(57)【要約】本発明は、眼の網膜を走査する走査検眼鏡（１０）及びその動作方法を提供する。走査検眼鏡は、平行光の光源（１２）と、第１の走査素子（１４）と、第２の走査素子（１６）と、を含む。見かけ上の点光源から二次元平行光走査を提供するために、平行光の光源（１２）及び第１及び第２の走査素子（１４，１６）を組み合わせる。走査検眼鏡（１０）は、走査転送装置（２０）を更に含み、走査転送装置（２０）は、反射素子であり、２つの焦点を有し、点光源は、走査転送装置（２０）の第１の焦点に設けられ、眼（２４）は、走査転送装置（２０）の第２の焦点に適応され、走査転送装置（２０）は、眼（２４）への点光源からの二次元平行光走査を転送する。第１及び第２の走査素子（１４，１６）は、点光源からの二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は点光源からの二次元平行光走査の大きさを調節するように選択された動作パラメータを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼の網膜を走査する走査検眼鏡であって、
平行光の光源と、
第１の走査素子と、
第２の走査素子と、を含み、
見かけ上の点光源から二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子を組み合わせ、
前記走査検眼鏡は、走査転送装置を更に含み、前記走査転送装置は、２つの焦点を有する反射素子であり、前記点光源は、前記走査転送装置の第１の焦点に設けられ、眼は、前記走査転送装置の第２の焦点に適応され、前記走査転送装置は、前記眼への前記点光源からの前記二次元平行光走査を転送し、
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、前記点光源からの前記二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は前記点光源からの前記二次元平行光走査の大きさを調節するように選択された動作パラメータを有する、走査検眼鏡。
【請求項２】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子それぞれは、振動機構と、前記振動の振幅、前記振動の速度、又は前記振動の回転オフセットを含む、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の前記動作パラメータと、を含む、請求項１に記載の走査検眼鏡。
【請求項３】
前記走査転送装置は、非球面ミラー、楕円体ミラー、一対の放物線ミラー、又は一対の放物面ミラーを含む、請求項１又は２に記載の走査検眼鏡。
【請求項４】
前記走査検眼鏡は、走査リレー装置を更に含み、前記見かけ上の点光源から前記二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子を組み合わせる、請求項１から３のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項５】
前記走査リレー装置は、２つの焦点を含み、前記走査リレー装置の１つの焦点は、前記走査転送装置の１つの焦点と一致する、請求項４に記載の走査検眼鏡。
【請求項６】
前記走査リレー装置は、楕円形ミラー、非球面ミラー、楕円体ミラー、一対の放物線ミラー、又は一対の放物面ミラーを含む、請求項４又は５に記載の走査検眼鏡。
【請求項７】
前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行又は略直交である、請求項１から６のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項８】
前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行又は略直交である、請求項１から６のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項９】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記走査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される平面と略平行となる、又は前記走査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される前記平面と略直交である、請求項４から８のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項１０】
前記走査検眼鏡は、前記網膜から反射された光を検出して、前記網膜の走査された領域の画像を生成する光検出装置を更に含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項１１】
前記走査検眼鏡は、共通光路での反射光の波面収差を検出する波面検出装置と、前記共通光路における前記平行光の光源と前記眼との間に配置される適応光学素子を含み、前記反射光の前記波面収差を補償する波面補償装置と、を更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の走査検眼鏡。
【請求項１２】
前記波面検出装置は、ハルトマン‐シャック検出器を含む、請求項１１に記載の走査検眼鏡。
【請求項１３】
前記適応光学素子は、可変ミラーを含む、請求項１１又は１２に記載の走査検眼鏡。
【請求項１４】
眼の網膜を走査する方法であって、
平行光の光源、第１の走査素子及び第２の走査素子を設ける工程であって、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、動作パラメータを有する、工程と、
前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の組み合わせを用いて、見かけ上の点光源から二次元平行光走査を提供する工程と、
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の大きさを制御するように前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の前記動作パラメータを選択する工程と、
２つの焦点を有し、反射素子である走査転送装置を設ける工程と、
前記走査転送装置の第１の焦点に前記見かけ上の点光源を設け、前記走査転送装置の第２の焦点に前記眼を適応させる工程と、
前記走査転送装置を用いて、前記見かけ上点光源から前記眼への前記二次元平行光走査を転送する工程と、を含む眼の網膜を走査する方法。
【請求項１５】
走査リレー装置を設ける工程を更に含み、前記見かけ上の点光源から前記二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子を組み合わせる、請求項１４に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項１６】
前記走査リレー装置は、２つの焦点を含み、前記走査リレー装置の１つの焦点は、前記走査転送装置の１つの焦点と一致する、請求項１５に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項１７】
前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行又は略直交である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項１８】
前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行又は略直交である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項１９】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記走査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される平面と略平行となる、又は前記走査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される前記平面と略直交である、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２０】
前記網膜から反射された光を検出する光検出装置を設ける工程と、前記光検出装置を用いて、前記網膜の走査された領域の画像を生成する工程と、を更に含む請求項１４から１９のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２１】
