本发明专利技术涉及校正检查对象的像差的自适应光学设备和图像摄取设备以及自适应光学方法。自适应光学设备包含：第一光调制单元，被配置为在从光源发射的光中的两个偏振光分量之一的偏振方向上进行调制；改变单元，被配置为将由第一光调制单元调制过的光旋转９０度；第二光调制单元，被配置为在所述偏振方向上调制由改变单元改变过的光；以及照射单元，被配置为用第二光调制单元调制过的光照射测量对象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及校正检查对象的像差的自适应光学设备和包含自适应光学设备的图 像摄取设备，更特别地，本专利技术涉及适用于例如用于眼科护理并且包含校正眼睛像差的自 适应光学装置的光学图像摄取设备的技术。
技术介绍
在例如用于天文学观测或者眼底检查并且利用光来测量对象的设备中，位于测量 对象和检测光学系统之间的、并且随着时间而变动或者对于不同个体而差异大的因素影响 光学系统的成像性能，并且，在一些情况下使得无法获得充足的分辨率。这些因素是由例如 大气变动、眼睛的泪膜变化或者眼睛光学系统的非理想性的个体差异引起的，这些因素包 括高阶光学像差分量，并且常常未由包含透镜和反射镜的光学系统充分校正。已知自适应 光学装置(以下称为AO)的技术，该技术测量变化的像差，并且，利用能够处理高阶像差的 装置对像差进行反馈控制。在眼底检查的情况下(在这种情况下，检查对象是眼睛)，希望识别视网膜上的感 光细胞单位(photoreceptor cell unit)，所述感光细胞单位的尺寸是2 3 μ m的数量级。 最终希望在不久的将来实现能够进行细胞级成像的光学活组织检查(biopsy)。为了实现 这一点，要求与组织片的显微镜图像相当的Iym或更小的空间分辨率。用于这种视网膜检 查的光的波长必须在近红外或者红外区域内，在该区域中，光几乎不被作为身体组织的主 要成分的水吸收，并且几乎不在组织中被散射。为了获得1 3μπι的横向分辨率，入射到 瞳孔上的光束的直径需要为大约6 8mm。实际上，在眼睛的光学系统中，从角膜到玻璃体 (vitreous body)，每个组织的弯曲表面状态和折射率常常是不均勻的。即使当用具有大约 6 8mm的直径的光束观察眼睛时，光的波前(wavefront)在眼睛中畸变，无法获得希望的 分辨率。在Opt.Express 13，8532 Q005)中报导了一种方法，该方法通过使用AO技术，检 测眼睛中畸变的波前的像差，并且用像差校正器对像差进行补偿，获得希望的光会聚性能。 Opt. Express 13,8532(2005)中的AO采用包含波前像差检测器和35个致动器的可变形反 射镜(以下称为DM)。据报导，具有这种自适应光学装置的光学相干断层摄影(以下称为 OCT)实现了横向的4μπι的分辨率以及深度方向的6μπι的分辨率。在这种DM的情况下， 通过用几十个致动器推拉连续表面的反射镜来形成用于校正像差的最佳的反射镜形状。因 此，发生致动器之间的相互作用，使控制计算复杂化。取决于像差形状，无法充分再现所希 望的形状。日本专利特开No. 2007-014569提出了一种眼科拍摄设备，该设备包含具有波前 像差校正器的Α0，该波前像差校正器是空间光调制器(以下称为SLM)，其在波前可再现性 方面优于DM。日本专利特开No. 2007-014569的设备是扫描激光检眼镜(以下称为SL0)， 该扫描激光检眼镜扫描激光束以获得眼底图像。SLO包括A0，该AO采用利用液晶取向控制 的SLM。光学距离是折射率η和几何距离d的乘积。上述的DM通过改变d来校正波前。与之相对照，SLM可以通过改变η由此改变波前来校正波前像差。在例如利用液晶的SLM的 情况下，像素数目非常大，在像素之间几乎没有相互作用，因此可以独立地执行控制。因此， SLM在波前可再现性方面优于DM。
技术实现思路
然而，采用利用液晶取向控制的SLM的AO (诸如日本专利特开No. 2007-014569中 的AO)具有以下的问题。当如日本专利特开No. 2007-014569中那样使用利用液晶取向控 制的SLM时，仅调制在特定偏振方向上的光。因此，当在该方向上偏振的线偏振光(固有偏 振光)入射时，理想地，100%的入射光可以被调制。因此，当线偏振的激光或来自SLD(超 辐射发光二极管)光源的光入射到SLM上时，可以实现高调制效率。当这种光入射到SLM上时，与调制方向垂直的偏振光分量无法被调制，并且，从 SLM离开的光包含空间相位状态不同(波前不同)的两种偏振光分量。不是SLM的固有偏 振光的分量不被高效率地调制，波前无法被充分校正，因此，无法获得希望的分辨率。在SLM 前方放置与被调制的偏振方向平行的偏振片使得能够选择被调制的光分量。然而，未调制 的偏振光分量被除去，因此光的使用效率显著降低。视网膜具有低的反射率，并且，照亮视 网膜的光的功率被安全标准限制。