專利名稱：使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備及攝像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備及攝像方法，尤其涉及一種用于檢查眼底或皮膚的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備及攝像方法。
背景技術(shù)：
目前，使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備(以下稱為“OCT設(shè)備”)已被實(shí)際應(yīng)用。 光學(xué)相干斷層成像是一種使用低相干光的干涉測(cè)量技術(shù)。由于OCT設(shè)備可以獲得具有與入射被檢物的光的波長(zhǎng)大體相同的分辨率水平的斷層圖像，所以O(shè)CT設(shè)備可以拍攝高分辨率的斷層圖像。例如，PTL 1說明了一種包括重復(fù)發(fā)射和接收光束的探測(cè)器的OCT設(shè)備。PTL 1還說明了以下問題。也就是說，即使在輸出的測(cè)量光束的強(qiáng)度在不會(huì)破壞機(jī)體組織的范圍內(nèi)的情況下，如果連續(xù)向組織發(fā)射該光束，機(jī)體組織也可能在一定程度上受到光束的影響。為解決該問題，該OCT設(shè)備控制遮擋單元，其中，遮擋單元根據(jù)探測(cè)器是否與該設(shè)備連接來遮擋要向探測(cè)器發(fā)送的光束。因此，如果探測(cè)器未與該設(shè)備連接，則可以遮擋向該設(shè)備外部發(fā)射的光束。因此，可以防止上述對(duì)人體的不利影響。文獻(xiàn)列表專利文獻(xiàn)[PTL 1]日本特開2009-66014號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，從臨床診斷的觀點(diǎn)出發(fā)，醫(yī)學(xué)設(shè)備需要檢測(cè)發(fā)射至OCT設(shè)備外部的光束的狀態(tài)。然而，醫(yī)學(xué)設(shè)備還需要檢測(cè)OCT設(shè)備的狀態(tài)，尤其需要檢測(cè)測(cè)量光束的狀態(tài)和檢測(cè)OCT設(shè)備是否發(fā)生了故障。因此，本發(fā)明提供一種能夠以簡(jiǎn)單方式正確檢測(cè)OCT設(shè)備的狀態(tài)的裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像設(shè)備。所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；檢測(cè)單元，用于檢測(cè)來自所述被檢物的返回光束和所述參考光束的合成光束；以及切換單元，用于在所述檢測(cè)單元能夠檢測(cè)所述合成光束的第一模式和所述檢測(cè)單元能夠檢測(cè)所述參考光束的第二模式之間進(jìn)行切換?？梢曰谠谒龅诙Ｊ较掠伤鰴z測(cè)單元檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度，將所述攝像設(shè)備切換成所述第一模式。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像設(shè)備。所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；以及檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述參考光束?；谒鰴z測(cè)單元檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像設(shè)備。所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；以及光強(qiáng)度檢測(cè)光檢測(cè)單元，用于檢測(cè)通過分割所述參考光束所獲得的光強(qiáng)度檢測(cè)光束。基于所述光強(qiáng)度檢測(cè)光檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物，或者降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像設(shè)備。所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；波長(zhǎng)選擇反射單元，用于接收通過分割所述測(cè)量光束所獲得的檢查光束；以及檢測(cè)單元，用于檢測(cè)來自所述波長(zhǎng)選擇反射單元的返回檢查光束和所述參考光束的合成光束。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像方法。所述攝像方法包括以下步驟生成光束；將所生成的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；檢測(cè)所述參考光束；以及基于所檢測(cè)到的參考光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物。根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，提供一種用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像方法。所述攝像方法包括以下步驟生成光束；將所生成的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；檢測(cè)通過分割所述參考光束所獲得的光強(qiáng)度檢測(cè)光束；以及基于所檢測(cè)到的光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物或降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明，可以使用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)正確檢測(cè)OCT設(shè)備的狀態(tài)。通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征將顯而易見。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的攝像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的流程圖。圖3示出本發(fā)明第一實(shí)施例的譜數(shù)據(jù)。圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例的流程圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的攝像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的圖。圖6A是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的攝像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的圖。圖6B是示出根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的攝像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的圖。圖7A示出本發(fā)明第五實(shí)施例的譜數(shù)據(jù)。圖7B示出本發(fā)明第五實(shí)施例的譜數(shù)據(jù)。圖7C示出本發(fā)明第五實(shí)施例的譜數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，參考圖1說明使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備(以下還稱為“用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像的攝像設(shè)備”)。