(57)【要約】【課題】高精度な収差補正が可能となる。【解決手段】収差を複数の収差測定点のそれぞれにおける位相情報として測定し、複数の収差測定点よりも数が多い収差補正手段の補正画素で収差を補正する際に、各収差測定点に対応する補正画素は位相情報を基に駆動し、収差測定点と位置的に対応しない補正画素は当該補正画素の近傍の位相情報を基に収差補正手段を駆動する。【選択図】  図６
2014121452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の収差を測定する収差測定手段と、
前記収差測定手段により測定した収差を補正する収差補正手段を駆動する駆動制御手段と、
を有する眼底撮像装置の眼底撮像方法であって、
前記収差を複数の収差測定点のそれぞれにおける位相情報として測定し、
前記複数の収差測定点よりも数が多い前記収差補正手段の補正画素で前記収差を補正する際に、
各収差測定点に対応する前記補正画素は前記位相情報を基に駆動し、
前記収差測定点と位置的に対応しない前記補正画素は当該補正画素の近傍の前記位相情報を基に前記収差補正手段を駆動することを特徴とする眼底撮像方法。
【請求項２】
前記複数の収差測定点における波面傾き情報をさらに測定し、
各収差測定点と位置的に対応しない前記補正画素は近傍の前記位相情報と近傍の前記傾き情報を基に前記収差補正手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載の眼底撮像方法。
【請求項３】
前記収差をＺｅｒｎｉｋｅ係数として算出するＺｅｒｎｉｋｅ係数算出工程をさらに有し、
前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数を基に前記収差補正手段を駆動することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の眼底撮像方法。
【請求項４】
前記位相情報に基づいて補正画素を駆動するか、前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数に基づいて補正画素を駆動するかを選択可能なことを特徴とする請求項３に記載の眼底撮像方法。
【請求項５】
前記収差測定点の信号強度を測定し、前記信号強度の分布に基づいて、前記位相情報に基づく駆動か、前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数に基づく駆動かを選択することを特徴とする請求項４に記載の眼底撮像方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼底撮像方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項７】
請求項６に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項８】
被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光により該被検査物を撮像する眼底撮像装置であって、
前記反射光の収差を、複数の収差測定点に基づき測定する収差測定手段と、
前記測定した収差を、前記複数の収差測定点よりも数が多い補正画素により補正する収差補正手段と、
前記収差測定点と対応しない位置の前記補正画素の駆動量を算出する駆動量補完手段と、を有することを特徴とする眼底撮像装置。
【請求項９】
収差測定手段は、各収差測定点における位相情報を取得する位相情報取得手段と、各収差測定点における傾き情報を取得する傾き情報取得手段を有し、
前記駆動量補完手段は、前記傾き情報に基づいて駆動量を算出し、
前記収差補正手段は、前記位相情報と前記算出された駆動量を基に前記補正画素を駆動することを特徴とする請求項８に記載の眼底撮像装置。
【請求項１０】
収差測定手段において前記収差をＺｅｒｎｉｋｅ係数として測定するＺｅｒｎｉｋｅ係数算出手段をさらに有し、
前記収差補正手段は前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数を基に前記補正画素を駆動することを特徴とする請求項９に記載の眼底撮像装置。
【請求項１１】
前記収差補正手段は、前記位相情報と前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数とを選択的に用いて収差の補正を行うことを特徴とする請求項８乃至１０いずれか１項に記載の眼底撮像装置。
【請求項１２】
前記収差測定手段が、前記測定点の信号強度が任意の閾値と比較する信号強度判別手段をさらに有し、
