основного сканирования. Каждое пятно излучения используется для сканирования по глазному дну с помощью блока сканирования (не показан). При синхронизации со сканированием собираются данные низкогерентной томографии глазного дна, и регистрируются сигналы, соответствующие данным, записываемые с помощью блока записи (не показан).
В дополнение, области 158 перекрытия создаются между сканирующими областями. Аналогично случаю, показанному на Фиг.5, данные в областях перекрытия вычисляются с помощью блока формирования изображения на основе данных в областях сканирования, записываемых с помощью блока записи. Например, данные на определенном местоположении 157 генерируются на основе данных на местоположениях 154а и 154b вокруг местоположения 157.
Модификация второго варианта реализации теперь будет описана со ссылкой на Фиг.9А. Фиг.9А показывает случай, когда область сканирования подразделяется на четыре области 155 сканирования. В каждой области 155 сканирования пятно 154 излучения используется для сканирования в направлении основного сканирования, показанном стрелкой, и дополнительном направлении, по существу перпендикулярном основному направлению сканирования, тем самым формируется область сканирования. В этой модификации области перекрытия 158 создаются между областями сканирования 155. Для сбора данных низкокогерентной томографии данные из областей сканирования записываются в блок записи (не показан), и объемные данные генерируются из записанных данных с помощью блока формирования изображения.
Третий вариант реализации изобретения (коррекция рассогласования изображения из-за непроизвольного смещения глаза)
Будет рассматриваться глазное дно человека в первом и втором вариантах реализации настоящего изобретения. Существует явление, называемое непроизвольным смещением глаза. Следовательно, даже в ходе наблюдения глазного дна, оно смещается относительно оптической системы.
Например, контрмера против перемещения будет описана со ссылкой на Фиг.4А и 4В для первого варианта реализации. Соотношение между местоположениями (позициями) получения сигнала в областях 145а, 145b и 145с сканирования в определенный момент не изменяется. Верхние левые части областей сканирования на чертежах получаются одновременно.
Когда не происходит смещения, такого как непроизвольное смещение глаза, предполагается, что изображение на нижней стороне области 145с сканирования и изображение 145b на верхней стороне области сканирования почти совпадают друг с другом. Однако когда происходит непроизвольное смещение глаза, изображение на нижней стороне области 145с сканирования и изображение на верхней стороне области 145b сканирования не совпадают.
Этот случай теперь будет описан со ссылкой на Фиг.9В. Фиг.9В схематически показывает рассогласование изображений, возникающее, когда происходит непроизвольное смещение глаза, в устройстве, аналогичном устройству первого варианта реализации.
Области 145а, 145b и 145с сканирования получаются за счет сканирующих пучков. Линии 170а и 170b идентичны, и линии 171а и 171b идентичны на глазном дне, но они рассогласованы за счет, например, непроизвольного смещения глаза. Из конструкции устройства известно, что изображения в двух областях сканирования должны почти совпадать в областях 137а и 137b перекрытия.
Следовательно, можно определить на основе величины рассогласования изображений в области перекрытия, произошло или нет смещение. Фиг.11 представляет собой блок-схему, показывающую процедуру формирования изображения в третьем варианте реализации. Эта процедура реализуется в схеме 134 управления.
Сначала, на этапе 1, начинается измерение томографического изображения. Далее, на этапе 2, глаз, который должен исследоваться, совмещается с устройством. Когда совмещение завершается правильным образом, начинается томографическое измерение на этапе 3. На этапе 4 берется томографическое изображение каждой области глазного дна. На этапе 5 получение сигнала завершается. Если получение сигнала не реализуется правильным образом, измерение проводится снова на этапе 4. На этапе 6 начинается анализ изображения заданной области перекрытия. На этапе 7 определяется, существует ли смещение в анализируемой области перекрытия. Если смещение существует, величины смещений в первой и второй областях вычисляются на этапе 8. На этапе 9 третье изображение получается в соответствии с величиной смещения. Когда смещения нет, в области перекрытия на этапе 7, процедура переходит на этап 10. На этапе 10 осуществляется синтез изображения в соответствии с предыдущими операциями. На этапе 11 выдается окончательное томографическое изображение.
В третьем варианте реализации формируется третье изображение или первое или второе изображение используется на месте, в соответствии с величиной рассогласования изображения в области перекрытия. Однако в случае, когда смещения нет, аналогичные преимущества могут быть получены, даже когда выбирается одно из изображений, первое или второе.
Случай бокового рассогласования изображения был описан выше. В некоторых случаях глаз смещается в направлении глубины (направления от передней части к задней). В таком случае смещения в направление глубины изменяется положение по отношению к когерентной схеме.