注意，在圖1中，示出Michelson干涉儀的結(jié)構(gòu)。然而，本發(fā)明可應(yīng)用于圖5所示的Mach-Zehnder干涉儀的結(jié)構(gòu)。 另外，本發(fā)明可應(yīng)用于圖6A所示的多束光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。攝像設(shè)備的結(jié)構(gòu)光源101生成光(低相干光)?？梢允褂贸椛浒l(fā)光二極管(SLD)作為光源101。 可選地，可以使用放大自發(fā)輻射光源(ASE)作為光源101?？蛇x地，可以使用諸如鈦-藍(lán)寶石激光器等的超短脈沖激光器作為光源101。這樣，可以使用生成低相干光的任何光源作為光源101。另外，從光源101發(fā)射的光的波長(zhǎng)不局限于任何特定值。然而，光的波長(zhǎng)在 400nm 2μπι的范圍內(nèi)。注意，隨著波長(zhǎng)的范圍增大，垂直分辨率增大。通常，當(dāng)中心波長(zhǎng)為850nm時(shí)，空氣中的分辨率在50nm的范圍內(nèi)為6μπι?？諝庵械姆直媛试贗OOnm的范圍內(nèi)為 3 μ m0分割單元104將從光源101發(fā)射的光分割成測(cè)量光束114和參考光束113。例如， 可以使用分束器或者光學(xué)耦合器作為分割單元104。這樣，可以使用任何分割光的裝置作為分割單元104。另外，可以根據(jù)被檢物對(duì)分割單元104確定最佳的分割比。檢測(cè)單元111檢測(cè)來自被檢物(被檢者的眼119)的返回光束115和參考光束113 的合成光束。當(dāng)使用頻域OCT(SD-OCT)(后分光系統(tǒng))時(shí)，檢測(cè)單元111(分光計(jì))包括分割合成光束的分光組件。此時(shí)，例如，可以使用衍射光柵或棱鏡作為分光組件。也就是說， 可以使用任何分割光束的裝置作為分光組件。檢測(cè)單元111還包括用于檢測(cè)由分光組件分割出的光束的傳感器。例如，可以使用線傳感器或二維傳感器作為該傳感器?？梢允褂脵z測(cè)光的任何裝置作為該傳感器。相反，當(dāng)使用作為FD-OCT之一的掃頻源OCT(SS-OCT)時(shí)，使用在不同時(shí)間點(diǎn)生成具有不同波長(zhǎng)的光束的光源。因此，可以使用光電二極管等的傳感器檢測(cè)所生成的任何光束的合成光束。此時(shí)，不需要上述分光組件來獲取譜信息?？蛇x地，當(dāng)使用不同于FD-OCT 的時(shí)域OCT(TD-OCT)時(shí)，如SS-OCT—樣，可以由傳感器形成檢測(cè)單元111。根據(jù)本實(shí)施例，攝像設(shè)備還包括在第一模式和不同于第一模式的第二模式之間切換的切換單元116，其中，在第一模式下，如上所述合成返回光束115(即，將返回光束115引導(dǎo)至分割單元104的模式)。也就是說，切換單元116可以在可使用檢測(cè)單元111檢測(cè)合成光束的第一模式和可使用檢測(cè)單元111檢測(cè)參考光束113的第二模式之間進(jìn)行切換。另外，根據(jù)本實(shí)施例，攝像設(shè)備可以基于由檢測(cè)單元111檢測(cè)到的參考光束113的強(qiáng)度將測(cè)量光束114引導(dǎo)至被檢物119。例如，切換單元116可以遮擋測(cè)量光束114的光路。此時(shí)，第二模式表示遮擋模式。 此外，希望將切換單元116配置成能夠控制測(cè)量光束114的透過率。在這種情況下，可以使用下述快門作為切換單元116。也就是說，切換單元116被配置成能夠改變被引導(dǎo)至被檢物 119的測(cè)量光束114的強(qiáng)度。此外，切換單元116可以包括諸如鏡等的用于反射測(cè)量光束114的反射構(gòu)件。此時(shí)，希望基于第二模式下由檢測(cè)單元111檢測(cè)到的參考光束113和所反射的測(cè)量光將第二模式切換成第一模式。另外，在控制透過率時(shí)，可以使用具有圓孔的旋轉(zhuǎn)快門。此時(shí)，希望在圓孔中安裝基于透過率所選擇的濾波器。此外，可以將切換單元116配置成能夠改變測(cè)量光束114的光路。此時(shí)，第二模式表示改變后的模式。在這種情況下，例如，可以使用用于使用測(cè)量光束114掃描被檢物119的掃描光學(xué)單元(例如，XY掃描器108)作為切換單元116。然而，可以使用改變光路的任
何裝置。因此，根據(jù)本實(shí)施例，攝像設(shè)備可以在第一模式和第二模式之間切換?？蛇x地， 希望攝像設(shè)備包括用于控制在第一模式和第二模式之間切換的切換單元116的控制單元 117。此時(shí)，控制單元117根據(jù)檢測(cè)單元111在第二模式下所檢測(cè)到的參考光束113的強(qiáng)度將第二模式切換成第一模式?？蛇x地，控制單元117可以根據(jù)檢測(cè)單元111在第一模式下所檢測(cè)到的合成光束的強(qiáng)度將第一模式切換成第二模式。也就是說，控制單元117被配置成能夠降低被引導(dǎo)至被檢物119的測(cè)量光束114的強(qiáng)度。這里所使用的術(shù)語“降低光束的強(qiáng)度”是指如上所述遮擋光束或者降低透過率。這樣，可以檢測(cè)由檢測(cè)單元111檢測(cè)到的參考光束113的強(qiáng)度。因而，可以檢測(cè)光源101的狀態(tài)和傳感器的狀態(tài)。結(jié)果，可以使用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)正確檢測(cè)設(shè)備的故障。此時(shí)，希望設(shè)置用于將檢測(cè)單元111檢測(cè)到的參考光束113的強(qiáng)度與預(yù)定設(shè)置值 (下面將參考圖2所示的步驟A5進(jìn)行詳細(xì)說明)進(jìn)行比較的比較單元。通過使用用于判斷是否發(fā)生了故障的值作為該設(shè)置值(基準(zhǔn)值)，可以檢測(cè)設(shè)備故障的發(fā)生。此時(shí)，如果光束的強(qiáng)度在設(shè)置值的范圍內(nèi)，則希望將第二模式改變成第一模式。另夕卜，如果光束的強(qiáng)度在設(shè)置值的范圍外，則希望保持第二模式不變。這是因?yàn)?，如果參考光?13的強(qiáng)度高于設(shè)置值，則可能向設(shè)備外部發(fā)射高于所需強(qiáng)度的光束。攝像方法1根據(jù)本實(shí)施例，使用光學(xué)相干斷層成像的攝像方法至少包括下面的步驟a) e)a)遮擋或改變測(cè)量光束的光路(例如，圖2所示的步驟Al)b)生成光束(例如，圖2所示的步驟A3)c)將所生成的光束分割成測(cè)量光束和參考光束(例如，圖2所示的步驟A3)d)檢測(cè)參考光束的強(qiáng)度(例如，圖2所示的步驟A3)e)根據(jù)所檢測(cè)到的參考光束的強(qiáng)度將遮擋或改變測(cè)量光束的光路的模式改變成不同模式(例如，圖2所示的步驟A6)另外，希望該攝像方法還包括下面的步驟f) i)f)將所檢測(cè)到的參考光束的強(qiáng)度與設(shè)置值進(jìn)行比較(例如，圖2所示的步驟A5)g)將遮擋或改變測(cè)量光束的光路的模式切換成不同模式(例如，圖2所示的步驟 A6)h)檢測(cè)來自被檢物的返回光和參考光束的合成光束(例如，圖2所示的步驟A7)i)根據(jù)所檢測(cè)到的合成光束形成斷層圖像(例如，圖2所示的步驟A7)注意，可以通過始終開啟用于生成光束的光源連續(xù)進(jìn)行步驟a)。另外，作為根據(jù)本實(shí)施例的用于控制攝像設(shè)備的方法，可以進(jìn)行步驟e) i)，其中，該方法定義處理單元所進(jìn)行的處理的序列。