Устройство для формирования оптического когерентного томографического изображения и способ формирования оптического когерентного томографического изображения

Устройство для формирования оптического когерентного томографического изображения и способ формирования оптического когерентного томографического изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОПИСАНИЕ

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству для формирования оптических когерентных томографических изображений и способу формирования оптических когерентных томографических изображений. В частности, изобретение относится к устройству для формирования томографических изображений на основании оптического когерентного излучения и способу формирования томографических изображений на основании оптического когерентного излучения, используемым в диагностике и лечении заболеваний глаз.

Предшествующий уровень техники

Оптическая когерентная томография (ОКТ) позволяет получать томографическое изображение образца с высоким разрешением и используется, главным образом, в качестве офтальмологического инструмента. Устройство, в котором используется ОКТ (ОКТ-устройство), оснащено когерентной системой и может проводить измерение с высокой чувствительностью путем облучения глазного дна измерительным лучом (низкокогерентным лучом) и объединения луча, отраженного от глазного дна, с опорным лучом. При этом измерительный луч проецируют в заданном положении сетчатки для получения томографического изображения глазного дна. Здесь можно оказаться затруднительным в некоторых случаях проецировать измерительный луч в заданном положении сетчатки из-за таких факторов обследуемых глаз, как амблиопия (двоение). В то же время необходимо проецировать измерительный луч в заданном положении сетчатки путем регулирования оптической системы в соответствии с оптическими характеристиками каждого обследуемого глаза, и поэтому регулирование оптической системы занимает много времени.

За последние годы наблюдался усилившийся спрос на получение томографического изображения с высоким разрешением посредством ОКТ-устройства. Следовательно, когда томографическое изображение получают, делая диаметр луча, присущий измерительному лучу, большим, регулирование такой оптической системы занимает большее время.

С другой стороны, желательно также сократить время, затрачиваемое на регулирование оптической системы. В частности, сокращение времени, требуемого на получение изображения при офтальмологической диагностике сетчатки, связано с освещением нагрузки на объекте, так что весьма желательно сократить время на регулирование такой оптической системы.

Чтобы удовлетворить вышеуказанные две потребности, в выложенной заявке №2002-174769 на патент Японии (именуемой далее известным патентным документом 1) описано оптическое устройство, в котором используются ОКТ и оптическая когерентная микроскопия (ОКМ). Это устройство имеет такую конструкцию, что ОКТ используется при подтверждении большой структуры в виртуальном образце и может быть заменена ОКМ, когда значительная область обследуется с меньшим разрешением. При этом ОКТ и ОКМ весьма различны по глубине резкости, вследствие чего устройство имеет такую конструкцию, что диаметры лучей можно задавать в соответствии с ОКТ имеющими малую числовую апертуру и в соответствии с ОКМ имеющими большую числовую апертуру, воспользовавшись оптической системой преобразования диаметров лучей при большом отношении «сигнал-шум».

Краткое изложение существа изобретения

Устройство, описанное в известном патентном документе 1 (выложенной заявке №2002-174769 на патент Японии), может обследовать значительную область в большой структуре в живом образце, подтверждаемую с меньшим разрешением посредством ОКТ, за счет замены ее ОКМ, вследствие чего решается проблема, заключающаяся в том, что регулирование проецирования измерительного луча при ОКМ с малой глубиной резкости в заданном положении занимает много времени.

Вместе с тем, в известным патентном документе 1 (выложенной заявке №2002-174769 на патент Японии) вовсе не рассматривается проблема, обуславливаемая тем, что диметр луча, присущий измерительному лучу, делают большим с использованием оптической системы преобразования диаметров лучей при формировании томографических изображений с высоким разрешением путем формирования изображений с помощью ОКТ-устройства.

При формировании томографических изображений посредством ОКТ диаметр луча, присущий измерительному лучу, делают большим с использованием оптической системы преобразования диаметров лучей, что и приводит к получению томографического изображения с высоким разрешением. Вместе с тем, когда диаметр луча, присущий измерительному лучу, делают большим таким образом, глубина резкости становится малой, так что трудно проецировать измерительный луч в заданном положении, а регулирование оптической системы занимает много времени.

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы разработать устройство для формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении и способ формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении или устройство формирования оптического когерентного томографического изображения или способ формирования оптического когерентного томографического изображения, которые могут способствовать сокращению времени формирования изображения при получении томографического изображения с высоким разрешением посредством ОКТ ввиду вышеописанных проблем.

