CN103251381B - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。该摄像设备用于通过从利用测量光所照射的被检眼所获得的返回光的强度来拍摄图像,该摄像设备包括:固视目标,用于使被检眼固视;点亮位置设置单元,用于设置固视目标的点亮位置;以及点亮位置控制单元,用于控制点亮位置设置单元,以将第一观察区域用的固视目标的点亮位置移动至第二观察区域用的固视目标的点亮位置,其中,该摄像设备基于被检眼的屈光度来计算固视目标的点亮位置的移动距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像设备,更特别地,涉及一种用于眼科诊断和治疗等的光学图像摄像设备。
背景技术
利用共焦激光显微镜原理的扫描激光检眼镜(SLO)是如下的眼科设备,其中该眼科设备利用作为测量光的激光来对眼底进行光栅扫描、并基于返回光的强度来高速地获得眼底的高分辨率的平面图像。
以下将这种用于拍摄平面图像的设备称为SLO设备。
近年来,通过在SLO设备中增加测量光的光束直径,可以获取横向分辨率有所提高的视网膜的平面图像。然而,随着测量光的光束直径的增加,在获取到视网膜的平面图像的情况下,会出现由于被检眼的像差而导致该平面图像的SN比和分辨率降低的问题。
为了解决该问题,开发了包括自适应光学系统的自适应光学SLO设备,其中,在该自适应光学系统中,通过波前传感器来实时测量被检眼的像差,并且通过波前校正装置来对被检眼中所生成的测量光及其返回光的像差进行校正。因而,可以获取横向分辨率高的平面图像。
在获取到横向分辨率高的平面图像的情况下,由于设备本身的光学像差和较长摄像时间的问题,因此单次摄像的摄像范围变小。结果,存在难以区分平面图像对应于眼底的哪个部分的趋势。在日本特开2010-259543所公开的发明中,提出了一种复杂的设备,其中在该设备中,对视角大的SLO设备和视角小且分辨率高的SLO设备进行组合以解决该问题。
为了拍摄被检眼的期望位置,常会使用用于使被检眼进行固视的固视目标。在日本特开2007-275374所公开的发明中,指定了眼底图像中的期望位置以改变固视目标的投影位置,因而容易地获取到期望位置的眼底图像。
这里,在被检眼具有诸如近视或远视等的屈光不正的情况下,需要进行聚焦调整,以使得被检者能够清楚地看到固视目标的显示或者使得能够清楚地显示所获取的平面图像。在这种情况下,在光学系统的某些结构中,固视目标的显示位置和促使被检眼转动的量之间的关系依赖于被检眼的屈光度。因此,难以获取眼底的期望位置的平面图像。
发明内容
考虑到上述问题,本发明提供了一种摄像设备,其中该摄像设备根据被检眼的屈光度来调整固视目标的显示位置,因而可以容易地获取眼底中的期望位置的平面图像。
为了实现上述目的,根据本发明的典型实施例,提供了一种摄像设备,用于基于来自利用测量光所照射的被检眼的返回光来拍摄所述被检眼,所述摄像设备包括:摄像单元,用于通过在第一位置处点亮固视目标,来对与所述被检眼的图像的第一区域相对应的所述被检眼的区域进行拍摄或摄像;以及改变单元,用于在所述摄像单元拍摄与所述被检眼的图像的第二区域相对应的所述被检眼的区域的情况下,基于所述第一区域和所述第二区域之间的距离以及所述被检眼的屈光度,将所述固视目标点亮的位置从所述第一位置改变为第二位置。
此外,为了解决上述问题,根据本发明的另一典型实施例,提供了一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备基于来自利用测量光所照射的被检眼的返回光来拍摄所述被检眼,所述控制方法包括以下步骤:摄像步骤,用于通过在第一位置处点亮固视目标,来对与所述被检眼的图像的第一区域相对应的所述被检眼的区域进行拍摄;以及改变步骤,用于在所述摄像步骤中拍摄与所述被检眼的图像的第二区域相对应的所述被检眼的区域的情况下,基于所述第一区域和所述第二区域之间的距离以及所述被检眼的屈光度,将所述固视目标点亮的位置从所述第一位置改变为第二位置。
考虑到上述问题,本发明的典型实施例可以实现如下摄像设备,其中该摄像设备根据被检眼的屈光度来调整固视目标的显示位置,因而可以容易地获取眼底中的期望位置的平面图像。
