眼底成像装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201480084344.3 (22)申请日 2014.12.26 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2017.06.23 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2014/084630 2014.12.26 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2016/103489 JA 2016.06.30 (71)申请人 株式会社尼康 地址 日本东京都 (72)发明人 埜田友也 (74)专利代理机构 北京市金杜律师事务所 11256 代理人 陈伟 李文屿 (51)Int.Cl.。

2、 A61B 3/12(2006.01) A61B 3/10(2006.01) (54)发明名称 眼底成像装置 (57)摘要 若在第一椭圆镜和第二椭圆镜之间配置机 械式驱动的作为光学系统的振动平面镜， 则装置 整体变得大型化、 维护变的困难。 提供一种对被 检者的视网膜进行扫描的眼底成像装置， 包括： 第1反射镜， 将通过第1焦点入射的光束光以通过 第2焦点的方式加以反射； 二维扫描部， 配置在第 1所述反射镜的所述第1焦点的位置， 所述二维扫 描部为了将入射的光束光向二维方向扫描而反 射该入射的光束光； 第2反射镜， 将通过第3焦点 入射的光束光以通过第4焦点的方式加以反射， 所述第3焦点的位。

3、置与所述第1反射镜的所述第2 焦点的位置配置成一致， 配置成所述被检者的瞳 孔的位置与所述第2反射镜的所述第4焦点的位 置一致。 权利要求书1页 说明书5页 附图5页 CN 107106009 A 2017.08.29 CN 107106009 A 1.一种眼底成像装置， 对被检者的视网膜进行扫描， 所述眼底成像装置包括： 第1反射镜， 将通过第1焦点入射的光束光以通过第2焦点的方式加以反射； 二维扫描部， 配置在第1所述反射镜的所述第1焦点的位置， 所述二维扫描部为了将入 射的光束光向二维方向扫描而反射该入射的光束光； 第2反射镜， 将通过第3焦点入射的光束光以通过第4焦点的方式加以反射， 。

4、所述第3焦 点的位置与所述第1反射镜的所述第2焦点的位置配置成一致， 配置成所述被检者的瞳孔的位置与所述第2反射镜的所述第4焦点的位置一致。 2.根据权利要求1所述的眼底成像装置， 其中， 所述二维扫描部包括： 本体； 框体， 其以相对于所述本体可绕第1方向自由转动的方式支承于所述本体； 反射镜， 其反射光束光， 以相对于所述框体可绕与所述第1方向正交的第2方向自由转 动的方式支承于所述框体。 3.根据权利要求1或2所述的眼底成像装置， 其中， 还包括平面反射镜， 其将在所述第1反射镜反射的光束光朝向所述第2反射镜反射。 4.根据权利要求3所述的眼底成像装置， 其中， 所述平面反射镜使从所述第。

5、2反射镜返回来的光束光的一部分透射， 所述眼底成像装置还包括检测透射过所述平面反射镜的光束光的检测部。 5.根据权利要求3或4所述的眼底成像装置， 其中， 所述平面反射镜是以如下方向为法线的平面镜， 所述方向为将连接所述第1焦点和所 述第2焦点的线段与连接所述第3焦点和所述第4焦点的线段所成的角二等分的方向。 6.根据权利要求1所述的眼底成像装置， 其中， 所述第1反射镜和所述第2反射镜彼此相对置地配置。 7.根据权利要求16中任一项所述的眼底成像装置， 其中， 所述第1反射镜和所述第2反射镜将旋转椭圆体的一部分作为反射面。 8.根据权利要求7所述的眼底成像装置， 其中， 所述第1反射镜和所述。

6、第2反射镜将具有彼此相等的离心率的旋转椭圆体的一部分作 为反射面。 9.根据权利要求18中任一项所述的眼底成像装置， 其中， 所述第1反射镜小于所述第2反射镜。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 107106009 A 2 眼底成像装置 技术领域 0001 本发明涉及眼底成像装置。 背景技术 0002 在为了形成被检者的眼底像而扫描视网膜的眼底扫描装置中有如下技术： 在使激 光束通过多面镜沿垂直方向进行扫描的同时入射于第一椭圆镜， 并使来自该第一椭圆镜的 反射光通过振动平面镜沿水平方向进行扫描的同时入射于第二椭圆镜， 使来自该第二椭圆 镜的反射光入射于被检者的瞳孔(例如， 参照专利文献。