Фиг.12А показывает случай, когда смещение происходит в направлении вперед-назад, в то время, как обеспечиваются области 144b и 144а сканирования. На Фиг.12А смещение в направлении вперед-назад происходит на стартовой точке старта и конечной точке в каждой области сканирования. Верхняя часть Фиг.12 В показывает томографическое изображение в начальной точке области 144а сканирования, и нижняя часть фиг.12В показывает томографическое изображение в конечной точке области 144а сканирования. Оба изображения получаются в области перекрытия 137 и соответствуют почти одному и тому же положению, хотя изображения берутся в разное время. По этой причине изображения почти совпадают, если не существует движения в направлении глубины.
Так как местоположения сканирования пятен являются различными, как в первом варианте реализации, третье изображение обычно генерируется схемой управления на основе этих двух изображений.
Однако, так как изображения получаются в различное время, иногда лучше отображать только одно изображение, когда происходит смещение.
С точки зрения этих обстоятельств, в то время, как третье изображение может генерироваться как изображение области перекрытия на основе как первого, так и второго изображений, например, когда происходит сильное смещение, одно из изображений, первое или второе, смещение которого меньше, может быть использовано в качестве третьего изображения.
В таком случае смещения в направлении глубины формирование изображения может быть реализовано за счет процедуры, аналогичной той, которая представлена в блок-схеме Фиг.11, в схеме управления.
Четвертый вариант реализации изобретения
Четвертый вариант реализации будет описан ниже. Фиг.10 схематически показывает конструкцию четвертого варианта реализации. В то время, как первый вариант использует оптическую когерентную томографию на основе спектральных областей в ОСТ на основе Фурье-областей, четвертый вариант реализации использует ОСТ на основе перестраиваемого источника излучения в ОСТ на основе Фурье-областей.
Источник 201 света представляет собой световой источник с изменяемой длиной волны, который может перестраивать излучение в ближнем инфракрасном диапазоне с высокой скоростью. Свет, излучаемый источником 201 света, распространяется через оптическое волокно 202, и расщепляется для распространения по трем оптическим волокнам 205с помощью светоделительного блока 203. Расщепленные световые пучки в оптических волокнах 205 разделяются волоконно-оптическими элементами 204 (204а, 204b и 204с) связи в направлении плеча 207 опорного пучка и измерительного плеча 211.
Плечо 207 опорного пучка будет описано ниже. Световые пучки ближнего инфракрасного диапазона, выходящие из оптических волокон 206а, 206b и 206с попадают в оптический блок 209 (стеклянный блок или компенсатор дисперсии) через коллимирующую оптическую систему 208, отражаются отражающими зеркалами 210, возвращаются на оптические пути и снова попадают в оптические волокна 206а, 206b и 206с. Оптический блок 209 состоит из элементов 209а, 209b и 209с оптического блока, соответствующих оптическим путям, и компенсирует дисперсию оптической системы в плече 207 опорного пучка. Отражающие зеркала 210 подсоединяются к блоку 231 управления положением отражения таким образом, чтобы независимо управлять длинами оптических путей, и управляется блоком 229 возбуждения для приведение в действие блока 231 управления положением отражения.
Теперь будет описано измерительное плечо 211. Световые пучки, расщепленные волоконно-оптическими элементами 204 связи соответственно выходят из концов оптических волокон 220а, 220b и 220с через оптические волокна 212а, 212b и 212с. Световые пучки, выходящие из концов волокон 220а, 220b и 220с обеспечиваются по существу параллельными с помощью оптической системы 213, и основные лучи от световых источников, выходящие из выходных концов 220а, 220b и 220с, пересекаются в точке отклонения сканирующего блока 214.
Сканирующий блок 214 формируется с помощью зеркала гальванометра, имеющего поворотную зеркальную поверхность, которая отражает падающий свет. Сканирующий блок 214 подсоединяется к управляющей схеме 227 для приведения в действие сканирующего блока 214. Здесь сканирующий блок 214 представляет собой двумерный сканирующий блок, включающий два зеркала гальванометра, способный сканировать в двух направлениях, т.е. в основном направлении сканирования в плоскости чертежа и в дополнительном направлении сканирования, перпендикулярном плоскости чертежа. Световые пучки, которые используют для сканирования в сканирующем блоке 214, под действием линзы 215 для создания изображения, формируют сопряженные изображения концов оптических волокон 220 на промежуточной плоскости 216 для создания изображения. Изображения на промежуточной плоскости 216 для создания изображений проходят через линзу 217 объектива и зрачок 219 и формируют на сетчатке 222 глаза 218, который исследуется, пятна 221а, 221b и 221с излучения, соответствующие концам 220а, 220b и 220с волокон.
