(57)【要約】【課題】  液晶型ＳＬＭとＨＳ型波面センサを用いた場合にも、補正データのＰＷのパターンとＭＬＡとの位置関係によって発生するＨＳ像のスポットの乱れを防ぎ、波面検出の精度を維持する技術を提供する。【解決手段】  補償光学系は、空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段とを備える。【選択図】  図１
2015093169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする補償光学系。
【請求項２】
前記制御手段は、前記空間光変調器と前記マイクロレンズアレイとの相対的な位置関係を変える移動手段により、前記波面の不連続部が前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御することを特徴とする請求項１に記載の補償光学系。
【請求項３】
前記移動手段は、前記マイクロレンズアレイを、当該アレイの平面内で移動させることにより、前記相対的な位置関係を変えることを特徴とする請求項２に記載の補償光学系。
【請求項４】
前記制御手段は、前記補正データに所定の収差成分を加算することにより、前記波面の不連続部が前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御することを特徴とする請求項１に記載の補償光学系。
【請求項５】
前記制御手段は、前記マイクロレンズアレイに投影される前記波面の不連続部と、前記マイクロレンズの各々の中心位置と、の間の距離の最小値が、所定の値を上回るように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の補償光学系。
【請求項６】
前記制御手段は、前記空間光変調器において変調された前記戻り光が前記マイクロレンズアレイに形成する集光スポットの各々のピーク強度が、所定の値を上回るように制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の補償光学系。
【請求項７】
測定光を被検査物に照射し、その戻り光により被検査物の画像を取得する検査装置であって、
前記測定光を位相ラッピングにより変調する空間光変調器と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする検査装置。
【請求項８】
空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、を備えた補償光学系の動作を制御する情報処理装置であって、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。
【請求項９】
補償光学系の制御方法であって、
照射手段が、空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射工程と、
検出手段が、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出工程と、
取得手段が、前記検出工程において検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得工程と、
制御手段が、前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を有することを特徴とする補償光学系の制御方法。
【請求項１０】
測定光を被検査物に照射し、その戻り光により被検査物の画像を取得する検査装置の制御方法であって、
空間光変調器が、前記測定光を位相ラッピングにより変調する工程と、
検出手段が、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出工程と、
制御手段が、前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を有することを特徴とする検査装置の制御方法。
【請求項１１】
空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、を備えた補償光学系の動作を制御する情報処理装置の制御方法であって、
取得手段が、前記検出手段により検出された波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得工程と、
制御手段が、前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御工程と
を備えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。
【請求項１２】
