眼科设备及其控制方法

专利名称：眼科设备及其控制方法
技术领域：
本发明涉及眼科设备和该设备的控制方法，尤其涉及以下的眼科设备和该设备的控制方法该眼科设备具有用于测量和校正被检眼的像差的自适应光学功能，并且可以根据摄像状态来校正该像差。
背景技术：
近来，作为眼科摄像设备，已广泛使用了如同美国专利4，213，678所公开的设备那样的SLO (farming Laser Ophthalmoscope，扫描激光检眼镜)设备，该SLO设备利用激光束二维照射眼底并且接收反射光。另外，使用低相干光干涉的摄像设备已付诸实践。该设备被称为0CT(0ptical Coherence Tomography，光学相干断层成像)，其特别用于眼科领域以获得眼底或其相邻区域的断层图像。作为一类0CT，可以利用美国专利5，321，501或日本特开2002-515593所公开的被称为TD-OCT (Time Domain OCT，时域OCT)的方法。作为另一类OCT，Handbook of Optical Coherence ^Tomography Q006)(第 145、149 页，图 2、3 ；第 338 页，图 1)公开了被称为 SD-OCT (Spectral Domain OCT，谱域 OCT)的方法。近来，例如通过提高激光照射光学系统的NA提高了这种眼科摄像设备的分辨率。 然而，当对眼底摄像时，需要穿过诸如角膜和晶状体等的眼睛的光学组织进行摄像。随着分辨率的提高，角膜和晶状体的像差已极大影响了所拍摄图像的图像质量。在这种情况下， 已经对在光学系统中包括测量和校正眼睛的像差的AO (Adaptive Optics，自适应光学)的 A0-SL0 禾口 A0-0CT 进行了研究。例如，Y.Zhang et al.，Optics Express, Vol. 14，No. 10， 15May 2006 公开了 A0-0CT。A0-SL0 和 A0-0CT 通常利用哈特曼 _ 夏克(Shack-Hartmann) 波前传感器系统来测量眼睛的波前。哈特曼-夏克波前传感器系统是以下的技术通过利用测量光照射眼睛并使CXD照相机经由微型透镜阵列接收反射光来测量该眼睛的波前。可以通过驱动诸如可变形镜和空间相位调制器等的波前校正装置以校正测量出的波前并经由这些装置进行眼底摄像，来进行高分辨率摄像。包括以上传统的自适应光学系统的眼底摄像设备通常被配置为将反射光的光接收单元和波前传感器保持为光学共轭关系，从而允许该波前传感器测量与该光接收单元的像差状态相同的像差。在大多情况下，这些设备进行反馈控制，即基于波前传感器测量出的信息重复驱动波前校正装置。反馈控制的原因是为了应对指示值和实际校正量之间的误差以及像差根据眼睛的泪液和屈光调整的状态的变化。在该结构中，应当能够通过使用波前传感器减少像差来减少信号光在光接收单元处的像差并且提高光接收效率。然而，即使波前传感器测量出的像差最小，光接收效率根据诸如由于杂散光的影响而引起的波前传感器的测量误差、准直器等的光接收单元的光学系统中存在的像差以及波前传感器和光接收单元之间的共轭关系的干扰等的影响，也不可能最大。可以通过在设备组装时进行检测和调整等来应对波前传感器和光接收单元之间的共轭关系的干扰以及光接收单元内的像差。然而，由于难以预先预测杂散光对波前传感器的影响，因此很难应对该影响。即使可以应对该影响，也需要根据设备之间的个体差异和安装状况来改变像差校正控制。这对设备调整方面施加了非常重的负担。考虑到以上问题，本发明提供以下的技术允许根据摄像状态进行像差校正，并且以高图像质量进行摄像。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种眼科设备，包括像差校正单元，用于校正朝向被检眼的照射光和来自所述被检眼的返回光至少之一的像差；光接收单元，用于接收由所述像差校正单元校正了像差、然后照射所述被检眼的光作为来自所述被检眼的返回光；测量单元，用于测量所述返回光的像差；以及控制单元，用于基于所述测量单元所获得的测量结果和所述光接收单元所获得的光接收结果，来控制所述像差校正单元。