(57)【要約】 【課題】  補正できる収差に制限のある波面収差補正素子を用いていても、眼底等の対象物からの非点収差を含んだ反射光を充分に補正できる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  対象物６０からの光束を受光して、波面収差を測定する波面収差測定部（５、８１）と、対象物６０からの光束を少なくとも２つの波面収差補正光学素子（７１、７２）を介して受光し、対象物６０の画像を形成する画像形成光学系３と、波面収差測定部（５、８１）で測定した波面収差に基づき前記波面収差補正光学素子の収差補正量を制御する制御部とを備える画像形成装置であって、前記波面収差補正光学素子の少なくとも一個は非点収差成分の波面補正を行ない、他の前記波面収差補正光学素子は非点収差成分を除く波面補正を行なうことを特徴としている。【選択図】  図５
2006081841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物からの光束を受光して、波面収差を測定する波面収差測定部と；
前記対象物からの光束を少なくとも２つの波面収差補正光学素子を介して受光し、前記対象物の画像を形成する画像形成光学系と；
前記波面収差測定部で測定した波面収差に基づき前記波面収差補正光学素子の収差補正量を制御する制御部と；
を備える画像形成装置であって、
前記波面収差補正光学素子の少なくとも一個は非点収差の波面補正を行うとともに、光軸周りに回動自在に形成され、他の前記波面収差補正光学素子は非点収差成分を除く波面補正を行なうように形成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記対象物は、被検眼眼底であり；
さらに、前記被検眼眼底を照明する照明光学系を備え；
前記画像形成光学系は、前記被検眼眼底の画像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記波面収差補正光学素子は可変形状ミラーで構成され；
当該可変形状ミラーの可変形状ミラー側に設けた第１の電極と、当該第１の電極と対向する側に設けた第２電極との一対の電極を形成し、前記第１の電極と第２の電極に印加される電圧により、前記波面収差補正光学素子の形状が可変となるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
被検眼からの光束を受け取る受光光学系、又は当該被検眼へ光束を照射する照明光学系の、少なくとも一方の光学系の光束の通過光路中に、配置される可変形状ミラーと；
前記光束波面の収差補正に必要な前記可変形状ミラーの制御量を演算する制御演算部とを備える波面補正光学装置において；
非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーは、可変形状ミラー側に設けた第１の電極と、当該第１の電極と対向する側に設けた第２電極との一対の電極を形成し、前記第１の電極と第２の電極に印加される電圧により、前記波面収差補正光学素子の形状が可変となるように構成されると共に、光軸周りに可変形状ミラーを回動自在に回動させる可変形状ミラー回動部を含むように構成されていることを特徴とする波面補正光学装置。
【請求項５】
前記非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーは、短冊状の電極形状を有すると共に、各短冊電極の中心付近の幅を縁近傍に比較して狭く形成し、又は各短冊電極を等しい幅で形成したことを特徴とする請求項４記載の波面補正光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼の屈折力や角膜波面収差を測定する光学特性測定装置や、被検眼の眼底像の記録を行なう眼底カメラに用いて好適な画像形成装置に掛かり、特に測定した被検眼の収差を補償して、鮮明な眼底像や正確な屈折力や角膜波面収差を測定する眼特性測定装置に用いて好適な画像形成装置に関する。また、本発明は被検眼の眼底像の記録を行なう眼底カメラ等に用いて好適な波面補正光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼底カメラ等の眼底観察装置では、眼底像を撮影して、眼科医や検眼士が網膜の状態や眼底出血などを検査している。ところで、人間の眼光学系は、角膜、水晶体、ガラス体等を構成要素とする眼球より構成されているが、幾何光学で前提としている完全光学系と比較して、人間の眼光学系には歪みがある。特に、眼科臨床の分野では被検眼が正常眼から乖離している程度を診断情報として用いているため、鮮明で収差の少ない眼底像が必要である。しかし、撮影対象を構成する眼光学系が不完全であるために、十分な解像度を得られない場合があった。そこで、眼光学系における波面の崩れを補正するために、例えば特許文献１、２に示すような、圧電効果を用いた可変形状ミラー（DeformableMirror）が用いられている。しかし、眼底からの収差を含んだ反射光を補正する際に、単一の可変形状ミラーによる変位量から得られる補正量では、鮮明な眼底像を得る為には不十分な場合があるという課題があった。
