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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201110209371.7 (22)申请日 2011.07.22 2010-166502 2010.07.23 JP A61B 3/15(2006.01) A61B 3/12(2006.01) (73)专利权人 佳能株式会社 地址 日本东京都大田区下丸子 3 丁目 30 番 2 号 (72)发明人 野里宏治 (74)专利代理机构 北京魏启学律师事务所 11398 代理人 魏启学 US 7367672 B2,2008.05.06, 说明书第 2 栏 第 35 行至第 4 栏第 14 行、 附图 1、 2 及摘要 . US 6331059 。
2、B1,2001.12.18, 说明书第 5 栏 第 45 行至第 7 栏第 47 行及附图 1、 3. US 7466423 B2,2008.12.16, 全文 . US 2008033301 A1,2008.02.07, 全文 . WO 03022138 A1,2003.03.20, 全文 . US 2005045801 A1,2005.03.03, 全文 . US 7367672 B2,2008.05.06, 说明书第 2 栏 第 35 行至第 4 栏第 14 行、 附图 1、 2 及摘要 . (54) 发明名称 眼科设备及其控制方法 (57) 摘要 本发明涉及一种眼科设备及其控制方法。该。
3、 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。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 宋文晓 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书9页 附图8页 (10)授权公告号 CN 10237045。
4、8 B (45)授权公告日 2015.03.04 CN 102370458 B 1/2 页 2 1. 一种眼科设备， 包括 ： 测量单元， 用于通过使用来自照射光所照射的被检眼的返回光来测量所述被检眼的像 差 ； 像差校正单元， 用于校正所述像差 ； 光接收单元， 用于接收来自所述被检眼的未经过所述测量单元的所述返回光 ； 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 ； 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评价单元所获得的评价结 果， 来控制所述像差校正单元 ； 以及 图像生成单元， 用于基于所述光接收单元经由所述像差校正单元所接收到的所述返回 光， 来生成。
5、所述被检眼的图像。 2. 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， 其中， 所述评价单元评价所述转换单元所转换得到的所述图像信号， 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获得的所述测 量结果， 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， 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， 所述评价单元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。
6、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。 4. 根据权利要求 1 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。 5. 根据权利要求 1 所述的眼科设备， 其特征在于， 在所述测量单元所测量出的像差为 预定像差的情况下， 所述控制单元基于所述返回光的强度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。 6. 根据权利要求 1 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。
7、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。 7. 根据权利要求 1 所述的眼科设备， 其特征在于， 在根据所述测量单元所测量出的像 差所获得的像差量不小于第一阈值并且所述光接收单元所接收到的所述返回光的强度高 于第二阈值的情况下， 所述眼科设备进行摄像。 8. 根据权利要求 1 所述的眼科设备， 其特征在于， 在根据所述测量单元所测量出的像 差所获得的像差量小于阈值并且所述光接收单元所接收到的所述返回光的强度为最大的 情况下， 所述眼科设备进行摄像。 9. 一种眼科设备的控制方法， 包括以下步骤 ： 测量步骤， 用于使测量单元通过使用来自。
8、照射光所照射的被检眼的返回光来测量所述 被检眼的像差 ； 像差校正步骤， 用于使像差校正单元校正所述像差 ； 权 利 要 求 书 CN 102370458 B 2 2/2 页 3 光接收步骤， 用于接收来自所述被检眼的未经过所述测量单元的所述返回光 ； 评价步骤， 用于评价在所述光接收步骤中所接收到的所述返回光的强度 ； 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评价步骤中获得的评 价结果， 来控制所述像差校正步骤 ； 以及 图像生成步骤， 用于基于在所述光接收步骤中经由所述像差校正单元所接收到的所述 返回光， 来生成所述被检眼的图像。 权 利 要 求 书 CN 1023704。
9、58 B 3 1/9 页 4 眼科设备及其控制方法 技术领域 0001 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 0002 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(Scanning 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。 0003 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 。
10、OCT(Optical 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 OCT， 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(2006)( 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 。
11、OCT) 的方法。 0004 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 AO-SLO 和 AO-OCT 进行了研究。例如， Y.Zhang et al.， Optics Express， Vol.14， No.10， 15May 2006 公开了 AO-OCT。AO-SLO 和 AO-。
12、OCT 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 CCD 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。 0005 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。
13、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。 0006 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。 0007 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 说 明 书 CN 10237。
14、0458 B 4 2/9 页 5 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。 0008 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 0009 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。
15、、 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。 0010 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。
16、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。 0011 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。 附图说明 0012 图 1 是用于解释本实施例的扫描激光检眼镜 (SLO) 的图 ； 0013 图 2A 是示出相位调制器的结构的图 ； 0014 图 2B 是用于解释可变形镜的图 ； 0015 图 3A 是示出波前传感器的结构的图 ； 0016 图 3B 是示出当从 A-A方向观察时波前传感器的结构的图 ； 0017 图 3C 是示出波前传感器所获得的测量结果的示例的图 ； 0018 图 4A 是示出具有球面像差的波前的测量的图 ； 0019 图。
17、 4B 是示出 CCD 传感器 133 的聚光 (focusing) 状态的图 ； 0020 图 5 是示出根据第一实施例的控制过程的流程图 ； 0021 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 ； 0022 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 ； 0023 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 ； 0024 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 ； 0025 图 7 是示出根据第二实施例的控制过程的流程图 ； 以及 0026 图 8 是用于解释。
18、根据第三实施例的 OCT 的图。 说 明 书 CN 102370458 B 5 3/9 页 6 具体实施方式 0027 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。 0028 第一实施例 0029 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。 0030 光源 101 是波长为 840nm 的 SLD(Super Luminescent Diode， 超辐射发光二极管 。
19、) 光源。 眼底摄像用的光源101的波长优选约为800nm1,500nm， 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。 0031 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。 0032 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 。