Данное изобретение обеспечивает устройство для формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении и способ формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении, являющиеся такими, как описано ниже.

Устройство для формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении в соответствии с данным изобретением представляет собой устройство для формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении, в котором свет из источника света расщепляется на измерительный луч и опорный луч, измерительный луч направляется на обследуемый объект, опорный луч направляется на зеркало опорного луча, а обратный луч измерительного луча, отраженный или рассеянный обследуемым объектом, и опорный луч, отраженный зеркалом опорного луча, используются для формирования томографического изображения обследуемого объекта, при этом устройство содержит

блок регулирования диаметра луча, предназначенный для регулирования диаметра луча, присущего измерительному лучу,

блок расщепления обратного луча, предназначенный для расщепления обратного луча на первый обратный луч и второй обратный луч,

первый блок обнаружения, предназначенный для обнаружения интенсивности первого обратного луча из блока расщепления,

блок регулирования положения конденсации, предназначенный для регулирования положения конденсации измерительного луча на обследуемом объекте, при этом диаметр луча регулируется блоком регулирования диаметра луча на основании интенсивности первого обратного луча, обнаруженной первым блоком обнаружения,

второй блок обнаружения, предназначенный для обнаружения интенсивности объединенного луча, полученного путем объединения второго обратного луча из блока расщепления с отраженным лучом опорного луча, отраженным зеркалом опорного луча, и

блок регулирования длины оптического пути, предназначенный для регулирования длины оптического пути опорного луча, при этом состояние измерительного луча регулируется блоком регулирования положения конденсации на основании интенсивности объединенного луча, обнаруженной вторым блоком обнаружения.

Способ формирования оптического когерентного томографического изображения в соответствии с данным изобретением представляет собой способ формирования оптического когерентного томографического изображения в устройстве формирования оптического когерентного томографического изображения в когерентном излучении, в котором свет из источника света расщепляют на измерительный луч и опорный луч, измерительный луч направляют на обследуемый объект, опорный луч направляют на зеркало опорного луча, а обратный луч измерительного луча, отраженный или рассеянный обследуемым объектом, и опорный луч, отраженный зеркалом опорного луча, используют для формирования томографического изображения обследуемого объекта, при этом способ включает в себя

первый этап, на котором регулируют диаметр луча, присущий измерительному лучу, до диаметра луча, меньшего, чем диаметр луча при измерении, с использованием блока регулирования диаметра луча на подготовительной стадии перед формированием томографических изображений, обнаруживают посредством первого блока обнаружения интенсивность первого обратного луча из первого и второй обратных лучей, расщепление на которые осуществляет блок расщепления, предназначенный для расщепления обратного луча, и регулируют блок конденсации, предназначенный для конденсации измерительного луча на обследуемом объекте, на основании обнаруженной интенсивности луча,

второй этап, на котором обнаруживают посредством второго блока обнаружения интенсивность объединенного луча, полученного путем объединения второго обратного луча после расщепления блоком расщепления обратного луча, с отраженным лучом опорного луча, отраженным зеркалом опорного луча, при этом положение блока конденсации отрегулировано на первом этапе, и регулируют длину оптического пути опорного луча посредством блока регулирования длины оптического пути на основании обнаруженной интенсивности луча,

третий этап, на котором регулируют диаметр луча, присущий измерительному лучу, до диаметра луча, большего, чем на подготовительной стадии, с использованием блока регулирования диаметра луча, на стадии формирования изображений, где формируют томографическое изображение, обнаруживают интенсивность первого обратного луча посредством первого блока обнаружения и регулируют блок конденсации, предназначенный для конденсации измерительного луча на обследуемом объекте, на основании обнаруженной интенсивности луча, и

четвертый этап, на котором регулируют интенсивность объединенного луча посредством второго блока обнаружения, при этом состояние блока конденсации отрегулировано на третьем этапе, и регулируют длину оптического пути опорного луча посредством блока регулирования длины оптического пути на основании обнаруженной интенсивности луча.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения носитель информации, считываемый компьютером, хранит программу для осуществления компьютером вышеописанного способа формирования оптического когерентного томографического изображения.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления данного изобретения программа предусматривает осуществление компьютером вышеописанного способа формирования оптического когерентного томографического изображения.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения устройство для получения информации оптического когерентного томографического изображения содержит

