(57)【要約】【課題】  眼底の広い部位を低解像度に撮像する広撮像範囲撮像部と眼底の狭い部位を高解像度に撮像する撮像部狭撮像範囲撮像部とを共通の走査手段で構成した場合でも、走査手段の走査角度に依存することなく、撮像範囲のダイナミックレンジを広げること。【解決手段】走査手段により走査された光を被検眼の前眼部に照射する照射角度と走査手段の走査角度との比率に関して、広撮像範囲の比率よりも狭撮像範囲の比率が小さい状態で、走査手段により走査された光を被検眼に照射する。【選択図】  図１
2014108212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を走査手段を介して照射した被検眼からの戻り光に基づいて、前記被検眼の眼底画像を取得する撮像装置であって、
前記被検眼の眼底の広撮像範囲における低解像度の眼底画像を取得する広撮像範囲撮像手段と、
波面収差を補正する波面収差補正手段を含み、前記被検眼の眼底の狭撮像範囲における高解像度の眼底画像を取得する狭撮像範囲撮像手段と、
前記走査手段により走査された光を前記被検眼の前眼部に照射する照射角度と前記走査手段の走査角度との比率に関して、前記広撮像範囲の比率よりも前記狭撮像範囲の比率が小さい状態で、前記走査手段により走査された光を前記被検眼に照射する光学手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記狭撮像範囲に照射される光の第一の結像倍率は前記狭撮像範囲の比率と反比例の関係にあり、前記広撮像範囲に照射される光の第二の結像倍率は前記広撮像範囲の比率と反比例の関係にあり、
前記広撮像範囲に照射される光の前記第二の結像倍率は、前記狭撮像範囲に照射される光の結像倍率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光学手段は、
前記走査手段により走査された光を前記狭撮像範囲に結像する狭撮像範囲結像光学手段と、
前記走査手段により走査された光を前記広撮像範囲に結像する広撮像範囲結像光学手段と、
前記走査手段で走査された光の波長を分離する波長分離手段と、
を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記波長分離手段は、
前記光学手段と前記走査手段との間の光路上に配置され、前記走査手段で走査された第一の波長の光を透過し、前記第一の波長とは異なる第二の波長の光を反射する光学素子を備え、
前記狭撮像範囲結像光学手段は、前記光学素子を透過した前記第一の波長の光を前記狭撮像範囲に照射し、
前記広撮像範囲結像光学手段は、前記光学素子で反射された前記第二の波長の光を、前記広撮像範囲に照射することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記光学手段は、前記狭撮像範囲の比率と前記広撮像範囲の比率とを選択的に変更する光学素子を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
取得する画像の解像度を前記狭撮像範囲における高解像度または前記広撮像範囲における低解像度に変更する場合に、前記走査手段の走査角を変更する制御手段と、
前記光学手段を構成する複数の光学素子のそれぞれを、前記光学手段の光路上で移動する移動手段と、を更に備え、
前記狭撮像範囲における高解像度の画像を取得する場合に、前記制御手段は、前記移動手段により前記複数の光学素子のそれぞれを移動させて、前記光学手段の撮像範囲が前記狭撮像範囲になるように前記複数の光学素子の間の距離を変更することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記広撮像範囲における低解像度の画像を取得する場合に、前記制御手段は、前記移動手段により前記複数の光学素子のそれぞれを移動させて、前記光学手段の撮像範囲が前記広撮像範囲になるように前記複数の光学素子の間の距離を変更することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記光学手段は、
前記第一の結像倍率の場合には前記走査手段の走査角度よりも小さい角度で前記被検眼の前眼部に照射し、
前記第二の結像倍率の場合には前記走査手段の走査角度よりも大きい角度で前記前眼部に照射することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記狭撮像範囲撮像手段は、前記狭撮像範囲における高解像度の前記被検眼の眼底画像を取得し、
前記広撮像範囲撮像手段は、前記広撮像範囲における低解像度の前記被検眼の眼底画像を取得することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記走査手段は、光を第一の方向および前記第一の方向と交差する第二の方向に走査する二次元走査手段であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記走査手段は、前記被検眼に対して線状のレーザを照射し、当該線状のレーザを一つの方向に走査することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記被検眼からの戻り光が前記走査手段から前記狭撮像範囲撮像手段に入射する光路、または、前記被検眼からの戻り光が前記走査手段から前記広撮像範囲撮像手段に入射する光路、を切り替える切替手段と、
前記戻り光が前記広撮像範囲撮像手段に入射するように前記切替手段を光路上に配置した状態、または前記戻り光が前記狭撮像範囲撮像手段に入射するように前記切替手段を光路上から退避した状態に移動する配置変更手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記配置変更手段は、前記狭撮像範囲における高解像度の画像を取得する場合、前記被検眼からの戻り光が前記走査手段から前記狭撮像範囲撮像手段に入射するように前記切替手段を前記光路上から退避させることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記配置変更手段は、前記広撮像範囲における低解像度の画像を取得する場合、前記被検眼からの戻り光が前記走査手段から前記広撮像範囲撮像手段に入射するように前記切替手段を前記光路上に配置することを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記狭撮像範囲撮像手段および広撮像範囲撮像手段は、前記被検眼に対するフォーカスを調整するための光学素子を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
前記広撮像範囲撮像手段により取得された前記広撮像範囲における低解像度の画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記画像から前記被検眼の撮像範囲を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された前記撮像範囲に対するフォーカスを調整する調整手段と、を更に備え、
前記調整手段により前記撮像範囲に対するフォーカスが調整された後、前記狭撮像範囲撮像手段は前記波面収差補正手段により前記被検眼の波面収差の補正を行い、当該波面収差の補正後に、前記選択手段で選択された前記撮像範囲における前記狭撮像範囲における高解像度の画像を取得することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。特に被検査物の微小部位を高解像度で撮像する狭撮像範囲撮像と、狭撮像範囲撮像に比べて低解像度で撮像する広撮像範囲撮像が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物として、眼底に投影した光の反射光を被検眼瞳孔と共役位置に配置した波面センサーで検知し、検知した収差を補正するように収差補正デバイスを制御して被検眼の収差を補正する収差補正技術が知られている。この収差補正技術を利用して眼底の微小部位を高解像度に撮像し、視細胞の形状、密度や血球の流れ等の情報を診断に用いる研究も行われている。また、この撮像時には、広撮像範囲に撮像した眼底像を用いて高解像度で撮像する部位を選択するため、眼底の狭い部位を高解像度に撮像する眼底撮像部とは別に、眼底の広い部位を撮像する広撮像範囲の眼底撮像部を設ける構成が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５９５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、眼底の狭い部位を高解像度に撮像する撮像部（以下、狭撮像範囲撮像部）と、眼底の広い部位を低解像度に撮像する撮像部（以下、広撮像範囲撮像部）を独立に２つ搭載すると光学ユニットの部品点数が増え、装置が大型化、複雑化する。また、光学ユニットを構成する高速スキャナ等の高価な走査部を２セット用いる必要があるため装置が高価格化するという問題点がある。