共通光路での反射光の波面収差を検出する波面検出装置と、前記共通光路における前記平行光の光源と前記眼との間に配置される適応光学素子を含む波面補償装置とを設ける工程と、前記波面補償装置を用いて、前記共通光路における前記反射光の前記波面収差を補償する工程と、を更に含む請求項１４から２０のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２２】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子のための所定の選択された動作パラメータのプログラムを提供する工程と、前記所定の選択された動作パラメータのプログラムに従って、複数の網膜の画像を生成する工程と、を更に含む請求項１４から２１のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２３】
前記複数の網膜の画像の少なくとも一部を合成して、前記網膜のモンタージュを形成する工程を更に含む請求項２２に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２４】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の走査角度の偏角を変化させる工程を更に含む請求項１４から２３のいずれか一項に記載の眼の網膜を走査する方法。
【請求項２５】
前記走査素子と、前記走査転送装置及び前記走査リレー装置との間の倍率を調整することにより、前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の走査角度の偏角を変化させる、請求項２４に記載の眼の網膜を走査する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の目の網膜を走査する走査レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）及び人間の眼の網膜を走査する方法に関する。特に、本発明は、眼及びＳＬＯにより生じる波面収差を補償する適応光学（ＡＯ）の使用を含む、人間の眼の網膜を走査する走査レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）及び人間の眼の網膜を走査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体の眼の細胞をイメージングすることは、元来、天文学から派生した適応光学技術（ＡＯ）を用いて使用されることが立証される。眼の不完全な光学系により導入される不要なビーム歪みの測定及び補正は、網膜の実質的により高解像度画像の取得を可能にする。眼の光受容体における個々の錐体にＡＯ技術を用いることで解決されうる。これは、眼の診断病理学への性能を多大に補助する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第０７３０４２８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願第０７７３３２１４．６号明細書
【特許文献３】米国特許第７１１８２１６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
要求される解像度の画像は、人間の眼により導入される収差の補正によってのみ可能である。これを行うためには、眼の瞳孔が位置する同一平面上のこれらの収差を測定し、それらの収差を同一平面上で補正する必要がある。これを実現するためには、空間内の異なる平面に瞳孔の画像をリレーし、測定及び補正を行う必要がある。被験者の画像が形成される平面を、被験者と「共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）」するという。ここで、この場合、測定が行われうる眼の瞳孔の共役面を生成し、かつ補正が行われる第２の共役面を生成する必要がある。ハルトマン‐シャック検出器のような波面検出の方法は、完全に理想的な平面である波面をサンプリングし、実際の眼の瞳孔の顕微鏡方式で複写されたコピー又は画像でありうる瞳孔共役にわたってビームを平行化し、瞳孔での収差を再構成する。検出された波面収差は、可変ミラーのようなＡＯ装置の制御に用いられ、収差を補償するために光路に配置される。この測定及び補正処理は、速い制御ループ内で行われるため、動的な涙膜のような要因は補償され得ない。
【０００５】
加えて、光検出は、眼の網膜及び共役面において行われる必要があり、検出器のレンズは、眼の瞳孔及び共役面上に位置する必要がある。ここで、ＡＯシステムにおいて、網膜及び瞳孔共役面の位置は、中央であることが重要である。
【０００６】
本出願人の欧州特許第０７３０４２８号及び欧州特許出願第０７７３３２１４．６号に記載されたような走査レーザ検眼鏡は、網膜画像化のための効果的な診断ツールとして良好に確立されている。本来、レーザビームの光は、網膜を横断し、戻りエネルギーがフレームストアに収集されて、画像を形成する。網膜に光を流入する、より従来の眼底カメラに対して、レーザビームは、一定期間に単一画素のみを照射し、ノイズに対する信号の利益をもたらし、かつ診断対象以外の層からの反射を除去する機能をもたらす。ＳＬＯシステムにおいて、レーザ光は、第１の走査素子から第２の走査素子へリレーされ、その後、眼に入る。この結合は、良好に形成されたビームが瞳孔に侵入し、直交に、リニアスキャンし、低損失伝達及び電子的な分野への高効率の変換を行うことを確保することを目的とする。
【０００７】
米国特許第７１１８２１６号（ロチェスター大学）に記載されるような適応光学走査レーザ検眼鏡（ＡＯＳＬＯｓ）は、また、眼の網膜の高解像度画像を取得可能にすることが知られている。
【０００８】
高倍率の細胞スケールでは、眼の同一平面性が１から２度という結果になり、網膜の重要な斑状領域の画像をビルドアップするためには多数の走査を行う必要がある。画像のモンタージュは、その後、網膜の斑状領域の全体画像を取得するように生成される。
【０００９】
これらの既知のＡＯＳＬＯｓは、網膜の重要な斑状領域の高解像度画像を生成可能であるが、網膜のアーティファクト運動を最小化するのに十分速い速度で個々の画像を取集することができないという制限がある。例えば、いくつかの既知のＡＯＳＬＯｓでは高解像度画像を実現するために、走査ごとにＡＬＯに対する患者の瞳孔を再配置する必要がある。これは、各走査間での大きな遅延を引き起こす。また、患者の眼の再配置は、各走査間での連続的なエラーを引き起こす。この結果は、不連続性、歪み及びエラーがモンタージュへ導入され、眼への診断病理学の機能がより難解になる。これは、また、全体画像化部分の複雑性及び時間を付加する。
【００１０】
広い視野にわたってアクセスしやすく、楕円形リレーを有さないシステムは、広い視野及び扱いやすい収差を実現するために、軸球状リレーなしで使用する必要があり、リレー焦点距離が非常に大きくなる必要があり、伝達及び臨床環境にとって非実用的なシステム全体の大きさを招く結果となる。
【００１１】
本発明は、上述した一又はそれ以上の不利益を除去又は軽減する人間の眼の網膜を走査する走査レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）及び人間の眼の網膜を走査する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、眼の網膜を走査する走査検眼鏡が提供される。
前記走査検眼鏡は、
平行光の光源と、
第１の走査素子と、
第２の走査素子と、を含み、
見かけ上の点光源から二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子を組み合わせ、
前記走査検眼鏡は、走査転送装置を更に含み、前記走査転送装置は、２つの焦点を有する反射素子であり、前記点光源は、前記走査転送装置の第１の焦点に設けられ、眼は、前記走査転送装置の第２の焦点に適応され、前記走査転送装置は、前記眼への前記点光源からの前記二次元平行光走査を転送し、
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、前記点光源からの前記二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は前記点光源からの前記二次元平行光走査の大きさを調節するように選択された動作パラメータを有する。
【００１３】
二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は二次元平行光走査の大きさを調節するように動作パラメータを選択することは、前記網膜の走査の領域の大きさ及び位置の制御を可能にする。例えば、第１の走査素子及び第２の走査素子は、「最大領域」の二次元の平行光走査を発生するように構成される。動作パラメータは、その後、「小さな領域」の走査が、「最大領域」走査内のいずれかの箇所で発生しうるように、走査の水平／垂直方向の大きさを調整するように選択される。これは、動作パラメータの適切な選択により、「最大領域」内の網膜にわたって「移動される」「小さな領域」の走査が、網膜の高解像度画像のモンタージュを増大することを効率よく可能にする。
【００１４】