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
图1A是示出根据本发明实施例的SLO设备的一般结构的图。
图1B是示出图1A所示的SLO设备中的固视目标的显示画面的示例的图。
图1C是示出根据本发明实施例的SLO设备的变形例的图。
图2A是示出通过根据本发明实施例的SLO设备来获取图像的方法的图。
图2B是示意性示出扫描被检眼的眼底的方法的图。
图2C是示出本发明实施例中进行的光栅扫描的细节的图。
图2D是示出通过扫描所获取的平面图像的示例的图。
图3是示出通过根据本发明实施例的SLO设备来获取图像的过程的流程图。
图4A、4B和4C是示出根据本发明实施例的SLO设备的固视目标的控制方法的图,并且是示出图像获取过程中所获取的WFSLO图像的示例的图。
具体实施方式
现在说明本发明的实施例。
在本发明中,将应用了本发明的自适应光学扫描激光检眼镜(AOSLO)设备作为光学图像摄像设备来进行说明。AOSLO设备包括自适应光学系统,并且是用于拍摄横向分辨率高的视网膜的平面图像(AOSLO图像)的设备。另外,为了辅助获取AOSLO图像的目的,关联了宽域扫描激光检眼镜(WFSLO)设备,其中该WFSLO设备用于进行视角宽的平面图像(WFSLO图像)的拍摄。
在本实施例中,AOSLO设备被配置为通过使用空间光调制器来校正被检眼的光学像差以获取平面图像,因而可以与被检眼的屈光度和光学像差无关地获取良好的平面图像。
这里,为了拍摄横向分辨率高的平面图像,该设备包括自适应光学系统。然而,也可以不包括自适应光学系统,只要光学系统的结构可以实现高分辨率即可。
整体设备
首先,参考图1A来具体说明根据本实施例的AOSLO设备109的示意结构。AOSLO设备109大致包括:AOSLO部195,用于获取AOSLO图像;以及WFSLO部196,用于获取宽域的SLO图像(WFSLO图像)。
整体AOSLO部
首先,说明整体AOSLO部。
光学耦合器131将从光源101-1发射的光分割为参考光105和测量光106-1。测量光106-1通过单模光纤130-4、空间光调制器159、XY扫描器119-1和分色镜170-2等而被引导至作为观察对象的被检眼107。AOSLO部还包括固视目标156,并且来自固视目标156的光束157具有用于促使被检眼107进行固视或转动的作用。
测量光106-1在经过被检眼107反射或散射之后变为返回光108,并且返回光108沿着与光路相反的方向进行传播,并经由光学耦合器131入射到检测器138-1。检测器138-1将返回光108的光强度转换为电压信号,其中该电压信号用于形成被检眼107的平面图像。在本实施例中,主要由利用了透镜的折射光学系统来构成整个光学设备。然而,可以使用利用了球面镜而非透镜的反射光学系统来构成该光学系统。
另外,在本实施例中,将反射型空间光调制器用作像差校正装置,但也可以使用透过型空间光调制器或可变形镜。
上述AOSLO部用作摄像部,其通过使用第一测量光从光源投影至被检眼而得到的来自该被检眼的第一返回光,来拍摄该被检眼的图像。另外,AOSLO部根据需要还用作第二摄像部,其通过使用第二测量光投影至被检眼而得到的第二返回光来拍摄被检眼的第二图像。
AOSLO的光源
接着,详细说明光源101-1。光源101-1是用作典型的低相干光源的超发光二极管(SLD)。光源101-1的波长是830nm,并且光源101-1的带宽是50nm。这里,为了获取斑点噪声极少的平面图像,选择了低相干光源。此外,尽管将SLD选择为光源,但也可以使用任何类型的光源,只要该光源可以发射低相干光即可。例如,可以使用放大自发辐射(ASE)光源。
考虑到眼睛的测量,适当的波长是近红外光波长。波长影响了所获取的平面图像的横向的分辨率,因此期望最小波长。因此,在本实施例中,将波长设置为830nm。还可以根据观察对象的测量区域来选择其它波长。
从光源101-1发射的光经由单模光纤130-1引导至光学耦合器131,并以96:4的比例分割为参考光105和测量光106-1。偏光控制器153-1~153-4设置在各单模光纤上。
AOSLO的参考光路
接着,说明参考光105的光路。
光学耦合器131分割得到的参考光105经由光纤130-2入射到光强度测量设备164。光强度测量设备164用于测量参考光105的光强度,以监视测量光106-1的光强度。