7、1)。 0003 专利文献1： 日本特表2009543585号公报。 发明内容 0004 发明要解决的课题 0005 然而， 在上述的眼底扫描装置中， 由于在第一椭圆镜和第二椭圆镜之间配置被以 机械方式驱动的作为光学系统的振动平面镜， 因此存在装置整体变得大型化、 维护变得困 难这一课题。 0006 用于解决课题的技术手段 0007 在本发明的第一方案中， 对被检者的视网膜进行扫描的眼底成像装置， 包括： 第1 反射镜， 将通过第1焦点入射的光束光以通过第2焦点的方式加以反射； 二维扫描部， 配置在 第1所述反射镜的所述第1焦点的位置， 所述二维扫描部为了将入射的光束光向二维方向扫 描而反射该。

8、入射的光束光； 第2反射镜， 将通过第3焦点入射的光束光以通过第4焦点的方式 加以反射， 所述第3焦点的位置与所述第1反射镜的所述第2焦点的位置配置成一致， 配置成 所述被检者的瞳孔的位置与所述第2反射镜的所述第4焦点的位置一致。 0008 需要说明的是， 上述的发明概要并非列举本发明的全部特征。 此外， 这些特征组的 子组合也可构成本发明。 附图说明 0009 图1表示眼底成像装置100的概略图。 0010 图2是说明扫描光学系统112的配置的概略图。 0011 图3是表示二维扫描部130的一例的概略图。 0012 图4表示另一眼底成像装置170的概略图。 0013 图5表示又一眼底成像装置。

9、180的概略图。 具体实施方式 0014 以下， 通过发明的实施方式来说明本发明， 但以下的实施方式不限定权利要求书 的技术方案。 此外， 实施方式中说明的特征组合也并非全部是发明的解决手段所必须的。 0015 图1表示眼底成像装置100的概略图。 在图中所示的方向设定xyz方向， 这些都是为 说 明 书 1/5 页 3 CN 107106009 A 3 了用于说明而设定的， 也可以将任一个设定为铅直方向、 水平方向。 0016 眼底成像装置100包括： 光源110、 半透半反镜158、 扫描光学系统112、 检测器152、 控制部154及图像处理部156。 扫描光学系统112包括二维扫描部1。

10、30、 第1反射镜120、 平面反 射镜150及第2反射镜140。 0017 光源110射出照射于被检者的眼10的光束光102。 光束光102的波长可以根据成像 的对象而选择， 例如为红外区域、 可见光区域等。 图1所示的例子中， 示出1个光源110， 但可 以使用射出不同波长的多个光源。 在使用多个光源的情况下， 来自各个光源的光束光被光 束组合器整合为同一光路。 此外， 若使用激光作为光束光， 则直进性良好， 因此更有选。 0018 作为光束分光器的半透半反镜158将入射于该半透半反镜158的光束光102以预先 设计的比例透射和反射。 半透半反镜158使来自光源110的光束光102透射， 。

11、并反射从眼10返 回来的光束光102而将其导向检测器152。 在光束光102为多色的情况下， 可以将半透半反镜 158置换为与各个波长对应的多个分色镜(dichroic mirror)， 设置接收来自各个分色镜的 反射光的多个检测器。 0019 图2为说明扫描光学系统112的配置的概略图。 需要说明的是， 为了简化而省略了 二维扫描部130。 0020 第1反射镜120具有第1焦点122和第2焦点124。 第1反射镜120使通过第1焦点122入 射的光束光102以通过第2焦点124的方式反射。 第1反射镜120的一例为如下的椭圆反射镜， 使将这些第1焦点122和第2焦点124作为长轴的椭圆绕该。