存儲(chǔ)介質(zhì)和程序根據(jù)其它實(shí)施例，可以以由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行的程序的形式實(shí)現(xiàn)根據(jù)上述實(shí)施例的攝像方法，并且可以將該程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)中(例如，軟盤、硬盤、光盤、磁光盤、只讀光盤(CD-ROM)、可記錄光盤(CR-R)、磁帶、非易失性存儲(chǔ)卡、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)或藍(lán)光盤)。根據(jù)其它實(shí)施例，提供一種使計(jì)算機(jī)進(jìn)行根據(jù)上述實(shí)施例的攝像方法的程序。實(shí)施例下面說明本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例Michelson干渉儀接著參考圖1說明根據(jù)第一實(shí)施例的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備。圖1是根據(jù)本實(shí)施例使用Michelson型光學(xué)系統(tǒng)(Michelson干涉儀)的攝像設(shè)備的示意圖。從光源101發(fā)射的光束穿過透鏡103-1，通過分割單元(分束器)104被分割成測(cè)量光束114和參考光束113。測(cè)量光束114經(jīng)由XY掃描器108和物鏡105到達(dá)眼119。注意，可以通過切換單元(快門)116遮擋測(cè)量光束114。通過控制單元117控制快門116。控制單元(快門控制單元)117接收來自計(jì)算機(jī)112的信號(hào)。應(yīng)該注意，與計(jì)算機(jī)112不同的硬件可以向快門控制單元117發(fā)送信號(hào)。在這種情況下，通過直接計(jì)算從分光計(jì)111接收到的數(shù)據(jù)，可以更早地檢測(cè)到設(shè)備的諸如故障等的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，當(dāng)遮擋測(cè)量光束114時(shí)，不生成返回光束115，因此，測(cè)量光束114 不進(jìn)入光路。這里所使用的術(shù)語“遮擋”是指不從設(shè)備機(jī)體輸出測(cè)量光束114。代替在光路中設(shè)置用作遮擋構(gòu)件的快門，可以通過鏡改變光束的光路，并且可以將光束發(fā)射到遮光構(gòu)件?？蛇x地，可以設(shè)置吸收光束的構(gòu)件。再或者，在一些情況下，可以設(shè)置鏡，并且可以使光束沿光路返回。當(dāng)遮擋光路時(shí)，可以防止返回光束115和雜散光束進(jìn)入光路。這里所使用的術(shù)語 “雜散光束”是指不管是否存在被檢物、從諸如日光燈、顯示器或太陽等發(fā)光體所發(fā)射的光
束ο如果解除測(cè)量光束114的遮擋，則測(cè)量光束114穿過XY掃描器108、物鏡105和角膜118，并且到達(dá)視網(wǎng)膜120。通過視網(wǎng)膜120散射和反射測(cè)量光束114以形成返回光束 115。返回光束115經(jīng)由物鏡105和XY掃描器108行進(jìn)至分束器104。另外，返回光束115 經(jīng)由透鏡103-2被引導(dǎo)至分光計(jì)111。分光計(jì)111包括透鏡、光柵和圖像傳感器?？梢允褂秒姾神詈涎b置(CCD)線傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CM0Q線傳感器作為圖像傳感器。另外，參考光束113穿過色散補(bǔ)償玻璃107。此后，通過參考鏡109反射參考光束 113，并且參考光束113再次穿過色散補(bǔ)償玻璃107。因此，參考光束113返回到分束器104。 使用色散補(bǔ)償玻璃107來補(bǔ)償眼和物鏡105的色散。參考鏡109可以使用鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)110 控制參考光束的光路長(zhǎng)度。注意，在測(cè)量光束路徑中，將參考光束路徑長(zhǎng)度與測(cè)量光束路徑長(zhǎng)度相等處的點(diǎn)稱為“相干門”。在檢查眼的視網(wǎng)膜時(shí)，將相干門設(shè)置得靠近視網(wǎng)膜。通過分束器104合成參考光束113和返回光束115，并且將合成光束引導(dǎo)至分光計(jì)111。使用作為典型的低相干光源的超輻射發(fā)光二極管(SLD)作為光源101。在光源101 的波長(zhǎng)方面，例如，中心波長(zhǎng)為840nm，并且?guī)挒?0nm。注意，由于帶寬對(duì)于所獲得的斷層圖像在光軸方向上的分辨率具有影響，所以帶寬是重要參數(shù)。另外，在本實(shí)施例中，選擇SLD 作為光源101。然而，可以使用發(fā)射低相干光束的任何光源。例如，可以使用放大自發(fā)輻射光源(ASE)。另外，根據(jù)被檢物的類型，可以使用諸如鹵素?zé)舻鹊钠渌庠?。然而，由于波長(zhǎng)對(duì)于斷層圖像在橫向上的分辨率具有影響，因此，如果橫向上的分辨率重要，則希望使用短波長(zhǎng)。計(jì)算機(jī)112控制分光計(jì)111、XY掃描器108、快門控制單元117、鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)110和調(diào)焦控制機(jī)構(gòu)106。另外，作為計(jì)算機(jī)的一般功能，計(jì)算機(jī)112可以接收數(shù)據(jù)、處理圖像、顯示圖像和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。攝像方法2接著將參考圖2所示的流程圖說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的示例性攝像方法。特別說明用于獲取譜和控制快門的方法。在步驟Al，開始測(cè)量。在該步驟中，希望初始化光源101、分光計(jì)111、XY掃描器 108和鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)110。隨后，在步驟A2，關(guān)閉快門116。在該模式下，可以在測(cè)量光路中不出現(xiàn)不想要的雜散光的情況下獲得譜。在步驟A3，獲取譜。在該步驟，關(guān)閉快門116，并且獲取參考光束113。當(dāng)分光計(jì) 111的線傳感器具有2048個(gè)像素時(shí)，可以獲取2048個(gè)成分的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。圖3示出參考光束 113的譜數(shù)據(jù)，該譜數(shù)據(jù)形成具有兩個(gè)峰的譜形狀。橫坐標(biāo)表示像素，并且縱坐標(biāo)表示灰度級(jí)，其分別對(duì)應(yīng)于光的波長(zhǎng)和強(qiáng)度。像素范圍從0到2047。灰度級(jí)為12位，因此，其范圍從 0到4095。譜的形狀根據(jù)光源而不同。另外，分光計(jì)的線傳感器的規(guī)格不同。因此，這些值不局限于上述值。盡管參考分光計(jì)說明了本實(shí)施例，但是當(dāng)使用時(shí)域方法或掃頻源方法時(shí)， 可以使用光電二極管或雪崩光電二極管。在步驟A4，對(duì)在步驟A3所獲得的譜進(jìn)行計(jì)算。在本實(shí)施例中，對(duì)2048個(gè)陣列數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行平均。在圖3中，平均值為1437。注意，不一定需要平均所有項(xiàng)。例如，可以選擇像素350 1373作為第一范圍301，并且可以平均像素350 1373的值。此時(shí)，平均值為 M46。通過這樣縮小范圍，可以提高檢測(cè)故障的靈敏度。此外，可以將各預(yù)定數(shù)量的像素分割成組并進(jìn)行平均。例如，可以設(shè)置從像素200 到711的第二范圍302和從像素980到1491的第三范圍303。這兩個(gè)范圍的像素的平均值分別為2071和對(duì)36。通過這樣將像素分割成小的范圍，可以更詳細(xì)地分析故障。