После воздействия сканирующего блока 214 (направление 236) в плоскости отклонения, пятна 221а, 221b и 221с излучения перемещаются на сетчатку 222, как показано стрелками. Отраженные от местоположений пятен излучения световые пучки возвращаются назад по оптическим путям, попадают в оптические волокна и возвращаются к волоконно-оптическим элементам 204а, 204b и 204с связи.
Плечо 228 детектирования сигнала детектирует интерференцию световых пучков, возвращающихся от плеча 207 опорного светового пучка и измерительного плеча 211.
В плече 228 детектирования сигнала световые пучки, распространяющиеся через оптические волокна 223а, 223b и 223с попадают в фотодетекторы 224 (224а, 224b и 224с) соответственно.
Источник 201 света подсоединяется к управляющей схеме 225 для приведения в действие источника 201 света, и длина световой волны, которая им излучается, перестраивается с высокой скоростью. При синхронизации с перестройкой фотодетекторы 224 собирают данные с высокой скоростью, и сигналы данных записываются в блок 233 регистрации с помощью управляющей схемы 226 для приведения в действие фотодетекторов. Затем сканирующий блок 214 подсоединяется к управляющей схеме 227 для приведения в действие сканирующего блока 214. Управляющие схемы 225, 226 и 227 синхронизируются с помощью схемы 230 управления. С помощью анализа сигналов, выходящих из фотодетекторов при перестройке длин волн, получаются томографические изображения глазного дна.
Аналогично первому варианту реализации, области 234 перекрытия устанавливаются между областями сканирования пятен. Объемные данные генерируются с помощью блока 232 формирования изображения на основе данных в областях сканирования.
Расположение областей сканирования на сетчатке может быть аналогичным расположению, принятому для первого и второго варианта реализации.
За счет такого одновременного сканирования множества световых пятен по заданной области данные могут быть собраны со скоростью, увеличивающейся в соответствии с количеством пятен.
Кроме того, аналогично первому варианту реализации, предполагая, что размер пятна на глазном дне определяется как «пятно» при рассмотрении распределения пятна по поверхности сетчатки, шум из-за этого может быть уменьшен путем введения расстояния Wd между пятнами излучения следующим образом:
В то время как световой пучок от одного источника света с перестраиваемой длиной волны расщепляется с помощью светоделительного блока в четвертом варианте реализации, аналогичные преимущества также могут быть получены при использовании трех различных источников света с перестраиваемой длиной волны.
Когда сканирующий блок формируется с помощью зеркала гальванометра в первом и третьем вариантах реализации, например, такие же преимущества тоже могут быть получены, даже когда комбинируются два зеркала гальванометра с отклонением в одном направлении или сканирующий блок представляет собой зеркало с отклонением в двух направлениях. Для сканирования с большей скоростью может использоваться резонансное сканирующее зеркало, многоугольное зеркало, или твердотельный сканирующий блок, такой, как оптический кристалл.
В случае, если происходит непроизвольное смещение глаза, а также смещение в направлении глубины, как в третьем варианте реализации, более точное изображение может быть сформировано за счет изменения способа генерации третьего изображения в соответствии с величиной смещения.
Другие варианты реализации
Аспекты настоящего изобретения также могут быть реализованы с помощью компьютерной системы или устройства (или таких приспособлений, как центральный процессор или микропроцессор), которые считывают и реализуют программу, записанную в памяти устройства для реализации функций перечисленных выше вариантов реализации изобретения, и с помощью способа, этапы которого осуществляются с помощью компьютерной системы или устройства, например, считывания и выполнения программы, записанной в памяти устройства для реализации функций описанных выше вариантов реализации. С этой целью оставляется компьютерная программа, например, через сеть или в записывающей среде различного типа, служащей в качества устройства памяти (например, считываемая компьютером среда).
В то время как настоящее изобретение было описано со ссылкой на приведенные в качестве примера варианты реализации, ясно, что изобретение не ограничивается описанными вариантами примеров. Цель следующей формулы изобретения - привести изобретение в соответствие с более широкой интерпретацией таким образом, чтобы охватить все такие модификации и эквивалентные структуры и функции.
По этой заявке испрашивается приоритет японской заявки на патент 2008-333869, поданной 26 декабря 2008 года, которая упомянута здесь для сведения во всей полноте.
1. Устройство для формирования изображения, которое получает изображение глазного дна с помощью оптической когерентной томографии, причем устройство для формирования изображения содержит:
оптический блок, конфигурированный для концентрирования множества измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза, на множестве местоположений облучения на глазном дне, и включающий сканирующий блок, конфигурированный для сканирования сконцентрированных измерительных световых пучков по глазному дну;
блок для сбора томографических данных, конфигурированный для сбора томографических данных о глазном дне с использованием измерительных световых пучков,
блок управления, конфигурированный для управления сканирующим блоком таким образом, чтобы измерительные световые пучки, сконцентрированные на указанных местоположениях облучения, использовались для сканирования во множестве областей сканирования глазного дна и таким образом, чтобы соседние области сканирования из множества областей сканирования перекрывались друг с другом.