前記信号強度に応じて前記位相情報と前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数とを選択的に用いて収差の補正を行うことを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の眼底撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、眼底撮像方法、および眼底撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼の収差を測定し、その収差を補正する補償光学（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ：ＡＯ）機能を光学系に組み込んだ、ＡＯ−ＳＬＯＳｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）やＡＯ−ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）の研究が進められている。例えば、非特許文献１に、ＡＯ−ＯＣＴの例が示されている。これらＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴは、一般的にはシャックハルトマン波面センサー方式によって眼の波面を測定する。シャックハルトマン波面センサー方式とは、眼に測定光を入射し、その反射光をマイクロレンズアレイを通してＣＣＤカメラに受光することによって波面を測定するものである。測定した波面を補正するように可変形状ミラーや、空間位相変調器を駆動し、それらを通して眼底の撮像を行うことにより、ＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴは高分解能な撮像が可能となる。
【０００３】
一般的に、高分解能化のために照射レーザを高ＮＡ化すると、角膜や水晶体等の眼の光学組織による収差量が増大すると共に、収差形状も複雑な形状となる。ＡＯによってこの収差を補正するのであるが、大きい収差量や複雑な形状の収差を補正するためには、高い分解能で収差測定を行い、高い分解能で波面補正デバイスを駆動することが必要であるが、液晶を用いた空間位相変調器は高い分解能で波面を補正する事が可能である。ＡＯに用いられる一般的な空間位相変調器は６００×８００程度の解像度で補正する事が可能である。
【０００４】
一方で、ＡＯに一般的に用いられるシャックハルトマンセンサーのレンズアレイの個数は３０×４０個程度である。収差測定の解像度はこのレンズアレイの個数で決まるので、３０×４０か所の測定点しかない。
【０００５】
また、シャックハルトマンセンサーから収差情報を取得して収差補正器を制御する場合には、大きく二つの方法がある。一つは収差をＺｅｒｎｉｋｅ関数にフィッティングしてその係数に応じて制御する方法であり、他方は収差測定点における波面の位相を基に制御する方法である。
【０００６】
Ｚｅｒｎｉｋｅ係数で制御する方法では波面が関数で表現されるために、解像度が異なる補正器を制御する場合にも補正器の解像度に応じた制御値の算出が可能である。  Ｚｅｒｎｉｋｅ係数で制御する方法では波面が関数で表現されるため、収差測定の際にまつ毛や瞼等の外乱があった場合に、フィッティングが正常に出来ずに波面を正しく補正出来ない。
【０００７】
一方で位相情報を取得する方法では、シャックハルトマンセンサーのスポットが測定出来ている点においては正しいデータが取得できるため、外乱に強い制御が行うことが可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｙ．Ｚｈａｎｇ  ｅｔ  ａｌ，Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．１０，１５Ｍａｙ２００６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、位相情報は前記の収差測定点の位置での情報しか取得出来ないので測定点と補正点とを対応させて制御する必要があり、補正点が測定点よりも多い場合には波面補正デバイスを有効に活用できていなかった。
【００１０】
本件の目的の一つは、上記課題に鑑み、波面センサーの解像度より高い解像度の波面補正デバイスを有効に活用することによって高精度な収差補正を行うことを目的とする。
【００１１】
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本眼底撮像装置の制御方法は、
被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の収差を測定する収差測定手段と、
測定した収差を補正する収差補正手段を駆動する駆動制御手段と、
を有する眼底撮像装置の眼底撮像方法であって、
前記収差を複数の収差測定点のそれぞれにおける位相情報として測定し、
前記複数の収差測定点よりも数が多い前記収差補正手段の補正画素で前記収差を補正する際に、
各収差測定点と位置的に対応する前記補正画素は前記位相情報を基に駆動し、