AOSLO的测量光路
接着,说明测量光106的光路。
光学耦合器131分割得到的测量光106-1经由单模光纤130-4而被引导至透镜135-4,并被调整为光束直径为4mm的准直光束。测量光106-1穿过光束分割器158-1和透镜135-5~135-6,并入射到空间光调制器159。
这里,个人计算机125经由驱动器部181中的空间光调制器驱动器188来控制空间光调制器159。
接着,测量光106-1由空间光调制器159进行调制,穿过透镜135-7~135-8,并且入射到XY扫描器119-1的镜。为了简化,将XY扫描器119-1示出为单镜。然而,在实际情况下,将两个镜(即,X扫描器和Y扫描器)布置为彼此靠近,以在与光轴垂直的方向上光栅扫描视网膜127。对测量光106的中心进行调整,以使其与XY扫描器119-1的镜的转动中心对准。
这里,X扫描器是用于在与纸面平行的方向上扫描测量光106的扫描器,并且这里将共振型扫描器用于X扫描器。驱动频率约为7.9kHz。另外,Y扫描器是用于在与纸面垂直的方向上扫描测量光106的扫描器,并且这里将检电扫描器用于Y扫描器。驱动波形为锯齿波,频率为64Hz,并且占空比为16%。Y扫描器的驱动频率是用于确定AOSLO图像的摄像帧频的重要参数。
这里,个人计算机125经由驱动器部181中所包括的光学扫描器驱动器182来控制XY扫描器119-1。球面透镜(镜)135-9和135-10与用于扫描视网膜127的光学系统相对应,并且用于以角膜126的附近作为支点利用测量光106来扫描视网膜127。
这里,测量光106的光束直径为4mm,但光束直径也可以大于4mm以获取分辨率更高的光学图像。电动台117可以在箭头所示的方向上进行移动,以调整和控制关联的球面透镜135-10的位置。
这里,个人计算机125经由驱动器部181中所包括的电动台驱动器183来控制电动台117。
透镜135-10的位置是可以调整的,由此将测量光106聚焦在被检眼107的视网膜127的预定层以观察该层。换句话说,电动台117用作本发明中的用于使得测量光聚焦在被检眼上的调焦单元,并且驱动器部181和电动台驱动器183用作用于根据测量光的聚焦状态来控制调焦单元的调焦控制单元。注意,个人计算机125可以用作聚焦状态获取单元,其中该聚焦状态获取单元用于获取调焦单元在光路中的位置作为聚焦状态。另外,像本实施例那样,需要考虑图1A所示将调焦透镜布置在固视目标和被检眼之间的情况下的屈光度的影响。在这种情况下,当移动调焦透镜以校正被检眼的屈光度时,向被检眼呈现固视目标的位置根据被检眼的屈光度而有所不同。
测量光106入射到被检眼107,并且由视网膜127反射或散射以成为返回光108,其中返回光108被再次引导至光学耦合器131,并经由单模光纤130-3到达检测器138-1。作为检测器138-1,例如使用雪崩光电二极管(APD)或光电倍增管(PMT)等的高灵敏度的高速传感器。返回光108由空间光调制器159再次进行调制。
另外,光束分割器158-1分割得到的返回光108的一部分入射到波前传感器155,并且对被检眼107中所生成的返回光108的像差进行测量。波前传感器155电连接至个人计算机125。这里,对透镜135-5~135-10等进行布置,以使得角膜126、XY扫描器119-1、波前传感器155和空间光调制器159彼此光学共轭。
这里,波前传感器155可以测量被检眼107的像差,并且波前传感器155是能够检测诸如屈光度等的低阶像差以及诸如被检眼的波前像差等的高阶像差的元件。波前传感器155的示例包括Shack-Hartmann波前传感器和用于检测光强度的变化的波前曲率传感器。另外,空间光调制器159可以校正被检眼107的像差。波前传感器155和空间光调制器159分别用作:本发明中的像差测量单元,用于测量被检眼的像差;以及本发明中的像差校正单元,用于基于本发明中测量得到的像差,来对测量光和返回光的像差或上述的第二测量光和第二返回光的像差进行校正。
此外,基于作为波前传感器的测量结果所获得的像差,对空间光调制器159进行实时控制,从而校正被检眼107中所生成的像差,因此可以获取到横向分辨率较高的平面图像。