使用された走査素子により、動作パラメータは、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向を制御するように選択される、又は見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の大きさを調整するように選択される。例えば、走査素子が回転又は振動した場合、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向は、制御されうる。しかし、走査素子がライン走査素子（例えば、レーザラインスキャナ）の場合、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の大きさは、制御されうる。回転する走査素子、振動する走査素子及びライン走査素子は、ＳＬＯの第１及び第２の走査素子として使用されうることがわかる。
【００１５】
重要なのは、第１及び第２の走査素子の選択された動作パラメータにかかわらず、二次元平行光走査は、常時見かけ上の点光源から発せられることである。
【００１６】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、振動機構を含んでもよい。前記振動機構は、共振型走査装置であってもよい。
【００１７】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、振動面ミラーを含んでもよい。前記振動面ミラーは、ガルバノメーターミラーであってもよい。
【００１８】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、回転機構を含んでもよい。前記回転機構は、回転ポリゴンミラーを含んでもよい。
【００１９】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、ラインスキャン素子を含んでもよい。前記ラインスキャン素子は、レーザラインスキャナを含んでもよい。前記レーザラインは、回折光学素子、円筒状レンズ、又はレーザラインを生成する他の既知の手段により発生されてもよい。
【００２０】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、上述したように、振動機構、回転機構、又はラインスキャン素子の組み合わせを含んでもよい。
【００２１】
前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の前記動作パラメータは、前記振動の振幅及び前記振動の回転オフセットを含んでもよい。前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の前記動作パラメータは、また、前記振動の速度を含んでもよい。
【００２２】
走査検眼鏡は、眼の複数箇所で測定される、眼の網膜の走査を１５０度まで、例えば、１２０度、１１０度、９０度、６０度、４０度、２０度で行うことが可能であってもよい。走査検眼鏡は、眼の２ｍｍの拡張していない瞳孔を通じて、眼の網膜のこのような走査を発生させることが可能であってもよい。しかし、ＳＬＯは、また、例えば、ＡＯ測定として知られる８ｍｍの拡張していない瞳孔を通じて、眼の網膜の走査を発生することが可能である。
【００２３】
振動機構は、１０度まで、例えば、１度、２度、３度、４度、５度、６度、７度、８度、９度、１０度の可変角度振幅を発生することが可能であってもよい。
【００２４】
振動機構は、また、倍率を調整し、より小さい振動ミラーを用いることにより、４０度までの可変角度振幅を発生することが可能であってもよい。これは、リレー倍率により影響される。
【００２５】
前記走査転送装置は、楕円形ミラーを含んでもよい。前記走査転送装置は、非球面ミラーを含んでもよい。前記走査転送装置は、楕円体ミラーを含んでもよい。前記走査転送装置は、一対の放物線ミラーを含んでもよい。前記走査転送装置は、一対の放物面ミラーを含んでもよい。
【００２６】
前記平行光の光源は、レーザ光源を含んでもよい。前記平行光の光源は、ファイバ接続されたスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）のような発光ダイオードを含んでもよい。
【００２７】
前記平行光の光源は、強く、近赤外であり、近空間的コヒーレントであり、かつ高い平行度であることが好ましい。
【００２８】
前記走査検眼ミラーは、走査リレー装置を更に含んでもよい。前記見かけ上の点光源から前記二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子並びに走査リレー装置を組み合わせる。
【００２９】
前記走査リレー装置は、２つの焦点を含んでもよい。前記走査リレー装置の１つの焦点は、前記走査転送装置の１つの焦点と一致してもよい。
【００３０】
前記走査リレー装置は、楕円形ミラーを含んでもよい。前記走査リレー装置は、非球面ミラーを含んでもよい。前記走査リレー装置は、楕円体ミラーを含んでもよい。前記走査リレー装置は、一対の放物線ミラーを含んでもよい。前記走査リレー装置は、一対の放物面ミラーを含んでもよい。
【００３１】
前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行であってもよい。または、前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略直交であってもよい。
【００３２】
前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行であってもよい。前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略直交であってもよい。
【００３３】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される平面と略平行となってもよい。
【００３４】
第２の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約５度以内であってもよい。第２の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約２度以内であってもよい。第２の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼鏡の１又はそれ以上の構成要素の選ばれた偏心に応じた平行度を有していてもよい。第２の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼鏡により発生された網膜の画像における許容可能なずれのレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された平行度を有していてもよい。
【００３５】
走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査リレー装置により生成された一次元平行光により規定される平面の約５度以内であってもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査リレー装置により生成された一次元平行光により規定される平面の約２度以内であってもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分、及び走査リレー装置により生成された一次元平行光により規定される平面は、走査検眼鏡の１又はそれ以上の構成要素の選ばれた偏心に応じて一致する角度を有していてもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分、及び走査リレー装置により生成された一次元平行光により規定される平面は、走査検眼鏡により発生された網膜の画像における許容可能なずれのレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された一致する角度を有していてもよい。
【００３６】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記走査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される前記平面と略直交であってもよい。
【００３７】
第１の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約５度以内であってもよい。第１の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約２度以内であってもよい。第１の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼鏡の１又はそれ以上の構成要素の選ばれた偏心に応じた平行度を有していてもよい。第１の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼鏡により生成された網膜の画像における許容可能なずれのレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された平行度を有していてもよい。