前記収差測定点と位置的に対応しない前記補正画素は当該補正画素の近傍の前記位相情報を基に前記収差補正手段を駆動する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本件によれば、高精度な収差補正が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１における補償光学系を備えたＳＬＯによる眼底撮像装置の構成例の模式図。
【図２】実施例１における波面補正デバイスの一例を示す模式図。
【図３】シャックハルトマンセンサーの構成の一例を示す模式図。
【図４】波面を測定する光線がＣＣＤセンサー上に集光された状態の一例を示す模式図。
【図５】球面収差を持つ波面を測定した際の一例を示す模式図。
【図６】眼底撮像装置の実施例１における制御ステップの一例を示すフローチャート。
【図７】眼底撮像装置の実施例２における制御ステップの一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態を、以下の実施例により説明する。但し、本発明は以下の実施例の構成によって何ら限定されるものではない。
【００１６】
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した眼底撮像装置の構成について図１を用いて説明する。
なお、本実施例においては、測定対象である被検査物を眼とし、眼で発生する収差を補償光学系で補正し、眼底を撮像するようにした一例について説明する。なお、被検査物は眼に限定されるものではなく、皮膚等の他の組織であってもよい。
【００１７】
図１において、１０１は光源であり、例えば波長８４０ｎｍのＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）を用いた。光源１０１の波長は特に制限されるものではないが、眼底撮像用としては被検者の眩しさの軽減と分解能維持のために、例えば８００〜１５００ｎｍ程度が好適に用いられる。本実施例においてはＳＬＤ光源を用いたが、その他にレーザ等も用いても良い。本実施例では眼底撮像と波面測定のための光源を共用しているが、それぞれを別光源とし、光路の途中で合波する構成としても良い。
【００１８】
光源１０１から照射された光は、単一モード光ファイバー１０２を通って、コリメータ１０３により、平行光線（測定光１０５）として照射される。照射される光の偏光は、単一モード光ファイバー１０２の経路に具備された偏光調整器１１９により調整される。別の構成としては、コリメータ１０３から出射された後の光路に偏光を調整する光学部品を配置する構成がある。本例においては、コリメータから出射される光の偏光が図の紙面に水平な偏光成分となるように偏光調整器１１９を調整した。本偏光を第一の偏光とする。
【００１９】
照射された測定光１０５はビームスプリッターからなる光分割部１０４を透過し、補償光学の光学系に導光される。
【００２０】
補償光学系は、光分割部１０６、波面センサー１１５、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２および、それらに導光するための反射ミラー１０７−１〜６から構成される。
【００２１】
ここで、反射ミラー１０７−１〜６は、少なくとも眼１１１の瞳と波面センサー１１５、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２とが光学的に共役関係になるように設置されている。また、光分割部１０６として、本実施例ではビームスプリッターを用いた。
【００２２】
光分割部１０６を透過した測定光１０５は、反射ミラー１０７−１と１０７−２で反射されて波面補正デバイス１０８−１に入射する。波面補正デバイス１０８−１で反射された測定光１０５は、さらに反射ミラー１０７−３と１０７−４で反射されて波面補正デバイス１０８−２に入射し、反射ミラー１０７−５に出射される。
【００２３】
本実施例では、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２として液晶素子を用いた空間位相変調器を用いた。なお、可変形状ミラーのように空間位相変調器より補正点が少ないデバイスを用いることとしても良い。液晶素子を用いた空間位相変調器の一例として図２に反射型液晶光変調器の模式図を示す。本変調器はベース部１２２とカバー１２３に挟まれた空間に液晶分子１２５が封入されている構造となっている。ベース部１２２には複数の画素電極１２４を有し、カバー１２３には不図示の透明な対向電極を有している。電極間に電圧を印加していない場合には、液晶分子は１２５−１のような配向をしており、電圧を印加すると１２５−２のような配向状態に遷移し、入射光に対する屈折率が変化する。各画素電極の電圧を制御して各画素の屈折率を変化させることにより、空間的な位相変調が可能となる。例えば入射光１２６が本変調器に入射した場合、液晶分子１２５−２を通過する光は液晶分子１２５−１を通過する光よりも位相が遅れ、結果として図中１２７で示すような波面を形成する。本実施例の反射型液晶光変調器は、８００×６００の画素から構成されている。
【００２４】
上記のような液晶光変調器はある偏光成分の光を主に変調する。