根据本发明的第二方面，提供一种眼科设备的控制方法，包括以下步骤像差校正步骤，用于校正朝向被检眼的照射光和来自所述被检眼的返回光至少之一的像差；光接收步骤，用于接收在所述像差校正步骤中校正了像差、然后照射所述被检眼的光作为来自所述被检眼的返回光；测量步骤，用于测量所述返回光的像差；以及控制步骤，用于基于在所述测量步骤中获得的测量结果和在所述光接收步骤中获得的光接收结果，来控制所述像差校正步骤。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。


图1是用于解释本实施例的扫描激光检眼镜(SLO)的图；图2A是示出相位调制器的结构的图；图2B是用于解释可变形镜的图；图3A是示出波前传感器的结构的图；图:3B是示出当从A-A'方向观察时波前传感器的结构的图；图3C是示出波前传感器所获得的测量结果的示例的图；图4A是示出具有球面像差的波前的测量的图；图4B是示出CXD传感器133的聚光(focusing)状态的图；图5是示出根据第一实施例的控制过程的流程图；图6A是示出具有像差校正功能的设备在理想状态下的测量像差量和接收光强度的变化的图；图6B是示出具有一般像差校正功能的设备的像差量和接收光强度的变化的示例的图；图6C是示出根据第一实施例的测量像差量和接收光强度的变化的图；图6D是示出根据第二实施例的测量像差量和接收光强度的变化的图；图7是示出根据第二实施例的控制过程的流程图；以及图8是用于解释根据第三实施例的OCT的图。
具体实施例方式现在将参考附图来详细说明本发明的各实施例。应当注意，除非另外特别说明，否则在这些实施例中陈述的组件的相对布置、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。第一实施例以下将参考附图来详细说明本发明的实施例。首先将参考图1来说明根据本发明的眼底摄像设备的示例。以下是具有自适应光学功能的扫描激光检眼镜(SLO)的示例。光源101是波长为840nm的SLD (Super Luminescent Diode，超辐射发光二极管) 光源。眼底摄像用的光源101的波长优选约为SOOnm 1，500nm,以减轻针对被检体的眩光并且维持高分辨率。尽管本实施例使用SLD光源，但可以使用激光等。另外，本实施例使用单个光源进行眼底摄像和波前测量。然而，可以使用不同的光源进行各个操作或者在中途进行光学多路复用。准直器103经由单模光纤102对从光源101发出的光进行准直，并且输出该光作为准直测量光105。输出测量光105透过包括分束器的光分割单元104，并被引导至自适应光学系统。自适应光学系统包括光分割单元106、波前传感器115、波前校正装置108和用于将光引导至这些单元的反射镜107a 107d。在这种情况下，反射镜107a 107d被配置成至少将眼睛的瞳孔、波前传感器115、波前校正装置108和接收测量光用的准直器112设置成光学共轭关系。例如，本实施例使用分束器作为光分割单元106。透过光分割单元106的测量光105经由镜107a和107b入射到波前校正装置108。 由波前校正装置108所反射的测量光105出射到反射镜107c。波前校正装置108是能够校正被检眼的像差的校正装置。具体地，波前校正装置108校正朝向被检眼的照射光和来自被检眼的返回光至少之一的像差。作为波前校正装置108，例如，可以使用利用液晶元件的空间相位调制器。将参考图2A来说明作为空间相位调制器的例子的反射型液晶光学调制器的结构的例子。该反射型液晶光学调制器具有将液晶分子125密封于基部122和盖123之间的空间内的构造。基部122包括多个像素电极124。盖123包括透明相对电极(未示出)。当未在这些电极之间施加电压时，液晶分子125如同液晶分子12 那样对准。