12、长轴旋转而成旋转椭圆体， 将该旋 转椭圆体的一部分作为反射面。 0021 第2反射镜140具有第3焦点142和第4焦点144。 第2反射镜140使通过第3焦点142入 射的光束光102以通过第4焦点144的方式反射。 第2反射镜140的一例为如下的椭圆反射镜， 使将这些第3焦点142和第4焦点144作为长轴的椭圆绕该长轴旋转而成旋转椭圆体， 将该旋 转椭圆体的一部分作为反射面。 0022 第2反射镜140的第3焦点142的位置与第1反射镜120的第2焦点124的位置包括如 图2所示的、 各自的位置实际上一致的情况， 还包括在设计上相同但由于组装误差等而不可 避免地错位的情况等。 0023 平面。

13、反射镜150配置在第1反射镜120的第2焦点124的位置。 在图2所示的例子中， 平面反射镜150为平面镜， 只要其反射面配置成穿过第2焦点124且在光束光102的扫描中至 少被固定即可， 包括在扫描前或扫描后为了光学调整而移动的情况。 上述的平面反射镜150 与第1焦点122的位置关系、 进而上述的第1反射镜120的第2焦点124与第2反射镜140的第3 焦点142的位置关系， 理想上分别一致是适当的， 但它们的位置关系允许在规定范围内的一 致。 该范围是指， 在被检者的眼的虹膜位置处光束光的角度被2维扫描时， 该扫描光束光进 入眼的瞳孔内的范围， 是只要不对眼底成像造成影响的范围。 002。

14、4 平面反射镜150的法线C的方向被配置成朝向将线段A和线段B所成的角二等分的 方向， 线段A为连接第1焦点122和第2焦点124的线段， 线段B为连接第3焦点142和第4焦点 144的线段。 由此， 平面反射镜150使在第1反射镜120反射的光束光102朝向第2反射镜140反 射。 需要说明的是， 在线段A和线段B平行的情况下， 只要将与这些线段垂直的方向作为法线 C即可。 0025 需要说明的是， 平面反射镜150的位置如图所示， 通过与第2焦点124(第3焦点142) 说 明 书 2/5 页 4 CN 107106009 A 4 一致而可以做成最小。 但是， 关于平面反射镜150的位置，。

15、 只要能维持上述的朝向， 可以与第 2焦点124(第3焦点142)分离开地配置。 即， 例如在图2所示的构成中， 只要将从第1反射镜导 向第2反射镜的扫描光束光未被部分遮蔽， 则可以做成将平面反射镜150平行移动到任意位 置的配置。 在该情况下， 不言而喻， 使由于平面反射镜150的反射而形成的一方的反射镜的 虚焦点与另一反射镜的焦点一致。 0026 第1反射镜120和第2反射镜140是反射面和旋转轴为相同朝向的配置关系， 即， 旋 转轴相对于反射面而言配置于大致-y侧。 换言之， 由于平面反射镜150的存在， 第1反射镜 120和第2反射镜140不相对置。 需要说明的是， 在图2中以及其他图。

16、中， 用包含长轴的zy平面 剖切第1反射镜120、 第2反射镜140而成的截面来图示。 0027 第1反射镜120的旋转椭圆体和第2反射镜140的旋转椭圆体具有彼此相等的离心 率。 由于离心率彼此相等， 从而确保了光束光的角度扫描的均一性， 在通过光束光扫描而得 的眼底像中不产生失真。 对此将后述。 此外， 只要是能够反射在二维扫描部130设定的扫描 范围的光的程度的大小， 则第1反射镜120和第2反射镜140的大小可以彼此相等， 也可以不 同。 在图2的例子中， 接近光源110一侧的第1反射镜120小于接近眼10一侧的第2反射镜140。 由此， 能够使装置整体小型化。 0028 图3是表示二。