【００２５】
ゆえに、本実施例においては、両方の偏光成分を変調するために波面補正デバイス１０８−１および１０８−２と変調する偏光成分が該直行している波面補正デバイスを２つ使用した。１０８−１が第一の偏光成分を変調し、１０８−２が第一の偏光成分と直行する第二の偏光成分を変調する。
【００２６】
図１において、反射ミラー１０７−５、６で反射された光は、走査光学系１０９によって、１次元もしくは２次元に走査される。本実施例では走査光学系１０９に主走査用（眼底水平方向）と副走査用（眼底垂直方向）として２つのガルバノスキャナーを用いた。より高速な撮像のために、走査光学系１０９の主走査用に共振スキャナーを用いることもある。走査光学系１０９内の各スキャナーを光学的な共役状態にするために、各スキャナーの間にミラーやレンズといった光学素子を用いる装置構成の場合もある。
【００２７】
走査光学系１０９で走査された測定光１０５は、接眼レンズ１１０−１および１１０−２を通して眼１１１に照射される。眼１１１に照射された測定光は眼底で反射もしくは散乱される。接眼レンズ１１０−１および１１０−２の位置を調整することによって、眼１１１の視度にあわせて最適な照射を行うことが可能となる。ここでは、接眼部にレンズを用いたが、球面ミラー等で構成しても良い。
【００２８】
眼１１１の網膜から反射もしくは散乱された反射光は、入射した時の経路を逆向きに進行し、光分割部１０６によって一部は波面センサー１１５に反射され、光線の波面を測定するために用いられる。すなわち、波面センサー１１５は被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の収差を測定する収差測定手段の一例に相当する。
【００２９】
本実施例では、波面センサー１１５としてシャックハルトマンセンサーを用いた。図３にシャックハルトマンセンサーの模式図を示す。１３１が波面を測定する光線であり、マイクロレンズアレイ１３２を通して、ＣＣＤセンサー１３３上の焦点面１３４に集光される。図３のａ）のＡ−Ａ‘で示す位置から見た様子を示す図が図３のｂ）であり、マイクロレンズアレイ１３２が、複数のマイクロレンズ１３５から構成されている様子を示したものである。光線１３１は各マイクロレンズ１３５を通してＣＣＤセンサー１３３上に集光されるため、光線１３１はマイクロレンズ１３５の個数分のスポットに分割されて集光される。図４にＣＣＤセンサー１３３上に集光された状態を示す。各マイクロレンズを通過した光線はスポット１３６に集光される。そして、この各スポット１３６の位置から、入射した光線の波面を計算する。各スポットの元の位置と測定された位置の差から各収差測定点における波面の傾きが算出される。この傾きを積分することによって、各収差測定点における位相情報が得られる。また、各スポット位置と測定された位置の差からＺｅｒｎｉｋｅ係数を算出することも可能である。
【００３０】
例えば、図５に球面収差を持つ波面を測定した場合の模式図を示す。光線１３１は１３７で示すような波面で形成されている。光線１３１はマイクロレンズアレイ１３２によって、波面の局所的な垂線方向の位置に集光される。この場合のＣＣＤセンサー１３３の集光状態を図５のｂ）に示す。光線１３１が球面収差を持つため、スポット１３６は中央部に偏った状態で集光される。この位置を計算することによって、光線１３１の波面が分かる。
【００３１】
本実施例においては、例えば３０×４０個のマイクロレンズアレイを有するシャックハルトマンセンサーを用いた。なおシャックハルトマンセンサーのマイクロレンズの数は上記の値に限定されるものではない。
【００３２】
図１において、光分割部１０６を透過した反射光は光分割部１０４によって一部が反射され、コリメータ１１２、光ファイバー１１３を通して光強度センサー１１４に導光される。光強度センサー１１４で光は電気信号に変換され、制御部１１７によって眼底画像として画像に構成されて、ディスプレイ１１８に表示される。
【００３３】
波面センサー１１５は補償光学制御部１１６に接続され、受光した波面を補償光学制御部１１６に伝える。波面補正デバイス１０８−１および１０８−２も補償光学制御部１１６に接続されており、補償光学制御部１１６から指示された変調を行う。補償光学制御部１１６は波面センサー１１５の測定結果による取得された波面を基に、収差のない波面へと補正するような波面補正デバイスの画素ごとの変調量（補正量）を計算し、波面補正デバイス１０８−１および１０８−２にそのように変調するように指令する。波面の測定と波面補正デバイスへの指示は繰り返し処理され、常に最適な波面となるようにフィードバック制御が行われる。ここで補償光学制御部１１６は、収差測定手段により測定した収差を補正する収差補正手段を駆動する駆動制御手段の一例に相当する。
【００３４】
本実施例のＡＯ制御フローに関して、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００３５】