当施加了电压时，液晶分子125转变为液晶分子12 的对准状态。这样改变了入射光126的折射率。通过控制对各像素电极的电压来改变各像素的折射率，这样可以进行空间相位调制。例如，当入射光1 入射到液晶元件时，穿过液晶分子12 的入射光1 相对于穿过液晶分子12 的入射光1 在相位上延迟。结果，形成了如同图2A所示的波前127。通常，反射型液晶光学调制器包括几万到几十万个像素。另外，液晶元件具有偏光特性，因而包括用于调整入射光126的偏光的偏光元件。波前校正装置108的另一例子是可变形镜。可变形镜可以局部改变光的反射方向，并且已经以各种形式得到了商业化。图2B示出可变形镜的断面图。该可变形镜包括可变形膜状镜面129，用于反射入射光126 ；基部128 ；配置在可变形膜状镜面1 和基部1 之间的致动器130 ；和支撑部(未示出)，用于在周边支撑镜面129。致动器130的工作原理包括使用静电力、磁力和压电效应的工作原理。致动器130的结构根据要使用的工作原理而变化。多个致动器130 二维配置在基部1 上。选择性地驱动致动器130可以使镜面129自由变形。通常，可变形镜包括几十到几百个致动器。返回参考图1，扫描光学系统109—维或二维扫描由反射镜107c和107d所反射的光。在本实施例中，扫描光学系统109使用主扫描(眼底的水平方向)和副扫描(眼底的垂直方向)用的两个电扫描器。然而，对于高速摄像，扫描光学系统109的主扫描侧可以使用共振扫描器。根据该结构，可以在扫描光学系统109的各个扫描器之间使用诸如镜和透镜等的光学元件，以将各个扫描器设置成光学共轭状态。扫描光学系统109所扫描的测量光105经由目镜透镜IlOa和IlOb照射眼睛111。 照射了眼睛111的测量光105由眼底反射或散射。调整目镜透镜IlOa和IlOb的位置使得可以根据眼睛111的可视度利用光来最佳地照射该眼睛111。尽管使用目镜透镜110作为目镜，但可以使用球面镜等。来自眼睛111的视网膜的反射光或散射光沿着与入射光的路径相同的路径反向传播。然后，光分割单元106将该光的一部分反射到波前传感器115，以用于测量该反射光的波前。本实施例使用哈特曼-夏克传感器作为波前传感器115。将参考图3A 3C来说明哈特曼-夏克传感器。光束131是用于测量波前的光束， 光束131经由微型透镜阵列132聚光于CXD传感器133的焦平面134上。图;3B示出从由图3A的A-A'所示的位置所观察到的状态。图示出由多个微型透镜135如何构成微型透镜阵列132。光束131经由微型透镜135聚光于CXD传感器133 上。由于该原因，光束131在被分割成数量与微型透镜135的数量相等的光斑时聚光。图3C示出光束131如何聚光于CXD传感器133上。穿过微型透镜135的光束131 聚光成光斑136。然后，根据光斑136的位置计算入射光束131的波前。将参考图4A来说明测量具有球面像差的波前的情况。光束131具有波前137。微型透镜阵列132使光束131在波前137的局部切线方向上的位置处聚光。图4B示出CXD 传感器133的聚光状态。由于光束131具有球面像差，因此光斑136以偏向中央部的状态而被聚光。计算这些位置使得可以分析光束131的波前137。本实施例使用哈特曼-夏克传感器作为波前传感器115。然而，本发明不限于此， 并且可以使用诸如曲率传感器等的其它波前测量方法或者根据聚焦后的点图像通过逆计算来获得波前的方法。光分割单元104反射透过光分割单元106的反射光的一部分。由光分割单元104反射的光经由准直器112和光纤113被引导至光强度传感器114。光强度传感器114将该光转换成图像信号。然后，控制单元117将该图像信号形成为作为眼底图像的图像，并且将该图像显示在显示器118上。波前传感器115连接至自适应光学控制单元116，并且将接收到的波前传送至自适应光学控制单元116。