在本实施例中,透镜135-10是球面透镜,但也可以根据被检眼107的像差(屈光不正)来使用柱面透镜而取代球面透镜135-10。可以在测量光106的光路上附加地设置透镜。这里,AOSLO部195和WFSLO部196共用透镜135-10和电动台117。然而,也可以如图1C所示将透镜和电动台相互独立地布置。在这种情况下,可以彼此同步地操作AOSLO部195和WFSLO部196各自的电动台。
在本实施例中,波前传感器155利用测量光106来测量像差。然而,也可以使用用于测量像差的其它光源。另外,可以形成用于测量像差的其它光路。
例如,可以使用光束分割器,以使得用于测量像差的光从球面透镜135-10和角膜126之间入射。
固视目标156包括光发射型显示模块,并且在YZ平面上具有显示面(27mm2、128×128个像素)。在本实施例中,可以使用液晶阵列、有机EL阵列和LED阵列中的任意一个。被检眼107注视来自固视目标156的光束157,以促使被检眼107的固视或转动。例如,如图1B所示,在固视目标156的显示面上,十字图案在任意点亮位置165处闪烁。
来自固视目标156的光束157经由透镜135-13和135-14、分色镜170-2以及透镜135-10被引导至视网膜127。固视目标156用于促使被检眼注视固视目标156。对透镜135-10、135-13和135-14进行布置,以使得固视目标156的显示面与视网膜127光学共轭。个人计算机125经由驱动器部181中所包括的固视目标驱动器184来控制固视目标156。固视目标驱动器184用作固视目标的点亮位置移动单元,其中该单元用于任意地移动固视目标的点亮位置。
AOSLO的测量系统
接着,说明测量系统的结构。
SLO设备109可以获取由来自视网膜127的返回光108的强度所构成的平面图像(SLO图像)。
作为视网膜127所反射或散射的光的返回光108经由透镜135-4~135-10、空间光调制器159和光学耦合器131等入射到检测器138-1,并且将光强度转换为电压信号。
个人计算机125中的AD板176将检测器138-1所获得的电压信号转换为数字值。个人计算机125进行与XY扫描器119-1的操作和驱动频率同步的数据处理,以形成平面图像。这里,AD板176的捕获速度为15MHz。
另外,光束分割器158-1分割得到的返回光108的一部分入射到波前传感器155,由此测量返回光108的像差。波前传感器155是Shack-Hartmann波前传感器,其中该传感器具有-1D~+1D宽的测量范围并且测量精度高。
通过使用Zernike多项式来表示所获得的像差,其中所获得的像差表示被检眼107的像差。
Zernike多项式包括歪斜(倾斜)项、散焦项、像散项、彗差项和三叶草项。
AOSLO图像的获取方法
接着,参考图2A~2D来说明获取平面图像(AOSLO图像)的方法。
SLO设备109控制XY控制器119-1并且利用检测器138-1获取返回光108的强度,以获取视网膜127的平面图像。现在,说明视网膜127的(与光轴垂直的平面)的平面图像的获取方法。
图2A是被检眼107的示意图,并且示出SLO设备109观察被检眼107的方式。
如图2A所示,测量光106经由角膜126入射到视网膜127,并且在各种位置进行反射或散射而成为返回光108,并且返回光108到达检测器138-1。
此外,如图2B所示,在检测返回光108的强度的同时,在X方向上驱动XY扫描器119-1,由此可以获取到X轴上的各个位置处的信息。
此外,如图2C所示,在X轴方向和Y轴方向上同时驱动XY扫描器119-1,由此利用以轨迹193所示的测量光106在摄像范围192中对视网膜127进行光栅扫描,从而检测返回光108的强度。因而,如(图2D中的)平面图像177所示,获得了返回光108的强度的二维分布。
这里,测量光106从右上点S向着左下点E进行扫描,并且扫描期间的返回光108的强度用于构成平面图像177。从点E至点S的轨迹193是为了下一次的平面图像177的摄像所准备的。在图2C所示的轨迹193中,从点S至点E,扫描所需的时间段所占的比为84%,而从点E至点S,扫描所需的时间段所占的比为16%,并且该比是基于Y扫描器的上述驱动波形的占空比。另外,为了简化说明,图2C所示的轨迹193在X方向上的扫描次数小于实际情况下的扫描次数。