コンピュータを請求項８に記載の情報処理装置が備える各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補償光学系及び撮像装置に関し、特に、被検物で発生する波面収差を補正する補償光学系及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、アクティブな光学素子を用いて、高次の波面収差まで補正する補償光学（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ：以下「ＡＯ」）の技術が実用化され、様々な分野に応用されている。これは、検査対象物に照明光を照射したときに、検査対象物自身が持つ光学特性や測定環境の変動などに起因する、検査対象物からの戻り光の波面収差を、波面センサで逐次測定して波面補正器で補正するものである。このような波面補正器としては、形状可変ミラー（Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  Ｍｉｒｒｏｒ：以下「ＤＭ」）や、空間光変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：以下「ＳＬＭ」）などがある。ＡＯは、当初は天体観測時の大気の揺らぎによる波面の乱れを補正して解像度を改善する目的で考案されたが、近年、特に導入の効果の大きい適用分野として注目されているのが、眼の網膜の検査システムである。
【０００３】
このような眼科機器として用いられる検査システムとしては、眼底カメラの他に、網膜を面としての２次元像として取得するレーザ走査検眼鏡や、網膜の断層像を非侵襲で取得する光学的干渉断層計が知られている。以下、レーザ走査検眼鏡を「ＳＬＯ」（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）と記し、光学的干渉断層計を「ＯＣＴ」（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と記す。ＳＬＯとＯＣＴは、偏向器により網膜上において光ビームの照射を１次元または２次元走査し、網膜からの反射・後方散乱光を同期計測して、網膜の２次元画像や３次元画像を取得するものである。
【０００４】
取得した画像の、網膜の面方向（横方向）の空間分解能（以下、「横分解能」と記す）は、基本的に網膜上で走査されるビームスポット径で決まり、ビームスポット径が小さいほど取得画像の横分解能を高めることができる。そして、網膜上に集光されたビームスポット径を小さくするためには、眼に入射するビームの径を太くすればよい。しかし、眼球で主に屈折の作用を受け持つ角膜や水晶体の曲面形状や屈折率は一様でなく、このような眼光学系の特性は透過光の波面に高次の収差を発生させる。このため、太いビームを入射しても、網膜上のスポットは所望の径には集光できずに、むしろ広がってしまう。この結果、得られる画像の横分解能は低下し、共焦点光学系では取得する画像信号のＳ／Ｎも低下することになる。したがって、従来は眼光学系の持つ収差の影響を受けにくい１ｍｍ程度の細いビームを入射させ、網膜上には２０μｍ程度のスポットを形成するのが一般的であった。
【０００５】
このような眼光学系の持つ収差の影響を回避するための手法として、ＡＯ技術が導入されつつある。これまでに、この技術を用いて７．５ｍｍ程度の太いビームを眼球に入射しても、波面補償により網膜上で回折限界に近い２μｍ未満にまで集光でき、高解像度のＳＬＯやＯＣＴの画像を取得した例が報告されている。
【０００６】
特許文献１には、照明光源からの光ビームを網膜に集光して２次元走査しながら、網膜から反射した戻り光の一部を用いて波面検出器で波面を検出するＳＬＯの構成が記載されている。この構成では、照明光と戻り光の波面を波面補正器で補正して、戻り光の残りの部分を用いて画像形成する。波面補正器としては、ＤＭを用いることが想定されている。
【０００７】
特許文献２では、波面補正器として液晶型ＳＬＭを用いることを想定したＳＬＯの構成が記載されている。ここでは、ＤＭを用いた特許文献１の例と異なり、画像取得や波面検出のための照明光が、ＳＬＭを介さずに網膜を照明する構成になっている。
【０００８】
一般にＤＭは、蒸着膜を最適化すれば、広い波長帯域に対して特性が波長に依存しないため、複数のアプリケーションに適用することができるが、補正値の算出に必要な擬似逆行列の設定など計算が複雑であることと、価格が非常に高価であることが難点である。これに対し、液晶型ＳＬＭは、液晶材料が持つ波長分散特性や回折効率の波長依存性を有すること、更に特定の方向の偏光成分しか補正できないという難点がある。しかし、ＤＭに比べて安価であること、測定した波面収差形状をそのまま表示すればよいため、制御が平易であることなどが利点として挙げられる。
【０００９】
液晶型ＳＬＭが持つ不利な点については、例えば偏光依存性に関しては照明光の偏光をＳＬＭの変調動作方向に平行な直線偏光になるように制御すれば、効率のロスはある程度抑えられ、波長依存性に関しては波長幅の狭い光源を用いれば問題は発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００５−５０１５８７号公報