波前校正装置108也连接至自适应光学控制单元116，并且进行自适应光学控制单元116所指示的调制。基于从波前传感器115获取到的波前，自适应光学控制单元116计算用于将该波前校正为无像差的波前的调制量(校正量)，并且向波前校正装置108发出用以进行相应调制的命令。该设备通过重复进行波前测量并向波前校正装置发出指示来进行反馈控制，从而总是保持最佳波前。如上所述，可以通过预先将眼睛111的瞳孔、波前校正装置108、波前传感器115和准直器112设置成光学共轭关系，使波前传感器115测量在眼睛111处发生的像差。结果， 波前校正装置108允许进行高效的像差校正。如果眼睛111的瞳孔、波前校正装置108、波前传感器115和准直器112被设置成理想共轭关系，则进行校正从而减少波前传感器115 测量出的像差将会提高准直器112和光纤113之间的耦接效率。这样提高了获取摄像信号的效率。然而，在严格意义上，从眼睛111到准直器112的路径与从眼睛111到波前传感器 115的路径在像差上有所不同。由于该原因，波前传感器115和准直器112在严格意义上并非经常处于光学共轭状态。另外，由于准直器112本身存在像差，因此即使准直器112的入射光没有表现出像差，该状态也未必与光纤113的最高耦接效率一致。另外，在一些情况下，当除测量光105以外的杂散光入射到波前传感器115时，像差测量的精度可能劣化从而导致像差校正不充分。由于这些因素，波前传感器115所获得的测量结果与耦接到光纤113 的效率可能不相关。针对以上问题，将参考图5所示的流程图来说明根据第一实施例的控制过程。注意，已完成了针对眼睛111的对准等，并且从施加了测量光105的状态开始进行控制。在步骤S501中，将目标像差设置为0。即，进行设置以使波前传感器115测量出的像差最小化。在步骤S502中，波前传感器115测量由于被检眼的形状等而引起的像差。本实施例使用光接收信号的强度作为图像质量评价对象。在步骤S503中，光强度传感器114 测量光强度传感器114经由光纤113所接收到的光的强度(强度测量处理)。在步骤S504中，自适应光学控制单元116根据步骤S502中测量出的像差获得像差量，并且判断所获得的像差量是否小于基准值(阈值)(像差判断处理)。该阈值可以是设备特有的值或者可以由进行摄像的人所设置。本实施例中的像差量表示根据所获得的像差而获得的波前的干扰总量，但可以是相对于基准波前(平坦波前)的偏差总量等。如果自适应光学控制单元116判断为像差量小于阈值(步骤S504中为“是”)，则处理进入步骤 S508。如果自适应光学控制单元116判断为像差量等于或大于阈值(步骤S504中为“否”)， 则处理进入步骤S505。在步骤S505中，自适应光学控制单元116执行反射光评价，即判断步骤S503中测量出的光强度是否高于预设的基准值(阈值)(强度判断处理)。在这种情况下，该阈值是设备特有的值。操作员可以指定相对于在使用设备时假定的最大接收光强度的比率，并且根据该所指定的值来设置阈值。注意，进行摄像的人可以任意设置阈值。如果自适应光学控制单元116判断为光强度高于阈值(步骤S505中为“是”)，则由于相应的状态允许进行摄像，因此处理进入步骤S508。如果自适应光学控制单元116判断为光强度等于或小于阈值(步骤S505中为“否”)，则处理进入步骤S506。在步骤S506中，自适应光学控制单元116基于测量结果计算校正量。在步骤S507 中，在自适应光学控制单元116的控制下驱动校正装置108。然后，处理返回至步骤S502。 自适应光学控制单元116重复该处理，直到满足了步骤S504或S505中的条件为止。在步骤S508中，设备进行摄像。在步骤S509中，自适应光学控制单元116判断是否终止处理。如果自适应光学控制单元116判断为没有终止该处理(步骤S509中为“否”)， 则该处理返回至步骤S502。如果自适应光学控制单元116判断为终止该处理(步骤S509 中为“是”)，则自适应光学控制单元116终止该处理。注意，在以上过程中，顺次进行摄像处理和像差校正处理，但可以进行控制以同时进行这两者。将参考图6A 6D来说明像差校正时的像差量和接收光强度的转变。分别参考图