这里,平面图像177的大小为700μm×350μm,并且获取平面图像177所需的时间段约为15.6ms。该时间段是基于Y扫描器的驱动频率。
另外,在平面图像177中,以明亮的方式显示返回光108的强度相对较大的感光细胞179,而以较暗的方式显示返回光108的强度相对较小的血管178。另外,以明亮的方式显示血管178中的血球(未示出)。
整体WFSLO部
接着说明整体WFSLO部。WFSLO部除了不包括自适应光学系统和参考光路以外,其所具有的结构与AOSLO部所具有的结构基本相同。省略了针对相同部件的重复说明。从光源101-2发射的光经由透镜135、XY扫描器119-2和分色镜170-1等被引导至作为观察对象的被检眼107。
WFSLO的光源
接着,详细说明光源101-2。像AOSLO那样,光源101-2是SLD。光源101-2的波长为910nm,并且光源101-2的带宽为10nm。这里,为了通过使用分色镜将AOSLO的光路与WFSLO的光路分开,各个光源具有不同的波长。
WFSLO的测量光路
接着,说明测量光106-2的光路。
从光源101-2发射的测量光106-2经由透镜135、XY扫描器119-2和分色镜170-1等被引导至作为观察对象的被检眼107。
这里,作为XY扫描器119-2的组件的X扫描器是用于在与纸面平行的方向上扫描测量光106-2的扫描器,并且这里将共振型扫描器用作X扫描器。驱动频率约为3.9kHz。另外,Y扫描器是用于在与纸面垂直的方向上扫描测量光106-2的扫描器,并且这里将检电扫描器用作Y扫描器。驱动波形为锯齿波,频率为15Hz,并且占空比为16%。Y扫描器的驱动频率是用于确定WFSLO图像的摄像帧频的重要参数。
这里,测量光106-2的光束直径为1mm,但光束直径也可以大于1mm,以获取分辨率更高的光学图像。
测量光106-2入射到被检眼107,并且由视网膜127进行反射或散射以成为返回光108-2,并且返回光108-2经由分色镜170-1、透镜135-1、XY扫描器119-2和光束分割器158-2等到达检测器138-2。
WFSLO图像的获取方法
接着,说明用于获取宽域的平面图像(WFSLO图像)的方法。
SLO设备109控制XY扫描器119-2并利用检测器138-2来获取返回光108的强度,以获取视网膜127的宽域的平面图像。用于获取视网膜127的(与光轴垂直的平面上的)宽域的平面图像的方法与用于获取AOSLO图像的方法相同,因此省略对该方法的说明。
AOSLO图像获取过程
接着,说明通过使用作为本发明的特征的SLO设备来获取平面图像的方法。SLO设备109使用WFSLO部196,以使得测量光106-2聚焦在视网膜127上从而拍摄WFSLO图像。此外,基于处于聚焦状态的电动台117的位置来计算被检眼的屈光度。该操作由个人计算机125中用作屈光度获取单元的模块区域来进行,其中该屈光度获取单元用于基于调焦控制单元所获取的聚焦状态来获取被检眼的屈光度。例如,可以将如下位置获取作为被检眼的屈光度,其中将调焦透镜移动至该位置以使得被拍摄为WFSLO图像等的被检眼的眼底图像的对比度变为指定对比度。注意,屈光度获取单元例如可以通过使用调焦透镜在光轴方向的位置进行计算来确定屈光度,或者可以通过使用调焦透镜的位置和屈光度彼此相关联的表来获取屈光度。当然,也可以通过使用波前传感器155所检测到的低阶像差来获取屈光度。
接着,指定WFSLO图像中应当获取AOSLO图像的位置,并且基于所获取的被检眼的屈光度来计算固视目标156的显示位置并显示该显示位置。因而,可以获取期望位置处的AOSLO图像。换句话说,固视目标156在第一位置处点亮,并且在这种状态下,WFSLO部196获取被检眼的图像作为WFSLO图像。作为摄像单元的AOSLO部对与WFSLO图像中被拍摄为第一区域的区域相对应的实际被检眼的区域进行拍摄或摄像。此外,在对与所获取的WFSLO图像中被拍摄为第二区域的区域相对应的实际被检眼的区域进行摄像的情况下,基于第一区域和第二区域之间的距离以及被检眼的屈光度来将点亮固视目标156的位置从第一位置改变为第二位置。固视目标156的点亮位置的该改变由例示为控制该设备的个人计算机125的结构中用作用于进行改变操作的改变单元的模块区域来进行。注意,在本实施例中,通过实际的聚焦状态下的测量来获得被检眼的屈光度。然而,可以布置用于从诸如其它眼科设备或外部存储器等的外部装置来获取被检眼的屈光度的屈光度获取单元,并且可以基于所获取的屈光度来计算固视目标156的显示位置。例如,可以获取被检眼的屈光度,其中该屈光度是作为折射计(眼屈光力测量设备)等利用被检眼的眼底环形图像进行测量的测量结果而从外部所获取的。现在,说明如下单元,该单元用于获取屈光度为-5D的被检眼107的视网膜127的平面图像。特别地,以观察被检眼107的乳头为目的。