【０００３】
また、角膜波面収差は、例えば特許文献３に示すように、ゼルニケ係数(Zernike)によって表され、ゼルニケ係数をディオプター値に変換することも行なわれている。そして、従来の眼底カメラにおいては、波面収差の非点収差に相当するシリンダー成分（Zernike(2.±2)成分）は、光路に挿入された補正用シリンダーレンズにより補正されている。しかし、シリンダーレンズの屈折度数間隔もある一定間隔（例えば３Ｄ（ディオプター）間隔）と制限があり、当該一定間隔の屈折度では、充分に収差補正された鮮明な眼底像を得ることができないという課題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３７５２２号公報  ［００３１］、図８
【特許文献２】米国特許公報第６０４２２２３号公報  第３欄第５１行〜第６５行、図８
【特許文献３】特開２００２−２０９８５４号公報  ［００３９］、［００９０］、図１９、図２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した課題を解決したもので、第１の目的は、補正できる収差に制限のある波面収差補正素子を用いていても、眼底等の対象物からの非点収差を含んだ反射光を充分に補正できる画像形成装置を提供することである。また本発明は、被検眼の眼底像の記録を行なう眼底カメラ等に用いて好適な、画像形成装置に用いる波面補正光学装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成する本発明の画像形成装置は、例えば図５に示すように、対象物６０からの光束を受光して、波面収差を測定する波面収差測定部（５、８１）と、対象物６０からの光束を少なくとも２つの波面収差補正光学素子（７１、７２）を介して受光し、対象物６０の画像を形成する画像形成光学系３と、波面収差測定部（５、８１）で測定した波面収差に基づき前記波面収差補正光学素子の収差補正量を制御する制御部とを備える画像形成装置であって、前記波面収差補正光学素子の少なくとも一個は非点収差成分の波面補正を行ない、他の前記波面収差補正光学素子は非点収差成分を除く波面補正を行なうことを特徴としている。
【０００７】
このように構成された装置において、波面収差測定部（５、８１）は眼底６１から反射してくる反射光を受光して波面収差を測定する。画像形成光学系３は、眼底６１からの光束を少なくとも２つの波面収差補正光学素子を介して受光して観察する。ここで、制御部によって波面収差測定部（５、８１）で測定した波面収差に基づき、波面収差補正光学素子の一個は非点収差成分の波面補正を行ない、他の前記波面収差補正光学素子は非点収差成分を除く波面補正を行なう構成としているので、波面に生ずる非点収差成分を含む微細な収差も補正できる。
【０００８】
本発明の画像形成装置において、好ましくは、対象物６０は、被検眼眼底６１であり、さらに、被検眼眼底６１を照明する照明光学系２を備え、画像形成光学系３は、被検眼眼底６１の画像を形成するように構成されているとよい。
【０００９】
本発明の画像形成装置において、好ましくは、波面収差補正光学素子（７１、７２）は、可変形状ミラーで構成され、当該可変形状ミラーの可変形状ミラー側に設けた第１の電極と、当該第１の電極と対向する側に設けた第２電極との一対の電極を形成し、前記第１の電極と第２の電極に印加される電圧により、前記波面収差補正光学素子の形状が可変となるように構成されている。
【００１０】
前記目的を達成する本発明の波面補正光学装置は、例えば図５に示すように、被検眼６０からの光束を受け取る受光光学系３、又は当該被検眼へ光束を照射する照明光学系２の、少なくとも一方の光学系の光束の通過光路中に、配置される可変形状ミラー（７１、７２）と、光束波面の収差補正に必要な可変形状ミラー（７１、７２）の制御量を演算する制御演算部８とを備える波面補正光学装置において、例えば図３（Ａ）に示すように、非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーは、可変形状ミラー側に設けた第１の電極と、当該第１の電極と対向する側に設けた第２電極との一対の電極を形成し、前記第１の電極と第２の電極に印加される電圧により、前記波面収差補正光学素子の形状が可変となるように構成されると共に、光軸周りに可変形状ミラーを回動自在に回動させる可変形状ミラー回動部を含むように構成されている。