另外，代替平均，可以進(jìn)行加法或乘法?？蛇x地，可以計(jì)算最大值、局部最大值或局部最小值。在步驟A5，判斷步驟A4的計(jì)算的結(jié)果值是否滿足預(yù)定條件。在本實(shí)施例中，判斷步驟A4的計(jì)算的結(jié)果值是否滿足設(shè)置值(基準(zhǔn)值)，也就是說，結(jié)果值是否在基準(zhǔn)值的范圍內(nèi)。當(dāng)設(shè)置值的數(shù)量是1、并且結(jié)果值超過設(shè)置值時(shí)，判斷為發(fā)生了故障。此時(shí)，處理進(jìn)入步驟E1。例如，估計(jì)為由于光的強(qiáng)度過高導(dǎo)致故障。然而，如果結(jié)果值沒有超過設(shè)置值，則處理進(jìn)入步驟A6。例如，當(dāng)針對(duì)整個(gè)范圍的平均值將設(shè)置值確定為2000時(shí)，值1437低于該值 2000。因此，處理進(jìn)入步驟A6?？梢允褂脙蓚€(gè)設(shè)置值。在這種情況下，將設(shè)置值1和2設(shè)置成設(shè)置值1 <設(shè)置值 2。如果結(jié)果值大于設(shè)置值2，則判斷為發(fā)生了故障，并且處理進(jìn)入步驟E1。在這種情況下， 例如，估計(jì)為光源101發(fā)生了故障。如果結(jié)果值小于設(shè)置值1，也判斷為發(fā)生了故障，并且處理進(jìn)入步驟E1。在這種情況下，例如，估計(jì)為光的強(qiáng)度降低至不足水平、或者分光計(jì)111 的線傳感器的靈敏度降低。然而，如果結(jié)果值在設(shè)置值1和設(shè)置值2之間，則處理進(jìn)入步驟 A6。對(duì)于諸如第二范圍302和第三范圍303等的每一范圍都設(shè)置設(shè)置值。此時(shí)，如果結(jié)果值不滿足其中一個(gè)設(shè)置值，則判斷為發(fā)生了故障，并且處理進(jìn)入步驟E1。在這種情況下，例如，估計(jì)為分光計(jì)111的線傳感器圍繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
在步驟E1，進(jìn)行錯(cuò)誤處理。在該錯(cuò)誤處理中，確認(rèn)關(guān)閉了快門116，并且顯示錯(cuò)誤消息。此后，根據(jù)需要關(guān)閉光源，并且進(jìn)行完成處理。在步驟A6，使快門116開放。在該步驟中，向被檢物發(fā)射測(cè)量光束。返回光束進(jìn)入測(cè)量光路，并且可以測(cè)量合成光束。在步驟A7，拍攝斷層圖像。在該步驟中，進(jìn)行諸如相干門的對(duì)準(zhǔn)、調(diào)焦控制和固視等的對(duì)準(zhǔn)處理。隨后，拍攝斷層圖像。與XY掃描器108的移動(dòng)同步獲得譜。如果利用正沿著一個(gè)軸(例如，X軸)連續(xù)移動(dòng)的XY掃描器108拍攝圖像，則可以獲得二維圖像。在將X 方向設(shè)置為快軸且將Y方向設(shè)置為慢軸并且拍攝圖像的情況下，可以拍攝三維圖像。在完成步驟A7的處理之后，處理進(jìn)入步驟A8。一般而言，可以如下獲得斷層圖像。首先，將從線傳感器所獲取的相對(duì)于波長(zhǎng)均勻隔開的數(shù)據(jù)項(xiàng)轉(zhuǎn)換成相對(duì)于波數(shù)均勻隔開的數(shù)據(jù)項(xiàng)的波數(shù)譜。隨后，進(jìn)行快速傅立葉變換 (FFT)，并且提取所需范圍。此時(shí)，消除噪聲，并且根據(jù)需要進(jìn)行圖像校正。另外，可以在獲取數(shù)據(jù)項(xiàng)之后進(jìn)行所有圖像處理。在步驟A8，判斷檢查者是否完成將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)112。如果拍攝另一只眼的圖像，或者如果拍攝其他人的眼的圖像，則處理返回到A7，在A7，拍攝其它斷層圖像。如果要完成該處理，則處理進(jìn)入步驟A9。在步驟A9，完成測(cè)量。此時(shí)，希望光源101、分光計(jì)111、XY掃描器108、鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)110和調(diào)焦控制機(jī)構(gòu)106進(jìn)入初始狀態(tài)。這樣，通過使用從拍攝斷層圖像的分光計(jì)111的線傳感器所獲取的數(shù)據(jù)，可以判斷測(cè)量光束的狀態(tài)和設(shè)備故障的發(fā)生，并且快門116可以是開啟的或關(guān)閉的。因而不需要其它硬件，因此，設(shè)備的成本不會(huì)增加。特別地，由于通過僅使用從線傳感器所獲得的測(cè)量值就可以檢測(cè)測(cè)量光束的狀態(tài)和設(shè)備故障的發(fā)生，所以可以更精確地檢測(cè)測(cè)量光束的狀態(tài)和設(shè)備故障的發(fā)生。第二實(shí)施例啟動(dòng)時(shí)和測(cè)量前的故障檢測(cè)接著將參考圖4說明根據(jù)第二實(shí)施例的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像方法。特別地，說明譜的獲取和快門的控制。在本實(shí)施例中，主要說明第一實(shí)施例和本實(shí)施例之間的不同。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于在啟動(dòng)時(shí)和測(cè)量之前檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。當(dāng)啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，由于分光計(jì)111的線傳感器和光源沒有充分預(yù)熱，所以設(shè)備并非經(jīng)常處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此，檢測(cè)狀態(tài)的可靠性可能降低。另外，如果僅在啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)狀態(tài)， 則不能檢測(cè)使用期間的故障的發(fā)生。然而，如果在每一檢測(cè)時(shí)間都詳細(xì)檢測(cè)狀態(tài)，則需要很多時(shí)間。因此，如果在啟動(dòng)時(shí)詳細(xì)檢測(cè)狀態(tài)，并且在隨后僅進(jìn)行簡(jiǎn)單故障檢測(cè)，這是有效的。在步驟Bi，開始測(cè)量。在步驟B2，獲取分光譜。當(dāng)獲取該譜時(shí)，希望在進(jìn)行預(yù)熱操作(在低負(fù)荷條件下進(jìn)行特定時(shí)間段的操作)約10分鐘并且設(shè)備進(jìn)入正常狀態(tài)之后進(jìn)行測(cè)量。在該步驟中，遮擋測(cè)量光束114，并且測(cè)量不到從被檢物輸出的返回光束115。在步驟B3，對(duì)在步驟B2獲得的譜進(jìn)行計(jì)算。首先，對(duì)于各預(yù)定數(shù)量的像素分割所獲取的譜。此時(shí)，將譜分割成8個(gè)區(qū)間，每一區(qū)間包括256個(gè)像素。對(duì)于各范圍計(jì)算平均值。 此后，獲得局部最大值和局部最小值。另外，計(jì)算譜的導(dǎo)數(shù)值。在本實(shí)施例中，計(jì)算像素和鄰接像素之間的值的差。