86A 6D，横轴表示自像差校正开始起的经过时间，左侧的纵轴表示测量像差量，并且右侧的纵轴表示接收光强度。实线表示测量像差量的变化，并且虚线141表示接收光强度的变化。以这种方式顺次记录接收光强度。图6A示出具有理想像差校正功能的设备中的测量像差量和接收光强度的变化。 测量像差量140随着像差校正用的反馈控制的进行而减小，并且在给定点14 处达到校正极限并收敛。另一方面，由于像差的影响减少，因此接收光强度141随着像差校正用的反馈控制的进行而增大。接收光强度也在处于与像差校正收敛的点14 相同的时刻的点142b 达到其峰值。在这种状态下维持校正状态将使得测量像差量维持在与点14 处的像差量几乎相同的像差量，并且还使得接收光强度141维持在与点142b处的强度几乎相同的强度。在这种状态下进行摄像使得可以以高图像质量实现摄像。图6B示出具有一般像差校正功能的设备中的测量像差量和接收光强度的变化的例子。测量像差量140随着像差校正用的反馈控制的进行而减小，并且在给定点14 处达到校正极限并收敛。另一方面，由于像差的影响减少，因此接收光强度141随着像差校正用的反馈控制的进行而增大。在这种情况下，即使在波前传感器115测量出的像差较小的状态下，由于杂散光对波前传感器115的影响、光接收单元处存在的像差和波前传感器115 与光接收单元之间的光学共轭关系的干扰等的原因，接收光强度不是最大的并且相对于点 142b的最大值而减小。在测量像差量收敛于较小值的点14 处，接收光强度为由点142c 所表示的值，这比作为最大接收光强度的点142b处的强度低。在这种状态下，设备可能没有表现出其本来性能。图6C示出根据本实施例的测量像差量和接收光强度的变化。当像差校正用的反馈控制开始时，如图6A所示的情况一样，测量像差量140减小，并且接收光强度141增大。 接收光强度141增大并且在给点时间点144达到接收光强度的预设的阈值143。由于该状态与图5的步骤S505的条件一致，因此反馈控制在时间点144停止，并且维持了校正状态。 尽管接收光强度141和测量像差量140根据眼睛的状态和设备的状态而略微变化，但可以将这两者维持在反馈控制停止的时间点144处的值。这使得可以以高的接收光强度进行摄像。本实施例使用接收光强度作为用作像差校正完成的判断条件的图像质量评价对象。然而，可以使用所获取图像的对比度(明暗比)或分辨率等作为要用作判断条件的图像质量评价对象。如上所述，本实施例可以根据摄像状态执行适当的像差校正，并且可以以高图像质量实现眼底摄像。注意，后面将说明图6D。第二实施例接着将说明当将本发明应用于扫描激光检眼镜(SLO)时要进行的处理的另一示例。根据第二实施例的设备的结构与图1的示意图所示的第一实施例的结构相同。将参考图7的流程图来说明根据本实施例的控制过程。第二实施例被配置为代替以第一实施例所述的方式预先确定接收光强度的阈值，而是通过根据在像差校正过程中获得的最大接收光强度进行控制来实现最佳校正状态。首先，在步骤S701中，该设备在将像差校正的目标像差设置为0时，进行控制，以使波前传感器115测量出的像差最小化。本实施例通过使用泽尼克(krnike)多项式管理像差来进行像差校正处理，因而作为像差目标，将该泽尼克多项式的各系数设置为0。然后， 该设备执行基本的自适应光学过程。在步骤S702中，波前传感器115测量像差。在步骤S703中，光强度传感器114测量光强度传感器114经由光纤113所接收到的光的强度。在步骤S704中，存储单元(未示出)存储步骤S702中测量出的像差的信息和步骤S703中测量出的接收光强度的信息。成对地管理像差信息和接收光强度信息。像差信息包括表示像差的泽尼克多项式的各系数。