【００１１】
本発明の波面補正光学装置において、好ましくは、前記非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーは、短冊状の電極形状を有すると共に、各短冊電極の中心付近の幅を縁近傍に比較して狭く形成し、又は各短冊電極を等しい幅で形成した構成とするとよい。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成の本発明の画像形成装置によれば、波面収差補正光学素子の少なくとも一個は非点収差成分の波面補正を行ない、他の前記波面収差補正光学素子は非点収差成分を除く波面補正を行なう構成としているので、非点収差成分を補償する専用の波面収差補正光学素子を使用することによって、非点収差成分を除く波面補正を行なう波面収差補正光学素子と機能が分離でき、鮮明な眼底像を得ることができる。
【００１３】
また、このような構成の本発明の波面補正光学装置によれば、非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーとして短冊状の電極形状を用いることができ、波面収差補正光学素子の構成が、非点収差成分を除く波面補正用の可変形状ミラーと比較して、電極分布が簡便になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１５】
［原理］
図１は、静電型可変形状ミラーの一例を示す構成図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ断面図を示すと共に、併せて電圧制御回路を示している。図において、静電型可変形状ミラー１０は、電極基板１１、シリコン基板１２、メンブレン１３、スペーサー１４、反射膜１５、電極１６を備えている。メンブレン１３は、シリコン基板１２に対する選択エッチング処理により製作されるもので、可撓性を有しており、例えば厚さ４μｍ程度の厚みを有している。反射膜１５は、メンブレン１３に反射率の高い材料を蒸着して形成するもので、例えばアルミ等の反射率の高い金属膜が用いられる。スペーサー１４は、メンブレン１３と電極１６とのギャップ長を所定値に保持する為に用いられるもので、例えば剛性の高い球等が用いられる。電極１６は、電極基板１１の上に所定数形成される。電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅは、個別に電圧制御回路１７によって電圧駆動される。
【００１６】
図２は、非点収差成分を除く波面補正を行なう可変形状ミラーの電極配列の一例を説明する平面図である。可変形状ミラーの電極は、例えば六角形の蜂の巣状にＮｏ．１〜Ｎｏ．３７まで３７個配列されており、各電極に対応する変形が生じるように、例えば静電電圧が印加される。
【００１７】
図３は、非点収差（シリンダー）成分の波面補正を行なうのに適する可変形状ミラーの構造を示した説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は引張変形の説明図、（Ｄ）は電極形状の説明図、（Ｅ）は他の電極形状の説明図である。非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラー１０は、矩形の本体部１０ａに、長手方向にエッチング処理により、メンブレン部１０ｃに相当する薄膜部分と、この薄膜部分と枠体１０ｂの間の空隙部１０ｄを上下に設け、メンブレン部が長手方向に変形可能な構成となっている。メンブレン部１０ｃの表面に、ミラー面が形成されている。ここにおいて、枠体１０ａとメンブレン部１０ｃは、シリコンからなる第１電極を形成する。このメンブレン部１０ｃは、両端が固定されており、中央部分が引張部分になっている。
【００１８】
可変形状ミラー１０の断面方向の構造は、図３（Ｂ）に示されており、枠体１０ａが電極基板１０ｅに、スペーサ１０ｆを介して支持されており、電極基板の上で、メンブレン部１０ｃと対向する位置に第２電極が形成されている。第１電極に相当するメンブレン部１０ｃと、電極基板に形成された第２電極に所定の電圧が印加されることにより、電極間に発生した静電力により可変形状ミラーが変形されることとなる。図３（Ｃ）に示すように、電圧を印加した場合、可変形状ミラー１０の形状は、曲率半径Ｒの凹形状になっている。
【００１９】