【０００５】
ここで、光学ユニットを小型化するために、狭撮像範囲撮像部と広撮像範囲撮像部とを共通の走査部で構成する場合を考える。このとき、共通の走査角度の限界により、撮像範囲のダイナミックレンジは制限されてしまう。具体的には、共通の走査部の走査角度は、高速に走査できる共振型のスキャナ（レゾナントスキャナ）の場合、走査角度は最小の走査角度に対して１０倍程度の走査角度まで変更可能である。このため、撮像範囲のダイナミックレンジも、最小の撮像範囲に対して１０倍程度まで拡大できる。例えば、狭画角の撮像範囲を０．３ｍｍ×０．３ｍｍに設定すると、広画角の撮像範囲（広撮像範囲）は３ｍｍ×３ｍｍまで拡大できる。
【０００６】
ところで、例えば、被検眼の乳頭と黄斑との間隔は４〜５ｍｍ程度あるため、黄斑、乳頭、またはその周囲の大血管を頼りに撮像部位を探すためには、広画角の撮像範囲としては６ｍｍ以上あることが望ましい。
【０００７】
以上より、本発明の目的は、広撮像範囲撮像部と狭撮像範囲撮像部とを共通の走査手段で構成した場合でも、走査手段の走査角度に依存することなく、撮像範囲のダイナミックレンジを広げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明の一つの側面に係る撮像装置は、光源からの光を走査手段を介して照射した被検眼からの戻り光に基づいて、前記被検眼の眼底画像を取得する撮像装置であって、
前記被検眼の眼底の広撮像範囲における低解像度の眼底画像を取得する広撮像範囲撮像手段と、
波面収差を補正する波面収差補正手段を含み、前記被検眼の眼底の狭撮像範囲における高解像度の眼底画像を取得する狭撮像範囲撮像手段と、
前記走査手段により走査された光を前記被検眼の前眼部に照射する照射角度と前記走査手段の走査角度との比率に関して、前記広撮像範囲の比率よりも前記狭撮像範囲の比率が小さい状態で、前記走査手段により走査された光を前記被検眼に照射する光学手段と、を備えることを特徴とする。  
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、走査手段により走査された光を被検眼の前眼部に照射する照射角度と走査手段の走査角度との比率に関して、広撮像範囲の比率よりも狭撮像範囲の比率が小さい状態で、走査手段により走査された光を被検眼に照射する。これにより、広撮像範囲撮像部と狭撮像範囲撮像部とを共通の走査手段で構成した場合でも、走査手段の走査角度に依存することなく、撮像範囲のダイナミックレンジを広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態における撮像装置の構成を示す図。
【図２】第１の実施形態における光学系の配置を示す図。
【図３】第１の実施形態における光学系の配置を示す図。
【図４】第１の実施形態における光学系の配置を示す図。
【図５】第１の実施形態における操作のフローを示す図。
【図６】第２の実施形態における撮像装置の構成を示す図。
【図７】第２の実施形態における光学系の配置を示す図。
【図８】第１の実施形態における光学系の配置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態：異なる照射角度の複数の光学系に波長分離する構成］
本発明の実施形態について図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。本実施形態の撮像装置により撮像できるものは、例えば、被検査物として人間の眼底、前眼部等、人間の体内の画像である。
【００１２】
（撮像装置の構成）
本実施形態に係る撮像装置の構成について、図１を用いて説明する。収差測定用の光源１は、波面測定用のスポットを眼底に形成する。収差測定用の光源１は、ＬＤ（Laser Diode）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ランプ等であり、波長は近赤外域であればよい。本実施形態において収差測定用の光源１には、波長７６０ｎｍ  波長のバンド幅２０ｎｍ程度のＳＬＤ（Super Luminescent Diode）光源を用いる。コリメータレンズ２は収差測定用の光源１からの光をコリメートする。フォーカスレンズ３は、光軸上を移動することにより、被検査物の一例として被検眼の眼底に最適なスポット像を形成する。ダイクロイックミラー４は、収差測定用の光源１の発する波長７６０ｎｍの光は透過し広画角撮像用の光源３１の発する波長９２０ｎｍの光を反射する特性を有する。ダイクロハーフミラー６は、収差測定用の光源１からの光を５０％反射、５０％透過し、狭画角撮像用の光源２５の発する波長８４０ｎｍ近傍の光は透過し、広画角撮像用の光源３１の発する波長９２０ｎｍ近傍の光は反射する特性を有する。収差測定用の光源１からダイクロハーフミラー６までは、収差測定光投影ユニットを構成する。
【００１３】
結像光学部は、狭撮像範囲結像光学手段の一例である狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットと、広撮像範囲結像光学手段の一例である広画角撮像用の瞳結像光学ユニットとを有する。狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットは、後に説明する走査部で走査された光を、走査部の走査角度に対して第一の結像倍率で被検査物における狭撮像範囲に照射する。また、広画角撮像用の瞳結像光学ユニットは、走査部の走査角度に対して第一の結像倍率よりも小さい第二の結像倍率で被検査物における狭撮像範囲よりも広い広撮像範囲に照射する。結像光学部は、狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットと狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットとにより、狭撮像範囲と広撮像範囲とのうち少なくとも一方の撮像範囲に走査部で走査された光を照射する。
【００１４】
狭画角撮像用の光源２５および広画角撮像用の光源３１を点灯させた場合、結像光学部は、狭撮像範囲と広撮像範囲とに、走査部で走査された光を照射する。また、狭画角撮像用の光源２５を点灯させた場合、結像光学部は、狭撮像範囲に走査部で走査された光を照射する。また、広画角撮像用の光源３１を点灯させた場合、結像光学部は、広撮像範囲に走査部で走査された光を照射する。
【００１５】