【００３８】
走査検眼鏡の構成要素は、見かけ上の点光源が眼の瞳孔で静止するように配置される。これは、眼の網膜から戻り反射した光が、走査検眼鏡の共通光路へ戻って受光されることを確実にする。
【００３９】
前記走査検眼鏡は、
前記網膜から反射された光を検出して、前記網膜の走査された領域の画像を生成する光検出装置を更に含んでもよい。
【００４０】
前記光検出装置は、光電子増倍管又はアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）を含んでもよい。前記光検出装置は、低ノイズ及び高ゲインであることが好ましい。
【００４１】
前記走査検眼鏡は、
共通光路での反射光の波面収差を検出する波面検出装置と、
前記共通光路における前記平行光の光源と前記眼との間に配置される適応光学素子を含み、前記反射光の前記波面収差を補償する波面補償装置と、を更に含んでもよい。
【００４２】
反射光の波面収差は、眼及び／又は走査検眼鏡により導入された収差を含んでもよい。走査検眼鏡により導入された波面収差は、第１の走査素子、第２の走査素子、走査リレー装置又は走査転送装置により導入された収差を含んでもよい。
【００４３】
波面補償装置は、眼により導入された収差及び／又は第１の走査素子、第２の走査素子、走査リレー装置又は走査転送装置により導入された波面収差を補償する。
【００４４】
前記波面検出装置は、ハルトマン‐シャック検出器又は電荷結合素子（ＣＣＤ）を含んでもよい。
【００４５】
前記適応光学素子は、可変ミラーを含んでもよい。
【００４６】
本発明の第２の態様によれば、眼の網膜を走査する方法が提供される。
前記方法は、
平行光の光源、第１の走査素子及び第２の走査素子を設ける工程であって、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子は、動作パラメータを有する、工程と、
前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の組み合わせを用いて、見かけ上の点光源から二次元平行光走査を提供する工程と、
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の大きさを制御するように前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子の前記動作パラメータを選択する工程と、
２つの焦点を有し、反射素子である走査転送装置を設ける工程と、
前記走査転送装置の第１の焦点に前記見かけ上の点光源を設け、前記走査転送装置の第２の焦点に前記眼を適応させる工程と、
前記走査転送装置を用いて、前記見かけ上の点光源から前記眼への前記二次元平行光走査を転送する工程と、を含む。
【００４７】
二次元平行光走査の方向を制御する、及び／又は二次元の平行光走査の大きさを調節するように動作パラメータを選択することは、網膜の走査の領域の大きさ及び位置の制御を可能にする。例えば、第１の走査素子及び第２の走査素子は、「最大領域」の二次元平行光走査を発生するように構成される。動作パラメータは、その後、「小さな領域」の走査が、「最大領域」走査内のいずれかの箇所で発生しうるように、走査の水平／垂直の大きさを調整するように選択される。これは、動作パラメータの適切な選択により、「最大領域」内の網膜にわたって「移動される」「小さな領域」の走査が、網膜の高解像度画像のモンタージュを増大することを効率よく可能にする。
【００４８】
使用された走査素子により、動作パラメータは、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向を制御するように選択される、又は見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の大きさを調整するように選択される。例えば、走査素子が回転又は振動した場合、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向は、制御されうる。しかし、走査素子がライン走査素子（例えば、レーザラインスキャナ）の場合、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の大きさは、制御されうる。回転する走査素子、振動する走査素子及びライン走査素子は、ＳＬＯの第１及び第２の走査素子として使用されうることがわかる。
【００４９】
前記眼の網膜を走査する方法は、また、走査リレー装置を設ける工程を更に含んでもよく、前記見かけ上の点光源から前記二次元平行光走査を提供するために、前記平行光の光源、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子を組み合わせてもよい。
【００５０】
前記走査リレー装置は、２つの焦点を含んでもよく、前記走査リレー装置の１つの焦点は、前記走査転送装置の１つの焦点と一致してもよい。
【００５１】
前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行であってもよい。または、前記第２の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略直交であってもよい。
【００５２】
前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略平行であってもよい。前記第１の走査素子の回転軸は、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と略直交であってもよい。
【００５３】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される平面と略平行となってもよい。または、前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査リレー装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記査リレー装置により生成された前記一次元平行光走査により規定される前記平面と略直交であってもよい。
【００５４】
前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の提供において、前記走査補償装置は、一次元平行光走査を生成し、前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分は、前記第２の走査素子の回転軸が前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と平行である場合には、前記走査補償装置により生成された一次元平行光走査により規定される平面上に実質的に存在する、又は前記第２の走査素子の回転軸が前記走査転送装置の前記２つの焦点を結ぶ線分と直交する場合には、一次元平行光走査により規定される前記平面に実質的に直交する。
【００５５】
走査検眼鏡の構成要素は、見かけ上の点光源が眼の瞳孔で静止するように配置される。これは、眼の網膜から戻り反射した光が、走査検眼鏡の共通光路へ戻って受光されることを確実にする。
【００５６】
前記眼の網膜を走査する方法は、前記網膜から反射された光を検出する光検出装置を設ける工程と、前記光検出装置を用いて、前記網膜の走査された領域の画像を生成する工程と、を更に含んでもよい。
【００５７】
前記眼の網膜を走査する方法は、共通光路での反射光の波面収差を検出する波面検出装置と、前記共通光路における前記平行光の光源と前記眼との間に配置される適応光学素子を含む波面補償装置とを設ける工程と、前記波面補償装置を用いて、前記共通光路における前記反射光の前記波面収差を補償する工程と、を更に含んでもよい。
【００５８】
反射光の波面収差は、眼及び／又は走査検眼鏡により導入された収差を含んでもよい。走査検眼鏡により導入された波面収差は、第１の走査素子、第２の走査素子、走査リレー装置又は走査転送装置により導入された収差を含んでもよい。眼の網膜を走査する本方法は、これらの収差のいずれか又は双方を補償して、網膜の高解像度画像を実現する。
【００５９】
前記眼の網膜を走査する方法は、前記第１の走査素子及び前記第２の走査素子のための所定の選択された動作パラメータのプログラムを提供する工程と、前記所定の選択された動作パラメータのプログラムに従って、複数の網膜の画像を生成する工程と、を更に含んでもよい。
【００６０】
前記複数の網膜の画像の少なくとも一部を合成して、前記網膜のモンタージュを形成する工程を更に含んでもよい。
【００６１】
眼の網膜を走査する本方法は、走査領域が網膜にわたって効果的に移動されることが可能になることにより、網膜の多数の異なる領域を走査することができる。したがって、多数の高解像度画像は、網膜の高解像度画像のモンタージュが提供されるように取得され、かつ合成される。