図３（Ｄ）は、非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーにおける、第２電極の電極形状の一例を説明する図である。この場合には、メンブレン部１０ｃ全体に静電力が加わることとなる。図３（Ｅ）は、非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラーにおける、短冊状の電極形状の他の一例を説明する図である。各短冊電極の幅は、中心と周辺とで均一としても良いし、中心に対して周辺の幅を広くしても良い。
【００２０】
図４（Ａ）（Ｂ）は、シリンダー成分の波面補正用可変形状ミラーの回動を行う回動部の一例を説明する図である。可変形状ミラーはステッピングモータによって、シリンダーレンズとして作用する軸角度方向が可変に制御される。ここで、補正する成分に応じて、可変形状ミラーの回動角は設定される。例えば、ゼルニケ係数Ｚ（２，２）の補正を行う場合には、図４（Ｃ）の向き（０度方向）へ、ゼルニケ係数Ｚ（２，−２）の補正を行う場合には、図４（Ｄ）の向き（４５度方向）へ回動させる。
【実施例１】
【００２１】
ここでは、画像形成装置の一例として眼底観察装置を用いて説明する。図５は、本発明にかかる眼底観察装置の全体の一例を説明する構成ブロック図である。図において、眼底観察装置は、眼底照明系２、眼底観察系３、点像投影光学系４、点像受光光学系５、電圧変化テンプレートＤＢ６、補償光学系７、コンピュータ８、並びに操作制御部９を備える。ここで、点像投影光学系４と点像受光光学系５は波面測定系を構成し、波面測定系とコンピュータ８によって波面補正系が構成される。コンピュータ８は、収差測定部８１、画像データ形成部８２、補償量決定部８３、電圧変化テンプレート選択部８５、表示部８６を備える。また波面収差測定部は、眼底６１から反射してくる反射光を受光して波面収差を測定するもので、点像受光光学系５と、収差測定部８１を備えている。制御部は、波面収差測定部で測定した波面収差に基づき補償光学系７（波面収差補正光学素子）による収差補正量を制御するもので、補償量決定部８３、電圧変化テンプレート選択部８５並びに操作制御部９を備えている。
【００２２】
眼底照明系２は、第２光源部２１、集光レンズＬ１、並びにビームスプリッタＢＳ１を備え、第２光源部からの第２光束で被検眼６０の網膜６１上の所定領域を照明するためのものである。第２光源部２１は、例えば第２波長として波長６３０ｎｍの赤色の光束を発するレーザ素子を用いると良く、眼底６１に対して点光源又は面光源として作用し、眼底６１を赤色領域とすることができる。ビームスプリッタＢＳ１は、第２光源部２１からの光束を被検眼６０に向けて反射し、被検眼６０で反射して戻ってくる光束を透過する。なお、眼底６１の照明については、例えば穴あきミラーを用いて眼底６１の観察領域の照明光を形成してもよい。穴あきミラーを用いる場合は、角膜６２の頂点での反射を防ぐため、穴あきミラーと瞳とを共役関係にする。さらに、眼底６１の照明については、リング状絞りの中心を１００％透過とし、中心に対して周辺領域の透過率を例えば１０％程度として、周辺領域によって眼底６１の全体を照明してもよい。
【００２３】
眼底観察系３は、眼底画像形成用光学系３１、眼底画像受光部３２（ＣＣＤ）、並びに眼底画像表示部３３を備える。眼底画像形成用光学系３１は、例えばアフォーカルレンズＬ２、Ｌ３、補償光学系７、ビームスプリッタＢＳ２、並びに集光レンズＬ９を備える。眼底画像形成用光学系３１は、眼底６１で反射した第２波長の光を、補償光学系７を介して眼底画像受光部３２に導く。ビームスプリッタＢＳ２は、例えば第２波長の光束を反射し、第１波長の光束を透過するダイクロイックミラーで構成されている。眼底画像受光部３２は、眼底画像形成用光学系３１で形成された眼底像を受光して、眼底画像表示部３３に眼底像を表示させるもので、例えば第２波長の光（赤色光）に感度を有する受光素子で形成することができる。
【００２４】
点像投影光学系４は、第１光源部４１と集光レンズＬ８を備える。第１光源部４１は、空間コヒーレンスが大きく、時間コヒーレンスが小さいものが望ましい。ここでは、一例として、第１光源部４１として、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）を採択しており、輝度の高い点光源を得ることができる。なお、第１光源部４１は、ＳＬＤに限られるものではなく、例えば、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが大きいレーザー等であっても、回転拡散板等を挿入し、適度に時間コヒーレンスを下げることで、利用することができる。さらに、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが小さいＬＥＤであっても、光量さえ十分であれば、例えば、光路の光源の位置にピンホール等を挿入することで、利用することができる。第１光源部４１から発せられる照明用の光束の第１波長は、例えば赤外域の波長（例えば、７８０ｎｍ）とする。