レンズ７は前側の焦点位置が被検眼瞳Ｅｐと略一致するように配置される。レンズ８は、前側の焦点位置を、レンズ７の後ろ側焦点位置と共有し、後ろ側焦点位置が高速走査部１２の反射面と一致するように配置されている。レンズ７とレンズ８は、第一の結像倍率で結像する狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットを構成する。ダイクロイックミラー９は、収差測定用の光源１の波長の光（波長７６０ｎｍ  波長のバンド幅２０ｎｍ程度）及び狭画角撮像用の光源２５の波長の光（波長８４０ｎｍ近傍の光）は透過する特性を有する。また、ダイクロイックミラー９は、広画角撮像用の光源３１の波長の光（波長９２０ｎｍ近傍の光）は反射する特性を有する。固視灯光学系のフォーカスレンズ１０は光軸方向に移動してピント調整可能に配置されている。走査部１１は光軸方向に交差する副走査方向に光を走査する。走査部１１は、例えば、ガルバノスキャナ等により構成される。高速走査部１２は光軸方向および副走査方向に交差する主走査方向に光を走査する。高速走査部１２は、例えば、ガルバノスキャナ、共振スキャナ、ポリゴンミラー等により構成される。高速走査部１２は走査部１１に比べて高速に光の走査を行う。これら２つの走査部（走査部１１、高速走査部１２）による主走査、副走査を組み合わせて被検査物の一例として被検眼の眼底に対して光の二次元走査を行う。ダイクロイックミラー９（波長分離部の一例）は、２つの走査部（走査部１１、高速走査部１２）で走査された光の波長を分離する。尚、本発明の趣旨は、二次元走査を行う構成に限定されるものではない。例えば、被検査物に対して線状のレーザを照射し、線レーザを一つの方向に走査するＬＳＬＯ（Ｌｉｎｅ  Ｓｃａｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ、以下、ＬＳＬＯ）に適用することも可能である。
【００１６】
ダイクロイックミラー１３は、広画角撮像用の光源３１から発せられた９２０ｎｍの波長帯の光を反射し、狭画角撮像用の光源２５から発せられた８４０ｎｍの波長帯の光を透過する特性を有する。フォーカスレンズ１４は、光軸方向に移動しピント調整を行う。プリズムブロック１５は、自由曲面１５ａ,１５ｂ、１５ｄ、１５ｅ及び反射面１５ｃを有する。収差補正デバイス１６、１７は、波面収差を相殺するように反射面の形状を変える。収差補正デバイス１６、１７には、例えば、可変形状ミラー（ＤＭ：Defomable Mirror）や、液晶を用いた液晶空間光変調器（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal On Silicon）等を用いることが可能である。
【００１７】
収差補正デバイス１６、１７はプリズムブロック１５の側面に配置されている。収差補正デバイス１６の反射面は、プリズムブロック１５の自由曲面１５ａ,１５ｂに対向した位置に配置されている。また、収差補正デバイス１７の反射面は、プリズムブロック１５の自由曲面１５ｄ,１５ｅに対向した位置に配置されている。
【００１８】
液晶空間光変調器（ＬＣＯＳ）は、液晶分子の複屈折を利用して、光の位相を制御することにより波面を補正する。液晶分子に接する配向層の向きにより液晶の配向が決まり、その向きにより波面を制御できる偏光方向が決まる。すなわち、一枚のＬＣＯＳでは、Ｐ、Ｓ偏光成分の内、一偏光成分の波面が補正できるであり、すべての波面を補正するためには、配向層の向きが交差するように配置された２枚のＬＣＯＳを用いる必要がある。したがって、収差補正デバイス１６、１７にＬＣＯＳを用いる場合、その配向層の向きが交差するように収差補正デバイス１６、１７を配置することが必要である。
【００１９】
また、可変形状ミラー（ＤＭ）は偏光に依存することなく収差を補正可能であるため、２つの収差補正デバイスを使用せずに、一枚の可変形状ミラー（ＤＭ）で収差補正が可能であるというメリットがある。ただし、可変形状ミラー（ＤＭ）は高価であり、反射面の分割数も少ない。本実施形態では収差補正デバイスにＬＣＯＳを用いた例で説明するが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではなく、可変形状ミラー（ＤＭ）を用いることも可能である。
【００２０】
プリズムブロック１５の自由曲面１５ａは、フォーカスレンズ１４からの平行光を収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）上に結像する。自由曲面１５ｂは、収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）上に結像した瞳の像を無限遠に投影する。自由曲面１５ｅは、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）上に瞳像を結像する。そして、自由曲面１５ｄは、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）に結像した瞳の像を再び無限遠に投影する。
【００２１】
１８はミラー、１９はレンズである。ダイクロイックミラー２０は、収差測定用の光源１の波長の光（波長７６０ｎｍ  波長のバンド幅２０ｎｍ程度）は反射し、狭画角撮像用の光源２５の波長の光（波長８４０ｎｍ近傍の光）は透過する特性を有する。２１はレンズ、２２は眼底と略共役位置に配置された絞りであり被検眼の角膜等からの反射光を遮断している。２３はレンズであり、２４はハルトマンシャックセンサー等の波面収差検知デバイスである。レンズ７から、波面収差検知デバイス２４までは、収差測定光学ユニットを構成する。収差測定光学ユニットにおいて、収差補正デバイス１６、１７、及び高速走査部１２、波面収差検知デバイス２４は、被検眼瞳Ｅｐに対して共役に配置されている。
【００２２】
ダイクロイックミラー２０の透過光路には、１０％の光を透過し９０％の光を反射するハーフミラー２７が配置されている。その反射光路にはレンズ２８、共焦点絞り２９、フォトダイオード（ＰＤ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、光電子増倍管（ＰＭＴ）等の光電変換デバイス３０（第一の受光部）が配置されている。さらに、ハーフミラー２７の透過光路上には、レンズ２６、狭画角撮像用の光源２５が配置される。
【００２３】
狭画角撮像用の光源２５は、眼底を高解像度に撮像する高解像度撮像用の光源であり、波長は８４０ｎｍ波長の半値幅５０ｎｍ程度のスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）光源である。この光源は、通常のレーザーでもレーザーダイオード（ＬＤ）でも良いが、バンド幅の広いＳＬＤ光源を用いると画像上にノイズとして現れるスぺックルの影響を低減することができる。フォーカスレンズ１４から、光電変換デバイス３０まで及びフォーカスレンズ１４から狭画角撮像用の光源２５までは、被検査物の微小部位の画像を高解像度（第一の解像度）で取得する狭撮像範囲撮像部（ＡＯ−ＳＬＯ光学ユニットとも言う）を構成する。
【００２４】
広画角撮像用の光源３１は、波長９２０ｎｍのＳＬＤ光源であり、３２はコリメータレンズ、３３はミラーであり、３４は、中心部に開口を有する穴あきミラーである。広画角撮像用の光源３１からの光は穴あきミラー３４の穴の中を通過し、眼底からの戻り光は、穴周辺のミラー部により反射される。３５はレンズ、３６はフォーカスレンズであり光軸上を移動制御可能に配置されている。３７はミラー、３８はレンズであり、レンズ３８とレンズ５は、第二の結像倍率で結像する広画角撮像用の瞳結像光学ユニットを構成する。また、穴あきミラー３４の反射方向には、レンズ３９、共焦点絞り４０、ＰＤ、ＡＰＤ、ＰＭＴ等の受光素子４１（第二の受光部）が配置されている。フォーカスレンズ３６から広画角撮像用の光源３１まで及びフォーカスレンズ３６から受光素子４１までは、被検査物の部位の画像を第一の解像度よりも低い第二の解像度で取得する広撮像範囲撮像部（ＷＦ−ＳＬＯ光学ユニットとも言う）を構成する。高解像度（第一の解像度）に対応する第一の画角は、高解像度（第一の解像度）よりも低い低解像度（第二の解像度）に対応する第二の画角よりも狭い画角である。
【００２５】
また、５０は制御回路であり、５１は操作パネル（操作部）であり、５２は表示部である。これらの動作については、後述する。
【００２６】
図５は本実施形態にかかる撮像装置による撮像の流れを説明する図である。
【００２７】
（広画角撮像）
ステップＳ５０１で、広画角撮像ユニットにより被検査物の部位（第二の撮像範囲）を低解像度（第二の解像度）で撮像する低解像度撮像（広画角撮像）を行う。撮像者（操作者）は、最初に被検査物（被検眼の眼底）を広画角撮像した画像を観察しながら、ステップＳ５０２においてピントの粗調整を行い、ステップＳ５０３において固視灯の調整を行う。撮像者は、撮像装置の操作パネル５１（操作部）上のＷＦスイッチ５１ａを操作して広画角撮像を選択する。
【００２８】