ステップＳ１０１で制御を開始し、補正光学の基本フローを実行する。補償光学の基本的なフローは、ステップＳ１０２からＳ１０４で波面センサー１１５により収差を測定して収差情報を取得し、測定した結果を元にステップＳ１０６で補償光学制御部１１６により補正量を計算し、ステップＳ１０７で補償光学制御部１１６の制御に基づき補正デバイス１０８を駆動することが繰り返し行われる。
【００３６】
ここで、ステップＳ１０２で補償光学制御部１１６が収差を測定する。測定はシャックハルトマンセンサーのスポットを計測し、各測定点のスポット位置の基準位置からの移動量（ずれ量）を算出することで行う。一般的移動量はＸ方向とＹ方向の変位量であらわされる。本例では、４０×３０のマイクロレンズアレイのシャックハルトマンセンサーを使用しているので、全レンズアレイに測定光が入射している場合には、４０×３０で１２００の測定点におけるスポットの移動量が算出される。
【００３７】
ステップＳ１０３では、補償光学制御部１１６が各測定点の反射光の傾き情報を取得する。移動量と同様に１２００の測定点における傾き情報が取得される。本例において、傾き情報はＸ方向とＹ方向の傾き量であらわす。
【００３８】
ステップＳ１０４では、補償光学制御部１１６が各測定点の反射光の位相情報を取得する。すなわち、収差を複数の収差測定点のそれぞれにおける位相情報として測定する。傾き情報と同様に１２００の測定点における位相情報と、この位相情報に基づいた収差量が取得される。本例において、位相情報は傾き情報を積分する事によって得られる。また、収差量は、各測定点における位相の二乗平均で得られる。ここで、補償光学制御部１１６は各収差測定点における位相情報を取得する位相情報取得手段の一例に相当する。さらに、補償光学制御部１１６は各収差測定点における傾き情報を取得する傾き情報取得手段の一例に相当する。
【００３９】
本図では含まれていないが、測定したスポットの移動量から波面を表現するためのＺｅｒｎｉｋｅ係数を算出する事も可能で、それを基に補正デバイスを制御することが可能であることは言うまでもない。
【００４０】
ステップＳ１０５で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量は収差を測定する方法によって算出方法が異なるが、各測定点の位相の二乗平均でも良いし、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数を算出している場合には全係数の二乗平均でもよい。なお、基準値は装置として予め設定されていても、装置の操作者が測定に先立ち設定できるようにしても良い。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ１０６以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ１０８に進む。
【００４１】
ステップＳ１０６において、補正デバイスの各画素の補正量を計算する。取得した位相情報は１２００点分しかないが、駆動する空間位相変調器の画素数は８００×６００の４８００００画素である。位相情報を取得した１２００点の位置に対応する画素に関しては、位相情報を基に空間位相変調器の変調量を決定する。基準面からのズレである位相をキャンセルするように変調量を算出すれば良い。
【００４２】
本発明においては、収差の測定点に対応しない補正点の変調量の算出を傾き情報を用いて行う。各測定点に対応する変調器のエリアを算出する。収差測定点が１２００点に対して、補正点が４８００００点なので、シャックハルトマンセンサーと波面補正器の範囲全体が対応する場合には、１つの測定点に対して４００画素が対応する。４００画素の中心画素（１又は数画素）の変調量を位相情報を基に決定し、その中心の値からＸおよびＹ方向の傾き情報を足し合わせて近接４００画素分を計算する。例えば以下の様な計算となる。
【００４３】
中心位相値：Ａ
傾きｓｘ  ＝  移動量ｄｘ  ／  焦点距離ｆ
傾きｓｙ  ＝  移動量ｄｘ  ／  焦点距離ｆ
レンズアレイピッチ：ｄ
の場合に座標ｘｙ（原点が４００画素の中心画素の座標）の変調量は、
Ａ  ＋  （  （ｘ／２００）  ＊  ｄ／２  ＊  ｓｘ  ）  ＋  （  （ｙ／２００）  ＊  ｄ／２  ＊  ｓｙ  ）
を補正するように算出すれば良い。すなわち、補償光学制御部１１６は、収差測定点と対応しない位置の補正画素の駆動量を算出する駆動量補完手段の一例に相当する。具体的には駆動量補完手段は、傾き情報に基づいて駆動量を算出する。収差補正手段は、位相情報と算出された駆動量を基に前記補正画素を駆動する。
【００４４】
なお、本実施例では上記の式を用いているがこの式に限定されるものではなく、上記の式と等価な式であれば他の式に変形しても良い。また、本実施例では座標ｘｙの原点を４００画素の中心としたがこれに限定されるものではなく他の位置を原点とすることとしてもよい。なお、原点の位置に対応して上記の式変形することとしてもよい。また、中心位相値Ａは例えば座標ｘｙの原点（例えばＣＣＤセンサー１３３に到達した光の位置）における位相値を示すものであり種々の方法により取得することが可能である。
