自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備和眼科設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備，更具體地，涉及校正波前像差的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備、以及包括所述自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的眼科設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，通過使用有源光學(xué)元件來校正甚高階波前像差的自適應(yīng)光學(xué)(AO)技術(shù)已經(jīng)投入實際應(yīng)用，并應(yīng)用在各個領(lǐng)域。在此技術(shù)中，通過波前傳感器來順次測量并通過諸如可變形鏡或空間光調(diào)制器等的波前校正器來校正由測量對象本身的特性或測量環(huán)境的變化而產(chǎn)生的探測光或信號光的波前像差。自適應(yīng)光學(xué)(AO)技術(shù)起先被設(shè)計為通過校正在天文觀測時由大氣波動引起的波前干擾來提高分辨率。然而，作為較好推行效果的應(yīng)用領(lǐng)域，檢查眼睛的視網(wǎng)膜的眼科設(shè)備正在引起關(guān)注。
[0003]作為眼科設(shè)備，例如，公知有眼底照相機、以及用于獲取被當(dāng)作面的視網(wǎng)膜的二維圖像的SLO(掃描激光檢眼鏡)。作為其它的眼科設(shè)備，還公知有用于非侵入性地獲取視網(wǎng)膜的斷層圖像并且已經(jīng)在實際應(yīng)用的OCT (光學(xué)相干斷層成像儀)。SLO和OCT通過掃描器一維地或者二維地在被檢眼的視網(wǎng)膜上掃描光束，彼此相同步地測量視網(wǎng)膜所反射和背向散射的光束，并獲取視網(wǎng)膜的二維或三維圖像。
[0004]所獲取的圖像在視網(wǎng)膜的面方向(橫向方向)上的空間分辨率(以下稱為橫向分辨率)基本上由在視網(wǎng)膜上掃描的光束光斑的直徑來確定。為了減小聚焦在視網(wǎng)膜上的光束光斑的直徑，增加照射被檢眼的光束直徑。然而，主要負(fù)責(zé)被檢眼的眼球上的折射的角膜和晶狀體的曲面形狀和折射率是不均勻的，并且在透射光的波前生成高階像差?；诖嗽颍词勾止馐丈浔粰z眼，視網(wǎng)膜上的光斑也不能會聚成所期望的直徑，反而會擴散。結(jié)果，所獲得的圖像的橫向分辨率降低，所獲取的圖像信號的S/N比率也降低。因此，傳統(tǒng)上，通常發(fā)出幾乎不受被檢眼的角膜和晶狀體的像差影響的大約1_的細(xì)光束，以在視網(wǎng)膜上形成大約20 μ m的光斑。
[0005]作為解決該問題的方法，引入了自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)。目前已經(jīng)報道的有，即使通過使用此技術(shù)，將大約7mm的粗光束照射眼球，也能通過波前校正在視網(wǎng)膜上將該光束會聚成幾乎是衍射極限的大約3 μ m，并且能夠獲取高分辨率的SLO或者OCT圖像。
[0006]日本專利4157839公開了一種將自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用于SLO的設(shè)備。在該自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中，用于形成照射可變形鏡的平行光的凹面鏡和用于接收可變形鏡所反射的光的凹面鏡相互鄰接。這種配置能夠使得相對于凹面鏡的入射角最小化，并且因此可以減小光學(xué)系統(tǒng)的像差。由于能夠抑制由形成光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)元件的表面所反射的重影光，因此能夠提高波前像差的測量精度。
[0007]為了使得相對于凹面鏡的入射角最小化，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)需要在光學(xué)元件之間設(shè)置相對長的距離，因此光學(xué)系統(tǒng)相對變大。本發(fā)明提供相對緊湊的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備以及包括該自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的眼科設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備，包括:波前校正部件，用于校正波前像差；第一掃描部件，被配置為與所述波前校正部件大致光學(xué)共軛，用于沿著第一方向在被檢體上掃描光；第二掃描部件，被配置為與所述波前校正部件大致光學(xué)共軛，用于沿著與所述第一方向垂直的第二方向在被檢體上掃描光；以及光學(xué)元件，被配置在所述波前校正部件與所述第一掃描部件之間的光路中，并且被配置在所述第一掃描部件與所述第二掃描部件之間的光路中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備，包括:第一波前校正部件，用于校正波前像差的第一成分；第二波前校正部件，被配置為與所述第一波前校正部件大致光學(xué)共軛，用于校正所述波前像差的與所述第一成分不同的第二成分；第一掃描部件，被配置為與所述第一波前校正部件和所述第二波前校正部件大致光學(xué)共軛，用于沿著第一方向在被檢體上掃描光；以及光學(xué)元件，被配置在所述第一波前校正部件與所述第二波前校正部件之間的光路中，并且被配置在所述第二波前校正部件與所述第一掃描部件之間的光路中。
[0010]本發(fā)明能夠提供可以容易調(diào)整的緊湊的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備以及包括該自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的眼科設(shè)備。
[0011]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】