【００２５】
点像受光光学系５は、例えば、リレーレンズＬ６、Ｌ７、ビームスプリッタＢＳ３、反射光束（第１光束）の一部を少なくとも１７本のビームに変換する変換部材であるハルトマン板５１と、このハルトマン板５１で変換された複数のビームを受光するための点像受光光学部５２とを備えている。点像受光光学系５は、被検眼６０の網膜６１から反射して戻ってきた第１光束を受光して、点像受光光学部５２に導くためのものである。ビームスプリッタＢＳ３は、第１光源部４１からの光束を反射し、被検眼６０の網膜６１から反射し、補償光学系７とリレーレンズＬ６、Ｌ７を経由して戻ってきた反射光束を透過する。ハルトマン板５１は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材で、例えば光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。また、一般に、測定対象部（被測定眼６０）について、被測定眼６０の球面成分、３次の非点収差、ゼルニケの３次と４次の高次収差までも測定するには、被測定眼６０を介した少なくとも１７本のビームで測定する必要があることが知られている。
【００２６】
図６は、点像受光光学系５に用いられる波面センサーの説明図である。ハルトマン板５１に用いられるマイクロフレネルレンズは、光学素子であって、例えば、波長ごとの高さピッチの輪帯と、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズとを備える。ここでのマイクロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を応用した８レベルの光路長差を施したもので、高い集光率（例えば、９８％）を達成している。眼底６１からの反射光は、ハルトマン板５１を介して点像受光光学部５２上に集光する。ここでは、点像受光光学部５２には、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されているが、ＣＣＤとしては、例えば、一般的な低ノイズタイプ、測定用の２０００ｘ２０００素子の冷却ＣＣＤ等、適宜のタイプのものを適用することができる。波面収差は、点像受光光学部５２における点像の移動距離（△ｘ、△ｙ）として現れる。
【００２７】
好ましくは、点像投影光学系４と点像受光光学系５には、光路途中に挿入されたプリズム（図示せず）を設けて、プリズム位置を調整することにより、第１光源部４１からの光束が被検眼６０で集光するように構成すると良い。この場合、第１光源部４１からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による点像受光光学部５２での信号ピークが最大となる関係を維持して、点像受光光学部５２での信号ピークが高くなる方向にプリズム位置を調整する。
【００２８】
補償光学系７は、測定光の収差を補償する波面収差補正光学素子としての可変形状ミラー７１、７２、リレーレンズＬ４、Ｌ５、光軸方向に移動して球面成分を補正する移動プリズム（図示せず）や光軸方向に移動して球面成分を補正する球面レンズＬ３を有している。補償光学系７は、眼底観察系３と点像受光光学系５中に配置され、例えば被検眼６０から反射して戻ってくる反射光束の収差を補償する。また、補償光学系７は、第１光源部４１から発せられた光束に対して、収差を補償し、収差補償された光束で被検眼６０の眼底６１上の微小領域を照明するようにしても良い。
【００２９】
可変形状ミラー７１、７２は、鏡の内部に備えられたアクチュエータによって鏡を変形させることで、光束の波面を変化させるもので、例えば一方の可変形状ミラー７１は非点収差成分の波面補正を行ない、他方の可変形状ミラー７２は非点収差成分を除く波面補正を行なう構成とするとよい。非点収差成分の波面補正を行なう可変形状ミラー７１における、第２電極の構造としては、例えば図３（Ｄ）で示すような矩形の電極や、図３（Ｅ）に例示した短冊電極形が適宜選択できる。図３（Ｄ）の電極形状の場合には、製造が容易となり、図３（Ｅ）に例示した短冊電極形の場合には、適切な幅に形成することにより、製造に若干手間がかかるが補正に必要な曲率を形成することが容易となる。
【００３０】