要存储的信息可以是从像差校正开始起的像差信息和接收光强度信息的测量历史、或者接收光强度最大时的像差信息和接收光强度信息。在步骤S705中，自适应光学控制单元116判断步骤S702中测量出的像差量是否小于预设的基准值(阈值)。该阈值可以是设备特有的值或者可以由进行摄像的人所设置。 在这种情况下，如果在(后面要说明的)步骤S709中设置了新的目标像差，则基于所设置的目标像差来设置新的基准值(阈值)。如果自适应光学控制单元116判断为像差量等于或大于阈值(步骤S705中为“否”)，则处理进入步骤S706。如果自适应光学控制单元116 判断为像差量小于阈值(步骤S705中为“是”)，则处理进入步骤S708。在步骤S706中，自适应光学控制单元116基于测量结果计算校正量。在步骤S707中，在自适应光学控制单元116的控制下，该设备驱动波前校正装置 108以将像差设置为目标像差、即0。然后，处理返回至步骤S702。在步骤S708中，自适应光学控制单元116执行图像质量评价，即将该时间点的接收光强度与存储在存储单元(未示出)中的接收光强度历史进行比较，以判断该时间点的接收光强度是否是从像差校正开始起测量出的接收光强度中的最大值。如果自适应光学控制单元116判断为该时间点的接收光强度是最大值(步骤S708中为“是”)，则处理进入步骤S711。如果自适应光学控制单元116判断为该时间点的接收光强度不是最大值(步骤 S708中为“否”)，则处理进入步骤S709。注意，在该过程中，自适应光学控制单元116在步骤S708中判断该时间点的接收光强度是否是从像差校正开始起测量出的接收光强度中的最大值。然而，在该判断步骤中，如果代替最大值而是使接收光强度落入相对于该最大值的预定范围内，则处理可以进入步骤S711。在步骤S709中，将存储在存储单元(未示出)中的与最大接收光强度相对应的时间点的像差信息设置为像差校正的新目标像差。在步骤S710中，清除存储在存储单元(未示出)中的像差信息和接收光强度。然后，处理返回至步骤S702。在处理返回至步骤S702之后，除了更新目标像差以外，重复与上述处理相同的处理。由于将与近似最大光接收强度相对应的时间点的像差指定为目标像差，因此使像差校正收敛于该目标像差附近的值将实现高的接收光强度在步骤S711中，设备执行摄像处理。在步骤S712中，设备判断是否终止处理。在判断为终止处理时，基于结束请求等(步骤S712中为“是”)，设备终止该处理。如果设备判断为不终止处理(步骤S712中为“否”)，则处理返回至步骤S702。接着将参考图6A 6D来说明像差量和接收光强度的变化。图6A、6B和6C与第一实施例所述的相同，因而将省略对它们的说明。图6D示出根据第二实施例的像差量和接收光强度的变化。当像差校正用的反馈控制开始时，以与参考图6B所述的方式相同的方式，测量像差量140减小并且接收光强度 141增大。接收光强度141增大，并且在给定时间点145处取最大值。在时间点145之后， 随着校正继续进行，即随着时间的经过，接收光强度141减小。测量像差量140继续减小， 并且在时间点146处收敛于充分小的值，由此满足步骤S705中的判断条件。在时间点146， 如由点142c所示，接收光强度141已减小。由于像差量小于阈值(步骤S705中为“是”)， 因此处理进入步骤S708。在步骤S708中，设备将所存储的接收光强度信息与时间点146处的接收光强度信息进行比较。由于时间点146处由点142c所表示的接收光强度低于接收光强度141为最大的时间点145处由点142b所表示的接收光强度(步骤S708中为“否”)， 因此处理进入步骤S709。在步骤S709中，设备将接收光强度141为最大的时间点145处由点142b所表示的像差设置为目标像差。在步骤S710中，设备清除所存储的信息。然后，处理返回至步骤S702以继续进行像差校正处理。利用随后的像差校正处理，接收光强度141增大并且测量像差量140增大。