17、维扫描部130的一例的概略图。 二维扫描部130包括： 本体131； 框体 133， 其通过连结部132以相对于本体131可绕z轴自由转动的方式支承于本体131； 反射镜 135， 其反射光束光102， 通过连结部134以相对于框体133可绕x轴自由转动的方式支承于框 体133。 二维扫描部130是所谓的平衡架(gimbal)结构， 例如由MEMS构成， 通过控制部154而 被例如静电驱动。 0029 在上述构成中， 被检者的瞳孔12相对于第2反射镜140的第4焦点144位于预先设定 的范围内(在将眼置于第4焦点附近时光束光所进入的范围)。 控制部154使光束光102从光 源110射出、 并控。

18、制二维扫描部130的转动量而使反射镜135绕z轴及绕x轴转动， 由此使来自 光源110的光束光102在z方向和x方向扫描。 0030 来自二维扫描部130的光束光102按第1反射镜120、 平面反射镜150和第2反射镜 140的顺序反射， 通过瞳孔12到达视网膜。 在视网膜反射的光束光102沿着上述光路相反地 到达半透半反镜158。 由检测器152检测在半透半反镜158被反射的光束光102。 图像处理部 156基于由控制部154控制的二维扫描部130的转动量和由检测器152检测到的光量， 二维地 再构成视网膜的图像， 并输出到监视器等。 0031 在此， 考虑通过二维扫描部130而从第1焦点1。

19、22射出的光束光102的角度变化、 与 在第1反射镜120反射而入射到第2焦点124的光束光的角度变化的关系。 例如， 如图1所示， 考虑二维扫描部130使光束光从某一角度绕x轴变化了角度 11来进行扫描的情况， 和使光束 光进一步绕x轴变化了相同角度 12(即 11 12)来进行扫描的情况。 0032 在上述扫描中， 反射镜120的反射部位的曲率各自不同， 因此对于相同的角度变化 11、 12， 反射光朝向第2焦点124的各自的角度变化 21、 22通常不同(即 21 22)。 该角度可 以分别通过几何学的方法计算， 在图1的例子中为 21 22。 0033 换言之， 从第1焦点122射出的。

20、光束光102的角度变化、 与同角度变化对应地在第1 反射镜120被反射而入射于第2焦点124的光束光102的角度变化之间的比率不均一( 11/ 12 21/ 22)。 说 明 书 3/5 页 5 CN 107106009 A 5 0034 对于平面镜而言， 入射角和反射角相等。 因此， 将相对于角度变化 21、 22的平面反 射镜150处的反射的角度变化分别设为 31、 32， 21 31， 22 32。 0035 在本实施方式中， 第1反射镜120的旋转椭圆体及第2反射镜140的旋转椭圆体彼此 具有相等的离心率， 且平面反射镜150的法线C的方向配置为将线段A和线段B所成的角二等 分的方向。。

21、 由以上可知， 11/ 12 41/ 42。 换言之， 从第1焦点122射出的光束光的角度变化、 与同角度变化对应地入射于第4焦点144的光束光的角度变化之间的比率变得均一。 并且， 显然 11 41， 12 42。 0036 根据上述构成， 对于二位扫描部130的转动量， 可以无失真地再构成视网膜的二维 图像。 此外， 二位扫描部130承担二维扫描， 第1反射镜120和第2反射镜140的共有焦点不存 在在扫描中可机械式移动的部分， 因此可以使整个装置简化和小型化。 0037 图4表示另一眼底成像装置170的概略图。 在眼底成像装置170中， 对于与图1的眼 底成像装置100相同的构成， 标注。

22、相同的附图标记而省略说明。 0038 眼底成像装置170的扫描光学系统173， 取代图1的平面反射镜150而在其位置和朝 向具有半透半反镜172。 半透半反镜172将来自第1反射镜的光束光102反射而导向第2反射 镜140， 并使来自眼底的反射光经由第2反射镜140返回来的光束光102的一部分透射。 0039 通过以上的构成， 能够与二维扫描部130使光束光102二维扫描对应地， 基于由光 强度传感器174检测出的光强度来生成视网膜的图像。 需要说明的是， 关于半透半反镜172 的位置， 与上述的图1及图2所示的平面反射镜150相同， 只要其配置方向为将线段A和线段B 所成的角二等分的方向， 。