在步驟B4，判斷設(shè)備是否發(fā)生故障。例如，如果各區(qū)間的平均值在預(yù)定范圍內(nèi)，則判斷為設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)沒有發(fā)生故障。另外，如果局部最大值和局部最小值各自的像素位置、 灰度級(jí)和導(dǎo)數(shù)值在預(yù)定設(shè)置范圍內(nèi)，則判斷為設(shè)備在啟動(dòng)時(shí)沒有發(fā)生故障，并且處理進(jìn)入步驟B5。然而，如果不滿足這些條件，則處理進(jìn)入步驟E2，在步驟E2，進(jìn)行錯(cuò)誤處理。在步驟E2，判斷快門116是否關(guān)閉。如果需要，進(jìn)行設(shè)備的完成處理。首先，將各區(qū)間的灰度級(jí)與該區(qū)間的設(shè)置值進(jìn)行比較。如果灰度級(jí)中的一些或者全部低于設(shè)置值，則估計(jì)為光源101劣化或者分光計(jì)111的線傳感器的靈敏度劣化。然而，如果灰度級(jí)中的一些或全部高于或等于設(shè)置值，則估計(jì)為透過率由于例如光學(xué)組件之一的缺失而增大。隨著區(qū)間的數(shù)量增加，可以提高狀態(tài)的檢測(cè)精度。隨后，通過將局部最大值和局部最小值各自的像素位置與其預(yù)定值進(jìn)行比較，可以估計(jì)為線傳感器的位置移位或者分光計(jì)111的焦點(diǎn)移位。由于分光計(jì)111的線傳感器的像素在大小上小至10微米，所以像素的位置容易因溫度變化而移位。因此，可能發(fā)生這類故障。另外，使用譜的導(dǎo)數(shù)值，可以估計(jì)出分光計(jì)111的線傳感器的電路發(fā)生故障。如果噪聲由于電路組件的劣化或者接地線的不適當(dāng)布局而增大，則可能發(fā)生這類故障。在步驟B5，獲取譜。從該步驟開始，在獲取斷層圖像之前、而不是在啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。在步驟B6，對(duì)在步驟B5所獲得的譜進(jìn)行計(jì)算。在這種情況下，由于在啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行了精確測(cè)量，所以簡(jiǎn)單計(jì)算就足夠了。將局部最大值和局部最小值各自與其設(shè)置值進(jìn)行比較。注意，通常，在拍攝斷層圖像之前輸入患者信息。因此，可以在此時(shí)檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。在步驟B7，判斷設(shè)備是否發(fā)生故障。在該步驟，如果各區(qū)間中的像素強(qiáng)度信號(hào)的平均值、局部最大值、局部最小值以及導(dǎo)數(shù)值中的一個(gè)在設(shè)置范圍內(nèi)，則處理進(jìn)入步驟B8。如果該值在設(shè)置范圍外，則處理立即進(jìn)入步驟E3。在步驟B8，使快門116開啟。在步驟B9，拍攝斷層圖像。在該步驟，進(jìn)行諸如相干門的對(duì)準(zhǔn)、調(diào)焦控制和固視等的對(duì)準(zhǔn)處理。隨后，拍攝斷層圖像。與XY掃描器108的移動(dòng)同步獲得譜。在步驟B10，關(guān)閉快門116。這樣做是因?yàn)?，?dāng)在進(jìn)行隨后的步驟Bll之后處理返回到步驟B5時(shí)，以快門116關(guān)閉的狀態(tài)獲取譜。在步驟B11，判斷檢查者是否完成將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)112。如果拍攝另一只眼的圖像，或者如果拍攝其他人的眼的圖像，則處理返回到B5，在步驟B5，拍攝其它斷層圖像。 如果要完成該處理，則處理進(jìn)入步驟B12。在步驟B12，完成測(cè)量。根據(jù)本實(shí)施例，在啟動(dòng)時(shí)精確檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，并且在測(cè)量之前簡(jiǎn)單檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。因此，不管在什么時(shí)候拍攝斷層圖像，都可以拍攝正確且可再現(xiàn)的斷層圖像。另外， 如果設(shè)備發(fā)生故障，則可以通過控制快門116來防止測(cè)量光束行進(jìn)至設(shè)備外部。第三實(shí)施例Mach-khnder干涉儀接著將參考圖5說明根據(jù)第三實(shí)施例的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備。圖5 是根據(jù)本實(shí)施例的使用Mach-Zehnder型光學(xué)系統(tǒng)(Mach-Zehnder干涉儀)的攝像設(shè)備的示意圖。主要說明本實(shí)施例和第一實(shí)施例之間的不同。該光學(xué)系統(tǒng)還包括用于判斷光源是否發(fā)生故障的單元。從光源101發(fā)射的光束穿過分光器504和光纖耦合器501-1，并且被分割成測(cè)量光束507和參考光束506。通過檢測(cè)器505檢測(cè)通過分光器504分割的光束。在本實(shí)施例中，使用光電檢測(cè)器檢測(cè)光源的功率。將檢測(cè)信號(hào)輸入給計(jì)算機(jī)112。當(dāng)光源包括功率監(jiān)視器時(shí)，可以將功率監(jiān)視器的輸出輸入給計(jì)算機(jī)112。注意，代替計(jì)算機(jī)112，可以使用不同硬件。測(cè)量光束507被輸入給環(huán)行器502-2的第一端口，并且從環(huán)行器502_2的第二端口輸出。此后，測(cè)量光束507到達(dá)透鏡503-2。當(dāng)解除通過快門116所進(jìn)行的光的遮擋時(shí)， 測(cè)量光束507穿過XY掃描器108、物鏡105和角膜118，并且到達(dá)視網(wǎng)膜120。散射和反射測(cè)量光束507，并且形成返回光束508。返回光束508以相反方向穿過物鏡105和XY掃描器108，并且進(jìn)入環(huán)行器502-2的第二端口。此后，返回光束508從環(huán)行器502-2的第三端口輸出，并且到達(dá)光纖耦合器501-2。另外，參考光束506穿過環(huán)行器502-1、透鏡503-1和色散補(bǔ)償玻璃107，并且通過參考鏡109反射參考光束506。所反射的參考光束506穿過色散補(bǔ)償玻璃107返回到透鏡 503-1和環(huán)行器502-1。此后，參考光束506到達(dá)光纖耦合器501-2。參考鏡109可以使用鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)110調(diào)整光路長(zhǎng)度。通過光纖耦合器501-2合成參考光束506和返回光束508， 并且將合成光束引導(dǎo)至分光計(jì)111。接著說明通過快門116遮擋測(cè)量光束507的情況。通過快門控制單元117控制快門116。將用于控制快門116的信號(hào)從計(jì)算機(jī)112輸出給快門控制單元117。當(dāng)通過快門 116遮擋光路時(shí)，不生成返回光束508，因此，返回光束508不進(jìn)入光路。因此，通過在遮擋了返回光束508的情況下使用分光計(jì)111測(cè)量譜，可以檢測(cè)參考光束506的譜。如果譜表示正常狀態(tài)，則如第一和第二實(shí)施例所述，各區(qū)間中的像素強(qiáng)度信號(hào)的平均值、局部最大值和局部最小值以及導(dǎo)數(shù)值之一在設(shè)置范圍內(nèi)。然而，如果計(jì)算值在設(shè)置范圍外，則顯示錯(cuò)誤消息。此時(shí)，判斷檢測(cè)器505的輸出是否在預(yù)定范圍內(nèi)。如果檢測(cè)器505的輸出在預(yù)定范圍內(nèi)，則可以判斷為光源101沒有發(fā)生故障。然而，如果檢測(cè)器505的輸出在預(yù)定范圍外， 則可以判斷為光源101發(fā)生故障。注意，代替快門116，可以使用XY掃描器108提供快門功能。然而，XY掃描器108 的規(guī)格可以改變。XY掃描器108可以利用其偏移來改變光束行進(jìn)的方向。如果控制光方向以使得光方向在視場(chǎng)光闌(未示出)以外，則光束不會(huì)從機(jī)殼輸出。在這種情況下，外部雜散光不會(huì)到達(dá)分光計(jì)111。另外，如果使用鏡作為快門116，則反射測(cè)量光束507。因此，分光計(jì)111檢測(cè)測(cè)量光束507和參考光束506的合成光束。在這種情況下，如果改變參考鏡的位置，則相干狀態(tài)改變。在正常狀態(tài)下，如果參考鏡109處于相同位置，則所檢測(cè)到的合成光束是可再現(xiàn)的。 也就是說，當(dāng)進(jìn)行控制以使得參考鏡109處于相同位置，并且如果各區(qū)間的像素強(qiáng)度信號(hào)的平均值、局部最大值和局部最小值以及導(dǎo)數(shù)值之一不在設(shè)置范圍內(nèi)時(shí)，可以判斷為發(fā)生了由光路的狀態(tài)改變而引起的故障。根據(jù)本實(shí)施例，為了識(shí)別故障的原因，還設(shè)置用于檢驗(yàn)光源101的信號(hào)的單元。因此，可以將光源的故障與其它組件的故障區(qū)分開來。如果發(fā)生故障，則可以通過控制快門 116防止將測(cè)量光束輸出到外部。