【特許文献２】特開２００７−１４５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ここで、特許文献２のように、ＡＯ系の波面補正器として液晶型ＳＬＭ、波面検出器として、マイクロレンズアレイと２次元撮像素子を組み合わせたシャック・ハルトマン型波面センサを用いた場合を考える。以下、マイクロレンズアレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ）を「ＭＬＡ」と記し、シャック・ハルトマン（Ｈａｒｔｍａｎｎ  Ｓｈａｃｋ）型波面センサを「ＨＳ型波面センサ」と記す。一般に、波面補正器と波面検出器は、光学的に共役に配置する。これは、波面検出器で検出した波面形状データを、そのまま加工せずに波面補正器上で補正データとして形成すればよいからである。これにより、波面補正のフィードバックの時間応答性が上がり、収束性も良くなる。したがって、液晶型ＳＬＭ上で表示された変調パターンは、ＨＳ型波面センサのＭＬＡ上に投影（結像）されることになる。
【００１２】
このとき、液晶型ＳＬＭの最大位相変調量は２π強、すなわち光路長で１波長分強相当に過ぎないため、数波長以上の収差量を補正する場合には、位相２π（光路長で１波長相当）ごとに補正の制御信号値を折りたたむ。このような位相ラッピング（Ｐｈａｓｅ  Ｗｒａｐｐｉｎｇ：以下「ＰＷ」）を行って変調することが必要になる。したがって、位相変調量２πごとに、ＰＷによる制御信号が不連続になる境界線が現れる。
【００１３】
また、ＨＳ型波面センサでは、ＭＬＡの各マイクロレンズ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ：以下「ＭＬ」）によって結像された各スポット群（シャック・ハルトマン像：以下「ＨＳ像」）の、それぞれの基準位置からの変位を測定する。そして、この変位からＭＬ間の波面片の傾きを算出して、全体の波面形状を導き出す。このとき、ＰＷの境界線が各ＭＬの中心付近に投影されると、結像スポットが崩れてしまう。このようにスポットの形状が崩れると、スポットの検出位置精度が下がるため、正しい波面を求めることができなくなる。
【００１４】
本発明の目的は、液晶型ＳＬＭとＨＳ型波面センサを用いた場合にも、補正データのＰＷのパターンとＭＬＡとの位置関係によって発生するＨＳ像のスポットの乱れを防ぎ、波面検出の精度を維持する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明によれば、
空間光変調器を介して測定光を被検査物に照射する照射手段と、
複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、前記被検査物からの戻り光の波面を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した波面に基づき、当該波面を前記空間光変調器において位相ラッピングにより補正するための補正データを取得する取得手段と、
前記補正データにより決定される前記位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、前記マイクロレンズアレイにおいて前記マイクロレンズの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する制御手段と
を備えることを特徴とする補償光学系が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、補正データのＰＷのパターンとＭＬＡとの位置関係によって発生するＨＳ像のスポットの乱れを防ぎ、波面検出の精度を維持する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】補償光学系を用いたレーザ走査検眼鏡の構成図。
【図２】位相ラッピングの概念図。
【図３】ＳＬＭの位相ラッピングにより生ずるＨＳ像スポットの特性を示す図。
【図４】マイクロレンズアレイの移動機構の概念図。
【図５】位相ラッピング部をＨＳセンサ上で移動するときの概念図。
【図６】ピストン収差成分の加算による位相ラッピング部を説明する図。
【図７】ピストン収差成分の加算による位相ラッピング部を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
＜＜実施形態１＞＞
