眼科設(shè)備以及控制該眼科設(shè)備的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種眼科設(shè)備以及控制該眼科設(shè)備的方法，更特別地，涉及一種用于以高分辨率獲取被檢者的眼底的微小部位的圖像的眼底攝像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種技術(shù)，其通過利用布置在與被檢眼的瞳孔近似共軛的位置的波前傳感器來檢測投射在眼底上的光的反射光束的波前像差，并且通過利用像差校正裝置校正被檢測為波前像差的被檢眼的像差。還進行了研宄，以通過利用像差校正技術(shù)以高分辨率獲取眼底的微小部位的圖像，并且在診斷中使用關(guān)于視細(xì)胞的形狀和密度、血細(xì)胞的流動、神經(jīng)纖維層的走向、損傷等的信息。
[0003]在校正像差時獲取到眼底的圖像的情況下，獲得具有幾微米的分辨率的圖像。由于該光學(xué)系統(tǒng)具有高NA，因此景深淺，并且因此得到的圖像限定于深度方向上幾十微米范圍內(nèi)的信息。作為結(jié)果，由于能夠只觀察到關(guān)注層的圖像，因此臨床的價值高。然而，在視網(wǎng)膜內(nèi)的臨床關(guān)注組織在深度方向上從色素上皮到神經(jīng)纖維層有大約數(shù)百微米的間隙。因此，為了觀察組織，需要對個別的組織或者層再聚焦。此外，由于關(guān)于各層的厚度等的立體信息在診斷中也是有用的，因此還需要形成三維成像信息或者形成以精確的大小顯示的三維圖像。
[0004]日本特開2010-259543公開了一種用于通過利用共焦顯微鏡獲得關(guān)于被攝體的三維信息的技術(shù)。由于通過該技術(shù)，在將放置被攝體的臺相對于固定的光學(xué)系統(tǒng)定量地移動的情況下執(zhí)行立體攝像，因此獲得精確的立體信息。然而，需要通過眼球的光學(xué)系統(tǒng)對眼底攝像。因此，即使在以與日本特開2010-259543中所公開的技術(shù)的情況相似的方式移動作為被攝體的被檢眼的情況下，也不能夠精確地改變被攝體的光學(xué)位置。此外，存在這樣的問題，即由于向被檢眼施加屈光不正、心跳、調(diào)整微動、頭部的運動等，因此難以執(zhí)行在深度方向上具有精確的尺寸信息的立體攝像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]考慮到以上情況，因此本發(fā)明的目的在于獲得在深度方向上具有精確的尺寸信息的被檢眼的立體眼底圖像。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供一種眼科設(shè)備，包括:掃描單元，用于在被檢眼的眼底上投射并且掃描測量光束；調(diào)節(jié)單元，用于針對在投射在所述眼底上的測量光束的光軸的方向上位置彼此不同的多個攝像面執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)；攝像單元，用于針對所述多個攝像面進行攝像；以及計算單元，用于與所述被檢眼的屈光度相對應(yīng)地，計算在獲得所述多個攝像面中的第一攝像面的圖像時以及在獲得所述多個攝像面中的在所述光軸的方向上與所述第一攝像面相距預(yù)定距離的第二攝像面的圖像時的焦點偏移量，其中，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述計算單元的計算結(jié)果來執(zhí)行所述焦點調(diào)節(jié)。
[0006]本發(fā)明還提供一種眼科設(shè)備，包括:調(diào)節(jié)單元，用于針對在投射在被檢眼的眼底上的測量光束的光軸的方向上位置彼此不同的多個攝像面執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)；攝像單元，用于針對所述多個攝像面進行攝像；以及計算單元，用于與所述被檢眼的屈光度相對應(yīng)地，計算在獲得所述多個攝像面中的第一攝像面的圖像時以及在獲得所述多個攝像面中的在所述光軸的方向上與所述第一攝像面相距預(yù)定距離的第二攝像面的圖像時的焦點偏移量，其中，所述調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述計算單元的計算結(jié)果來執(zhí)行所述焦點調(diào)節(jié)。
[0007]本發(fā)明還提供一種控制眼科設(shè)備的方法，包括:在被檢眼的眼底上投射并且掃描測量光束；針對在投射在所述眼底上的測量光束的光軸的方向上位置彼此不同的多個攝像面執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)；針對所述多個攝像面進行攝像；以及計算步驟，用于與所述被檢眼的屈光度相對應(yīng)地，計算在獲得所述多個攝像面中的第一攝像面的圖像時以及在獲得所述多個攝像面中的在所述光軸的方向上與所述第一攝像面相距預(yù)定距離的第二攝像面的圖像時的焦點偏移量，其中，根據(jù)所述計算步驟的計算結(jié)果來執(zhí)行所述焦點調(diào)節(jié)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，能夠在不增加設(shè)備的大小的情況下獲得在深度方向上具有精確的尺寸信息的被檢眼的立體眼底圖像。
[0009]通過以下參考附圖對典型實施例的說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0010]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的眼科攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
[0011]圖2是示出被檢眼的眼底的層結(jié)構(gòu)的圖。