модуль обнаружения обратного луча, предназначенный для обнаружения информации об интенсивности обратного луча от обследуемого объекта,

оптический модуль для облучения произвольного положения обследуемого объекта измерительным лучом, падающим на обследуемый объект,

модуль изменения диаметра луча, предназначенный для изменения первого диаметра луча, присущего измерительному лучу, до второго диаметра луча, большего, чем первый диаметр луча,

модуль регулирования, предназначенный для регулирования положения облучения измерительным лучом в оптическом модуле на основании информации об интенсивности обратного луча из упомянутого произвольного положения обследуемого объекта при первом диаметре луча, и

модуль обнаружения объединенного луча, предназначенный для обнаружения луча, полученного объединением обратного луча от обследуемого объекта с опорным лучом,

при этом первый диаметр луча изменяют до второго диаметра луча посредством модуля изменения диаметра луча в состоянии, отрегулированном посредством модуля регулирования, так что происходит падение измерительного луча, имеющего второй диаметр луча.

В соответствии с данным изобретением можно реализовать устройство для формирования оптического когерентного томографического изображения и способ формирования оптического когерентного томографического изображения, которые сокращают время формирования изображений при получении томографического изображения с высоким разрешением посредством ОКТ-устройства.

Дополнительные признаки данного изобретения станут ясными из нижеследующего описания возможных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует схематическую конструкцию всей оптической системы ОКТ-устройства в примере 1 данного изобретения.

На фиг.2A, 2B, 2C и 2D иллюстрируют способ регулирования, осуществляемый ОКТ-устройством в примере 1 данного изобретения.

Фиг.3A, 3B и 3C иллюстрируют способ получения изображения с помощью ОКТ-устройства в примере 1 данного изобретения.

Фиг.4 иллюстрирует схематическую конструкцию всей оптической системы ОКТ-устройства в примере 2 данного изобретения.

Фиг.5A и 5B иллюстрируют диаметр луча, получаемого с использованием регулируемого расширителя луча в примере 1 данного изобретения.

На фиг.6A и 6B представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая определение диаметра луча в примерах 3 и 4.

Фиг.7A, 7B и 7C иллюстрируют типичное устройство для получения информации ОКТ в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения.

Фиг.8A, 8B и 8C иллюстрируют прибор для изменения апертуры в примере 4 данного изобретения.

Фиг.9A, 9B, 9C, 9D, 9E, 9F, 9G, 9H, 91, 9J, 9K и 9L иллюстрируют примеры апертуры в примере 4 данного изобретения.

Подробное описание изобретения

Улучшений в разрешении, контрастности и сокращении времени формирования изображений можно достичь при формировании томографических изображений посредством ОКТ, в частности, формировании томографических изображений сетчатки на глазном дне обследуемого глаза.

Когда диаметр луча, присущий измерительному лучу, делают большим, как описано выше, возникает проблема, заключающаяся в том, что глубина резкости становится малой, и поэтому фокусировка затрудняется, так как эта фокусировка занимает много времени. Также существует проблема, заключающаяся в том, что трудно проецировать измерительный луч в заданном положении из-за оптических характеристик каждого обследуемого глаза, вследствие чего понижается контрастность.

Авторы данного изобретения обнаружили, что эти проблемы решаются с помощью следующей конструкции. Основные принципы ее описаны ниже. На подготовительной стадии для формирования томографических изображений диаметр луча, присущий измерительному лучу, делают меньшим, чем диаметр луча на стадии формирования изображений, вследствие чего получается диапазон фокусировки, дающий возможность приближенного получения томографического изображения с большой глубиной резкости за счет регулирования длины оптического пути опорного луча посредством блока регулирования длины оптического пути.

Положение (диапазон фокусировки) длины оптического пути опорного луча, регулируемой посредством блока регулирования длины оптического пути, записывается.

С другой стороны, на этапе формирования изображения, предназначенном для формирования томографического изображения, диаметр луча, присущий измерительному лучу, делают большим, чем на подготовительной стадии перед формированием изображений, для получения изображения с высоким разрешением.

При этом глубина фокусировки (резкости) становится малой. Вместе с тем легко осуществить регулирование достижения фокусировки при проецировании измерительного луча в заданном положении путем использования отрегулированного положения (диапазона фокусировки) длины оптического пути опорного луча, записанного выше, в качестве опорного значения, вследствие чего можно сократить время формирования изображения.