在平面图像的获取方法中,例如,连续进行以下步骤(1)~(8)。另一方面,可以根据需要返回至前面的步骤。另外,可以使用计算机等来自动地进行以下步骤。图3是示出平面图像的获取方法的流程图。
(1)对WFSLO部196进行操作。测量光106-2入射到被检眼107。这里,对透镜135-10的位置进行调整,以使得测量光106-2以准直光的状态入射到被检眼107。另外,固视目标156的十字图案在显示画面的中心处点亮,并且促使被检眼固视前方。
(2)在获取检测器138-2的信号的同时驱动XY扫描器119-2,从而获取WFSLO的图像。这些步骤与如下的第一步骤相对应,其中该第一步骤用于促使被检眼固视于固视目标的点亮位置,以通过第一摄像部来获取第一图像。该WFSLO图像与本发明中的第一观察区域的图像相对应。
(3)重复进行步骤(2),通过使用电动台117来调整透镜135-10的位置以使得WFSLO图像变清楚,并且记录检测器138-2的信号。个人计算机125中用作聚焦状态检测单元的模块区域获取光路中用作调焦单元的透镜135-10的该位置,作为聚焦状态或与该聚焦状态有关的信息。用于计算屈光度的屈光度获取单元基于聚焦状态来获取被检眼的屈光度。在这种情况下,为了通过判断WFSLO图像的清晰度是否良好来获取适当的图像,可以使用对比度或信号强度作为图像状态的指标,并且可以通过评价调焦单元中的指标来判断要使用的图像的清晰度是否良好。另外,在这种情况下,优选地,调焦单元可以利用测量光或第二测量光而聚焦在被检眼的视网膜的期望层上。因此,可以进行各种层的检查。
这里,参考图4A~4C所例示的WFSLO图像来说明后续步骤。图4A是WFSLO图像180的示意图。这里,WFSLO图像的大小是6mm×8mm。可以观察到血管178和乳头197。另外,从电动台117的位置获得被检眼107的屈光度-5D。这些步骤与本发明的第三步骤相对应,其中在该第三步骤中,参考调焦单元的调整状态从而计算被检眼的屈光度。
(4)利用鼠标(未示出)来点击个人计算机125的监视器(未示出)上所显示的WFSLO图像180的如图4B所示的乳头197和血管178之间的交叉点附近的位置M,以将AOSLO图像的获取位置指定为本发明的第二观察区域。接着,计算指定位置M和WFSLO图像180的中心位置C之间的距离。位置C和位置M之间的距离为1.80mm。这里,通过鼠标来输入AOSLO图像的获取位置,但也可以以坐标的形式输入该位置。这些步骤与本发明的第四步骤相对应,其中在该第四步骤中,指定第一图像中的期望位置,并且计算作为第一位置的中心和期望位置之间的距离的图像距离。
(5)计算固视目标156的点亮位置的移动量。另外,在固视目标的点亮位置的移动量是第一位置和第二位置之间的距离的情况下,这意味着能够基于该距离和被检眼的屈光度来获取第二位置。通过屈光度获取单元和点亮位置获取单元来进行该操作,其中屈光度获取单元用于从眼屈光力测量设备来获取被检眼的屈光度,并且点亮位置获取单元用于基于所计算出的移动距离和所获取的屈光度来获取第二位置。在本实施例中,在屈光度为0D的情况下,WFSLO图像的6mm与固视目标156的25.2mm相对应,并且位置C和位置M之间的距离1.80mm与固视目标156上的7.56mm相对应。这里,由于被检眼的屈光度为-5D,因此上述值7.56mm通过乘以在设计光学系统时所确定的转换系数1.06而被转换为8.01mm。在固视目标156的点亮位置以与从位置C至位置M的方向相对应的方式移动了8.01mm的情况下,如图4C所示,可以通过该操作来将乳头197的位置M移动至WFSLO图像的中心附近的位置。