（ＡＯ−ＳＬＯの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る画像取得装置（検査装置）としての、補償光学（ＡＯ）系を用いたレーザ走査検眼鏡（以下「ＡＯ−ＳＬＯ」）１００の構成を模式的に示す図である。画像取得用の照明光源４は、中心波長８４０ｎｍ、波長幅２０ｎｍの低コヒーレンス光を生成し、発散光として射出する。光源４から射出された発散光は、コリメータレンズ７０で平行化された後に、照明光８１としてビームスプリッタ７１、７２を透過した後に、凹面ミラー７３、７４を介して、液晶型ＳＬＭ（空間光変調器）１に入射する。
【００２０】
ＳＬＭ１で反射された光は、凹面ミラー７５、７６を介して、反射偏向器５に入射し、反射偏向される。反射偏向された光は、凹面ミラー７７、７８を介して、検査対象物である被検眼６に入射、網膜６２上に集光、走査される。ここでは、被検眼６に入射する光の径は約６ｍｍである。このようにして、測定光は、空間光変調器を介して被検査物に照射される。
【００２１】
網膜６２上で拡散反射された戻り光８２は、被検眼の前眼部６１で収差を与えられ、上記の逆の光路を経た後、その一部８２１はビームスプリッタ７２で反射されて、ＨＳ（シャック・ハルトマン）センサ２に入射する。ＨＳセンサ２は、ＭＬ（マイクロレンズ）を周期的に多数配置したＭＬＡ（マイクロレンズアレイ）２０により、複数のスポット群（ＨＳ像）を撮像素子２１に形成する。すなわち、ＨＳセンサ２は、複数のマイクロレンズを配置してなるマイクロレンズアレイにより、被検査物からの戻り光の波面を検出する。ＨＳセンサ２は、検出した波面に係るＨＳ像の画像データをパソコン（情報処理装置）９に送信する。
【００２２】
パソコン９では、波面を算出するために用いる有効域（瞳孔あるいは入射ビーム径に相当）内の各スポットの、基準位置からの変位量から波面法線の傾きを算出して、検出した戻り光８２の有効域内の波面収差を計算し、波面補正データを形成する。すなわち、ＨＳセンサ２において検出された波面に基づき、当該波面をＳＬＭ１において位相ラッピングにより補正するための補正データが取得される。そして、この波面補正データをＳＬＭ１に送信して駆動させる。これにより、ＳＬＭ１で補正・反射されて被検眼６に入射する照明光８１には、被検眼６の持つ収差を相殺する収差が与えられる。その結果、前眼部を透過した後に網膜６２に集光されるスポットは、より収差の少ない状態で良好に集光される。なお、パソコン９は所定のコンピュータプログラムに従いその動作を制御する。
【００２３】
被検眼６からの戻り光８２も、ＳＬＭ１によって収差の少ない状態に補正され、ＨＳセンサ２による波面収差の測定値も小さくなる。同時に、ビームスプリッタ７２を透過した、戻り光８２の他方の光８２２は、ビームスプリッタ７１で反射され、レンズ７９によってピンホール３０上に集光する。ピンホール３０を通過した成分は、光検出器３で検出され、電気信号に変換された後にパソコン９に送信されて、反射偏向器５の反射偏向タイミングと同期を取り、画像を形成する。このフィードバックを繰り返すことにより、波面収差は更に最小化され、網膜６２上とピンホール３０上のスポットは回折限界レベルにまで小さくなり、明るさ、コントラスト、解像度の良好な画像を取得できる。回折限界の収差が達成できれば、被検眼の収差量によらず、約３μｍの高解像度が実現できる。
【００２４】
ここで、ＨＳセンサ２、ＳＬＭ１、反射偏向器５、被検眼の前眼部６１は、光学的に共役になるように、光学系が設計されている。また、網膜６２とピンホール３０も結像関係にある。また、波面検出用の照明光として、画像取得用の照明光源と異なる波長の光を用いる場合には、ＨＳセンサ２への光路の分岐素子７２は、ビームスプリッタでなく、ダイクロイックミラーを用いる。ダイクロイックミラーは画像取得用照明光の波長を透過し、波面検出用照明光の波長を反射させるためである。
【００２５】
（位相ラッピングの境界線に起因する波面検出精度の低下）
液晶型ＳＬＭの最大位相変調量は２π強、すなわち光路長で１波長分強相当に過ぎないため、数波長以上の収差量を補正する場合には、位相２π（光路長で１波長相当）ごとに折りたたむＰＷ（位相ラッピング）を行って変調する。したがって、図２に示した補正データの断面図のように、位相変調量λごとに、ＰＷによる非連続部が現れる。以下、このような非連続部を位相ラッピング部（「ＰＷ部」と記す）という。
【００２６】
一方、ＨＳ像の各スポット位置は、撮像素子２１で取得した画像データから、スポットの重心位置または強度ピーク位置として算出されるのが一般的である。このとき、ある被検眼の収差を測定し、波面補正を行った結果、図３のＨＳ像上に破線２１０で示された、ＰＷによって生じる波面の不連続部が、ＨＳセンサの何れかのＭＬの中心付近に投影されるとする。すると、白丸で囲われた部分２１１のように、ＨＳ像のスポットが乱れることになるため、波面収差が正しく測定できなくなる。したがって、最終的に波面補正を行った結果の波面収差が、ＨＳセンサ２の測定値としては最小化されたと認識されても、実際には戻り光８２には収差が残っているため、画質としては最良の結果にならなくなってしまう。
【００２７】