在如视网膜那样的检查对象的情况下，当光量损失为大 约一半时，可能难以获得良好质量的图像。在本专利技术的一个方面中，一种自适应光学设备包括第一光调制单元，被配置为在 从光源发射的光中的两个偏振光分量之一的偏振方向上进行调制；改变单元，被配置为将 由第一光调制单元调制过的光旋转90度；第二光调制单元，被配置为在所述偏振方向上调 制由改变单元改变过的光；以及照射单元，被配置为用第二光调制单元调制过的光照射测量对象。本专利技术能够提供一种自适应光学设备和包含自适应光学设备的图像摄取设备，即 使在采用在单个偏振方向上发挥作用的调制单元(光调制单元)时，该自适应光学设备也 能够减小入射光的偏振状态对调制特性的影响，提高光利用效率，并且校正检查对象的像差。参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将变得清晰。 附图说明图1是示出本专利技术第一实施例中的OCT的配置的概念图。图2是示出利用包含具有波前像差校正单元的自适应光学装置的眼底检查装置 进行像差校正的概念图。图3是示出波前像差检测器的原理图。图4A和4B是用于示出本专利技术的概念性配置的图。图5是示出本专利技术第二实施例中的SLO的配置的概念图。具体实施例方式接着，将参照附图描述校正检查对象的像差的本专利技术的自适应光学装置。首先，将 参照图2描述在自适应光学装置中校正像差的配置。假设该自适应光学装置被应用于眼底照相机。为了非入侵地并且光学地获得关于眼睛8(检查对象)的视网膜81的信息，用第 一照明光(未示出)照射视网膜81，并且，来自视网膜81上的测量点811的反射的或散射 的光通过眼睛光学系统8以及光学系统7和90被成像在受光传感器4上。受光传感器4 是其中受光单元以矩阵形式布置的成像元件。为了光学地获得高分辨率信息，有必要增大 光学系统7的入射光瞳(对应于瞳孔82的位置)的尺寸。由于眼睛光学系统的像差，离开 眼睛的光42的波前具有像差。当该光通过光学系统7和90被成像到受光传感器4上时， 这些光学系统不提供它们本来的成像性能，而是形成畸变的并且放大的光斑。因此，无法充 分地获得横向上的空间分辨率，并且，无法获得所希望的高分辨率的图像。像差包括可由诸如圆柱透镜之类的光学元件校正的诸如像散、失焦和倾斜(tilt) 之类的低阶像差以及诸如彗形像差和四阶球面像差之类的高阶像差。这些像差是由诸如角 膜或晶状体之类的眼前节的弯曲表面的畸变或者折射率的不均勻造成的。这些因素在不同 个体之间差异很大，并且包含诸如角膜表面上的泪层的状态之类的随时间变化的因素。在 自适应光学装置(AO)中，这些像差由波前像差检测器测量并且由波前像差校正器校正。在 图2的AO的配置中，光学系统具有波前像差校正单元10，该波前像差校正单元10被布置在 与入射光瞳(眼睛的瞳孔)光学共轭的位置处。波前像差检测器(Sha本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自适应光学设备，包含：第一光调制单元，被配置为在从光源发射的光中的两个偏振光分量之一的偏振方向上进行调制；改变单元，被配置为将由第一光调制单元调制过的光旋转９０度；第二光调制单元，被配置为在所述偏振方向上调制由改变单元改变过的光；以及照射单元，被配置为用第二光调制单元调制过的光照射测量对象。
【技术特征摘要】
JP 2009-10-23 2009-2449611.一种自适应光学设备，包含第一光调制单元，被配置为在从光源发射的光中的两个偏振光分量之一的偏振方向上 进行调制；改变单元，被配置为将由第一光调制单元调制过的光旋转90度；第二光调制单元，被配置为在所述偏振方向上调制由改变单元改变过的光；以及照射单元，被配置为用第二光调制单元调制过的光照射测量对象。2.如权利要求1所述的自适应光学设备，还包含像差测量单元，该像差测量单元被配 置为测量所述测量对象的像差，其中，所述第一光调制单元和第二光调制单元被布置在与 像差测量单元光学共轭的位置处。3.如权利要求2所述的自适应光学设备，其中，所述测量对象是被检查的眼睛，在所述 被检查的眼睛的眼前节中发生像差，所述第一光调制单元和第二光调制单元被布置在与所 述眼前节光学共轭的位置处。4.如权利要求2所述的自适应光学设备，其中，在像差测量单元测量像差时所使用的 光和在获得测量对象的图像时所使用的光是从不同的光源发射的。5.如权利要求1所述的自适应光学设备，还包括被配置为反射被改变单元旋转了90度 的光并且用该光照射第二光调制单元的单元。6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤贤一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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