非点収差の軸は、ステッピングモーターに取り付けた可変形状ミラー７１（反射膜１５）全体を光軸周りに、回動させることにより調整される。この回動角度は、ゼルニケ多項式Ｚ（２，２）とＺ（２，−２）のゼルニケ係数の大きさの比によって決定される。他方、非点収差成分を除く波面補正を行なう可変形状ミラー７２では、例えば図２に示す蜂の巣状に多数の電極を設けるとよい。可変形状ミラー７１、７２には、例えば静電容量で変形させる形式や圧電素子を用いて変形させる形式がある。
【００３１】
なお、可変形状ミラー７１、７２の機能は測定光の収差を補償する適応光学系(Adaptive Optics)として用いられる他の素子で置換することができ、例えば液晶のような空間光変調器を用いることができる。液晶空間光変調器は、液晶の配光性を利用して位相を変調させるもので、可変形状ミラーと同様に反射させて使用する。なお、空間光変調器を用いる場合は、光路の途中で偏光子が必要な場合がある。また、可変形状ミラーや空間光変調器では、反射型光学系の他に透過型光学系を用いても良い。
【００３２】
次に、コンピュータ８の各構成要素について説明する。収差測定部８１は、点像受光光学部５２からの出力に基づき、被検眼６０の高次収差を含む光学特性を求める。点像受光光学部５２からの出力は、眼底（網膜）６１からの反射光であり、眼光学系が不完全であるため収差を含み、平面波にならない。そして、収差を含む光をハルトマン板５１のマイクロレンズで集光すると、集光点が変位する。この変位点を点像受光光学部５２で撮影し、収差測定部８１により変位量（Δx,Δy）を測定する。なお、収差測定部８１は、点像受光光学部５２からの出力信号以外にも、少なくとも被検眼６０の波面収差を示す波面測定データを受取って、光学特性を求めても良い。
【００３３】
画像データ形成部８２は、波面収差等の光学特性に基づき被検眼６０の見え具合のシミュレーションを行ない、被検眼６０の見え具合に関するシミュレーション画像データ又は見え具合を示すＭＴＦ等の被検眼データを算出する。
【００３４】
補償量決定部８３は、電圧変化テンプレート選択部８５で選択された電圧変化テンプレートを用いて、可変形状ミラー７１の担当する非点収差成分の波面補正量と、可変形状ミラー７２に対して分配する非点収差成分を除く補正量を決定して、各可変形状ミラー７１、７２に対する補正量を操作制御部９に出力する。補償量決定部８３は、収差測定部８１により測定された変位量（Δx,Δy）から、収差Ｚをゼルニケ（Zernike）多項式に変換し、ゼルニケ多項式に重み(a,b,c,…)をつける。
Ｚ=aZernike(1,1)＋ｂZernike(1,-1)+cZernike(2,0)+…  …  （１）
操作制御部９は、また、可変形状ミラー７１に対しては、回転角度も決定しステッピングモーターの制御も行う。
【００３５】
各ゼルニケ多項式で表した収差を補正する為に、可変形状ミラー７２の各電極へ印加する電圧は、例えば電圧変化テンプレートＤＢ６にデーターベースとして保有される。補償量決定部８３は、電圧変化テンプレートＤＢ６を参照して可変形状ミラー７２の各電極へ印加する電圧を決定して、操作制御部９に補正信号を送る。そして、補償量決定部８３は、収差が閾値（例えばＲＭＳ0.1μｍ）以下となるまで、被検眼６０の収差の測定と可変形状ミラー７２の変形による収差補正を逐次繰り返す構成とするとよい。
【００３６】
好ましくは、補償量決定部８３は、複数の電圧変化テンプレートに対して求められたシミュレーション画像データ又は被検眼特性データに基づき、眼底画像の質を評価する為の評価データを算出し、評価データに基づいて可変形状ミラー７１、７２の適正な補正量を決定すると良い。評価データとしては、例えばシミュレーション画像と所定のパターンテンプレートのマッチング度合いを示す値や、ＭＴＦ(ModulationTransfer Function)を用いることができる。ここで、ＭＴＦは、空間周波数の伝達特性を示す指標であって、光学系の性能を表現するために広く使われている。このＭＴＦは、例えば、１度当たり、０〜１００本の正弦波状の濃淡格子に対しての伝達特性を求めることで見え方を予測することが可能である。
【００３７】
電圧変化テンプレート選択部８５は、電圧変化テンプレートＤＢ６に記憶されている電圧変化テンプレートを選択する。選択は、例えばオペレータの指定や、被検眼６０の波面収差等の光学特性に基づき、コンピュータ８が予め定められた選択規範に基づいて指定するように構成しても良い。電圧変化テンプレートＤＢ６には、同心円テンプレート６４、対称テンプレート６６、非対称テンプレート６８が記憶されている。同心円テンプレート６４は、可変形状ミラー７２の中心付近に位置する素子の方が周辺に位置する素子と比較して、画質に影響しやすい性質に対処して、同心円テンプレート６４では内側の電圧変化を大きく設定しておくのがよい。対称テンプレート６６では、可変形状ミラー７２の中心点に対して対称な電圧変化の値を設定しておくことができる。非対称テンプレート６８では、中心又は軸に対して非対称な適宜の電圧変化の値を設定する。表示部８６は、ＣＲＴや液晶表示装置のようなマンマシン・インタフェースである。