上記問題の発生を防ぐためには、ＰＷによって生じる波面の不連続部が、ＨＳセンサ２の、少なくとも波面を算出するために使用する有効領域の各ＭＬの中心から離れた位置に入射するようにすればよい。しかし、波面は当然ながら被検眼によって異なり、一定の割合で上記問題が起きることは避けられないため、ＰＷ部の座標と、各ＭＬの座標との関係をリアルタイムで把握し、両者が一致しないようにフィードバックをかける必要がある。
【００２８】
（ＭＬＡのシフトによる波面検出精度の改善）
本実施形態では、ＰＷによって生じる波面の不連続部と各ＭＬの中心とが一致しないようにする手段として、ＨＳセンサ２のＭＬＡ２０を、入射する戻り光８２１に対して、光軸と垂直なｘｙ平面内で相対的にシフトできる移動機構を持つ。
【００２９】
まず、ＳＬＭ１に波面補正データを表示しない状態で被検眼６の収差をＨＳセンサ２で測定し、この収差に応じた波面補正データをＳＬＭ１に表示する。このときに発生する、図３の波面補正器データ上の黒丸部１１をはじめとするＰＷ部の座標群Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）を算出する。ここで、ｉは１〜ｍの整数で、ｍはＰＷ部に該当するデータ点の数である。
【００３０】
ＳＬＭ１とＭＬＡ２０は光学的に共役に配置されているから、ＳＬＭ１とＭＬＡ２０の間の横倍率をβとすると、ＭＬＡ２０上に結像されるＰｉの像Ｐｉ'は、Ｐｉ'（−β・ｘｉ，−β・ｙｉ）になる。
【００３１】
各ＭＬ中心の座標をＱｊ（ｘｊ，ｙｊ）として（ｊ＝１〜ｎ；ｎは波面検出に使用する有効域のＭＬの総数）、Ｐｉ'とＱｊの間の距離｜Ｐｉ'Ｑｊ｜のうちで、最も小さいｍｉｎ｜Ｐｉ'Ｑｊ｜が、特定の値ｄ０（０ ＜ ｄ０ ＜ ｐ／４）に対して
ｍｉｎ｜Ｐｉ'Ｑｊ｜  ＜  ｄ０          ・・・・・（１）
を満たす場合、上記シフト機構によって、ｄ０だけＰｉ'Ｑｊ方向にＭＬＡ２０をシフトさせる。ｐは、ＭＬＡのピッチである。ここで、ＭＬＡ２０のシフトによって、各ＭＬに対する撮像素子上のセグメント領域もシフトして設定し、波面の算出を行う必要がある。
【００３２】
ＭＬＡ２０のシフト機構を図４に示す。上図が上面図（ｚｘ面）、下図が正面図（ｘｙ面）となっており、ＨＳセンサ２は、ＭＬＡ２０、撮像素子２１、ｘステージ２２、ｙステージ２３から構成されている。補正データのＰＷ位置が、上記条件（１）を満たすとき、Ｐｉ'Ｑｊ方向にｄ０だけシフトされるように、ｘ、ｙ各ステージが所定の量だけ移動する。
【００３３】
これにより、図５に示すように、破線２１０で表わされるＰＷ部の、ＭＬＡ上における位置をずらし、各ＭＬ中心位置に重ならないように（（１）を満たす点がないように）することができる。（１）を満たす点がないときは、ＭＬＡ２０のシフトは行わない。このように、ＭＬＡ２０に投影される波面の不連続部とＭＬの各々の中心位置との間の距離の最小値が、所定の値を上回るように制御することで、波面の不連続部をＭＬの各々から一定の距離以上に保つことができ、ＨＳスポットの乱れを防ぐことが出来る。
【００３４】
また、ＭＬＡ２０をシフトさせるかどうかの判断基準は、条件（１）でなく、実際のＨＳ像のスポットのピーク強度の値で行ってもよい。被検眼６の収差に応じて、最初の補正データをＳＬＭ１に表示したときのＨＳ像の各スポットのピーク強度がＩｊであったとき（ｊ＝１〜ｎ；ｎは波面検出に使用する有効域のＭＬの総数）、それらの平均値であるＡｖｅｒａｇｅ［Ｉ１〜Ｉｎ］に対して、
Ｉｋ  ＜  ａ・Ａｖｅｒａｇｅ［Ｉ１〜Ｉｎ］  （０＜ａ＜１）  ・・・・・（２）
となるスポットｋが存在するときに、やはりｄ０だけｘ方向もしくはｙ方向にＭＬＡ２０のシフトを行う。係数ａの値は、スポットの重心位置の算出誤差に影響しない最小値である必要がある。例えば、０．７〜０．８程度であることが望ましい。このように、ＳＬＭ１において変調された戻り光がＭＬＡ２０上に形成する集光スポットの各々のピーク強度が、所定の値を上回るように制御することによっても、ＨＳ像の品質を保障することができる。
【００３５】
条件（１）、（２）の何れかを用いてＭＬＡ２０のシフトを行った場合、あるｊやｋのハルトマン像のスポットについて改善が見られても、他のＭＬの座標Ｑについては逆に条件（１）、（２）を満たしてしまい、スポットが乱れることが起こり得る。この場合には、シフトする方向を変えるか、シフト量を何回か変えて測定して組み合わせることで、全てのスポットが良好なハルトマン像を形成して波面の計算を行うことができる。
【００３６】
更に、第１回の補正による判定では、（１）や（２）の条件を満たさなかったとしても、被検眼は時間と共に光軸と垂直方向に移動することがあるので、時間の経過に伴って満たす状態になることがあり得る。したがって、（１）や（２）の判定とＭＬＡ２０のシフト動作は、波面検出を行っている間は常に行うことが望ましい。
【００３７】