На стадии формирования изображений диаметр луча, присущий измерительному лучу, постепенно изменяют и измеряют интенсивность обратного луча, вследствие чего диаметр измерительного луча можно регулировать до достижения диаметра луча, при котором интенсивность обратного луча становится максимальной, и можно повысить контрастность.

На стадии формирования изображений изменяют форму луча или положение падения луча применительно к измерительному лучу, при этом можно еще улучшить контрастность. Такое ОКТ-устройство, как описанное выше, можно выполнить следующим образом в варианте осуществления данного изобретения.

В ОКТ-устройстве, согласно этому варианту осуществления, устройство для формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении, в котором свет из источника света расщепляется на измерительный луч и опорный луч, измерительный луч направляется на обследуемый объект, опорный луч направляется на зеркало опорного луча, а обратный луч измерительного луча, отраженный или рассеянный обследуемым объектом, и опорный луч, отраженный зеркалом опорного луча, используются для формирования томографического изображения обследуемого объекта, оснащено блоком регулирования диаметра луча, предназначенным для регулирования диаметра луча, присущего измерительному лучу.

Для этого блока регулирования диаметра луча предусмотрен оптический путь для направления измерительного луча на обследуемый объект, образованный расширяемой оптической системой. Например, этот блок может быть выполнен в виде регулируемого расширителя 136 луча, расположенного на оптическом пути измерительного луча в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство также оснащено блоком расщепления обратного луча, предназначенным для расщепления обратного луча на первый обратный луч и второй обратный луч.

Например, этот блок расщепления может быть выполнен в виде расщепителя 103-3 луча, расположенного на оптическом пути измерительного луча в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство дополнительно оснащено первым блоком обнаружения, предназначенным для обнаружения интенсивности первого обратного луча из блока расщепления.

Например, первый блок обнаружения может быть выполнен в виде детектора 137, на который направляется первый обратный луч, в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство также дополнительно оснащено блоком регулирования положения конденсации, предназначенным для регулирования положения блока конденсации, предназначенного для конденсации измерительного луча на обследуемом объекте с диаметром луча, отрегулированным посредством блока регулирования диаметра луча, на основании интенсивности первого обратного луча, обнаруженной первым блоком обнаружения.

Например, блок регулирования положения конденсации для блока конденсации может быть выполнен в виде электрического каскада 117-2 в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство также дополнительно оснащено еще и вторым блоком обнаружения, предназначенным для обнаружения интенсивности объединенного луча, полученного путем объединения второго обратного луча из блока расщепления с отраженным лучом опорного луча, отраженным зеркалом опорного луча.

Например, этот второй блок обнаружения может быть выполнен в виде балансного детектора 122 в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство также дополнительно оснащено еще и блоком регулирования длины оптического пути, предназначенным для регулирования длины оптического пути опорного луча, при этом положение блока конденсации отрегулировано блоком регулирования положения конденсации на основании интенсивности объединенного луча, обнаруженной вторым блоком обнаружения.

Например, этот блок регулирования длины оптического пути может быть выполнен в виде электрического каскада 117-1 в ОКТ-устройстве, изображенном на фиг.1.

ОКТ-устройство также может быть выполнено имеющим блок для записи положения длины оптического пути опорного луча, регулируемого блоком регулирования оптического пути.

При осуществлении способа формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении с использованием ОКТ-устройства в этом варианте осуществления оптическое формирование томографических изображений можно проводить посредством нижеследующих этапов.

На предварительной стадии для формирования томографических изображений, которая представляет собой первый этап, диаметр луча, присущий измерительному лучу, регулируют до достижения диаметра луча, меньшего, чем диаметр луча при измерении, с использованием блока регулирования диаметра луча.

Интенсивность первого обратного луча из первого и второго обратных лучей, расщепление на которые осуществлено блоком расщепления обратного луча, обнаруживают посредством первого блока обнаружения, а положение блока конденсации, предназначенного для конденсации измерительного луча на обследуемом объекте, регулируют на основании обнаруженной интенсивности луча.