[0012]圖3是示出在焦點位置和與從基準(zhǔn)面的偏移量相對應(yīng)的屈光度之間的關(guān)系的圖。
[0013]圖4是以數(shù)值示出圖3中示出的關(guān)系中的主要點的表。
[0014]圖5是示出在本發(fā)明的第一實施例中用于獲取立體圖像的操作的流程的流程圖。
[0015]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的眼科攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖7是示出在本發(fā)明的第二實施例中獲得的圖像的示例的圖。
[0017]圖8是示出在本發(fā)明的第二實施例中獲得的圖像的另一示例的圖。
[0018]圖9是示出在本發(fā)明的第二實施例中用于獲取立體圖像的操作的流程的流程圖。
[0019]圖1OA是示出本發(fā)明的第二實施例中的圖像的示例的圖。
[0020]圖1OB是示出本發(fā)明的第二實施例中的圖像的另一示例的圖。
【具體實施方式】
[0021]現(xiàn)將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。通過各個實施例的設(shè)備能夠獲取例如構(gòu)成人的視網(wǎng)膜的層的圖像。
[0022]第一實施例
[0023]設(shè)各結(jié)構(gòu)
[0024]現(xiàn)參考圖1說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的眼底攝像設(shè)備。
[0025]光源I在眼底上形成用于波前測量的點光束。光源I是激光二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)、燈等，并且只需要具有處于近紅外范圍中的波長。在第一實施例中，將中心波長為760nm并且波長的帶寬為大約20nm的超輻射發(fā)光二極管(SLD)用作光源I。透鏡2對從光源I發(fā)射的光束進行準(zhǔn)直。調(diào)焦透鏡3在光軸上移動，由此在被檢眼的眼底上形成最佳光斑圖像。分光鏡4具有透過從光源I發(fā)射的波長760nm的光束并且反射從光源31發(fā)射的波長920nm的光束的特性。
[0026]分光半透半反鏡6具有反射從光源I發(fā)射的光束的50%并且透過從光源I發(fā)射的光束的50%、透過從光源25發(fā)射的波長在840nm附近的光束并且反射從光源31發(fā)射的波長在920nm附近的光束的特性。從光源I到分光半透半反鏡6的組件構(gòu)成像差測量光束投射系統(tǒng)。以使得前側(cè)焦點位置與被檢眼的瞳孔Ep大致一致的方式配置透鏡7。透鏡8具有與透鏡7的后側(cè)焦點位置公共的前側(cè)焦點位置，并且配置為使得后側(cè)焦點位置與下面說明的高速掃描部12的反射面一致。透鏡7和透鏡8構(gòu)成第一光瞳攝像光學(xué)系統(tǒng)。
[0027]分光鏡9具有透過光源I的波長的光束和光源25的波長的光束并且反射光源31的波長的光束的特性。固視目標(biāo)光學(xué)系統(tǒng)的透鏡10在光軸方向上移動并且配置為焦點可調(diào)節(jié)的。諸如檢流掃描器等的掃描部11執(zhí)行副掃描。諸如檢流掃描器、共振掃描器或者多面鏡等的高速掃描部12(是指與掃描部11相比以更高的速度操作)執(zhí)行主掃描。通過這些掃描部將主掃描和副掃描組合執(zhí)行針對投射在眼底上的光束的二維掃描。掃描部11和12與第一實施例中掃描單元的一方面相對應(yīng)，該掃描單元的一方面用于在被檢眼的眼底上投射并且掃描具有各種波長帶的光束作為測量光束。
[0028]分光鏡13具有反射從光源31發(fā)射的波長帶920nm的光束并且透過從光源25發(fā)射的波長帶840nm的光束的特性。調(diào)焦透鏡14在光軸方向上(在箭頭表示的方向上)移動，由此執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)。調(diào)焦透鏡14與第一實施例中用于針對投射在眼底上的測量光束的光軸方向上的多個攝像面執(zhí)行焦點調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)單元的一方面相對應(yīng)。棱鏡塊15包括自由曲面15a、15b、15d和15e以及反射面15c。各自通過硅基液晶(LCOS)或者可變形鏡(DM)示例的像差校正裝置16和17配置在棱鏡塊15的側(cè)面上。
[0029]LCOS通過利用液晶分子的雙折射性控制光束的相位，由此校正光束的波前。通過接觸液晶分子的取向?qū)拥姆较虼_定液晶的取向，并且通過取向?qū)拥姆较虼_定使得能夠控制波前的偏光方向。即，通過一個LC0S，僅僅能夠校正P偏光成分和S偏光成分之一的波前。因此，為了校正全部波前，必須使用取向?qū)拥姆较蚺渲脼楸舜顺芍苯堑膬蓚€LC0S。因此，以使得其取向?qū)拥姆较虮舜顺芍苯堑姆绞脚渲肔COS 16和17。
[0030]此外，由于DM能夠在不依賴偏光的情況下校正像差，因此能夠通過一個DM執(zhí)行像差的校正。然而，因為DM昂貴并且其分割數(shù)小，因此在第一實施例中描述了使用LCOS的示例。
[0031]棱鏡塊15的曲面15a使透過透鏡14的平行光在LCOS 16上成像、棱鏡塊15的曲面15b將LCOS 16上成像的光瞳的圖像投射到無限遠(yuǎn)并且棱鏡塊15的曲面15e再次在LCOS 17上將光瞳的圖像成像。此外，棱鏡塊15的曲面15d再次將在LCOS 17上成像的光瞳的圖像投射到無限遠(yuǎn)。
[0032]設(shè)置鏡18和透鏡19。分光鏡20具有反射像差測量光源I的波長的光束并且透過光源25的波長的光束的特性。設(shè)置透鏡21。光圈22配置在大致與眼底共軛的位置并且截止來自被檢眼等的角膜的反射