这里,针对各屈光度来计算上述转换系数。例如,在屈光度为+5D的情况下,转换系数为0.96;在屈光度为0D的情况下,转换系数为1.02;在屈光度为-5D的情况下,转换系数为1.06;并且在屈光度为-10D的情况下,转换系数为1.12。
这些步骤与本发明的第五步骤相对应,其中在该第五步骤中,基于图像距离和被检眼的屈光度来计算固视目标的点亮位置的移动量。换句话说,在对被检眼中的第一观察区域和第二观察区域的图像进行摄像时,这些步骤用作本发明的用于基于被检眼的屈光度来计算如下的点亮位置的移动距离的移动距离计算单元,其中该点亮位置的移动距离是从拍摄第一观察区域时的固视目标的点亮位置到拍摄第二观察区域时的固视目标的点亮位置的距离。另外,在固视目标的点亮位置的移动量是第一位置和第二位置之间的距离的情况下,这些步骤用作用于基于该距离和被检眼的屈光度来获取第二位置的点亮位置获取单元。通过例示为个人计算机125中的模块区域的结构来进行这些步骤。另外,优选地,移动距离计算单元将上述转换系数存储为转换表,其中该转换表用于基于第一观察区域和第二观察区域之间的距离和被检眼的屈光度来计算固视目标的移动距离。
(6)对AOSLO部195进行操作。测量光106-1入射到被检眼107。该操作和后续操作与本发明的第六步骤和本发明的第七步骤相对应,其中在该第六步骤中,基于计算出的点亮位置的移动量来移动固视目标的点亮位置,以促使被检眼固视移动之后的点亮位置,并且在该第七步骤中,利用第二摄像部来获取第二图像。
(7)通过波前传感器155来测量返回光108的一部分,以获取被检眼107的光学像差。对空间光调制器159进行控制以使所获取的波前像差最小化。这里,为了使波前像差最小化,通过使用波前传感器155、空间光调制器159和个人计算机125来进行反馈控制。因而,对空间光调制器159的表面形状进行实时控制。换句话说,在这些步骤中,基于用于测量被检眼的像差的像差测量单元所测量得到的像差,像差校正单元对第二测量光和第二返回光的像差进行校正。另外,在本实施例中,上述情况下使第二测量光聚焦于被检眼这一操作同样可以通过上述调焦单元来进行。然而,还可以通过针对第二测量光所布置的单独的调焦单元来进行调焦。
(8)在驱动XY扫描器119-1的同时,从检测器138-1所获得的信号中获取AOSLO图像。这里,由于在步骤(5)中对被检眼107进行配置以使得被检眼107的乳头197和血管之间的交叉部位附近的位置变为光轴中心,因而获取到中心接近该位置的AOSLO图像。这里,可以通过使用电动台117来调整透镜135-10的位置,以拍摄视网膜127的其它层。
如上所述,由于通过考虑被检眼的屈光度来计算固视目标的点亮位置的移动量,因而可以与被检眼的屈光度无关地促使被检眼正确地转动。因此,可以容易地获取期望位置的光学图像。
另外,通过利用与对WFSLO部进行调焦所用的透镜的位置有关的信息来计算被检眼的屈光度,或者通过使用其它眼科设备所获取的屈光度,可以以简单的结构来容易地获取期望位置的光学图像。
另外,通过利用转换表来计算固视目标的点亮位置的移动量,可以以简单的结构来获取期望位置的光学图像。
另外,通过使用WFSLO图像的图像对比度或强度作为指标来进行调焦,可以容易地获取被检眼的屈光度。另外,可以通过使用计算机来进行自动调焦。
另外,通过布置用于测量被检眼的像差并校正该像差的AOSLO部,可以获取高分辨率的AOSLO图像。
通过使得WFSLO部和AOSLO部共用进行调焦用的相同透镜,可以提供具有简单结构的设备(权利要求8)。
可以通过调整对AOSLO部进行调焦所用的透镜以使得测量光聚焦于视网膜的期望层上,来获取视网膜的期望层的AOSLO图像。
注意,上述结构是本发明中被定义为用于进行各种步骤的单元的结构的示例,其中该单元可以由能够获得相同功能的各种已知结构来替代。上述可替代结构同样包括在本发明所定义的单元的概念中。
其它实施例
此外,还通过执行以下处理来实现本发明。具体地,在该处理中,经由网络或各种存储介质来向系统或设备提供用于实现上述实施例的功能的软件(程序),并且系统或设备的计算机(或CPU和MPU等)读出并执行该程序。
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。
Claims (13)