23、可以偏离焦点位置地配置， 所述线段A为连接第1焦点122和第2焦 点124的线段， 所述线段B为连接第3焦点142和第4焦点144的线段。 0040 图5表示又一眼底成像装置180的概略图。 在眼底成像装置180中， 对于与图1的眼 底成像装置100相同的构成， 标注相同的附图标记而省略说明。 0041 眼底成像装置180的扫描光学系统184中， 第1反射镜120和第2反射镜140彼此相对 置地配置。 第1反射镜120的第2焦点124和第2反射镜140的第3焦点142配置在同一直线上。 换言之， 作为第1反射镜120的椭圆镜和作为第2反射镜140的椭圆镜的旋转轴一致。 在该构 成中， 与眼底成。

24、像装置100不同， 在到达第1反射镜120和第2反射镜140的光路中不配置任何 光学部件。 0042 通过以上的构成， 能够用更少的光学部件而无失真地再构成视网膜的二维图像。 0043 上述实施方式中均是作为第1反射镜120和第2反射镜140而采用将旋转椭圆体的 一部分设为反射面的形状。 可以将其一方或二者取代为其他形状。 例如， 可以组合将第1焦 点122设为焦点的第1抛物面旋转体的一部分和将第2焦点124设为焦点的第2抛物面旋转体 的一部分， 来作为第1反射镜120。 同样， 可以将第2反射镜140做成两个抛物面旋转体的一部 分的组合。 0044 需要说明的是， 在上述实施例的构成中， 作。

25、为第1反射镜120和第2反射镜140而使 用了离心率分别相等的椭圆镜， 但也可以组合2个抛物面镜和二维扫描镜来构成。 将光束光 的二维扫描镜配置在最初的抛物面镜的焦点上， 使被检者的瞳孔12位于下一抛物面镜的焦 点位置。 一个抛物面镜的反射， 与一个椭圆镜相同， 在光束光的角度扫描中产生不均一， 但 通过组合2个抛物面镜， 由此能够消除光束光的角度扫描的不均一性。 根据该构成， 也可以 得到眼底像少歪曲像差的鲜明的像。 说 明 书 4/5 页 6 CN 107106009 A 6 0045 以上， 使用实施方式说明了本发明， 但本发明的保护范围不限于上述实施方式。 本 领域技术人员自然清楚， 。

26、可以对上述实施方式加以各种变更或改良。 通过权利要求书的记 载可以清楚， 这样的加以变更或改良的方案也包含于本发明的保护范围。 0046 应注意， 权利要求书、 说明书及附图中示出的装置、 系统、 程序及方法中的动作、 顺 序、 步骤及阶段等各处理的执行顺序， 若无特别明示 “之前” 、“事先” 等， 则不限于将在先的 处理的输出用于在后处理， 可以以任意的顺序实现。 关于权利要求书、 说明书及附图中的动 作流程， 为了便于说明使用了 “首先” 、“接着” 等进行説明， 但并不意味着必须以该顺序实 施。 0047 附图标记的说明 0048 10眼， 12瞳孔， 100眼底成像装置， 102光束。

27、光， 110光源， 112扫描光学系统， 120第1 反射镜， 122第1焦点， 124第2焦点， 130二维扫描部， 131本体， 132连结部， 133框体， 134连结 部， 135反射镜， 140第2反射镜， 142第3焦点， 144第4焦点， 150平面反射镜， 152检测器， 154控 制部， 156图像处理部， 158半透半反镜， 170眼底成像装置， 172半透半反镜， 173扫描光学系 统， 174光强度传感器， 180眼底成像装置， 184扫描光学系统。 说 明 书 5/5 页 7 CN 107106009 A 7 图1 说 明 书 附 图 1/5 页 8 CN 107106009 A 8 图2 说 明 书 附 图 2/5 页 9 CN 107106009 A 9 图3 说 明 书 附 图 3/5 页 10 CN 107106009 A 10 图4 说 明 书 附 图 4/5 页 11 CN 107106009 A 11 图5 说 明 书 附 图 5/5 页 12 CN 107106009 A 12 。