【００３８】
操作制御部９は、補償量決定部８３からの出力に基づいて可変形状ミラー７１、７２を変形させる。また操作制御部９は、コンピュータ８からの出力に基づき、レンズＬ３を光軸方向に移動させる。なお、眼底観察装置には、更にアライメント系（図示せず）と固視系（図示せず）を設けると良い。アライメント系は、プラチドリングのような適宜のパターンを照明して、被測定眼６０の前眼部又は角膜６２から反射して戻ってくる光束をアライメント受光部に導くもので、前眼部を用いて瞳と光軸とを一致させる。固視系は、被測定眼６０の固視や雲霧をさせめ為の視標を投影する光路を含んでいる。
【００３９】
（共役関係）
被測定眼６０の眼底６１は、第１光源部４１、点像受光光学部５２と略共役の関係が成立する配置となっている。可変形状ミラー７１、７２の表面は、被測定眼６０の眼底６１（又は瞳）並びにハルトマン板５１と略共役の関係が成立する配置となっている。
【００４０】
（ゼルニケ解析）
次に、ゼルニケ解析について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板などの変化部材を介して点像受光光学部５２で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
【００４１】
被検眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
【数１】
2006081841.tif 000003
ただし、（Ｘ，Ｙ）はハルトマン板の縦横の座標である。
【００４２】
また、波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、点像受光光学部５２の縦横の座標を（ｘ、ｙ）、ハルトマン板と点像受光光学部５２の距離をｆ、点像受光光学部５２で受光される点像の移動距離を（△ｘ、△ｙ）とすると、次式の関係が成り立つ。
【数２】
2006081841.tif 000004
ここで、ゼルニケ多項式Ｚｉ２ｊ−ｉは、以下の数式で表される（より具体的な式は、例えば特開２００２−２０９８５４を参照）。
【数３】
2006081841.tif 000005
m＞0  sin
m≦0  cos
【数４】
2006081841.tif 000006
【００４３】
なお、ゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉは、以下の数式で表される自乗誤差を最小にすることにより具体的な値を得ることができる。
【数５】
2006081841.tif 000007
ただし、Ｗ（Ｘ、Ｙ）：波面収差、（Ｘ、Ｙ）：ハルトマン板座標、（△ｘ、△ｙ）：点像受光光学部５２で受光される点像の移動距離、ｆ：ハルトマン板と点像受光光学部５２との距離。
【００４４】
コンピュータ８は、ゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。また、コンピュータ８は、ゼルニケ係数ｃｉ２ｊ−ｉを用いて次式により収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉを算出する。
【数６】
2006081841.tif 000008
【００４５】
（フローチャート）
図７は、本発明の第１の実施の形態における眼底観察のフローチャートである。まず、眼底観察装置は、被検眼６０のアライメントをして、眼底観察装置の光軸と瞳６２、眼底６１とを一致させる（Ｓ１０２）。そして、コンピュータ８の収差測定部８１は、黄斑を原点として、第１光源部４１からの光軸が眼底６１にあたる位置を（Ｘｒｅ、Ｙｒｅ）とする（Ｓ１０４）。コンピュータ８は、例えば、眼底画像受光部３２から眼底画像を取得し、画像処理により黄斑の位置及び光軸が眼底６１にあたる位置を検出することができる。黄斑の位置は、例えば、予め黄斑のテンプレートを作成して、コンピュータ８のメモリ（図示せず）に記憶しておき、正規化相関法を用いて検出することができる。また、コンピュータ８は、取得した画像を表示部８６に表示し、眼底観察装置の操作者により黄斑の位置及び光軸が眼底６１にあたる位置をポインティングデバイス等の適宜の入力部から入力するようにしてもよい。
【００４６】