ＷＦスイッチ５１ａへの操作入力は制御回路５０上のＣＰＵ５０ｂにより検知され、ＣＰＵ５０ｂの制御により広画角撮像用の光源３１は点灯し、走査部１１、高速走査部１２は広画角撮像用の走査角度で走査を開始する。さらに固視灯提示部４２は固視目標を提示する。広画角撮像用の光源３１から発せられた波長９２０ｎｍ近傍の光はレンズ３２によりコリメートされ、ミラー３３により上方に反射され、穴あきミラー３４の開口部を通過し、レンズ３５、フォーカスレンズ３６により略平行光になる。フォーカスレンズ３６は、ピント調整のため光軸方向に移動可能に構成されている。この光はダイクロイックミラー１３で反射され、高速走査部１２に入射する。入射した光は高速走査部１２で光の光軸方向に対して交差する主走査方向（第一の方向）に走査される。更に、高速走査部１２で走査された光は走査部１１により、主走査方向に対して交差する副走査方向（第二の方向）に走査される。走査部１１で走査された光は、ダイクロイックミラー９、ミラー３７により反射され、レンズ３８によりレンズ５の焦点位置近傍に結像される。そしてダイクロイックミラー４により反射され、レンズ５により平行光に変換され、ダイクロハーフミラー６で反射された光が被検査物の被検眼瞳Ｅｐに入り、被検眼瞳Ｅｐより眼底Ｅｒに結像する。被検査物からの反射光（戻り光を含む）は、再び入射時の光路を逆に戻り、穴あきミラー３４の周辺のミラー部により反射される。そして、被検査物からの反射光（戻り光を含む）は、レンズ３９により共焦点絞り４０に集光し、絞りを通過した光は受光素子４１（第二の受光部）に到達し電気信号に変換される。この電気信号は制御回路５０に入力され、制御回路５０のＡ／Ｄ変換部５０ａは電気信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部５０ａにより変換されたデジタルデータはメモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に格納される。このとき、ＣＰＵ５０ｂの制御により被検眼Ｅの眼底画像を示す画像データが生成され、生成された画像データは表示部５２に表示される。
【００２９】
（撮像部位選択）
ステップＳ５０４において、撮像部位の選択を行う。撮像者は表示部５２に表示された眼底像の画像データを見て、撮像部位の選択を行う。表示部５２の中央部には、高解像度撮像（狭画角撮像）を行う領域を示すキャラクター枠５２ａが表示されている。撮像者は、眼底上の関心部位が、このキャラクター枠５２ａ内に入るように  固視灯操作スイッチ５１ｆを操作する。固視灯操作スイッチ５１ｆの操作信号は制御回路５０に入力され、制御回路５０の制御によりＬＥＤアレイ、液晶ディスプレー、有機ＥＬディスプレー等の固視灯提示部４２上の指標提示位置が変更される。固視灯提示部４２を発した可視光である指標像はフォーカスレンズ１０を通り、ダイクロイックミラー９を透過し、ミラー３７で反射される。ミラー３７で反射された光はレンズ３８により、レンズ５の焦点位置近傍に結像され、レンズ５により略無限遠に投影され、ダイクロハーフミラー６で反射された光が被検眼の瞳Ｅｐに入り、被検眼瞳Ｅｐより眼底Ｅｒ近傍に結像する。被検者がこの指標像を固視することにより視線が誘導され、撮像される被検眼Ｅの眼底の部位が移動する。撮像者は、眼底上の所望の部位が、撮像領域を示すキャラクター枠５２ａに入るまで固視灯操作スイッチ５１ｆを操作する。
【００３０】
（視度調整）
ステップＳ５０５において、視度調整を行う。撮像者は、この表示部５２の眼底像の画像データを見ながら、フォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅを操作して、フォーカスレンズ３６の位置を調整し、ピント調整を行う。
【００３１】
フォーカスレンズ３６、フォーカスレンズ１４、フォーカスレンズ３、フォーカスレンズ１０は不図示のステッピングモータで位置制御可能な直動ステージにリンクされている。フォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅへの入力を検知したＣＰＵ５０ｂは、メモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に記憶された座標テーブルの座標データを読取り、直動ステージへ入力する。ＣＰＵ５０ｂはそれぞれの直動ステージへ座標データを入力することにより光軸方向の任意の位置に直動ステージを移動する。直動ステージの移動によりフォーカスレンズは光軸方向の任意の位置に位置決めされる。この座標データによる直動ステージの位置制御により、フォーカスレンズ３６、フォーカスレンズ３、フォーカスレンズ１０、フォーカスレンズ１４を同じ視度に対応する位置に位置決めすることができる。これにより、常に４つの光学ユニット（ＷＦ−ＳＬＯ光学ユニット、ＡＯ−ＳＬＯ光学ユニット、収差測定光投影光学ユニット、および固視灯投影光学ユニット）について、ほぼ同一の視度を保つことができる。
【００３２】
（波面収差補正）
被検眼に対する位置合わせ、及びフォーカスの調整等を終了したのち、ステップＳ５０６において、波面収差の補正を行う。撮像者は、収差補正スイッチ５１ｂ（Ｃｏｍｐ）を操作して被検査物である被検眼の波面収差補正を行う。収差補正スイッチ５１ｂ（Ｃｏｍｐ）への入力を検知したＣＰＵ５０ｂは、広画角撮像用の光源３１を消灯し、走査部１１、１２を停止させ、収差測定用の光源１を点灯する。収差測定用の光源１から発せられた波長７６０ｎｍの光はコリメータレンズ２によりコリメートされ、フォーカスレンズ３、ダイクロイックミラー４を透過する。ダイクロイックミラー４を透過した光はレンズ５の焦点位置近辺に結像され、レンズ５により平行光となりダイクロハーフミラー６で反射された略半分の光が被検眼の瞳Ｅｐに入り、眼底Ｅｒにスポット光を形成する。このスポット光は、眼底Ｅｒで反射され、被検眼瞳Ｅｐを再び通りダイクロハーフミラー６を透過した略半分の光は、レンズ７、レンズ８を通り、ダイクロイックミラー９を透過する。ダイクロイックミラー９を透過した光は走査部１１、１２により反射される。このとき走査部１１、１２は、原点位置に固定されている。
【００３３】
また、眼底上を２次元走査するためには高速走査部１２を反射した光は、紙面垂直方向に反射するように配置すべきだが図示しやすいように光軸を平面内に描く。走査部１１、１２で反射された光は、ダイクロイックミラー１３を透過し、フォーカスレンズ１４を通り、プリズムブロック１５に入射する。プリズムブロック１５に入射された光は、自由曲面１５ａにより反射され、自由曲面１５ａで反射された光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）に入射する。収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）に入射した光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）により反射され、自由曲面１５ｂに入射し、自由曲面１５ｂに入射した光は自由曲面１５ｂで反射され、反射面１５ｃに入射する。反射面１５ｃに入射した光は反射面１５ｃで反射され、自由曲面１５ｅに入射する。自由曲面１５ｅに入射された光は自由曲面１５ｅで反射され、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）に入射する。入射した光は収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）で反射され、自由曲面１５ｄに入射する。自由曲面１５ｄに入射した光は自由曲面１５ｄで反射され、プリズムブロック１５より射出する。
【００３４】
プリズムブロック１５の自由曲面１５ａ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｅには銀、金、アルミ等の金属膜が蒸着されており、入射した光を反射するように構成されている。プリズムブロック１５からの光は、ミラー１８により反射され、レンズ１９により平行光にされ、ダイクロイックミラー２０により反射される。ダイクロイックミラー２０により反射された光はレンズ２１により共焦点絞り２２の開口に集光され、レンズ２３により波面収差検知デバイス２４に結像する。