在时间点147，像差几乎与目标像差一致，并且像差校正收敛。然后，处理经由步骤S705中的判断处理进入步骤S708。在步骤S708中，设备将时间点147处的接收光强度与所存储的信息进行比较。如果设备判断为时间点147处的接收光强度最大(步骤S708中为“是”)，则处理进入步骤S711以进行摄像。在时间点147处，像差量已增加至与时间点145处的值相同的量，而接收光强度141已增大至与点142b处的强度相同的强度。因此，可以以高图像质量进行摄像。如果在步骤S708中设备判断为存在出现更高的接收光强度的时间点(步骤 S708中为“否”)，则设备基于该时间点处的像差信息重复相同的处理。这使得可以以近似最高的接收光强度进行摄像。与第一实施例相同，第二实施例可通过使用所获取图像的对比度(明暗比)或分辨率作为图像质量评价对象来设置判断标准。另外为了检测接收光强度高的状态，以上过程可以包括如下处理通过使用诸如球面形状和圆筒形状等的多种形状作为目标像差来执行像差校正，并且在执行过程中检查接收光强度。如上所述，本实施例可以进行像差校正以实现接收光强度为最大的状态，并且无论摄像状态如何都可以以高图像质量实现眼底摄像。第三实施例以下是将本发明应用于光学相干断层成像(OCT)的例子。将参考图8来说明眼底摄像设备的例子。光源101是波长为840nm的SLD光源。 光源101可以是波长宽度至少为30nm的低相干SLD。可选地，光源101可以是诸如钛-蓝宝石激光器等的超短脉冲激光器。从光源101发出的光经由单模光纤102被引导至光纤耦合器148。光纤耦合器148 将从光源101发出的光分割成朝向测量光路149的光束和朝向参考光路150的光束。该设备被配置为使用分支比为10 90的光纤耦合器以将入射光量的10%引导至测量光路149 并且将入射光量的90%引导至参考光路150。准直器103对穿过测量光路149的光进行准直，并且将该光输出作为准直测量光。准直器103之后的结构与第一实施例所述的结构相同。穿过测量光路149的光经由自适应光学系统和扫描光学系统照射眼睛111。来自眼睛 111的反射光被引导至测量光路149并且到达光纤耦合器148。穿过参考光路150的参考光从准直器151出射。该光由光路长度改变单元152反射然后返回至光纤耦合器148。到达光纤耦合器148的测量光和参考光被多路复用。然后，由此产生的光经由光纤153被引导至分光镜154。控制单元117基于经过了分光镜154的分光的相干光信息来形成眼底的断层图像。使控制单元117控制光路长度改变单元152，这使得可以获取所期望的深度位置的图像。与第一实施例相同，该设备使波前传感器115测量波前，然后驱动波前校正装置108以消除波前像差。与第一实施例或第二实施例相同，第三实施例通过使用作为图像质量评价对象之一的接收光强度作为判断标准来进行像差校正。在本实施例中，由于分光镜1 接收光，因此获取光谱解析所得的信息。作为接收光强度，可以使用通过将多个光谱解析得到的信息相加所获得的结果或者使用分光镜IM测量出的相干信号。在本实施例中，进行图5或图6A 6D所示的处理使得还可以以近似最大的光接收强度来实现摄像。与第一实施例相同，代替接收光强度，本实施例可以使用所获取图像的对比度或分辨率作为判断标准。如上所述，本实施例还可以进行像差校正以在OCT中实现接收光强度高的状态， 并且无论摄像状态如何都可以以高图像质量实现眼底摄像。第四实施例以上实施例各自举例说明了被配置为测量像差并且通过使用像差测量结果进行校正的结构。然而，不总是需要测量像差。例如，本发明可以具有以下的结构该结构被配置为基于图像的亮度值等评价所拍摄图像的清晰度，并且基于该评价结果进行控制以驱动校正装置，从而使最终要输出的图像的清晰度较高。在这种情况下，代替测量像差，可以通过使用光接收结果来控制校正装置(从而将接收到的返回光的强度设置为预定值以上)。 注意，本发明可以具有被配置为测量像差并且通过使用测量结果和光接收结果这两者来控制校正装置的结构。