ここではＭＬＡ２０をシフトして、各ＭＬとＰＷ部との相対位置をずらすことを行ったが、移動させる対象はＭＬＡ２０に限られない。例えば、ＨＳセンサ２全体をステージに搭載してシフトさせてもよいし、ＡＯ−ＳＬＯの装置１００全体を被検眼に対して光軸に垂直な方向にシフトさせる方法でも同じ効果は得られる。
【００３８】
上記のように、本実施形態では、補正データにより決定される位相ラッピングにより生じる波面の不連続部が、ＭＬＡ２０においてＭＬの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する。このため、本実施形態によれば、波面の不連続な部分がＭＬの中心に入射されることによる波面検出精度の低下を効果的に防止することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、ＭＬＡ２０を、当該ＭＬＡの平面内で移動させてＳＬＭ１とＭＬＡ２０との相対的な位置関係を変えることにより、波面の不連続部がＭＬの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御する。このため、本実施形態によれば、波面の不連続な部分がＭＬの中心付近に入射することを直接防ぐことができる。なお、本実施形態では、ＭＬＡ２０を移動させることによりＳＬＭ１とＭＬＡ２０との相対的な位置関係を変える例を説明したが、これに限られないことは前述のとおりである。
【００４０】
＜＜実施形態２＞＞
次に、本発明の第２の実施形態の補償光学系を用いた、ＡＯ−ＳＬＯについて説明する。実施形態１では、ＭＬＡ２０やＨＳセンサ２をシフトさせることによって、位相ラッピング部（ＰＷ部）と各ＭＬとの位置関係を最適化した。これに対して、本実施形態では、物理的なシフトにより波面とＭＬＡとの位置関係を補正するのではなく、ＳＬＭ１に表示する波面補正データを加工する方法により、同等の効果を実現する。ＡＯ−ＳＬＯの構成は実施形態１と同様であるため、本実施形態では実施形態１との相違点を中心に説明する。
【００４１】
一般に、被検眼からの戻り光が持つ波面収差が、図６（ａ）の破線６１０のような形状であると、図２のように位相ラッピングを行ったとき、ＳＬＭ１で補正された戻り光の波面は、図６（ａ）、図６（ｂ）の実線６２０のような波面の状態になる。収差量が波長λの整数倍であることは、位相差が２πであることを意味するので位相の区別は出来ず、理想的な場合に実線６２０の波面は平面波として扱われる。しかし実際には、図６（ｂ）の矢印６３１〜６３４で示された実線６２０の不連続部が何れかのＭＬ中心に入射すると、ハルトマン像のスポットの乱れが最も大きくなる。
【００４２】
ここで、ＳＬＭ１に表示する波面補正データに、図７（ａ）の一点破線７４０に示すような、ある量のピストン収差成分を加える。これにより補正前の波面が図６（ａ）の破線６１０から図７（ａ）の破線７１０へシフトするとともに、ＳＬＭ１で補正された戻り光の波面は実線７２０へシフトする。その結果、図７（ｂ）の矢印７３１〜７３４で示されるＰＷ部の位置が、図６（ｂ）の矢印６３１〜６３４で示される初回の波面補正データの場合からずれることになる。よって、本実施形態では、ＭＬＡとＳＬＭとの位置関係を機械的にずらすことなく、ＭＬ中心とＰＬ部との重なり合いを回避して、波面検出精度を改善することができる。加えるピストン収差量は、ｍｉｎ｜Ｐｉ'Ｑｊ｜となるＭＬの座標Ｑｋにおける波面の勾配をαとしたとき、α・ｄ０以上の値であればよい。
【００４３】
条件（１）もしくは（２）を満たす点がないときは、波面補正データにピストン収差は加えない。更に、実施形態１の場合と同様に、条件（１）や（２）の判定とピストン収差の追加は、波面検出を行っている間は常に行うことが望ましい。なお、ピストン収差を加えることで、僅かにＳＬＭからの反射光のシフトが発生するが、量的に僅かであり、また波面補正の過程で吸収されるので、影響はほぼ無視できる。
【００４４】
上記のように、本実施形態では、補正データに所定の収差成分を加算することにより、波面の不連続部がＭＬの各々の中心から一定以上の距離を保つように制御している。このため、本実施形態によれば、特別な移動手段を設けることなく、波面の不連続な部分がＭＬ中心に入射されて波面検出精度が低下することを防止することができる。
【００４５】
以上の各実施形態によれば、液晶型ＳＬＭとＨＳ型波面センサを用いた補償光学系においても、収差の形状によらず精度の高い波面検出が可能になり、良好な画像を取得することができる。
【００４６】
＜＜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４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図３】
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