【００３５】
波面収差検知デバイス２４は、マイクロレンズアレイとその焦点面に置かれたＣＣＤ等の撮像素子より構成され、マイクロレンズアレイは被検眼瞳Ｅｐと略共役に配置されている。マイクロレンズアレイは被検眼瞳Ｅｐから射出された光が集光する。
【００３６】
波面収差検知デバイス２４のマイクロレンズアレイはこれらの光を分割し、受光素子上に複数のスポット像を形成する。そして波面収差検知デバイス２４はスポットの位置を画像情報として出力し、制御回路５０に入力する。ＣＰＵ５０ｂは画像情報より波面収差を演算し、波面収差を相殺するような収差補正デバイス１６、１７の波面形状を求め、収差補正デバイス１６、１７に反射面の形状変形を指示する。ＣＰＵ５０ｂは波面形状（補正情報）を収差補正デバイス１６、１７に出力する。この補正情報に従って収差補正デバイス１６、１７が駆動して反射面の形状を変える。収差補正デバイス１６、１７の反射面の形状変形により波面収差検知デバイス２４上のスポット位置が補正され、再び波面収差を演算する。このフィードバック制御は、波面収差のＲＭＳ（Root Mean Square）が０．０５λ以下に収束することにより終了する。波面収差のＲＭＳが  ０．０５λ程度以下になると、ＣＰＵ５０ｂはこのフィードバック制御を終了するとともに収差測定用の光源１を消灯し、撮像者に収差補正が完了したことを表示部５２上に表示する。
【００３７】
（狭画角撮像）
波面収差の補正後に、ステップＳ５０７で、狭画角撮像ユニットにより被検査物の微小領域（狭撮像範囲）を高解像度（第一の解像度）で撮像する狭画角撮像（高解像度撮像）を行う。撮像者がＡＯ撮像スイッチ５１ｃを操作すると、ＡＯ撮像スイッチ５１ｃへの操作入力を検知したＣＰＵ５０ｂは、収差測定用の光源１を消灯し、狭画角撮像用の光源２５を点灯する。そして、ＣＰＵ５０ｂは走査部１１、１２の走査角度をＡＯ−ＳＬＯの撮像画角に対応したスキャン角度に変更する。これにより、狭画角撮像用の光源２５から発せられた波長８４０ｎｍ近傍の光は、レンズ２６によりコリメートされ、ハーフミラー２７により１０％の光が透過する。ハーフミラー２７を透過した光は、ダイクロイックミラー２０、レンズ１９を通り、ミラー１８により反射され、プリズムブロック１５に入射する。プリズムブロック１５に入射した光は、自由曲面１５ｄ、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）、自由曲面１５ｅ、反射面１５ｃ、自由曲面１５ｂ、収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）、自由曲面１５ａにより反射され、プリズムブロック１５より射出する。収差補正デバイス１６、収差補正デバイス１７は、被検眼の波面収差を打ち消すように光の位相を変調するため、プリズムブロック１５からの光には、被検眼Ｅの波面収差を補正する波面収差（波面収差を相殺するための逆収差）が付加されている。プリズムブロック１５からの光は、フォーカスレンズ１４、ダイクロイックミラー１３を透過し、高速走査部１２、走査部１１により二次元走査される。高速走査部１２、走査部１１により二次元走査された光は、ダイクロイックミラー９を透過し、レンズ８、レンズ７を通り、ダイクロハーフミラー６を透過し、被検眼瞳Ｅｐより眼底Ｅｒに達する。走査部１１、１２により、例えば、眼底上の０．３ｍｍ×０．３ｍｍ程度の微小な領域が走査される。また、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）により被検眼の収差を補正する収差（逆収差）が付加されているため、被検眼Ｅの眼底Ｅｒには収差のない状態でスポットが形成される。例えば、被検眼瞳Ｅｐへ入射する光のビーム径を直径４ｍｍにした場合、眼底Ｅｒでのスポット径は５μｍ程度まで絞られる。
【００３８】
被検眼の眼底Ｅｒからの反射光（戻り光を含む）は、入射した光路を逆に辿る。反射光はダイクロハーフミラー６、レンズ７、レンズ８、ダイクロイックミラー９を通り、走査部１１、１２により逆スキャン（デスキャン）されて、スキャンが打ち消され、フォーカスレンズ１４を通りプリズムブロック１５に入射する。そして、プリズムブロック１５に入射された光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ），収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）により被検眼の波面収差が打ち消され、プリズムブロック１５から射出する。被検眼により発生した波面収差が補正されるため、プリズムブロック１５からの光は波面収差の補正された平行光となっている。プリズムブロック１５からの光は、ミラー１８で反射され、レンズ１９を通り、ダイクロイックミラー２０を通り、ハーフミラー２７により９０％の光が反射される。ハーフミラー２７で反射された光は、レンズ２８により共焦点絞り２９の開口部に集光され、絞り２９を透過した光はフォトダイオード等の光電変換デバイス３０（第一の受光部）で受光され、電気信号に変換される。光電変換デバイス３０（第一の受光部）により変換された電気信号は制御回路５０に入り、Ａ／Ｄ変換部５０ａによりデジタルデータに変換され、メモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に記憶される。このとき、ＣＰＵ５０ｂの制御により被検眼Ｅの眼底像を示す画像データが生成され、生成された画像データは表示部５２に表示される。
【００３９】
ステップＳ５０８において、ピントの微調整を行う。撮像者は、表示部５２に表示された高解像度画像を見て、撮像部位、画質を確認し、フォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅを操作してピントの微調整を行なう。フォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅの操作によりフォーカスレンズ１４が移動してピントの微調整が行われる。
【００４０】
ステップＳ５０９において画像記録を行う。ピントの微修正を行った後、表示部５２に映し出されている画像に問題がなければ、撮像者は記録スイッチ５１ｇを操作する。これにより短時間の撮像画像にファイル名をつけた画像データがメモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に記憶され、撮像を終了する。
【００４１】
（走査角度と撮像画角の関係）
次に、走査部１１、高速走査部１２におけるスキャンミラーの走査角度と撮像画角の関係を説明する。図２に示すように高速走査部１２で主走査方向に走査された光は、走査部１１で主走査方向に交差する副走査方向に走査される。ダイクロイックミラー９は、狭画角撮像用の光源２５の波長（第一の波長）の光（波長８４０ｎｍ近傍の光）は透過し、広画角撮像用の光源３１の波長（第二の波長）の光（波長９２０ｎｍ近傍の光）は反射する特性を有する。狭画角撮像用の光源２５の波長の光の場合、走査部１１で走査された光がダイクロイックミラー９を透過して、レンズ７、レンズ８により構成される狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットにより被検眼Ｅに導かれる。広画角撮像用の光源３１の波長の光の場合、走査部１１で走査された光がダイクロイックミラー９で反射され、レンズ５、レンズ３８により構成される広画角撮像用の瞳結像光学ユニットにより被検眼Ｅに導かれる。
【００４２】
図３は狭画角撮像用の瞳結像光学ユニットを構成する光学素子の配置を直線上に描いた状態を示す図である。走査部１１は光軸を折り曲げる反射ミラーだが、ここでは距離を分かりやすく表現するため反射光軸も直線上に描いている。レンズ７の焦点距離をｆ１、レンズ８の焦点距離をｆ２とすると、被検眼瞳Ｅｐからレンズ７の焦点距離はｆ１である。レンズ７とレンズ８の焦点距離はｆ１＋ｆ２であり、レンズ８から高速走査部１２までの距離はｆ２である。このように配置すると高速走査部１２は被検眼瞳孔Ｅｐに対して共役になる。このためレンズ７の焦点距離をｆ１＝１２０ｍｍ、レンズ８の焦点距離ｆ２＝６０ｍｍとすると高速走査部１２と被検眼瞳孔Ｅｐとの結像倍率（走査手段側のレンズの焦点距離に対する被検眼側のレンズの焦点距離の比率）はｆ１／ｆ２＝２倍になる。
