[发明专利]眼科装置

说明书

技术领域

本发明概括而言涉及能够捕捉眼底的图像的眼科装置，特别是它涉及包括自适应光学系统的眼科装置。

背景技术

扫描激光检眼镜（scanning laser ophthalmoscope，SLO）是眼科成像装置的公知示例。为了利用SLO获得眼底的图像，以二维模式的激光照射眼睛，并且由光学检测器接收从眼底反射的光以形成图像。另外，利用低相干光的干涉的成像装置已被开发作为眼科成像装置。利用低相干光的干涉的这种成像装置被称为光学相干层析成像（optical coherence tomography，OCT）装置并且特别用于捕捉眼底或其附近的层析图像。已开发了各种OCT系统，包括时域（TD）OCT系统和谱域（spectral domain，SD）OCT系统。特别地，近年来，随着照射激光的数值孔径（NA）的增大，在眼科成像装置中已实现了更高的分辨率。

当要捕捉眼底的图像时，需要通过眼睛内的诸如角膜和晶状体之类的光学组织来捕捉图像。从而，随着分辨率增大，在角膜和晶状体中发生的像差对捕捉到的图像的质量有越来越大的影响。

因此，已对自适应光学（adaptive optics，AO）SLO和AO-OCT展开了研究，在AO-SLO和AO-OCT中，测量眼睛的像差并且校正像差的AO的功能被集成到光学系统中。例如，在题为“Requirements for discrete actuator and segmented wavefront correctors for aberration compensation in two large populations of human eyes”，N.Doble et al.,Applied Optics,Vol.46,No.20,10 July 2007的文章中，论述了AO-OCT的示例。在AO-SLO或AO-OCT中，入射在眼睛上的光的波前（wavefront）的变化通常由夏克-哈特曼（Shack-Hartmann）波前传感器系统来测量。在夏克-哈特曼波前传感器系统中，测量光进入眼睛，并且其反射光通过微透镜阵列被电荷耦合器件（CCD）相机所接收，从而测量反射光的波前。由于眼睛内的光学组织引起光的波前上的像差，因此驱动一反射型光调制器件来校正测量到的波前的像差，并且通过该反射型光调制器件来捕捉眼底的图像。从而，AO-SLO或AO-OCT能够以高分辨率捕捉图像。

存在包括可变形镜子（variable shape mirror）和反射型液晶器件在内的若干类型的反射型光调制器件。由于反射型液晶器件调制偏光方向并从而需要两个光学元件，这导致了光学系统的尺寸增大。另外，因为其高的波长依赖性，反射型液晶器件不适于在多个波长处观察，而在对眼底的观察中经常采用在多个波长处观察。从而，优选使用可变形镜子作为反射型光调制器件。

可变形镜子通过使镜子形状变形并从而生成光轴方向上的有效直径内的光路长度差异来校正波前。这里，在有效直径内镜表面上的两个位置的光轴方向上的坐标差异被称为位移量。由于镜子是反射型元件，因此所需的最大位移量是要校正的最大光路长度的一半。

存在各种类型的可变形镜子。具体而言，存在一种镜子，其具有由多个致动器引起变形的连续镜表面。还有一种由多个片段形成的分段镜，并且这些片段被各致动器独立驱动以在光轴方向上平移。还有另一种由多个片段形成的分段镜，并且这些片段可以被各致动器独立驱动以在光轴方向上平移并且绕两个轴倾斜。

日本专利申请特开第2005-224327号公报论述了一种技术，其中来自眼底的包括像差的反射光通过利用至少两个反射型光调制器件来校正以便增大校正量。

日本专利申请特开第2007-21044号公报论述了一个发现，即，利用直径为12mm并且最大位移量为16μm的85分段反射型光调制器件对入射在模型眼上的光束的像差执行的校正导致0.093μm的残余像差RMS。然而，日本专利申请特开第2007-21044号公报没有讨论有效直径内的镜片段的数目。

N.Doble et al.,Applied Optics,Vol.46,No.20,10 July 2007论述了指示波前校正的精度的斯特列尔比（Strehl ratio）与用于驱动反射型光调制器件的致动器的数目之间的关系，以及校正人眼的像差所需的每个致动器的位移量。