На втором этапе интенсивность объединенного луча, получаемого путем объединения второго обратного луча, полученного расщеплением посредством блока расщепления обратного луча, с отраженным лучом опорного луча, отраженным зеркалом опорного луча, обнаруживают посредством второго блока обнаружения, при положении блока конденсации, отрегулированном на первом этапе, а длину оптического пути опорного луча регулируют посредством блока регулирования длины оптического пути на основании обнаруженной интенсивности луча.

Таким образом, на предварительной стадии перед формированием томографических изображений диапазон фокусировки, допускающий приближенное получение томографического изображения с глубиной фокуса (резкости) посредством измерительного луча, которому придан малый диаметр луча, получают путем регулирования длины оптического пути опорного луча посредством блока регулирования длины оптического пути, вследствие чего можно получить диапазон фокусировки, не затрачивая на это много времени. При этом положение (диапазон фокусировки) длины оптического пути опорного луча, регулируемой блоком регулирования длины оптического пути, записывается.

На стадии формирования изображения процесса формирования томографического изображения, которая является третьим этапом, диаметр луча, присущий измерительному лучу, регулируют до диаметра луча, большего, чем диаметр луча на подготовительной стадии, с использованием блока регулирования диаметра луча, обнаруживают интенсивность первого обратного луча посредством первого блока обнаружения и регулируют положение конденсации блока конденсации, предназначенного для конденсации измерительного луча, на обследуемом объекте на основании обнаруженной интенсивности луча.

На четвертом этапе обнаруживают интенсивность объединенного луча посредством второго блока обнаружения при положении блока конденсации, отрегулированном на третьем этапе, посредством использования, например, записанного положения длины оптического пути, отрегулированного посредством блока регулирования длины оптического пути, в качестве опорного значения, и регулируют длину оптического пути опорного луча посредством блока регулирования длины оптического пути на основании обнаруженной интенсивности луча.

Как описано выше, при получении томографических изображений длину оптического пути опорного луча можно быстро отрегулировать за счет использования записанного положения длины оптического пути, отрегулированного блоком регулирования длины оптического пути в качестве опорного значения, например, с использованием окрестности центра положения, отрегулированного блоком регулирования оптического пути, как опорного значения.

В этом варианте осуществления устройство также может быть выполнено имеющим блок информирования о том, что первый или второй обратный луч не приобретает интенсивность, необходимую для того, чтобы ее мог обнаружить первый или второй блок обнаружения.

За счет того что предусмотрен этот блок, появляется возможность делать надлежащие измерения, когда интенсивность обратного луча не достигает заданной интенсивности.

В этом варианте осуществления, по меньшей мере, один оптический путь из оптического пути для направления света из источника света на оптический путь, на котором свет расщепляется на измерительный луч и опорный луч, оптического пути для направления опорного пути к источнику света, может быть сформирован оптическим фильтром.

Посредством такой конструкции можно реализовать малогабаритное и дешевое ОКТ-устройство. В этом варианте осуществления можно предусмотреть автоматическое проведение, по меньшей мере, одного этапа из первого - четвертого этапов. В другом варианте осуществления способ формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления можно также сохранять как программу, предназначенную для исполнения ее компьютером, на носителе информации (например, гибком диске, жестком диске, оптическом диске, магнитооптическом диске, постоянном запоминающем устройстве на компакт-диске (CD-ROM), перезаписываемом компакт-диске (CD-R), магнитной ленте, плате энергонезависимой памяти, постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ), электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (ЭСППЗУ) или диске высокого разрешения, работающем на основе сине-фиолетового лазера (Blu-ray-диске)), считываемом компьютером.

В дополнительном варианте осуществления можно обеспечить программу для осуществления способа формирования томографических изображений в оптическом когерентном излучении.

Устройство для получения томографической информации в оптическом когерентном излучении (оптическая когерентная томографическая информация)

Устройство для оптического получения томографической информации в когерентном излучении в соответствии с еще одним вариантом осуществления данного изобретения будет описано со ссылками на фиг.7A-7C.

Сначала модуль обнаружения обратного луча обнаруживает информацию об интенсивности обратного луча 16 от обследуемого объекта (например, глазного дна) 12. Модуль 19 обнаружения обратного луча, обнаруживающий интенсивность луча, представляет собой, например, фотодиод и фотоумножитель. Затем оптический модуль 20 облучает произвольное положение (положение облучения) обследуемого объекта 12 измерительным лучом 13, падающим на обследуемый объект 12. Оптический модуль 20 может конденсировать луч, падающий на оптический модуль 20, в вышеописанное положение и представляет собой, например, объектив.