【００４５】
上記のように本実施例では複数の収差測定点よりも数が多い収差補正手段の補正画素で収差を補正する際に、各収差測定点に対応する補正画素は位相情報を基に駆動し、収差測定点と位置的に対応しない補正画素は当該補正画素の近傍の位相情報を基に収差補正手段を駆動する。また、ステップＳ１０３に示したように、収差測定点と位置的に対応しない補正画素は近傍の位相情報と近傍の傾き情報を基に収差補正手段を駆動する。
【００４６】
波面補正デバイス１０８は第一の波面補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２があるために、補正量を計算するステップＳ１０６はそれぞれのデバイスについて行う必要がある。また、デバイス駆動するステップＳ１０７に関しても、各デバイスを駆動する必要がある。このように、前記駆動量補完手段は、前記傾き情報に基づいて駆動量を算出し、
前記収差補正手段は、前記位相情報と前記算出された駆動量を基に前記補正画素を駆動する
ステップＳ１０８に進んだ場合には、ステップＳ１０８で撮像を行い、ステップＳ１０９で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ１０２からステップＳ１０７の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ１０８で撮像を行う。ステップＳ１０９で終了要求が確認された場合には、ステップＳ１１０で制御を終了する。
【００４７】
本実施例によれば、波面センサーの解像度より高い解像度の波面補正デバイスを用いる場合において、波面補正デバイスを有効に活用することによって高精度な収差補正を行うことが可能となる。高精度な収差補正を行うことで高画質な撮像ができる。また、可変形状ミラーよりも解像度の高い空間位相変調器を用いる場合に上記の効果は顕著になる。
【００４８】
［実施例２］
実施例２として、図７のフローチャートを用いて、本発明を適用した実施例１とは異なる形態の眼底撮像装置の制御方法の例について説明する。本実施例において、基本的な装置構成は実施例１と同様である。
【００４９】
ステップＳ２０１で制御を開始し、補正光学のフローを実行する。
【００５０】
ステップＳ２０２で収差を測定する。測定はシャックハルトマンセンサーのスポットを計測し、各測定点のスポット位置の基準位置からの移動量を算出することで行う。移動量はＸ方向とＹ方向の変位量であらわされる。本例では、４０×３０のマイクロレンズアレイのシャックハルトマンセンサーを使用しているので、全レンズアレイに測定光が入射している場合には、４０×３０で１２００の測定点における移動量が算出される。
【００５１】
次にステップＳ２０３で検出されたスポット数を確認する。正常状態ではレンズアレイ全てに光が入ることにより、全てのレンズアレイに対応したスポットが検出されるはずであるが、まつ毛や瞼、その他の白内障等の眼球内部の状態によって検出出来ないスポットが発生する。すなわち、まつ毛等の影響により信号強度の分布に変化が生じる。検出されたスポット数を、任意に指定された基準スポット数である基準２と比較し、スポット数が基準２よりも多い場合にはスポットから正しいＺｅｒｎｉｋｅ係数を算出出来るのでステップＳ２０６に進み、少ない場合には算出可能なＺｅｒｎｉｋｅ係数の信頼性が低下し位相情報の信頼性が高いのでステップＳ２０４に進む。基準２としては、本例では、９０％程度の数として１１００とする。すなわち、本実施例では収差測定点の信号強度を測定し、信号強度の分布に基づいて、前記位相情報に基づく駆動か、前記Ｚｅｒｎｉｋｅ係数に基づく駆動かを選択する。なお、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数の算出は例えば補償光学制御部１１６により行われる。すなわち補償光学制御部１１６は収差をＺｅｒｎｉｋｅ係数として測定するＺｅｒｎｉｋｅ係数算出手段の一例に相当する。
【００５２】
なお、補償光学制御部１１６は信号強度を閾値と比較し、信号強度が閾値よりも低い場合にステップＳ２０４に進み、信号強度が閾値よりも高い場合にステップＳ２０５に進むこととしても良い。すなわち、補償光学制御部１１６は、測定点の信号強度が任意の閾値と比較する信号強度判別手段の一例に相当する。そして、補償光学制御部１１６は信号強度に応じて位相情報とＺｅｒｎｉｋｅ係数とを選択的に用いて収差の補正を行う。
【００５３】
ステップＳ２０４とＳ２０５は実施例１と同様で、スポットから各測定点の位相情報と傾き情報と収差量を取得する。
【００５４】
ステップＳ２０７で収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ２１０以降の処理が実行される。収差量が基準値を下回っている場合にはステップＳ２１２に進む。
【００５５】