2. Устройство формирования изображения по п.1, в котором области сканирования перекрываются в дополнительном направлении сканирования, причем части томографических данных из множества частей томографических данных, полученных во множестве областей сканирования, которые являются соседними в основном направлении сканирования, совмещаются на основе томографических данных в области перекрытия.
3. Устройство формирования изображения по п.1, дополнительно содержащее:
первый и второй блоки интерференции, имеющие каналы опорных световых пучков и каналы измерительных световых пучков;
при этом оптический блок выполнен с возможностью концентрирования световых пучков от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков интерференции на первом и втором местоположениях облучения на глазном дне, и
блок для сбора томографических данных, конфигурированный для сбора первых томографических данных и вторых томографических данных в первой и второй областях сканирования при интерференции световых пучков в первом и втором блоках интерференции,
причем третьи томографические данные формируются из первых томографических данных и вторых томографических данных в первой и второй областях сканирования на основе первых томографических данных и вторых томографических данных в области перекрытия.
4. Устройство формирования изображения по п.3, в котором расстояние на глазном дне между пятнами световых пучков, концентрированных на первой и второй местоположениях облучения, больше или равно сумме диаметров пятен.
5. Устройство формирования изображения по п.3, в котором световые пучки от оптического блока концентрируются на первом и втором местоположениях глазного дна так, чтобы они пересекались на передней части глаза.
6. Устройство формирования изображения по п.3, дополнительно содержащее:
светоделительный блок, конфигурированный так, чтобы расщеплять световой пучок на световой пучок, который направляется к первому блоку интерференции и световой пучок, который направляется ко второму блоку интерференции; и
блок формирования изображения, конфигурированный так, чтобы формировать томографическое изображение из третьих томографических данных,
при этом интерферирующие световые пучки в первом и втором блоках интерференции получаются за счет интерференции между обратным пучком от глазного дна, и обратным пучком от каналов опорных световых пучков,
причем блок управления управляет сканирующим блоком таким образом, чтобы формировать корреляцию между местоположениями первой и второй областей сканирования, и
причем третьи томографические данные представляет собой любые из первых томографических данных, вторых томографических данных и данных, полученных путем синтеза первых томографических данных и вторых томографических данных в области перекрытия.
7. Устройство формирования изображения по п.3, в котором оптический блок включает линзу, и
в котором первый и второй блоки компенсации дисперсии обеспечиваются в каналах опорных пучков первого и второго блоков интерференции таким образом, чтобы компенсировать дисперсию, вызванную прохождением световых пучков от каналов измерительных световых пучков первого и второго блоков интерференции через линзу.
8. Устройство формирования изображения по п.1, в котором блок для сбора томографических данных получает изображение на основе интервала местоположений томографических данных изображения глазного дна в областях перекрытия.
9. Устройство формирования изображения по п.1, в котором блок для сбора томографических данных получает изображение путем комбинирования томографических изображений глазного дна в областях сканирования при использовании томографических изображений в областях перекрытия.
10. Устройство формирования изображения по п.1, в котором блок для сбора томографических данных получает изображение путем совмещения томографических изображений глазного дна в областях сканирования при использовании томографических изображений глазного дна в областях перекрытия.
11. Устройство формирования изображения по п.1, в котором блок для сбора томографических данных содержит вычислительный блок для вычисления величины интервала местоположений данных томографического изображения глазного дна в областях перекрытия и получает изображение на основе результата вычислений вычислительного блока.
12. Способ формирования изображения, который получает изображение глазного дна с помощью оптической когерентной томографии, причем способ формирования изображения содержит:
этап концентрирования света, на котором концентрируются множество измерительных световых пучков, падающих на переднюю часть глаза, на множестве местоположений облучения глазного дна;
этап сканирования, на котором сканируют сконцентрированные световые пучки на множестве областей сканирования глазного дна таким образом, что соседние области сканирования из множества областей сканирования перекрываются друг с другом; и
этап сбора томографических данных, на котором собирают томографические данные о глазном дне с использованием измерительных световых пучков.
13. Способ формирования изображения по п.12, в котором области сканирования перекрываются в дополнительном направлении сканирования, причем части данных об изображении из множества частей томографических данных, полученных во множестве областей сканирования, которые являются соседними в основном направлении сканирования, совмещаются на основе томографических данных в области перекрытия.
14. Компьютерная система, конфигурированная для хранения программы, которая побуждает компьютерную систему реализовывать способ формирования изображений по п.12.