Модуль 21 изменения диаметра луча изменяет первый диаметр 25 луча, присущий измерительному лучу 13, падающему на оптический модуль 20, до достижения второго диаметра 26 луча, больший, чем первый диаметр 25 луча. Модуль 21 изменения диаметра луча может изменять размер диаметра луча, падающего на модуль 21 изменения диаметра луча. Примеры этого модуля включают в себя регулируемый расширитель луча (как правило, такой конструкции, что диаметр луча можно изменять, поддерживая при этом, по существу, параллельный луч с использованием оптической системы, такой как объектив). Однако этот модуль не ограничивается упомянутой конструкцией и может иметь такую конструкцию (например, с изменяемой апертурой), что размер отверстия, облучаемого лучом, можно изменять.

В случае первого диаметра 25 луча диаметр пятна в положении облучения является большим (фиг.7B). При этом глубина 27 фокуса (резкости) является большой, а поперечное разрешение (разрешение в направлении, перпендикулярном направлению оптической оси) является малым. В случае второго диаметра 26 луча диаметр пятна в положении облучения является малым (фиг.7С). При этом глубина фокуса (резкости) является малой, а поперечное разрешение является большим.

Модуль 22 регулирования представляет собой модуль регулирования, предназначенный для регулирования положения луча, подаваемого оптическим модулем 20, на обследуемом объекте 12, по существу, в направлении оптической оси (или направлении глубины обследуемого объекта) на основании информации об интенсивности обратного луча (или с использованием информации об интенсивности обратного луча) из упомянутого произвольного положения обследуемого объекта 12 при первом диаметре 25 луча. Модуль 22 регулирования в желательном варианте регулирует положение оптического модуля 20 в направлении оптической оси. В противном случае, устройство можно перемещать относительно обследуемого объекта 12. Модуль 22 регулирования в желательном варианте имеет такую конструкцию, что обеспечивается регулирование разности между длиной оптического пути измерительного луча 13 и длиной оптического пути опорного луча 15. За счет этой конструкции можно регулировать створ когерентности (положение, в котором длина пути измеряемого луча и длина пути опорного луча, по существу, одинаковы). Регулирование посредством модуля 22 регулирования можно проводить при облучении обследуемого объекта измерительным лучом со вторым диаметром луча.

Модуль 18 обнаружения объединенного луча обнаруживает объединенный луч 16 (или когерентный луч) обратного луча 16 от обследуемого объекта 12 и опорного луча 15. Модуль 18 обнаружения объединенного луча, способный обнаруживать интенсивность луча, представляет собой, например, фотодиод и фотоумножитель. Модуль обнаружения также может быть выполнен таким образом (как балансный детектор), что два фотодиода используются для электрического удаления теплового шума (фиг.1). Устройство для получения оптического когерентного томографического изображения выполнено таким образом, что диаметр луча изменяется от первого диаметра 25 луча до второго диаметра 26 луча посредством модуля 21 изменения диаметра луча в положении, отрегулированном регулирующим модулем 22 таким образом, что происходит падение измерительного луча, имеющего второй диаметр 26 луча.

За счет этой конструкции можно регулировать фокальное положение (фокус) за относительно короткий период времени, потому что используется измерительный луч с малым диаметром луча, и можно получать объединенный луч с большим поперечным разрешением, потому что используется измерительный луч с большим диаметром луча.

Устройство для получения оптической когерентной томографической информации в соответствии с этим вариантом осуществления, как правило, имеет следующие составные части.

Во-первых, предусмотрен источник 11 света. Источник 11 света, который является низкокогерентным источником света, представляет собой, например, суперлюминесцентный диод (СЛД).

Далее, предусмотрен модуль 23 расщепления (блок расщепления), предназначенный для расщепления света из источника 11 света на измерительный луч 13, падающий на обследуемый объект 12, и опорный луч 15, падающий на опорный модуль 14. Этот модуль расщепления также является модулем объединения, предназначенным для объединения обратного луча 16 от обследуемого объекта 12 с опорным лучом 15, отраженным опорным модулем 14. Оптическую систему, в которой используются выполненные как одно целое модуль расщепления и модуль объединения (интерферометр Майкельсона, конструкция которого представлена на фиг.7А), описанную выше. Кроме того, также можно использовать оптическую систему, в которой применяются отдельные модуль расщепления и модуль объединения (интерферометр Маха-Зендера, фиг.1).