1.一种摄像设备,用于基于来自利用测量光所照射的被检眼的返回光来拍摄所述被检眼,所述摄像设备包括:
摄像单元,用于通过在第一位置处点亮固视目标,来获取与所述被检眼的图像的第一区域相对应的所述被检眼的区域的图像,
所述摄像设备的特征在于还包括:
改变单元,用于在所述摄像单元获取与所述被检眼的图像的第二区域相对应的所述被检眼的区域的图像的情况下,基于所述第一区域和所述第二区域之间的距离以及所述被检眼的屈光度,将所述固视目标点亮的位置从所述第一位置改变为第二位置。
2.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,还包括:
调焦单元,用于使所述测量光聚焦在所述被检眼上;
屈光度获取单元,用于基于通过所述调焦单元向所述被检眼呈现所述固视目标的情况下的所述调焦单元的聚焦状态,来获取所述被检眼的屈光度;以及
点亮位置获取单元,用于基于所述距离和所获取的所述屈光度来获取所述第二位置。
3.根据权利要求2所述的摄像设备,其中,还包括聚焦状态获取单元,所述聚焦状态获取单元用于获取所述调焦单元在光路中的位置作为所述聚焦状态,
其中,所述屈光度获取单元基于所获取的所述位置来获取所述被检眼的屈光度。
4.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,还包括:
屈光度获取单元,用于从眼屈光力测量设备来获取所述被检眼的屈光度;以及
点亮位置获取单元,用于基于所述距离和所获取的所述屈光度来获取所述第二位置。
5.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,还包括判断单元,所述判断单元用于根据指标来判断所述图像的状态,
其中,所述指标包括图像的对比度和强度其中之一。
6.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,还包括第二摄像部,所述第二摄像部用于利用第二测量光而非所述测量光而得到的来自所述被检眼的第二返回光来获取所述被检眼的第二图像。
7.根据权利要求6所述的摄像设备,其中,还包括:
像差测量单元,用于测量所述被检眼的像差;以及
像差校正单元,用于基于测量得到的所述像差来校正所述第二测量光和所述第二返回光的像差。
8.根据权利要求6所述的摄像设备,其中,还包括调焦单元,所述调焦单元用于使所述第二测量光聚焦在所述被检眼上。
9.根据权利要求6所述的摄像设备,其中,还包括调焦单元,所述调焦单元用于使所述第二测量光聚焦在所述被检眼的视网膜的期望层上。
10.一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备基于来自利用测量光所照射的被检眼的返回光来拍摄所述被检眼,所述控制方法包括以下步骤:
摄像步骤,用于通过在第一位置处点亮固视目标,来获取与所述被检眼的图像的第一区域相对应的所述被检眼的区域的图像,
所述控制方法的特征在于还包括:
改变步骤,用于在所述摄像步骤中获取与所述被检眼的图像的第二区域相对应的所述被检眼的区域的图像的情况下,基于所述第一区域和所述第二区域之间的距离以及所述被检眼的屈光度,将所述固视目标点亮的位置从所述第一位置改变为第二位置。
11.根据权利要求10所述的摄像设备的控制方法,其中,还包括以下步骤:
调焦步骤,用于利用调焦单元使所述测量光聚焦在所述被检眼上;
屈光度获取步骤,用于基于通过所述调焦单元向所述被检眼呈现所述固视目标的情况下的所述调焦单元的聚焦状态,来获取所述被检眼的屈光度;以及
点亮位置获取步骤,用于基于所述距离和所获取的所述屈光度来获取所述第二位置。
12.根据权利要求11所述的摄像设备的控制方法,其中,还包括以下步骤:
聚焦状态获取步骤,用于获取所述调焦单元在光路中的位置作为所述聚焦状态,
其中,所述屈光度获取步骤包括:基于所获取的所述位置来获取所述被检眼的屈光度。
13.根据权利要求10所述的摄像设备的控制方法,其中,还包括以下步骤:
屈光度获取步骤,用于从眼屈光力测量设备来获取所述被检眼的屈光度;以及
点亮位置获取步骤,用于基于所述距离和所获取的所述屈光度来获取所述第二位置。
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