【００６２】
第１及び第２の走査素子の動作パラメータは、ソフトウェア制御下で運用されてもよい。これは、アセンブルされた合成モンタージュでの正確な関係を有し、予測可能であり、反復可能なサブスキャンを取得することが可能になる。
【００６３】
眼の網膜を走査する本方法は、前記見かけ上の点光源からの前記二次元平行光走査の走査角度の偏角を変化させる工程を含んでもよい。見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の走査角度の偏角を変化させることは、走査素子と、走査転送装置及び前記走査リレー装置との間の倍率を調整することにより行われる。
【００６４】
上述した第１及び第２の走査素子、走査リレー装置、走査転送装置及び適応光学素子は、高解像での狭視野網膜画像を撮像する特有な性能を可能にし、かつ被験者の瞳孔の位置の調整せずに網膜での視野を移動し、画像モンタージュシーケンスをビルドアップする特有な性能を可能にする。本質的なことではないが、この性能は、走査リレー装置及び走査転送装置となる楕円体ミラーにより補助される。
【００６５】
大きな規模の走査変更であっても、眼での瞳孔共役が移動せず、画像のモンタージュは、この手法で取得が簡易になる。光軸は、いずれにもほとんど移動しない適応光学素子の可変ミラーへリレーされる眼の瞳孔及び眼の瞳孔の画像での中心揃えを維持する。したがって、それらの眼のレンズの部分に対する測定された収差は移動又は変更しないため、適応光学ループ及び可変ミラー補正は効果的に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
本発明の実施形態は、例示としてのみの添付の図面を参照しながら説明される。
【図１】図１は、平行光と被験者の眼との間の共通光路を示す、本発明に係る走査レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）の光学的な概念図である。
【図２】図２は、図１のＳＬＯを９０度回転したものであり、走査転送装置及び走査リレー装置の表面を示す図である。
【図３】図３は、図１のＳＬＯの平行光の光源、第１及び第２の走査素子、走査リレー装置及び走査転送装置の簡素化した光学的な概念図であり、第１走査素子と被験者の眼との間の平行光の走査経路を示す図である。
【図４】図４は、図１のＳＬＯの概念的な光線図である。
【図５】図５は、図１のＳＬＯの光学的な概念図であり、ビーコンを検出する波面を示す図である。
【図６】図６は、第１及び第２の走査素子の動作パラメータの調整を示す概念図である。
【図７】図７は、図１のＳＬＯで実行される動作のステップのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
なお、図１から４において、眼の瞳孔と接合する光路上の点は、符号Ｐで識別され、眼の網膜と接合する光路上の点は、符号Ｒで識別される。
【００６８】
図１から３を参照すると、走査レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）１０は、平行光の光源１２と、第１の走査素子１４と、第２の走査素子１６と、走査リレー装置１８と、走査転送装置２０と、を含む。
【００６９】
本明細書の実施形態では、平行光の光源１２は、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）である。しかし、単波長レーザダイオード、垂直キャビティ表面放出レーザ、又は他の光源等の十分な強度及び空間的なコヒーレンスを有し、良好に平行化され、かつ十分な網膜の照度を生成するような、いずれかの適切な平行光の光源を用いることが可能なことが理解されるべきである。ＳＬＤは、スペックルを低減するために選ばれる。ＳＬＤは、少なくとも２０ｎｍのバンド長を有してもよい。しかし、２０ｎｍ以下又は２０ｎｍ以上のバンド長を有するＳＬＤもまた用いられることが理解されるべきである。ＳＬＤは、正弦波高速走査の間の変調をオン／オフするための変調器（必要な場合）に結合されたファイバを通じて、偏光維持ファイバに結合されたファイバである。レーザビーム１３は、６．５ｍｍの出力直径を有するファイバコリメータ（図示せず）を備えるシステムに導入される。ファイバコリメータは、回転するチップ／チルトマウント上に搭載される。コリメータの回転は、入力偏光において、導入時の９０／１０（システムへの直線偏光した光の１０％が反射し、反射した戻り光の９０％が透過する）のビームスプリットが実現されるように設定されることが必要である。レーザは、当該レーザが搭載されるチップ／チルトマウント及びビームスプリッタ２２のマウント上のチップ／チルトを用いてシステムに位置合わせされる。ファイバ結合した装置は、位置合わせ及び交換が容易になる。
【００７０】
平行光の光源１２は、高い平行ビームを生成するために、強く、近赤外であり、空間的にコヒーレントであることが好ましい。
【００７１】
ビームスプリッタ２２は、コーティングされていないＢＫ７ウィンドウであり、５ｍｍの厚さであり、ＳＬＤからのレーザビーム１３に対して４５度の角度で向けられている。ビームスプリッタ２２の裏面側は、検出器（下記参照）への戻り反射を抑制するために、無反射面になっている。
【００７２】
裏面反射の最小化のために波長最適化された高効率のコーティング、空間フィルタ及び適切なアパーチャ制御は、システムの設計の重要な部分の全てを形成する。
【００７３】
第１の走査素子１４は、ガルバノメーターミラーのような低速度振動平面ミラーであり、第２の走査素子１６は、共振スキャンミラーのような共振スキャナである。ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャンミラー１６の軸は、レーザビーム１３のラスター走査パターンの形態で、二次元平行光走査を生成するように直角に配置される。
【００７４】
本明細書に記載の実施形態では、ガルバノメーターミラー１４は、レーザビーム１３の垂直一次元走査を含み、一次元平行光走査を提供する。これは、ラスター走査パターンの垂直走査の構成要素を生成する。
【００７５】
本発明のこの実施形態では、共振スキャナ１６は、レーザビーム１３の水平一次元走査を含み、複数の第２の一次元平行光走査を提供する。各共振スキャナ１６の振動は、ラスター走査パターンの水平走査の構成要素を生成する。
【００７６】
ガルバノメーターミラー１４の回転軸は、共振スキャナ１６に直交する。
【００７７】
図３は、ガルバノメーターミラー１４の１つの振動により生成された水平一次元走査におけるレーザビーム１３の経路を示す。経路Ａは、回転の開始時においてガルバノメーターミラー１４から反射されたレーザビームの一例であり、経路Ｂは、回転の中間点においてガルバノメーターミラー１４から反射されたレーザビームの一例であり、経路Ｃは、回転の最後においてガルバノメーターミラー１４から反射されたレーザビームの一例である。
【００７８】
よって、ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６は、共に、ラスター走査パターンの形態で、二次元平行光走査を生成する。
【００７９】
ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６は、振動の振幅及び振動の回転オフセットを含む動作パラメータを有する。動作パラメータは、また、振動の速度を含む。これらの動作パラメータの双方は、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向を制御するように選択されてもよい。
【００８０】
共振スキャナ１６は、１０度まで、例えば、１度、２度、３度、４度、５度、６度、７度、８度、９度、１０度の可変角度振幅を生成することが可能である。共振スキャナ１６は、その回転軸に対するいずれかの点において、これらの様々な振動の振幅を生成することが可能である。すなわち、共振スキャナ１６は、その回転の３６０度以内のいずれかの点において、可変角度振幅の１０度までの角度を生成することができる。
【００８１】
共振スキャナ１６は、網膜上を走査したレーザビーム１３のセンタリング（又は偏心）を調整しうる回転マウント（図示せず）に収容され、網膜にわたってイメージング領域を「移動する」機能を提供する。
【００８２】
ガルバノメーターミラー１４は、また、８０度まで、例えば、１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、９０度の可変角度振幅を生成することが可能である。ガルバノメーターミラー１４は、その回転軸に対するいずれかの点において、これらの様々な振動の振幅を生成することが可能である。すなわち、ガルバノメーターミラー１４は、その回転の３６０度以内のいずれかの点において、可変角度振幅の８０度までの角度を生成することができる。８０度までの角度振幅は、「光学的な」角度であることを留意する。これは、４０度までは「機械的な」角度であることを意味する。