【００４３】
すなわち、走査手段の走査角度に対する被検眼の前眼部への照射角度の比率は、上記焦点距離の比率とは反比例の関係なので０．５倍になる。これにより、走査手段の走査角度によらず、眼底の狭範囲をより狭く撮像することができる。
【００４４】
また、目の焦点距離をｆ＝１７ｍｍとすると、眼底の撮像領域：□０．３ｍｍ（＝０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）に対する画角は±０．５１°であり、高速走査部１２による光線の走査角は±１．０２°になる。実際のミラーの走査角はその１／２であり、±０．５１°になる。
【００４５】
また、レンズ７とレンズ８は、焦点を共有する配置であるため、被写体である正視眼底から発せられた光は、レンズ７により結像面Ｓ１に結像したのち、レンズ８により無限遠に投影される。高速走査部１２で反射された光は、共焦点絞り２９に導かれる。
【００４６】
図４は広画角撮像用の瞳結像光学ユニットを構成する光学素子の配置を直線上に描いた状態を示す図である。広画角撮像用の瞳結像光学ユニットを構成するレンズ５、レンズ３８は、図２に示すようにダイクロイックミラー９、ミラー３７、ダイクロイックミラー４、ダイクロハーフミラー６で反射され折れ曲がった光路上に配置されている。図４では距離の関係を分かりやすくするためにこれらの光学素子を一直線上に並べて描いている。レンズ５の焦点距離をｆ３、レンズ３８の焦点距離をｆ４とすると、被検眼瞳Ｅｐとレンズ５の距離をｆ３、レンズ５とレンズ３８の間隔をｆ３＋ｆ４、レンズ３８と高速走査部１２の間隔はｆ４である。
【００４７】
このように焦点位置を共有する配置（共焦点配置）にすると高速走査部１２と被検眼瞳Ｅｐは共役となり、さらに被写体である眼底を発した光の結像位置も変倍により変わることはない。すなわち被写体である正視眼底から発せられた光は、レンズ５により結像面Ｓ２に結像したのち、レンズ３８により無限遠に投影される。高速走査部１２から平行光となり反射される。高速走査部１２で反射された光はＷＦ−ＳＬＯ光学ユニットの共焦点絞り４０に導かれる。ただし、被検者の屈折異常に対する結像面の変化は異なるためフォーカスレンズ３６、１４の移動量は別のテーブルで管理する必要がある。
【００４８】
レンズ５の焦点距離ｆ３＝８０ｍｍ  レンズ３８の焦点距離ｆ４＝１６０ｍｍとすると、結像倍率（走査手段側のレンズの焦点距離に対する被検眼側のレンズの焦点距離の比率）はｆ３／ｆ４＝０．５倍になる。すなわち、走査手段の走査角度に対する被検眼の前眼部への照射角度の比率は、上記焦点距離の比率とは反比例の関係なので２倍になる。これにより、走査手段の走査角度によらず、眼底の広範囲をより広く撮像することができる。
【００４９】
また、広画角撮像時の撮像範囲である網膜上の８ｍｍ×８ｍｍに対応する画角は、±１３．２°であり高速走査部１２による光線の走査角は±６．６°になる。実際のミラーの走査角はその１／２であり、±３．３°となる。高速で走査可能な共振スキャナの走査角のダイナミックレンジは十倍程度であるため、狭画角撮像時の走査角±０.５１°と広画角撮像時の走査角３．３°とは共通の高速走査部１２を用い、高速走査部１２への入力電圧を調整することで賄うことができる。
【００５０】
本実施形態では、レンズ７，５、８、３８をそれぞれ一枚のレンズとしているが、レンズ７、５、８、３８のそれぞれのレンズを複数枚のレンズで構成したり、非球面レンズを用いて構成することにより光学ユニットの結像性能を向上させることも可能である。
【００５１】
以上により、走査手段により走査された光を被検眼の前眼部に照射する照射角度と走査手段の走査角度との比率に関して、広撮像範囲の比率よりも狭撮像範囲の比率が小さい状態で、走査手段により走査された光を被検眼に照射することができる。これにより、広撮像範囲撮像部と狭撮像範囲撮像部とを共通の走査手段で構成した場合でも、走査手段の走査角度に依存することなく、撮像範囲のダイナミックレンジを広げることができる。本実施形態では、狭撮像及び広撮像それぞれで異なる比率としているが、例えば、一方については走査手段の走査角度と被検眼の前眼部への照射角度とを等しくして、他方については異なる比率で構成すれば、撮像範囲のダイナミックレンジを広げることができる。
【００５２】
［第２の実施形態：複数レンズ位置を光軸に沿って相対的に変更する構成］
図６は本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成を示す図である。本実施形態は、光軸上に配置した複数のレンズの位置を光軸に沿って相対的に変更する構成である。これにより、走査手段により走査された光を被検眼の前眼部に照射する照射角度と走査手段の走査角度との比率（あるいは、走査手段側のレンズの焦点距離に対する被検眼側のレンズの焦点距離の比率である結像倍率）を選択的に変更することができる。
【００５３】
なお、図１と同様の構成に関しては同じ番号を付し、その説明は省略する。本実施形態では、ＡＯ−ＳＬＯ光学ユニットとＷＦ―ＳＬＯ光学ユニットに同一光源（狭画角撮像用の光源２５）を用いるが、第１の実施形態と同様に、波長の異なる光源（例えば、図１の広画角撮像用の光源３１）を用いても良い。この場合、本実施形態では、光路を切り替える切替手段の一例である跳ね上げミラー４７を用いているが、本実施形態でも、第１の実施形態と同様に、跳ね上げミラー４７の代わりに、ダイクロイックミラーを用いても良い。また、第１の実施形態でも、ダイクロハーフミラー６、ダイクロイックミラー９、１３等の代わりに、跳ね上げミラーを用いることができる。
【００５４】
まず、結像光学部を構成する変倍光学部４５は、レンズ４５ａ、４５ｂを有する。変倍光学部４５のレンズ４５ａ、４５ｂは、第１の実施形態で説明したフォーカスレンズと同様に、直動ステージ６００に連結され、光軸上を独立に移動することができるように構成されている。直動ステージ６００の移動は制御回路５０によって制御される。例えば、制御回路５０は直動ステージ６００を制御して、レンズ４５ａ、４５ｂのそれぞれを移動させて、結像光学部の結像倍率が、所定の倍率になるようにレンズ４５ａ、４５ｂの主点間距離を変更することができる。
【００５５】
空間フィルター４６は、中央部に金属膜がコートされており、９０％の光を反射し、１０％の光を透過し周辺部は光を透過する特性を有する。跳ね上げミラー４７は、光路内に挿脱可能に構成されている。
【００５６】
跳ね上げミラー４７は、被検眼で反射された光が、高速走査部１２から狭画角撮像用（高解像度撮像用）のＡＯ−ＳＬＯ光学ユニットに入射する光路、または、高速走査部１２からＷＦ−ＳＬＯ光学ユニットに入射する光路を切り替える。
【００５７】
配置変更部６１０は、跳ね上げミラー４７を光路上に配置した状態、または跳ね上げミラー４７を光路上から退避した状態（図６の破線で示す跳ね上げミラー４７）に移動する。
【００５８】
被検査物の部位を低解像度（第二の解像度）で撮像する場合、配置変更部６１０は、戻り光が広画角撮像ユニットに入射するように切替手段の一例である跳ね上げミラー４７を光路上に配置した状態に移動する。また、被検査物の微小領域を高解像度（第一の解像度）で撮像する場合、配置変更部６１０は、戻り光が狭画角撮像ユニットに入射するように跳ね上げミラー４７を光路上から退避した状態に移動する。高解像度（狭画角）の画像を取得する場合、制御回路５０のＣＰＵ５０ｂは、配置変更部６１０を制御して跳ね上げミラー４７を光路上から退避させる。また、低解像度（広画角）の画像を取得する場合、制御回路５０のＣＰＵ５０ｂは配置変更部６１０を制御して跳ね上げミラー４７を光路上に配置させる。
【００５９】
ダイクロイックミラー４８は、固視灯の波長帯である可視光を反射し、収差測定用の光源１の波長である７６０ｎｍ近傍の波長は透過する。ダイクロイックミラー４８と固視灯提示部４２との間にはレンズ４４が配置されている。
【００６０】
（広画角撮像）