第四實(shí)施例基于多束的光學(xué)系統(tǒng)接著將參考圖6A說明根據(jù)第四實(shí)施例的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備(OCT 設(shè)備)。如圖6A所示，根據(jù)本實(shí)施例的整個(gè)OCT設(shè)備發(fā)揮Michelson干涉儀的功能。也就是說，將從多個(gè)光源發(fā)射的每一光束分割成測(cè)量光束和參考光束。此后，測(cè)量光束通過它自己的測(cè)量光路，并且被發(fā)射到被檢物。將每一測(cè)量光束的返回光束與參考光束合成。因此，發(fā)生光學(xué)相干。通過使用這樣的多個(gè)合成光束，OCT系統(tǒng)拍攝被檢物的斷層圖像。OCT設(shè)備包括這樣的OCT系統(tǒng)。更具體地，通過光纖耦合器602-1 602-3分別將從多個(gè)光源601_1 601_3發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束619-1 619-3和參考光束620-1 620-3。另外，參考光束620-1 620-3通過偏振調(diào)整裝置603-1 603-3，并且分別通過光纖耦合器602-4 602-6 (還稱為 “參考束分割單元”)被分割成用于檢測(cè)光的強(qiáng)度的光束(光強(qiáng)度檢測(cè)光束)621-1 621-3 和參考光束622-1 622-3。分別通過檢測(cè)器612-1 612-3 (還稱為“光強(qiáng)度檢測(cè)光束檢測(cè)單元”)來檢測(cè)光強(qiáng)度檢測(cè)光束621-1 621-3。在本實(shí)施例中，使用光電檢測(cè)器作為檢測(cè)器612-1 612-3。將表示從檢測(cè)器612-1 612-3輸出的光束的強(qiáng)度的信號(hào)輸入給計(jì)算機(jī)618。注意，代替計(jì)算機(jī)618，可以使用專用硬件。測(cè)量光束619-1 619-3分別通過偏振調(diào)整裝置603-4 603-6。此后，使得測(cè)量光束619-1 619-3經(jīng)由物鏡604-1入射至XY掃描器605。為了簡(jiǎn)化，參考作為單個(gè)鏡的 XY掃描器605進(jìn)行該說明。然而，實(shí)際上，X掃描鏡和Y掃描鏡可以被設(shè)置成相互靠近，并且可以在與光軸垂直的方向上對(duì)視網(wǎng)膜609進(jìn)行光柵掃描。另外，可以調(diào)整物鏡604-1和 604-2的位置以使得測(cè)量光束619-1 619-3各自的中心與XY掃描器605的鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)中心對(duì)準(zhǔn)。從XY掃描器605輸出的光束經(jīng)由物鏡604-2、物鏡604_3和被檢眼608的角膜607 到達(dá)視網(wǎng)膜609。通過視網(wǎng)膜609散射和反射的返回光束623-1 623-3經(jīng)由物鏡604-2 和604-3、XY掃描器605以及物鏡604-1返回到光纖耦合器602-1 602-3。注意，可以通過快門610遮擋測(cè)量光束619-1 619-3。另外，可以通過調(diào)焦控制單元606在光軸方向上移動(dòng)物鏡604-3。另外，參考光束620-1 620-3通過透鏡613-1 613-3和色散補(bǔ)償玻璃構(gòu)件 614-1 614-3，并且通過透鏡613-4 613-6被集中在參考鏡615-1 615-3上。隨后，通過參考鏡615-1 615-3改變參考光束622_1 622_3的行進(jìn)方向。此后， 參考光束622-1 622-3分別經(jīng)由透鏡613-4 613-6、色散補(bǔ)償玻璃構(gòu)件614-1 614-3 和透鏡613-1 613-3返回到光纖耦合器602-4 602-6。參考光束622-1 622-3然后通過偏振調(diào)整裝置603-1 603-3，并且到達(dá)光纖耦合器602-1 602-3。色散補(bǔ)償玻璃構(gòu)件614-1 614-3用于相對(duì)于參考光束622-1 622-3補(bǔ)償在測(cè)量光束619-1 619-3經(jīng)過被檢眼608來回行進(jìn)時(shí)發(fā)生的色散。此外，可以分別通過鏡調(diào)整機(jī)構(gòu)616-1 616-3控制參考光束622-1 622-3的光路長(zhǎng)度。通過光纖耦合器602-1 602-3合成參考光束 622-1 622-3與返回光束623-1 623-3，并且被引導(dǎo)至分光計(jì)617。當(dāng)通過快門610遮擋測(cè)量光束619-1 619_3時(shí)，通過快門控制機(jī)構(gòu)611控制快門610。從計(jì)算機(jī)618輸出用于控制快門610的控制信號(hào)。在正常模式下，檢測(cè)器612-1 612-3的輸出分別在第一 第三實(shí)施例所設(shè)置的范圍內(nèi)。如果檢測(cè)器612-1 612-3的輸出在該范圍外，則顯示錯(cuò)誤消息，并且通過快門610遮擋測(cè)量光束619-1 619-3。通過分割參考光束、檢測(cè)從參考光束分割得到的光束的強(qiáng)度和判斷該強(qiáng)度是否正常，可以在不影響測(cè)量光束的情況下、即不會(huì)降低圖像質(zhì)量的情況下，判斷設(shè)備是否處于正常狀態(tài)。通過采用上述結(jié)構(gòu)并且檢測(cè)參考光路中的參考光束的一部分，可以使用損失了比在使測(cè)量光束入射被檢物時(shí)所損失的光量少的光量的光束來檢測(cè)光的強(qiáng)度。因此，可以有效使用從光源所發(fā)射的光束。另外，通過在參考光束向參考鏡行進(jìn)時(shí)從參考光束分割出光強(qiáng)度檢測(cè)光束，可以檢測(cè)出變化小的參考光束的強(qiáng)度。也就是說，可以正確判斷設(shè)備是否正常工作。注意，可以分割通過參考鏡所反射的參考光束以生成用于檢測(cè)光的強(qiáng)度所使用的光束。第五實(shí)施例波長(zhǎng)詵擇反射單元接著將參考圖6B說明根據(jù)第五實(shí)施例的使用光學(xué)相干斷層成像的攝像設(shè)備。圖 6B示出使用Michelson干涉儀的攝像設(shè)備。從光源651發(fā)射的光束通過光纖652。此后， 通過諸如光纖耦合器等的分束器6M將該光束分割成通過參考臂676行進(jìn)的參考光束663 和通過樣品臂677行進(jìn)的測(cè)量光束664。測(cè)量光束664和參考光束663在光纖652中行進(jìn)， 直到通過透鏡653將它們傳送至空氣為止。參考光束663穿過色散補(bǔ)償玻璃657。此后，通過參考鏡659反射參考光束663。 隨后，參考光束663再次穿過色散補(bǔ)償玻璃657，并且返回到分束器654。參考鏡659可移動(dòng)，從而使得鏡控制機(jī)構(gòu)660可以控制參考光路的光路長(zhǎng)度。通過分束器672(還稱為“測(cè)量光束分割單元”)分割測(cè)量光束664。如上述實(shí)施例一樣，分割得到的光束之一穿過XY掃描器658、物鏡655-1和655-2，并且到達(dá)眼669 (被檢物)。