【００８３】
走査リレー装置１８は、２つの焦点を有する。本明細書に記載の実施形態では、走査リレー装置１８は、楕円体ミラーであり、スリットミラーとして示される。しかし、走査リレー装置１８は、他の形態を有してもよいことが理解されるべきである。
【００８４】
ガルバノメーターミラー１４は、スリットミラー１８の第１の焦点に位置決めされ、共振スキャナ１６は、スリットミラー１８の第２の焦点に位置決めされる。
【００８５】
走査転送装置２０は、楕円体ミラーの形態の非球面ミラーであり、メインミラーとして示される。メインミラー２０は、２つの焦点を有する。本明細書に記載され、図示される実施形態では、メインミラー２０は、網膜の垂直及び水平方向の両方において４０度（例えば、４０度×４０度）の視野を提供するように構成される。しかし、メインミラー２０は、網膜の垂直及び水平方向の両方において２００度（例えば、２００度×２００度）の視野（拡張角度）を提供するように構成される。
【００８６】
共振スキャナ１６は、また、メインミラー２０の第１の焦点に位置決めされる。被験者の眼２４は、メインミラー２０の第２の焦点に位置決めされる。
【００８７】
よって、レーザビーム１３は、ガルバノメーターミラー１４、スリットミラー１８、共振スキャナ１６及びメインミラー２０を通じて、被験者の眼２４へ伝達される。見かけ上の点光源からの二次元平行光走査を提供するために、ガルバノメーターミラー１４、スリットミラー１８、共振スキャナ１６及びメインミラー２０を組み合わせる。これは、メインミラー２０により、共振スキャナ１６から被験者の眼２４へ結合される。
【００８８】
走査検眼鏡は、眼の複数の点で測定された眼の網膜の１５０度まで、例えば、１２０度、１１０度、９０度、６０度、４０度、２０度の走査を生成可能であってもよい。走査検眼鏡は、眼の拡張していない２ｍｍの瞳孔を通じて、眼の網膜のこのような走査を生成可能であってもよい。しかし、ＳＬＯは、また、ＡＯ測定用として知られているように、例えば、眼の拡張していない２ｍｍの瞳孔を通じて、眼の網膜の走査を生成可能であってもよいことが理解されるべきである。
【００８９】
ＳＬＯ１０の構成要素は、見かけ上の点光源が眼の瞳孔に固定されるように配置される。これは、被験者の眼２４の眼の網膜からの反射光のビームが、ＳＬＯ１０の光路を通じて戻り伝達されることを確実にする。反射光は、既知の手段で被験者の眼の画像を生成するために用いられる。
【００９０】
走査リレー装置１８は、レーザビーム１３の走査を、ガルバノメーターミラー１４から共振スキャナ１６へ伝達する。走査リレー装置１８は、伝達構成要素を導入せず、被験者の眼２４の瞳孔を通じたレーザビーム１３を侵入させずに、点から点への伝達を提供する。よって、レーザビーム１３は、見かけ上の点光源から到来するように見える。
【００９１】
ガルバノメーターミラー１４がスリットミラー１８の第１の焦点に位置決めされているため、ガルバノメーターミラー１４からの光は、ガルバノメーターミラー１４からスリットミラー１８への光の偏向の角度にかかわらず、常にスリットミラー１８の第２の焦点を通じて反射される。この効果は、レーザビーム１３のラスター走査パターンが、被験者の眼２４の瞳孔を破壊せずに、透過されることである。これは、従来技術として知られるように、網膜の超広範囲な網膜画像を取得可能にする。
【００９２】
スリットミラー１８及びメインミラー２０の偏心の妥当なマッチングは、完全な走査直線性からの良好な偏向を提供する。眼の光軸からの角度の機能として、対称的な偏向は、ソフトウェアでの網膜の距離測定の簡素な補償を可能にし、かつ適切に直感的な網膜のディスプレイ表示を可能にする。
【００９３】
本明細書に記載され、かつ図示された本発明の実施形態では、ＳＬＯ１０の構成要素は、共振スキャナ１６の回転軸が、メインミラー２０の２つの焦点を結ぶ線分２５と略平行となり、かつレーザビーム１３が、スリットミラー１８の第２の軸を横切って走査されるように配置される。また、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の提供において、ガルバノメーターミラー１４は、スリットミラー１８に入射する一次元の走査を生成する。したがって、スリットミラー１８は、また、一次元走査を生成する。ＳＬＯ１０の構成要素は、メインミラー２０の２つの焦点を結ぶ線分２５が、スリットミラー１８により生成された一次元走査により規定される平面に実質的に位置するように配置される。構成要素のこの配置は、多くの利点を提供する。
【００９４】
メインミラー２０の２つの焦点を結ぶ線分２５と略平行であるガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６の回転軸と、スリットミラー１８により生成された一次元走査により規定される平面に実質的に位置する線分２５とを有することの重要な利点は、被験者の眼の走査された画像が、「ずれ」の構成要素を有さない、又は低減することである。これは、ＳＬＯ１０の構成要素の配置が、入力レーザビーム１３へ「チルト」を提供する要件を除去するためであり、よって、二次元走査の水平及び垂直構成要素とメインミラー２０の２つの焦点を結ぶ線分２５との間の直交性が向上する。
【００９５】
したがって、網膜画像内の一定の大きさ（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）を測定可能にし、よって、これらの画像内の特徴サイズの簡素な定量化を容易にする。
【００９６】
オフセット回転がスキャンに対する歪みをもたらすため、ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６に直交する軸についてはオフセット回転がないことが好ましい。
【００９７】
本発明のＳＬＯ１０の構成要素の配置のさらなる利点は、ＳＬＯ１０の全ての構成要素が単一平面に存在しうるため、ＳＬＯ１０の製造が簡素化され、製造時間及び製造コストを低減できることである。さらに、この配置は、ＳＬＯ１０に対する被験者の頭の位置決めにおける大きな柔軟性を可能にする。
【００９８】
他の利点は、従前の検眼鏡に比して、本発明のＳＬＯ１０に含まれる構成要素の数が低減されうることである。これは、本発明の検眼鏡の光学的な輝度を増大させ、網膜画像を得る際に重要となる。
【００９９】
図１、２及び４を参照すると、レンズ望遠鏡リレー２６は、ガルバノメーターミラー１４から可変ミラー２８（例えば、適応光学素子）を結像する。望遠鏡リレー２６は、図４に示すように、ガルバノメーターミラー１４からの第１のレンズ３０の前方焦点距離に位置決めされた第１のレンズ３０（一対のアクロマティックレンズ、図１及び２参照）と、図１及び４に示すように、望遠鏡リレー２６の出力をコリメートするように離間した第２のレンズ３２と、を含む。可変ミラー２８は、図４に示すように、第２のレンズ３２の後方焦点距離に配置される。望遠鏡リレー２６は、図１及び４に示すように、イメージング検出器３４（光検出装置の一例）へ順次リレーできるように、付加的に網膜接合体（ｒｅｔｉｎａｌ  ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）（Ｒ）を変換する。望遠鏡リレー２６は、また、ガルバノメーターミラー１４へ画像をリレーし、スリットミラー１８及びメインミラー２０のシステムへ補正焦点状態を発生する。
【０１００】
本明細書に記載の実施形態では、望遠鏡リレー２６の倍率は、１：２であり、６．５ｍｍ波面センサのアパーチャは、１３ｍｍ可変ミラーのアパーチャと一致する結果となる。これは、１つの望遠鏡のみが入出力レーザビームをリレーすることを可能にする。入出力用に同一の望遠鏡を用いることは、離れたリレーの必要性を取り除く。これは、標準的なＡＯシステムよりも光学面を少なくするため、より光効率のよいシステムを提供する。
【０１０１】
ＳＬＯ１０システムの設計は、可変ミラー２８の大きさの選択にいくつかの段階を可能にする。メインミラー２０と第１のレンズ３０との間の構成要素は、異なる大きさの可変ミラーを同一のまま維持する。入力／出力リレー望遠鏡及び第１のレンズ３２は、異なる可変ミラーを変更する必要がある。これは、また、異なるレーザ及び検出器の位置及び配置のためである。
【０１０２】
第２のレンズ望遠鏡リレー３６は、第１及び第２のアクロマティックレンズ３６ａ，３６ｂのリレーと、可変ミラー２８と、波面センサ３８（下記参照）と、網膜画像化光学系４０と、を含む。
【０１０３】
折りたたみミラー４２は、光学的レイアウトのサイズを低減するために、アクロマティックレンズ３６ａ及び３６ｂ間に配置される。アパーチャ６０は、また、折りたたみミラー４２と第２のアクロマティックレンズ３６ｂとの間に配置される。折りたたみミラー４２は、眼の角膜からの波面センサ３８上への戻り反射を低減する。
【０１０４】