ステップＳ２１０では実施例１と同様に収差測定点と対応した補正点に関しては取得した位相情報を用いて変調量を算出し、対応しない点に関しては位相情報と傾き情報を元に算出すればよい。
【００５６】
算出した各補正点の補正量を元に、ステップＳ２１１で補正デバイスを駆動して収差を補正する。
【００５７】
一方で、ステップＳ２０６では、スポットの位置情報から測定光の波面を表現するＺｅｒｎｉｋｅ関数の各係数を算出する。
【００５８】
ステップＳ２０８で収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量はＺｅｒｎｉｋｅ関数の全係数の二乗平均で算出する。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ２０９以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ２１２に進む。
【００５９】
ステップＳ２０９では従来の補償光学の制御で行われている処理と同様に、Ｚｅｒｎｉｋｅ関数と取得したＺｅｒｎｉｋｅ係数を用いてすべての補正点の変調量を算出する。
【００６０】
算出した各補正点の補正量を元に、ステップＳ２１１で補正デバイスを駆動して収差を補正する。すなわち、算出されたＺｅｒｎｉｋｅ係数を基に収差補正手段を駆動する。
【００６１】
Ｓ２１１で補正デバイスを駆動した後は、ステップＳ２０２に戻り再度補償光学のフローが実行される。
【００６２】
ステップＳ２１２に進んだ場合には、ステップＳ２１２で撮像を行い、ステップＳ２１３で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ２０２からステップＳ２１１の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ２１２で撮像を行う。ステップＳ２１３で終了要求が確認された場合には、ステップＳ２１４で制御を終了する。
【００６３】
本実施例によれば実施例１と同様の効果を得ることが可能である。
【００６４】
本実施例では図７に示したように位相情報に基づいて補正画素を駆動するか、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数に基づいて補正画素を駆動するかを選択可能となっている。すなわち、位相情報とＺｅｒｎｉｋｅ係数とを選択的に用いて収差の補正を行う。このような処理を行うことにより、披検眼の状況に応じて最適な補償光学の制御が可能となり、空間位相変調器を用いた精密な波面補正を行った場合にも、多様な条件下であっても安定して高画質な撮像が可能となる。
【００６５】
なお、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数を用いる方法では波面が関数で表現されるため、解像度が異なる補正器を制御する場合にも補正器の解像度に応じた制御値の算出が可能であるが、外乱があった場合、フィッティングが正常に出来ずに波面を正しく補正出来ない。従って、スポット数が基準２よりも大きい場合には位相情報を用いずにＺｅｒｎｉｋｅ係数を用いた収差補正を行い、スポット数が基準２より小さくＺｅｒｎｉｋｅ係数を用いた収差補正では精度が低くなることを避けるため位相情報を用いた収差補正を行う。これにより、精度の高い収差補正が可能となる。
【００６６】
［実施例３］
実施例１と２においては、各ステップにおいて１つの基準値と収差量を比較する実施例について説明した。
【００６７】
本実施例においては、測定可能な状態に達する時間を短縮する場合について説明する。
具体的には、収差量を比較する基準値を、基準値ＡとＢの２つを設け、基準値Ａを収差量が下回る迄は、測定した収差測定点に対応する複数の補正画素を同一の補正量で駆動する。そして、収差量が基準値１に達した場合、基準値Ｂを用いて実施例１又は２の制御を実施する。なお、基準値Ｂは基準値Ａよりも小さい値である。
【００６８】
この様に制御することにより、実施例１又は２に比較して、測定開始までの時間をより短縮できる。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  光源
１０２  光ファイバー
１０３  コリメータ
１０４  光分割部
１０５  測定光
１０６  光分割部
１０７  反射ミラー
１０８  波面補正デバイス
１０９  走査光学系
１１０  接眼レンズ
１１１  眼
１１２  コリメータ
１１３  光ファイバー
１１４  光強度センサー
１１５  波面センサー
１１６  補償光学制御部
１１７  制御部
１１８  ディスプレイ
１１９  偏光調整器
【図１】
2014121452.tif 000003
【図２】
2014121452.tif 000004
【図３】
2014121452.tif 000005
【図４】
2014121452.tif 000006
【図５】
2014121452.tif 000007
【図６】
2014121452.tif 000008
【図７】
2014121452.tif 000009