[0012]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置的圖；
[0013]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置的圖；
[0014]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置的圖；
[0015]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置的圖；
[0016]圖5是示出根據(jù)第一實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備中光束穿過的透鏡中的區(qū)域的圖；
[0017]圖6是示出根據(jù)第二和第三實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備中光束穿過的透鏡中的區(qū)域的圖；
[0018]圖7是示出根據(jù)第四實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備中光束穿過的透鏡中的區(qū)域的圖；
[0019]圖8是示出根據(jù)第五實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的x-z截面的圖；
[0020]圖9是示出根據(jù)第五實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的y-ζ截面的圖；
[0021]圖1OA和1B是示例性示出根據(jù)第五實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的位于x-y平面的透鏡之間的位置關(guān)系的圖；
[0022]圖11是示出根據(jù)第六實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的x-z截面的圖；
[0023]圖12是示出根據(jù)第六實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的y-ζ截面的圖；
[0024]圖13是例示出進(jìn)入反射型掃描器的光的波前像差的圖；
[0025]圖14是例示出根據(jù)第五實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的光學(xué)數(shù)據(jù)的表；
[0026]圖15是例示出根據(jù)第六實施例的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的光學(xué)數(shù)據(jù)的表。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在將根據(jù)附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。注意，在這些實施例中提出的構(gòu)成要素僅為示例，本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求書界定并且不受下述各實施例的限制。
[0028](第一實施例:光學(xué)元件(透鏡61和透鏡62)被配置在波前校正器I和第一反射型掃描器32之間的光路和第一反射型掃描器32和第二反射型掃描器31之間的光路中的配置)
[0029]圖1例示了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的自適應(yīng)光學(xué)SLO 101(自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備)的配置。從光源(未示出)經(jīng)由光纖9傳送的照明光(測量光)從光纖9的端面出射。從光纖9的端面出射的照明光(測量光)通過準(zhǔn)直透鏡8平行化、穿過半透半反鏡21、并經(jīng)由透鏡63和61再次平行化。平行化后的光束120照射反射型波前校正器I。波前校正器I例如可以是可變形鏡、使用液晶的液晶空間光調(diào)制器、或者LCOS (娃基液晶)。
[0030]波前校正器I所反射的光束130通過透鏡61再次會聚并通過透鏡62再次平行化。平行化后的光束140照射第一反射型掃描器32 (第一掃描器)。由透鏡61和62形成的第一光瞳共軛光學(xué)系統(tǒng)針對波前校正器I和第一反射型掃描器32提供光瞳共軛關(guān)系。第一反射型掃描器32沿y方向(與紙面垂直的方向)掃描照射光束。I方向是與光(測量光)照射被檢體(例如，人的眼底或前眼部、或者人體的內(nèi)部；將通過被檢眼4來說明)的照射方向垂直的方向。將y方向定義為第一方向。在圖1中示出的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置中，第一反射型掃描器32被配置為與波前校正器I大致光學(xué)共軛，并且沿第一方向(圖1中的y方向)在被檢體上掃描光。
[0031]注意，由第一反射型掃描器32掃描的光束150通過透鏡62再次會聚，第三次照射透鏡61并再次平行化(光束160)。此時，光束160穿過透鏡61的與第一次和第二次照射的區(qū)域不同的區(qū)域，然后被反射鏡71反射。在反射鏡71所反射的光的光路中，將第二反射型掃描器31 (第二掃描器)配置在與透鏡61的光瞳相對應(yīng)的位置(相當(dāng)于波前校正器I的位置)處。第一反射型掃描器32和第二反射型掃描器31具有光學(xué)共軛關(guān)系。因此，由第一反射型掃描器32掃描的光束150會聚在第二反射型掃描器31上。第二反射型掃描器31沿X方向掃描照射光束。X方向是與測量光照射被檢眼4的照射方向和第一方向(與紙面垂直的方向)垂直的方向。將X方向定義為第二方向。在圖1中示出的自適應(yīng)光學(xué)設(shè)備的配置中，第二反射型掃描器31被配置為與波前校正器I大致光學(xué)共軛，并且沿與第一方向(圖1中的y方向)垂直的第二方向(圖1中的X方向)在被檢體上掃描光。
[0032]用于傳輸掃描被檢眼的光以及傳輸來自該被檢眼的光的共通光學(xué)元件(透鏡51和52:第二光學(xué)元件)配置在第二反射型掃描器31 (第二掃描器)和被檢眼4之間的光路上。第二反射型掃描器31所掃描的光束170和180經(jīng)由透鏡51和52