広画角撮像は、第１の実施形態のステップＳ５０１に対応する。第１の実施形態と同様、撮像者は、被検眼の撮像部位確認、またピント調整のため広画角眼底撮像を行うため、ＷＦスイッチ５１ａを操作する。ＷＦスイッチ５１ａからの入力により、制御回路５０は狭画角撮像用の光源２５を点灯し、跳ね上げミラー４７を光路内に配置する。制御回路５０のＣＰＵ５０ｂは直動ステージ６００を制御して変倍光学部４５を構成するレンズ４５ａ、４５ｂを広画角撮像用の位置に位置決めする。更に、制御回路５０のＣＰＵ５０ｂの制御により、走査部１１、１２は、広画角撮像用の大きな走査角度で走査を開始する。これにより、狭画角撮像用の光源２５から発せられた光は、レンズ２６でコリメートされ、空間フィルター４６により９０％の光が反射され、レンズ３５、フォーカスレンズ３６を透過し、跳ね上げミラー４７により左方に反射される。
【００６１】
跳ね上げミラー４７により反射された光は、高速走査部１２により主走査方向に走査され、高速走査部１２で走査された光は、走査部１１で主走査方向に対して交差する副走査方向に走査される。走査部１１で走査された光は変倍光学部４５のレンズ４５ａ、４５ｂを透過して、レンズ７、ダイクロハーフミラー６を通り、被検眼瞳孔Ｅｐより被検眼眼底Ｅｒに達しスポット光を形成する。このスポット光は走査部１１、１２が結像する瞳位置をピボットポイントとして眼底上を二次元走査される。眼底からの反射光は、入射とは逆に戻り、空間フィルター４６の周辺の透過部を通りレンズ２８により絞り２９に集光される。絞り２９を透過した光は、光電変換デバイス３０（第一の受光部）に受光され、光電変換デバイス３０（第一の受光部）により電気信号に変換される。
【００６２】
この電気信号は、制御回路５０に入力され、制御回路５０のＡ／Ｄ変換部５０ａは電気信号をデジタルデータに変換する。Ａ／Ｄ変換部５０ａにより変換されたデジタルデータはメモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に格納される。このとき、ＣＰＵ５０ｂの制御により被検眼Ｅの眼底像を示す画像データが生成され、生成された画像データは表示部５２にリアルタイムに広画角眼底像が動画表示される。
【００６３】
撮像者は、表示部５２に表示された画像を観察し、第１の実施形態と同様にフォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅを操作して、フォーカスレンズ３６の位置を調整し、ピント調整を行う。また、狭画角撮像（高解像度撮像）する関心領域がモニター上のキャラクター枠５２ａの中に表示されるように固視灯操作スイッチ５１ｆを操作して、被検眼の視線を誘導する。
【００６４】
（波面収差の補正）
次に、撮像者は収差補正スイッチ５１ｂ（Ｃｏｍｐ）を操作して被検眼の波面収差補正を行う。収差補正スイッチ５１ｂ（Ｃｏｍｐ）への入力をＣＰＵ５０ｂが検知すると、ＣＰＵ５０ｂは、狭画角撮像用の光源２５を消灯し、走査部１１、１２の走査を停止し、角度４５°の位置に固定する。ＣＰＵ５０ｂは、直動ステージ６００を制御して変倍光学部４５のレンズ４５ａ、４５ｂをＡＯ-ＳＬＯ撮像用（狭画角撮像用）の位置に位置決めし、跳ね上げミラー４７を光路外に退避させ、収差測定用の光源１を点灯する。収差測定用の光源１から発せられた光は、コリメータレンズ２、ダイクロイックミラー４８、フォーカスレンズ３、レンズ５を通りダイクロハーフミラー６により５０％の光は反射され、被検眼瞳Ｅｐより眼底Ｅｒ上に光スポットを形成する。
【００６５】
眼底Ｅｒからの反射光は、瞳孔Ｅｐより射出し、ダイクロハーフミラー６を５０％の光が透過する。ダイクロハーフミラー６を透過した光は、レンズ７、変倍光学部４５のレンズ４５ａ、４５ｂを通り、走査部１１、１２で走査され、フォーカスレンズ１４を通り、プリズムブロック１５に入射する。プリズムブロック１５に入射された光は、自由曲面１５ａにより反射され、自由曲面１５ａで反射された光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）に入射する。入射した光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）により反射され、自由曲面１５ｂに入射し、自由曲面１５ｂに入射した光は自由曲面１５ｂで反射され、反射面１５ｃに入射する。反射面１５ｃに入射した光は反射面１５ｃで反射され、自由曲面１５ｅに入射する。自由曲面１５ｅに入射された光は自由曲面１５ｅで反射され、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）に入射する。入射した光は収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）で反射され、自由曲面１５ｄに入射する。自由曲面１５ｄに入射した光は自由曲面１５ｄで反射され、プリズムブロック１５より射出する。
【００６６】
プリズムブロック１５より射出した光は、ミラー１８で反射され、レンズ１９により平行光にされ、ダイクロイックミラー２０により反射される。ダイクロイックミラー２０により反射された光はレンズ２１により共焦点絞り２２の開口に集光される。この光はレンズ２３により波面収差検知デバイス２４に結像する。
【００６７】
波面収差検知デバイス２４のマイクロレンズアレイはこれらの光を分割し、受光素子上に複数のスポット像を形成する。そして波面収差検知デバイス２４はスポットの位置を画像情報として出力し、制御回路５０に入力する。制御回路５０のＣＰＵ５０ｂは画像情報より波面収差を演算する。さらに、ＣＰＵ５０ｂはこの波面収差を補正するための補正情報を演算し、波面収差を相殺するような収差補正デバイス１６、１７（ＬＣＯＳ）の波面形状（補正情報）を求め、収差補正デバイス１６、１７に反射面の形状変形を指示する。ＣＰＵ５０ｂは制御情報を収差補正デバイス１６、１７（ＬＣＯＳ）に出力する。この補正情報に従って収差補正デバイス１６、１７（ＬＣＯＳ）が駆動して反射面の形状を変える。収差補正デバイス１６、１７の反射面の形状変形により波面収差検知デバイス２４上のスポット位置が補正され、再び波面収差を演算する。このフィードバック制御は、波面収差のＲＭＳ（Root Mean Square）が０．０５λ以下に収束することにより終了する。
【００６８】
波面収差のＲＭＳが  ０．０５λ程度以下になると、ＣＰＵ５０ｂはこのフィードバック制御を終了するとともに収差測定用の光源１を消灯し、撮像者に収差補正が完了したことを表示部５２上に表示する。
【００６９】
（狭画角撮像）
このように収差補正が完了すると撮像者はＡＯ撮像スイッチ５１ｃを操作して微小領域を高解像度で撮像するＡＯ−ＳＬＯ撮像（狭画角撮像）を行う。撮像者がＡＯ撮像スイッチ５１ｃを操作すると、この操作入力は制御回路５０のＣＰＵ５０ｂに入力される。ＣＰＵ５０ｂは、直動ステージ６００を制御して変倍光学部４５のレンズ４５ａ、４５ｂをＡＯ-ＳＬＯ撮像用（狭画角撮像用）の位置に位置決めし、走査部１１、１２の走査角を、狭画角撮像用（高解像撮像用）の小さい角度で走査するように制御する。そして、ＣＰＵ５０ｂは狭画角撮像用の光源２５を点灯する。狭画角撮像用の光源２５から発せられた光はレンズ２６でコリメートされ、空間フィルター４６の中央部を１０％の光が透過し、ダイクロイックミラー２０、レンズ１９を通り、ミラー１８により反射され、プリズムブロック１５に入射する。プリズムブロック１５に入射した光は、自由曲面１５ｄ、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）、自由曲面１５ｅ、反射面１５ｃ、自由曲面１５ｂ、収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）、自由曲面１５ａにより反射され、プリズムブロック１５より射出する。
【００７０】
プリズムブロック１５内で、収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ），収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）は、被検眼の波面収差を打ち消すように光の位相を変調する。このため、プリズムブロック１５から射出する光には、被検眼Ｅの波面収差を補正する波面収差がＰ波（入射面と光の振動方向が平行な光）、およびＳ波（入射面と光の振動方向が垂直な光）の双方に加えられている。