注意，可以通過調(diào)焦控制機(jī)構(gòu)656在光軸方向上移動(dòng)物鏡655-2。通過分束器672分割得到的另一光束用作檢查光束666。檢查光束傳播單元678 用于檢測(cè)OCT設(shè)備的狀態(tài)。檢查光束傳播單元678包括多個(gè)光纖布拉格光柵673(還稱為 “波長(zhǎng)選擇反射單元”)、防止將通過光纖布拉格光柵673的檢查光束666向分束器672(還稱為“測(cè)量光束分割單元”)反射的防止單元674、以及控制從這多個(gè)光纖布拉格光柵673輸出的返回檢查光束的控制構(gòu)件675。可以使用防止反射的任何構(gòu)件作為防止單元674。更具體地，可以使用防反射膜或光吸收元件?？蛇x地，可以使用諸如環(huán)行器或光學(xué)開關(guān)等的將光束的行進(jìn)方向改變成不同方向的機(jī)構(gòu)。下面說明光纖布拉格光柵673。光纖布拉格光柵是具有正確且精確地反射具有特定波長(zhǎng)的光束的功能的光纖。通過使紫外線經(jīng)由相位掩模射入光纖、并且將周期性折射率調(diào)制導(dǎo)入光纖的纖芯，生成光纖布拉格光柵。通過光纖布拉格光柵反射的光束的波長(zhǎng)根據(jù)光纖布拉格光柵的纖芯的折射率調(diào)制的周期而改變。在光纖布拉格光柵中，折射率調(diào)制的周期根據(jù)由于光纖溫度的升高而引起的熱膨脹和由于光纖的拉伸而引起的應(yīng)力的變化而改變。隨著折射率調(diào)制的周期的變化，所反射的光束的波長(zhǎng)間隔變化。通常，光纖布拉格光柵具有如下的溫度依賴性具有0. Olnm/0C的反射峰值特性。更具體地，由溫度升高10°C 所引起的熱膨脹使反射峰值向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移位O.lnm。根據(jù)本實(shí)施例，利用該現(xiàn)象。因此，除 OCT設(shè)備的樣品臂的狀態(tài)的變化以外，還可以檢測(cè)光源和分光計(jì)的狀態(tài)的變化。接著將參考圖6B、7A和7B更詳細(xì)地說明上述現(xiàn)象。圖7A示出OCT設(shè)備的干涉信號(hào)的例子。橫坐標(biāo)表示與通過分光計(jì)661分光后的波長(zhǎng)相對(duì)應(yīng)的傳感器像素?？v坐標(biāo)表示光束的強(qiáng)度(灰度級(jí))。此時(shí)，當(dāng)通過光纖布拉格光柵673反射的檢查光束與干涉信號(hào)重疊時(shí)，出現(xiàn)圖7B所示的干涉信號(hào)。也就是說，出現(xiàn)具有峰值701、702和703的干涉信號(hào)。另外，希望光纖耦合器6M和參考鏡之間的距離與光纖耦合器6M和一個(gè)光纖布拉格光柵673 之間的距離大致相同。注意，通過傳感器671以各個(gè)波長(zhǎng)的強(qiáng)度的形式來檢測(cè)通過分光計(jì) 661分光得到的光束。另外，將檢測(cè)到的強(qiáng)度存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)662中。此時(shí)，希望調(diào)整分束器672的分支比，以使得分支到視網(wǎng)膜的光的強(qiáng)度增大。這是因?yàn)楣饫w布拉格光柵673的反射強(qiáng)度遠(yuǎn)高于視網(wǎng)膜670的反射強(qiáng)度。例如，希望將分束器 672的分支比設(shè)置成99 :1(對(duì)于使得入射至視網(wǎng)膜的分支光束為“99”)。因此，根據(jù)本實(shí)施例，檢查光束傳播單元678中的測(cè)量光束的損失幾乎沒有影響。下面說明由樣品臂所引起的光纖內(nèi)部的溫度升高。此時(shí)，與樣品臂物理連接的光纖布拉格光柵673的折射率調(diào)制的周期改變，因此，反射峰值波長(zhǎng)移位。因此，如圖7C所示， 使得重疊的返回檢查光束入射到與正常情況下的傳感器像素不同的傳感器像素。結(jié)果，干涉信號(hào)的峰值改變。通過設(shè)置多個(gè)光纖布拉格光柵673，可以更詳細(xì)地檢測(cè)OCT設(shè)備的狀態(tài)。更具體地，如圖7C所示，如果返回檢查光束中僅一個(gè)從在正常情況下返回檢查光束入射的像素移位(峰值701向左側(cè)的峰值702移位)，則分光計(jì)或傳感器的一部分可能發(fā)生故障。另外，如果返回檢查光束相對(duì)于在正常情況下返回檢查光束入射的像素在相同方向上移位(例如，圖7C所示的三個(gè)峰值向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移位)，則可能發(fā)生光纖的溫度異?；蛘麄€(gè)傳感器的移位。此外，如果返回檢查光束相對(duì)于在正常情況下返回檢查光束入射的像素在相反方向上移位(例如，如果圖7C所示的峰值703向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)移位，并且峰值701向短波長(zhǎng)側(cè)移位)，則分光計(jì)可能發(fā)生故障。此外，如果返回檢查光束的強(qiáng)度被調(diào)制，則光源可能發(fā)生故障、或者傳感器的靈敏度可能劣化。這樣，根據(jù)干涉信號(hào)中的返回檢查光束的峰值強(qiáng)度的變化量，可以粗略判斷原因。如上所述，通過檢查通過光纖布拉格光柵反射的返回檢查光束，可以詳細(xì)地檢查 OC T設(shè)備的故障原因。另外，由于該原因，希望設(shè)置多個(gè)光纖布拉格光柵。接著說明控制返回檢查光束的控制構(gòu)件675。為了正確且精確地檢測(cè)樣品臂和光源的故障，希望檢查光束傳播單元678與樣品臂物理連接。另外，當(dāng)測(cè)量作為被檢物的眼 669時(shí)，希望返回檢查束與干涉信號(hào)不重疊，如圖7A所示。另外，為了增大返回檢查束的強(qiáng)度，控制構(gòu)件675是必要的。更具體地，可以獲得圖7B和7A所示的各像素的電平之間的差。如果干涉信號(hào)包含時(shí)變成分，則多次獲取圖7A所示的信號(hào)，并且平均所獲取的信號(hào)。這樣，可以一定程度地抑制成分隨時(shí)間的變化?？蛇x地，通過在控制構(gòu)件675中設(shè)置偏振波控制器，可以防止參考光束與測(cè)量光束的干涉。通過利用偏振波控制器675有意使偏振波面從參考光束和測(cè)量光束移位，可以防止返回檢查光束重疊在干涉信號(hào)上?？蛇x地，通過使用光纖開關(guān)，可以在測(cè)量被檢物時(shí)改變返回檢查光束行進(jìn)的方向。其它實(shí)施例還可以利用讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能的系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方面，其中，利用系統(tǒng)或設(shè)備的計(jì)算機(jī)通過例如讀出并執(zhí)行記錄在存儲(chǔ)器裝置上的程序以進(jìn)行上述實(shí)施例的功能來進(jìn)行上述方法的各步驟。為此，例如，通過網(wǎng)絡(luò)或者通過用作存儲(chǔ)器裝置的各種類型的記錄介質(zhì)(例如，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))將該程序提供給計(jì)算機(jī)。盡管參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。