本明細書に記載され、図示される実施形態では、ＳＬＯ１０は、可変ミラー２８から大きな焦点補正要求を軽減するバーダル焦点システム４４（バーダルオプトメータ）を含む。バーダル焦点システム４４は、レンズ望遠鏡リレー２６におけるレンズ間の経路長を変化させる移動可能なステージを組み込む。バーダル焦点システム４４は、２つのミラー４４ａ及び４４ｂを含む。ここで、バーダル焦点システム４４は、焦点範囲が増加し、８Ｄ−１２Ｄに合致する。バーダル焦点システム４４の出力は、スリットミラー１８及びメインミラー２０のために補正ビーム輻輳を生成して、収束する。低球面収差を実現するために、２つの同一の対が用いられる。
【０１０５】
図１に示すように、波面センサ３８（波面検出装置の一例）は、平行光の光源１２に隣接して位置決めされ、ビームスプリッタ４６と連動して共通光路ＣＯＰの反射光の波面収差を検出する。波面センサ３８は、図１及び４に示すように、眼の瞳孔と同一平面上の収差を測定する。上述したように、眼の瞳孔の面の共役は、収差の測定を行うように生成される。
【０１０６】
波面センサ３８は、ハルトマン‐シャックセンサであってもよく、瞳孔共役にわたって波面をサンプリングし、瞳孔の収差を再構成する。もしくは、波面センサ３８は、電荷結合素子（ＣＣＤ）であってもよい。
【０１０７】
平行光の光源のための入力経路及び波面検出は、区別される。すなわち、このシステムでは、２つの別々のレーザが用いられる。一方のレーザ（レーザビーム１３）は、網膜の画像化のために用いられ（画像化レーザ）、他方のレーザ（ビーコンレーザ４８）は、収差を検出するために用いられる（検出レーザ）。
【０１０８】
本明細書に記載の実施形態では、波面検出用の入力は、図１、２及び５に示すように、レンズ望遠鏡リレー２６とガルバノメーターミラー１４との間に配置される波面検出ビーコンレーザ４８により行われる。
【０１０９】
レンズ望遠鏡リレー２６及びバーダル焦点システム４４のレンズ３０及び３２からの戻り反射を排除するために、ビーコンレーザ４８は、バーダル焦点システム４４の後に注入される。
【０１１０】
ビーコンレーザ４８は、９１０ｎｍ波長のレーザであり、偏光維持ファイバにファイバ結合される。これは、レンズ４９を通じて３．２ｍｍ（眼では１ｍｍ）にコリメートされ、伝達ステージ５０へ搭載されて、眼の瞳孔からの戻り反射を排除するために眼の瞳孔でビームオフ軸を移動させる。この搭載は、また、回転を提供し、偏光軸を設定する。ビーコンレーザ４８の焦点状態は、ガルバノメーターミラー１４の後ろにあるシステムの焦点に対応して位置決めされたレンズで設定される。
【０１１１】
可変ミラー２８は、また、図１及び４に示すように、眼の瞳孔の平面の共役に配置される。波面センサ３８は、測定された収差を用いて、可変ミラー２８を制御し、収差を補正する。測定及び補正の処理は、受容可能なレベルまで速い制御ループで繰り返される。
【０１１２】
波面補償装置は、眼により導入された収差及び／又は第１の走査素子１４、第２の走査素子１６、走査リレー装置１８又は走査転送装置２０により導入された波面収差を補償する。
【０１１３】
メインミラー２０の主軸は、動的な補正を適用しうるようにガルバノメーターミラー１４に配置され、走査位置と同期して可変ミラー２８を変更する。同期信号は、低速走査ドライバから可変ミラーコントローラへリレーされ、低速走査中のミラー形状を更新する。
【０１１４】
網膜からの補償された光は、共焦点アパーチャ５４を通じて焦点合わせされ、画像検出器３４で検出される。画像検出器３４は、アバランシェフォトダイオード（ＡＤＰ）である。しかし、画像検出器３４は、これに替えて、光電子増倍管又は他の高速で低い光レベルを検出可能なハイブリッドデバイス等であってもよい。図１及び４に示すように、共焦点アパーチャ５４に補償された光が到達する前に、折りたたみレミラー５６及びアクロマティックレンズ５８を通過する。
【０１１５】
画像検出器３４は、したがって、眼の網膜の高解像度画像を取得する。画像化装置の焦点面を調整することにより、共焦点アパーチャは、焦点層の外からの光をブロックするように機能し、深度を区分する機能の提供は、標準的なＳＬＯ及び顕微鏡用途と同様である。
【０１１６】
上述したように、ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６は、振動の振幅及び振動の回転オフセットを含む動作パラメータを有する。これらのパラメータは、見かけ上の点光源からの二次元平行光の走査の方向を制御するように選択的に動作可能であってもよい。
【０１１７】
図６は、どのように、見かけ上の点光源からの二次元平行光の走査の方向が、網膜にわたる走査領域を移動するように調整されうるかの一例を示している。本明細書に記載され、図示された実施形態では、図示された領域６２は、網膜上の垂直及び水平方向の両方での約４０度の視野（例えば、４０度×４０度）を示す。左側の画像の二次元走査６４の領域は、網膜上の垂直及び水平方向の両方での約８度の視野（例えば、８度×８度）を示す。走査６４は、左側の画像が「軸上（ｏｎ  ａｘｉｓ）」である。ガルバノメーターミラー１４及び共振スキャナ１６の制御パラメータが調整された場合（例えば、振動の振幅及び／又は振動の回転オフセットが変化した場合）、走査６４は、領域６２内で移動し、右側の画像のように、二次元走査６４ｂが「軸外（ｏｆｆ  ａｘｉｓ）」に移動する。走査６４ｂは、走査素子上の入射の傾斜角によりわずかに回転される。このわずかな回転は、デジタル処理で補正されうる。
【０１１８】
したがって、走査素子１４及び１６の動作パラメータを変化させることは、走査の方向を、走査がより大きな領域６２のいずれかへ移動しうるように制御可能にする。これは、狭走査領域６４を、網膜にわたって移動可能にし、かつ高解像度画像モンタージュシーケンスを形成可能にする。重要なのは、狭走査領域６４が大きな領域６２（例えば、網膜）にわたり移動すると、二次元走査は、大きな領域６２（例えば、網膜）に対する見かけ上の点光源の位置にかかわらず、常に見かけ上の点光源から到来する。
【０１１９】
第１及び第２の走査素子の動作パラメータは、ソフトウェアの制御下で動作されてもよい。これは、予測可能であり、反復可能な狭視野走査を得ることが可能となり、アセンブルされたモンタージュでの正確な関係を有する。
【０１２０】
ＳＬＯ１０は、図７に示すように動作する。ステップ１０２において、平行光の光源は、レーザビーム１３を共通光路ＣＯＰへ導入する。ステップ１０４において、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査を提供するために、走査素子及び走査リレー装置１８を組み合わせる。ステップ１０６において、走査転送装置２０は、二次元平行光走査を、その第１の焦点から、その第２の焦点で適応される眼へ転送する。ステップ１０８において、波面センサ３８は、共通光路での光の波面収差を検出する。ステップ１１０において、波面センサ３８は、ステップ１０８において可変ミラー２８を用いて検出した収差を補償する。ステップ１０８及び１１０は、ループ（例えば、反復）しうる。ステップ１１２において、画像検出器３４は、眼の網膜の高解像度画像を取得する。ステップ１１４において、制御パラメータは、二次元平行光走査を、網膜の新たな領域へ向けるように選択され、ステップ１０２から１１２を繰り返す。ステップ１０２から１１４は、十分な画像をビルドアップし、網膜のモンタージュを生成するまで必要な回数繰り返される。ＳＬＯ１０の動作は、上述した方法による二次元平行光走査の走査振幅角度を調整する追加のステップ（図示せず）を含んでもよい。
【０１２１】
ＳＬＯ１０及び本発明の眼の網膜を走査する方法は、したがって、被験者の瞳孔の位置を調整せずに複数の高解像度狭視野網膜画像を網膜の大部分にわたって取得可能にすることにより、前述した不都合を取り除く、又は低減する。この手法でこのような高解像度狭視野網膜画像を取得することは、各走査間の時間遅延を低減し、被験者の瞳孔を再配置する必要がなくなる。この結果は、画像のモンタージュが、より少ない不連続性、歪み及びエラーを有し、画質を向上させ、眼の診断病理学への性能を増大させる。本発明は、また、画像化セッション全体の複雑さ及び時間を低減し、高速な自動モンタージュキャプチャをもたらす。楕円体リレーは、視野が広く、扱いやすいリレーを有するコンパクトなシステムを可能にする。
【０１２２】
上述した本発明の範囲を逸脱しない限り変更及び改良を行なってもよい。例えば、共振スキャナ１６は、上述したように、１０度まで、例えば、１度、２度、３度、４度、５度、６度、７度、８度、９度、１０度の可変角度振幅を生成可能であるが、共振スキャナは、３６０度までの可変角度振幅を生成可能であることを理解すべきである。すなわち、共振スキャナ１６は、その３６０度回転のいずれか点で３６０度までの振動の振幅を生成しうる。すなわち、共振スキャナ１６は、その３６０度回転のいずれか点で可変振幅角度を３６０度まで生成しうる。
【０１２３】
もしくは、楕円リレーの倍率は、角度倍率を調整し、いずれかのスキャナの低減された機械的な走査角度を補償するように調整されてもよい。