根据本发明，可以根据摄像状态执行像差校正并且以高图像质量实现眼底摄像。其它实施例还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面， 其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读存储介质)将该程序提供给计算机。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种眼科设备，包括像差校正单元，用于校正朝向被检眼的照射光和来自所述被检眼的返回光至少之一的像差；光接收单元，用于接收由所述像差校正单元校正了像差、然后照射所述被检眼的光作为来自所述被检眼的返回光；测量单元，用于测量所述返回光的像差；以及控制单元，用于基于所述测量单元所获得的测量结果和所述光接收单元所获得的光接收结果，来控制所述像差校正单元。
2.根据权利要求1所述的眼科设备，其特征在于，还包括评价单元，所述评价单元用于评价所述光接收单元所接收到的所述返回光的强度，其中，所述控制单元基于所述测量结果和所述评价单元所获得的评价结果，来控制所述像差校正单元。
3.根据权利要求1所述的眼科设备，其特征在于，还包括转换单元，用于将所述光接收单元所接收到的所述返回光转换成图像信号；以及信号评价单元，用于评价所述转换单元所转换得到的所述图像信号， 其中，所述控制单元基于所述信号评价单元所获得的评价结果和所述测量单元所获得的所述测量结果，来控制所述像差校正单元。
4.根据权利要求1所述的眼科设备，其特征在于，所述光接收单元接收在所述被检眼上进行扫描并且在所述被检眼的不同位置处被反射的所述照射光作为所述返回光，所述眼科设备还包括评价单元，所述评价单元用于评价在所述被检眼的不同位置处被反射的所述返回光的明暗比，以及所述控制单元基于所述评价单元所获得的评价结果和所述测量单元所测量出的像差， 来控制所述像差校正单元。
5.根据权利要求2所述的眼科设备，其特征在于，所述控制单元基于所述评价单元所获得的评价结果和所述测量单元所测量出的像差至少之一来控制所述像差校正单元，从而维持所述像差校正单元进行了校正时所设置的校正状态。
6.根据权利要求2所述的眼科设备，其特征在于，所述控制单元在记录所述光接收单元所接收到的所述返回光的评价结果的情况下控制所述像差校正单元，直到所述测量单元所测量出的像差变为预定像差为止，以及所述控制单元基于所记录的所述返回光的评价结果为最大的时间点处的像差来控制所述像差校正单元。
7.根据权利要求2所述的眼科设备，其特征在于，所述控制单元控制所述像差校正单元，从而基于所述评价单元所获得的评价结果来设置像差目标，并且将所述测量单元所测量出的像差设置为所设置的像差目标。
8.—种眼科设备的控制方法，包括以下步骤像差校正步骤，用于校正朝向被检眼的照射光和来自所述被检眼的返回光至少之一的像差；光接收步骤，用于接收在所述像差校正步骤中校正了像差、然后照射所述被检眼的光作为来自所述被检眼的返回光；测量步骤，用于测量所述返回光的像差；以及控制步骤，用于基于在所述测量步骤中获得的测量结果和在所述光接收步骤中获得的光接收结果，来控制所述像差校正步骤。
全文摘要
本发明涉及一种眼科设备及其控制方法。该眼科设备包括像差校正单元，用于校正方向向着被检眼的照射光和来自所述被检眼的返回光至少之一的像差；光接收单元，用于接收所述像差校正单元校正了像差然后照射所述被检眼的光作为来自所述被检眼的返回光；测量单元，用于测量所述返回光的像差；以及控制单元，用于基于所述测量单元所获得的测量结果和所述光接收单元所获得的光接收结果，来控制所述像差校正单元。
文档编号A61B3/15GK102370458SQ20111020937
公开日2012年3月14日 申请日期2011年7月22日 优先权日2010年7月23日
发明者野里宏治 申请人:佳能株式会社