При этом желательно иметь такую конструкцию, которая позволяет получать информацию об интенсивности, касающуюся томографического положения обследуемого объекта в направлении оптической оси оптической системы. Излишне говорить, что устройство для оптического формирования томографических изображений в когерентном излучении в соответствии с данным изобретением не ограничивается описанной конструкцией.

Модуль изменения состояния луча

В данном случае имеется проблема, заключающаяся в том, что получение томографического изображения, имеющего высокую контрастность, занимает много времени из-за оптических характеристик (главным образом, характеристик аберрации, таких как астигматизм) глаз человека, подлежащих обследованию. Устройство в желательном варианте имеет нижеследующую конструкцию для решения этой проблемы. Однако данное изобретение не ограничивается ею.

Устройство в желательном варианте оснащено модулем изменения состояния луча (например, таким, как обозначенный позицией 236 на фиг.8A и 8B), предназначенным для изменения состояния луча применительно к измерительному лучу 13, имеющему второй диаметр 26 луча. Состояние луча может быть представлено, по меньшей мере, в одной из форм, размером и положением в проходящем в плоскости направлении, по существу, перпендикулярном направлению оптической оси измерительного луча. Однако состояние не ограничивается вышеуказанным и может быть любым состоянием луча.

Модуль изменения состояния луча в желательном варианте выполнен содержащим множество линз для формирования состояния луча применительно к измерительному лучу за счет падения измерительного луча. Модуль изменения состояния луча в желательном варианте также выполнен так, что среди многочисленных линз состояние луча в момент падения измерительного луча на первую линзу и состояние луча в момент падения измерительного луча на вторую линзу отличаются друг от друга. Модуль изменения состояния луча в желательном варианте оснащен диском (например, таким, как обозначенный позицией 251 на фиг.8В и 8С), расположенным перпендикулярно направлению оптической оси, а в диске предусмотрено множество отверстий (см., например, фиг.9A-9L). Этот модуль в желательном варианте имеет такую конструкцию, что измерительный луч избирательно падает на любое из упомянутых отверстий за счет вращения диска.

Информация об интенсивности обратного луча обнаруживается для каждого состояния луча, изменяемого модулем изменения состояния луча. Объединенный луч, получаемый путем использования измерительного луча, имеющего состояние луча, выбранное на основании обнаруженной информации об интенсивности, обнаруживается модулем обнаружения объединенного состояния луча.

Таким образом, томографическое изображение, имеющее высокую контрастность, можно получать за короткий период времени безотносительно оптических характеристик (главным образом, характеристик аберрации, таких как астигматизм) глаз человека, подлежащих обследованию.

Вышеописанный объект изобретения будет подробно описан в примере 4.

Примеры

Ниже будет приведено описание данного изобретения на примерах.

Пример 1

В примере 1 описывается ОКТ-устройство (или устройство для оптического получения томографической информации в когерентных лучах). В этом примере описывается, в частности, ОКТ во временной области (ОКТ в ВО) для получения томографического изображения сетчатки.

Вместе с тем, данное изобретение не ограничивается такой ОКТ в ВО, а также излишне говорить, что данное изобретение также применимо к ОКТ в Фурье-области (ОКТ в ФО).

Сначала будет описана схематическая конструкция оптической системы ОКТ-устройства в этом примере. Фиг.1 иллюстрирует схематическую конструкцию всей оптической системы ОКТ-устройства в этом примере. На фиг.1 изображены ОКТ-устройство 100 и глаз (или обследуемый объект) 107, измерения которого проводятся ОКТ-устройством.

ОКТ-устройство имеет конструкцию, состоящую из следующих элементов: источника 101 света, расщепителей 103-1 - 103-3 луча, одномодовых оптических волокон 110-1 - 110-4, линз 111-1 - 111-4, а также 120-1 и 120-2, зеркал 114-1 - 114-5, стекол 115-1 - 115-3 дисперсионной компенсации, акустооптических модуляторов 116-1 и 116-2, контроллера 116-3 для акустооптических модуляторов, электрических каскадов 117-1 и 117-2, двухкоординатного сканера 119, балансного детектора 122, усилителя 123, фильтра 124, персонального компьютера 125, регулируемого расширителя 136 луча и детектора 138.

В этом устройстве персональный компь