【０１２４】
また、上記では楕円体結合ミラー１８及び２０について記載及び図示したが、他の結合素子、例えば、画像化システムの分離した波長が与えられる、回折素子、自由形態ミラー面又は従来のレンズリレーを用いてもよいことを理解すべきである。反射コーティングからのクロマティック効果を低減するため、ミラーが好ましい。
【０１２５】
さらに、適応光学素子として可変ミラー２８を上記で図示及び記載したが、可変液体レンズ装置、液晶空間光変調器又は他の入射光の位相を変更することが可能な他の適切な適応光学素子を用いてもよいことを理解すべきである。
【０１２６】
また、ＳＬＯ１０は、上記で記載し、図示したように、走査リレー装置（スリットミラー１８）を含むが、この素子は、本質的なものではなく、ＳＬＯ１０は、この構成要素なしで上述した利点と同一の利点を提供することが可能である。この構成要素が要求するＳＬＯ内で「チルト」されたレーザビームを取り除くことは、取得された画像でのいつくかのずれ効果を生じさせる。しかし、このようなＳＬＯは、大きな領域６２（例えば、網膜）に対する見かけ上の点光源の位置及び選択された動作パラメータにかかわらず、見かけ上の点光源からの二次元走査を提供することが可能である。
【０１２７】
さらに、第１及び第２の走査素子１４及び１６は、上記で記載し、図示したように、それぞれガルバノメーターミラー及び共振スキャナであるが、例えば、レーザライン光源又は装置を有し、ラインスキャンを生成する他の適切な走査素子を用いてもよいことを理解すべきである。ラインスキャンは、点走査に対する効果的な代替手段として用いられうる。ここで、ライン光源は、低速スキャナにより直交方向に走査される網膜上へライン照明を生成する。ライン照明は、ラインピクセルアレイにより検出され、２Ｄ画像は、低速スキャナを回転させることによりビルドアップされる。
【０１２８】
また、２つの焦点を有する楕円体ミラーとしてスリットミラー１８を上記で説明したが、走査リレー装置は、他の形態を取りうることを理解すべきである。例えば、走査リレー装置は、楕円形ミラー、一対の放物線ミラー、一対の放物面ミラー、又はこれらの構成要素の組み合わせを含みうる。この共通する技術的特徴は、２つの焦点を有し、一次元平行光走査を生成する走査リレー装置である、これらの構成要素の配置により提供される。
【０１２９】
楕円形ミラーの構成要素が走査リレー装置で用いられる場合、円柱レンズのようなビーム補償素子を提供することが必要となる。
【０１３０】
さらに、ＳＬＯ１０の配置は、ガルバノメーターミラー１４がスリットミラー１８の第１の焦点で位置決めされ、共振スキャナ１６がスリットミラー１８の第２の焦点で位置決めされることを上記で説明したが、ガルバノメーターミラー１４及びスリットミラー１８は、ＳＬＯ１０の動作に影響されずに切り替えられてもよい。
【０１３１】
さらに、上述したように、ガルバノメーターミラー１４は、レーザビーム１３の垂直走査を提供し、共振スキャナ１６が水平走査を提供したが、これらの素子の回転及び振動軸は、ガルバノメーターミラー１４がレーザビーム１３の水平走査を提供し、共振スキャナ１６が垂直走査を提供するように切り替えられてもよいことを理解すべきである。したがって、第２の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分に略平行であってもよく、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査リレー装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面に実質的に存在してもよく、又は第２の走査素子の回転軸は、走査リレー装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面に略直交であってもよい。
【０１３２】
また、本発明の上述した実施形態では、１２０度の光学走査を提供することとしたが、検眼ミラー１０は、より小さな又はより大きな角度の光学走査を提供するように構成されてもよいことを理解すべきである。上述したように、これは、例えば、レーザビーム１３が走査されるスリットミラー１８の一部の選択を変更することにより実現されうる。
【０１３３】
また、走査転送装置は、楕円形ミラーを含んでもよい。走査転送装置は、一対の放物線ミラーを含んでもよい。走査転送装置は、一対の放物面ミラーを含んでもよい。
【０１３４】
また、第２の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約５度以内であってもよい。第２の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約２度以内であってもよい。第２の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼ミラーの１又はそれ以上の構成要素の選択された偏心による平行度を有してもよい。第２の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、検眼鏡により生成される網膜の画像のずれの許容可能なレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された平行度を有してもよい。
【０１３５】
また、第１の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約５度以内であってもよい。第１の走査素子の回転軸は、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分の約２度以内であってもよい。第１の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査検眼鏡の１又はそれ以上の構成要素の選択された偏心による平行度を有してもよい。第１の走査素子の回転軸及び走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、検眼鏡により生成される網膜の画像のずれの許容可能なレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された平行度を有してもよい。
【０１３６】
さらに、走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査転送装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面の約５度以内であってもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分は、走査リレー装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面の約２度以内であってもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分及び走査リレー装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面は、走査検眼鏡の１又はそれ以上の構成要素の選択された偏心による一致度を有してもよい。走査転送装置の２つの焦点を結ぶ線分及び走査リレー装置により生成される一次元平行光走査により規定される平面は、検眼鏡により生成される網膜の画像のずれの許容可能なレベルに応じて、走査検眼鏡のユーザにより決定された一致度を有してもよい。
【０１３７】
また、図示しないが、図７の追加ステップでは、網膜は、軸方向において、三次元画像を生成するための手段で走査されうる。
【０１３８】
さらに、第１及び第２の走査素子は、上記で記載し、図示したように、振動ミラーを有するが、第１及び第２の走査素子は、ラインスキャン素子を含んでもよいことを理解すべきである。ラインスキャン素子は、レーザラインスキャナを含んでもよい。レーザラインは、回折光学素子、円柱状レンズ又は既知のレーザラインを生成する手段により発生されてもよい。
【０１３９】
また、走査素子は、上述したように、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の方向を制御可能にする動作パラメータを有するが、走査素子がラインスキャン素子（例えば、レーザラインスキャナ）の場合、動作パラメータは、見かけ上の点光源からの二次元平行光走査の大きさ（例えば、水平／垂直）を調整するように動作可能であることを理解すべきである。これは、走査領域の大きさ及び位置が調整可能となり、一方で、「移動した」網膜周辺で、その画像のモンタージュを効果的に取得することを可能にする。ラインスキャン素子が用いられる場合、既知の技術のように、検出及びＡＯレイアウトがまた変更されることを留意することが重要である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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