20、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。 0033 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。
21、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。 0034 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 125a 那样对准。当施加了电压 时， 液晶分子 125 转变为液晶分子 125b 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。
22、射率， 这样可以进行空间相位调制。 例如， 当 入射光126入射到液晶元件时， 穿过液晶分子125b的入射光126相对于穿过液晶分子125a 的入射光 126 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。 0035 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。
23、 128 ； 配置在可变形膜状镜面 129 和基部 128 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 128 上。选择性地驱动致动器 130 可以使镜面 说 明 书 CN 102370458 B 6 4/9 页 7 129 自由变形。通常， 可变形镜包括几十到几百个致动器。 0036 返回参考图1， 扫描光学系统109一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。
24、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。 0037 扫描光学系统109所扫描的测量光105经由目镜透镜110a和110b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 110a 和 110b 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 。
25、作为 目镜， 但可以使用球面镜等。 0038 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。 0039 将参考图3A3C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 CCD 传感器 133 的焦平面 134 上。 0040 图 3B 示出从由图 3A 的 A-A所示的位置所观察到的状态。图 3B 示出由多个微型 透镜 135 如何构成微型透镜。
26、阵列 132。光束 131 经由微型透镜 135 聚光于 CCD 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。 0041 图 3C 示出光束 131 如何聚光于 CCD 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。 0042 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 CCD 传感器 133 的聚光。
27、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。 0043 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。
28、像 的图像， 并且将该图像显示在显示器 118 上。 0044 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。 0045 如上所述， 可以通过预先将眼。
29、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 说 明 书 CN 102370458 B 7 5/9 页 8 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。 0046 然而， 在严格意义上， 从眼睛 111 到准直器 112 的路径。
30、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。 0047 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。
31、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。 0048 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 )。 0049 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。
32、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。 0050 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。
33、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。 0051 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。
34、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。 0052 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。
35、， 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。 0053 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 说 明 书 CN 102370458 B 8 6/9 页 9 6A 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。 0054 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142a。
36、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 142a 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 142a 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。 0055 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 1。
37、42a 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 142a 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。 0056 图 6。
38、C 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。 0057 本实施例使用接收光强度作为用。
39、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。 0058 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。 0059 第二实施例 0060 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。 0061 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。
40、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。 0062 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 说 明 书 CN 102370458 B 9 7/9 页 10 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 (Zernike) 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。 0063 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 。
41、量光强度传感器 114 经由光纤 113 所接收到的光的强度。 0064 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。 0065 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。
42、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。 0066 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。 0067 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。
43、将像差设置为目标像差、 即 0。然后， 处理返回至步骤 S702。 0068 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。
44、， 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。 0069 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。 0070 在处理返回至步骤 S702 之后， 除了更新目标像差。
45、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 0071 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。 0072 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。
46、。 0073 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 说 明 书 CN 102370458 B 10 8/9 页 11 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。
47、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 。
48、以继续进行像差校正处理。 0074 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。
49、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。 0075 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。 0076 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。 0077 第三实施例 0078 以下是将本发明应用于光学相干断层成像 (OCT) 的例子。 0079 将参考图 8 来说明眼底摄像设备的例子。光源 101 是波长为 8。