本申請(qǐng)要求2009年6月25日提交的日本2009-151484號(hào)專利申請(qǐng)和2010年3 月17日提交的日本2010-061054號(hào)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種攝像設(shè)備，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束； 檢測(cè)單元，用于檢測(cè)來自所述被檢物的返回光束和所述參考光束的合成光束；以及切換單元，用于在所述檢測(cè)單元能夠檢測(cè)所述合成光束的第一模式和所述檢測(cè)單元能夠檢測(cè)所述參考光束的第二模式之間進(jìn)行切換，其中，所述攝像設(shè)備能夠基于在所述第二模式下由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度，切換成所述第一模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 比較單元，用于將所述參考光束的強(qiáng)度與設(shè)置值進(jìn)行比較，其中，如果所述強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍內(nèi)，則將所述第二模式切換成所述第一模式， 如果所述強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍外，則保持所述第二模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括控制單元，用于控制所述切換單元，從而使得將所述第一模式切換成所述第二模式和將所述第二模式切換成所述第一模式，其中，所述切換單元改變被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度，或者所述切換單元改變所述測(cè)量光束的光路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述切換單元遮擋所述測(cè)量光束的光路，或者所述切換單元控制所述測(cè)量光束的透過率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，基于在所述第一模式下由所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述合成光束的強(qiáng)度，將所述第一模式切換成所述第二模式。
6.一種攝像設(shè)備，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；以及檢測(cè)單元，用于檢測(cè)所述參考光束，其中，基于所述檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物。
7.一種攝像設(shè)備，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；以及光強(qiáng)度檢測(cè)光檢測(cè)單元，用于檢測(cè)通過分割所述參考光束所獲得的光強(qiáng)度檢測(cè)光束， 其中，基于所述光強(qiáng)度檢測(cè)光檢測(cè)單元檢測(cè)到的所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物或者降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于，如果所述參考光束的強(qiáng)度在設(shè)置值的范圍內(nèi)，則將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物，如果所述參考光束的強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍外，則降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。
9.一種攝像方法，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像方法包括以下步驟生成光束；將所生成的光束分割成測(cè)量光束和參考光束； 檢測(cè)所述參考光束；以及基于所檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像方法，其特征在于，還包括以下步驟 將所檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度與設(shè)置值進(jìn)行比較，其中，如果所檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍內(nèi)，則將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物，如果所檢測(cè)到的所述參考光束的強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍外，則不將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物。
11.一種攝像方法，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像方法包括以下步驟生成光束；將所生成的光束分割成測(cè)量光束和參考光束；檢測(cè)通過分割所述參考光束所獲得的光強(qiáng)度檢測(cè)光束；以及基于所檢測(cè)到的所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度，將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物或降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的攝像方法，其特征在于，還包括以下步驟 將所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度與設(shè)置值進(jìn)行比較，其中，如果所檢測(cè)到的所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍內(nèi)，則將所述測(cè)量光束引導(dǎo)至所述被檢物，如果所檢測(cè)到的所述光強(qiáng)度檢測(cè)光束的強(qiáng)度在所述設(shè)置值的范圍外，則降低被引導(dǎo)至所述被檢物的所述測(cè)量光束的強(qiáng)度。
13.一種程序，包括用于使計(jì)算機(jī)進(jìn)行根據(jù)權(quán)利要求9所述的攝像方法的程序代碼。
14.一種攝像設(shè)備，用于使用光學(xué)相干斷層成像拍攝被檢物的圖像，所述攝像設(shè)備包括光源，用于生成光束；分割單元，用于將從所述光源發(fā)射的光束分割成測(cè)量光束和參考光束； 波長(zhǎng)選擇反射單元，用于接收通過分割所述測(cè)量光束所獲得的檢查光束；以及檢測(cè)單元，用于檢測(cè)來自所述波長(zhǎng)選擇反射單元的返回檢查光束和所述參考光束的合成光束。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括 測(cè)量光束分割單元，用于分割所述測(cè)量光束并且獲得所述檢查光束，其中，由光纖形成從所述測(cè)量光束分割單元開始到所述波長(zhǎng)選擇反射單元的光路，由多個(gè)光纖布拉格光柵形成所述波長(zhǎng)選擇反射單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠通過檢測(cè)光源和傳感器的狀態(tài)來正確檢測(cè)OCT設(shè)備的故障的具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的設(shè)備。攝像設(shè)備包括切換單元，切換單元在第一模式和第二模式之間進(jìn)行切換，在第一模式下，檢測(cè)單元能夠檢測(cè)來自被檢物的返回光束和參考光束的合成光束，在第二模式下，檢測(cè)單元能夠檢測(cè)所述參考光束?？梢曰谠诘诙Ｊ较峦ㄟ^檢測(cè)單元檢測(cè)到的參考光束的強(qiáng)度，將所述攝像設(shè)備切換成第一模式。
文檔編號(hào)G01J3/45GK102458226SQ201080028658
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者宇都宮紀(jì)彥, 山田和朗, 末平信人, 那波孝, 鈴木圭, 黑坂亮治 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社