次に、収差測定部８１は、点像受光光学部５２からの信号に基づき被検眼６０の波面収差を測定する（Ｓ１０８）。補償量決定部８３は、測定した収差をゼルニケ多項式に変換する（Ｓ１１０）。補償量決定部８３は、２個の可変形状ミラー７１、７２に対して分配する補正量を決定する（Ｓ１１２）。そして、補償量決定部８３は、分配される収差に応じて、補正対象となる可変形状ミラー７１、７２を決定する（Ｓ１１４）。即ち、一方の可変形状ミラー７１で非点収差成分を補正し、他方の可変形状ミラー７２でコマ収差、球面収差などの非点収差成分以外の収差を補正する。
【００４７】
続いて、補償量決定部８３は、電圧変化テンプレート選択部８５で選択された電圧変化テンプレートを用いて、対象とする可変形状ミラー７１、７２に対する補正信号に変換する（Ｓ１１６）。そして、コンピュータ８は、全ての可変形状ミラー７１、７２の素子に対して、補正信号を算出したか判断する（Ｓ１１８）。Ｓ１１８でＮｏの場合は、補正対象とする可変形状ミラーを変更して、Ｓ１１６に戻す（Ｓ１２０）。Ｓ１１８でＹｅｓの場合は、補償量決定部８３はＳ１１６で変換された補正信号を操作制御部９に出力し、操作制御部９は印加電圧信号を可変形状ミラー７１、７２に出力する（Ｓ１２２）。すると、可変形状ミラー７１、７２の各素子は、印加電圧信号に応じて変位して、反射ミラーが変形するとともに、ステッピングモーターの制御により、可変形状ミラー７１の軸が適切な角度に調整もなされる（Ｓ１２４）。
【００４８】
コンピュータ８は、収差測定部８１を用いて、点像受光光学部５２からの信号に基づき被検眼６０の波面収差を測定する（Ｓ１２６）。コンピュータ８は、測定した収差が予め定められた閾値より小さいか判断する（Ｓ１２８）。Ｓ１２８でＹｅｓの場合は、補償量決定部８３はＳ１１０に戻る。Ｓ１２８でＮｏの場合は、処理を終了する。
【００４９】
本発明の眼底観察装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための眼底観察プログラム、眼底観察プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、眼底観察プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。
【００５０】
なお、被検眼６０の光学特性は、点像受光光学系５で得られた前眼像や眼底像を用いて収差測定部８１により求めているが、本発明はこれに限定されるものでなく、適宜の光学系、装置からの波面収差を含む波面測定データにより求めるように構成することができる。また、本発明の実施例１、２において可変形状ミラー７１、７２がミラー面を対向して２個配置される場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３個以上の可変形状ミラーを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】静電型可変形状ミラーの一例を示す構成図である。
【図２】非点収差成分を除く波面補正を行なう可変形状ミラーの電極配列の一例を説明する平面図である。
【図３】非点収差（シリンダー）成分の波面補正を行なうのに適する可変形状ミラーの電極配列の一例の説明図である。
【図４】シリンダー成分の波面補正用可変形状ミラーの回動を行う回動部の一例を説明する図である。
【図５】本発明にかかる眼底観察装置の全体の一例を説明する構成ブロック図である。
【図６】波面センサーの説明図である。
【図７】本発明における眼底観察のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
２    眼底照明系（第２照明光学系）
３    眼底観察系
３１  眼底画像形成用光学系
３２  眼底画像受光部（ＣＣＤ）
３３  眼底画像表示部
４    点像投影光学系
４１  第１光源部
５    点像受光光学系
５１  ハルトマン板
５２  点像受光光学部
６    電圧変化テンプレートＤＢ（データベース）
６０  被検眼（対象物）
６１  網膜（眼底）
６２  角膜（前眼部）
７    補償光学部
７１、７２  可変形状ミラー（波面収差補正光学素子）
８    コンピュータ
８１  収差測定部
８２  画像データ形成部
８３  補償量決定部
８５  電圧変化テンプレート選択部
８６  表示部
９    操作制御部
ＢＳ  ビームスプリッタ
Ｌ１〜Ｌ９  レンズ
【図１】
2006081841.tif 000009
【図２】
2006081841.tif 000010
【図３】
2006081841.tif 000011
【図４】
2006081841.tif 000012
【図５】
2006081841.tif 000013
【図６】
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【図７】
2006081841.tif 000015