【００７１】
プリズムブロック１５からの光は、フォーカスレンズ１４を通り、高速走査部１２、１１により二次元走査される。高速走査部１２、走査部１１により二次元走査された光は、変倍光学部４５、レンズ７、ダイクロハーフミラー６を通り被検眼瞳Ｅｐより被検眼の眼底Ｅｒを二次元走査する。このスポット光は、被検眼の持つ波面収差が補正されているため、スポット光の直径は５μｍ程度で被検眼の眼底Ｅｒに集光している。
【００７２】
被検眼の眼底Ｅｒからの反射光は、入射した光路を逆に辿り、ダイクロハーフミラー６、レンズ７、変倍光学部４５を通り、走査部１１、１２により逆スキャン（デスキャン）されて、フォーカスレンズ１４を通りプリズムブロック１５に入射する。プリズムブロック１５に入射された光は収差補正デバイス１６（ＬＣＯＳ）、収差補正デバイス１７（ＬＣＯＳ）により被検眼の波面収差が打ち消され、プリズムブロック１５から射出する。被検眼により発生した波面収差が補正されるため、プリズムブロック１５から射出された光は波面収差の補正された平行光となっている。プリズムブロック１５から射出された光は、ミラー１８で反射され、空間フィルター４６の中央部ハーフミラー部分に達する。このハーフミラーにより９０％の光が反射され、レンズ２８により共焦点絞り２９に集光し、絞りを通過した光は光電変換デバイス３０（第一の受光部）で受光され、電気信号に変換される。光電変換デバイス３０（第一の受光部）により変換された電気信号は制御回路５０のＡ／Ｄ変換部５０ａによりデジタルデータに変換され、メモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に格納される。このとき、ＣＰＵ５０ｂの制御により被検眼Ｅの眼底像を示す画像データが生成され、生成された画像データは表示部５２に表示される。
【００７３】
撮像者はこの表示部５２に表示された高解像度な眼底画像（視細胞像）を見て、撮像部位、ピント等を確認する。ピントの微調整を行う場合、撮像者は、フォーカス調整スイッチ５１ｄ、５１ｅを操作してピントの微修正等を行なう。ＡＯ撮像モードのときは、フォーカスレンズ１４が移動する。これにより被検眼に提示している固視灯のピント位置を変えることなく画像のピントを変更することができる。以上のようにして、表示部５２に映し出されている画像に問題がなければ、撮像者は記録スイッチ５１ｇを操作する。これにより１秒程度の動画像にファイル名を付けた画像ファイルがメモリー５０ｃ（ＭＥＭ）に格納され、撮像を終了する。
【００７４】
（変倍光学部４５の構成）
図７は、狭画角撮像時（高解像撮像時）の変倍光学部４５の構成を示す図である。レンズ７は焦点距離８０ｍｍの凸レンズ、変倍光学部４５を構成するレンズ４５ａは焦点距離-８０ｍｍの凹レンズであり、レンズ４５ｂは焦点距離６４ｍｍの凸レンズとする。変倍光学部４５としてレンズ４５ａ、レンズ４５ｂを合成した焦点距離は８０ｍｍである。図８は、変倍光学部４５の焦点距離が１６０ｍｍの場合の配置を示す。図７に示すようにレンズ４５ａとレンズ４５ｂの間隔（主点間距離）を４８ｍｍに設定すると、レンズ４５ａ、レンズ４５ｂを合成した焦点距離は８０ｍｍとなる。レンズ４５ａ側の焦点位置Ｐ１は、レンズ４５ａから２０ｍｍ、レンズ４５ｂ側の焦点位置Ｐ２はレンズ４５ｂから１２８ｍｍの位置になる。
【００７５】
したがって、高速走査部１２を焦点位置Ｐ２に、レンズ７の焦点位置をＰ１に一致させ、また被検眼瞳Ｅｐをレンズ７の焦点位置に配置すれば、高速走査部１２と被検眼瞳Ｅｐは一倍（等倍）で結像される。
【００７６】
また、正視眼底からの反射光は、被検眼瞳Ｅｐより平行光として射出されるため、レンズ７により結像面であるＰ１に集光される。この結像面は変倍光学部４５の焦点面でもあるため、変倍光学部４５を通過した眼底からの光は平行光となり高速走査部１２に達する。高速走査部１２で反射された光は共焦点絞り２９に至る光路上（第三の光学ユニット）に配置された光学素子により、共焦点絞り２９に導かれる。被検眼が正視ではない場合には、眼底共役位置が前後に移動するためフォーカスレンズ１４を移動してフォーカス調整を行う。被検眼の焦点距離を１７ｍｍとすると、眼底の撮像領域：□０．３ｍｍ（＝０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）を撮像するためのミラーの走査角は第１の実施形態と同様に±０．５１°である。
【００７７】
図８は、広画角撮像時の変倍光学部４５の構成を示す図である。個々のレンズの焦点距離は図７と同一である。そしてレンズ４５ａと４５ｂの間隔（主点間距離）を１６ｍｍとすると、変倍光学部４５の焦点距離は１６０ｍｍになる。レンズ４５ｂ側の焦点位置はレンズ４５ｂから１９２ｍｍの位置であり、レンズ４５ａ側の焦点位置は、レンズ４５ａから１２０ｍｍの位置である。高速走査部１２は、変倍光学部４５の焦点位置Ｐ３に配置されている。これにより、高速走査部１２で走査された光は被検眼瞳孔Ｅｐに結像する。この場合の結像倍率は、１／２倍である。すなわち、走査手段の走査角度に対する被検眼の前眼部への照射角度の比率は、上記焦点距離の比率とは反比例の関係なので２倍になる。これにより、眼底を狭撮像範囲よりも広く撮像することができる。
【００７８】
ここで、正視眼底から発せられた光は被検眼瞳孔Ｅｐを平行光として出射し、レンズ７の焦点位置Ｐ１に集光する。しかしこの面は変倍光学部４５の焦点面ではないため有限距離から発した光として高速走査部１２に達する。跳ね上げミラー４７の反射光路に配置されたフォーカスレンズ３６から共焦点絞り２９に至る光路上（第４の光学ユニット）に配置された光学素子はこの有限距離からの光を共焦点絞り２９に集光するように設計されている。
【００７９】
被検眼に屈折異常がある場合には、フォーカスレンズ３６を移動してピント調整を行うが、屈折異常による眼底光のピント面の移動量が結像光学部の倍率変化により異なるためフォーカスレンズの移動量も異なる。
【００８０】
高速走査部１２と被検眼瞳Ｅｐと間の結像倍率は、図７の場合に比べて１／２倍であるから高速走査部１２による走査角Ａに対し被検眼瞳Ｅｐに入射する光線の角度は２×Ａになる。すなわち被検眼の焦点距離を１７ｍｍとし、眼底上での撮像範囲を８ｍｍ×８ｍｍとすると、瞳における入射光線の最大入射角度は±１３．２°になる。走査部による光線の走査角は±６．６°であり、実際のミラーの走査角は±３．３°になる。変倍光学部の倍率変更に伴い、高速走査部１２を駆動する電圧を調整することにより大きなレンジで撮像範囲を変更することができる。即ち、高速で走査可能な共振スキャナの走査角のダイナミックレンジは十倍程度であるため、狭画角撮像時の走査角±０.５１°と広画角撮像時の走査角３．３°とは共通の高速走査部１２を用い、高速走査部１２への入力電圧を調整することで賄うことができる。
【００８１】
走査部で走査された光を被検眼瞳Ｅｐに結像する変倍光学部４５を構成する光学素子の配置を変更し、走査部から受光素子に至る光路もこれに合わせて変更することにより眼底上での撮像範囲を大きく変更することができる。
【００８２】
第２の実施形態においては、変倍光学部４５を２つの焦点距離に設定した場合を示したがレンズの焦点距離は連続可変であり任意の倍率に設定することが可能である。ただし、この場合、フォーカスレンズの正視眼に対する位置及び被検眼の視度に対する移動量が変わる。そのため変倍光学部４５の焦点距離に応じて異なるテーブルを用いてフォーカスレンズの位置を変更すると良い。
【００８３】
上記の各実施形態において、撮像装置が撮像する被検査物は眼の場合を例として説明したが、本発明の趣旨は、この例に限定されるものではなく、人体の内部を撮像する内視鏡装置に適用することが可能である。この場合、内視鏡装置は、光源と、撮像装置と、撮像装置を、体内（体腔内）に挿入する挿入部を有すればよい。
【００８４】
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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