(57)【要約】【課題】波面収差を補正する際、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラーを用いたとしても、応答良く短時間にて残収差を小さく抑える補正を達成し、高倍率としてもきわめて鮮明な画像を得ることができる波面収差補正装置を提供すること。【解決手段】複数の電極９ｅ…に印加された電圧値Vnに応じて形状を変化させる薄膜ミラー９ｂを有する可変形状ミラー９と、収差補正対象と可変形状ミラー９を経由した光束を受光して該光束の波面収差を測定する波面センサ１４と、波面センサ１４からの信号により、複数の電極９ｅ…にそれぞれ対応する薄膜ミラー９ｂ上の作用点と目標点との差に基づいて、複数の電極９ｅ…それぞれに印加する電圧値Vnを演算する電極印加電圧演算手段と、電極印加電圧演算手段により演算した電圧値に基づき、波面センサ１４により測定される光束の波面収差を抑制するように、可変形状ミラー９のミラー形状の補正を繰り返す制御を行う可変形状ミラー制御手段と、を有する。【選択図】図６
2008220769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極と、該複数の電極に印加された電圧値に応じて形状を変化させる薄膜ミラーを有し、入射した光束の波面収差を補正する可変形状ミラーと、
前記可変形状ミラーが設けられた光学系に収差補正対象を含み、該収差補正対象と可変形状ミラーを経由した光束を受光して該光束の波面収差を測定する波面センサと、
前記波面センサからの信号により、前記複数の電極にそれぞれ対応する薄膜ミラー上の作用点と目標点との差に基づいて、前記複数の電極それぞれに印加する電圧値を演算する電極印加電圧演算手段と、
前記電極印加電圧演算手段により演算した電圧値に基づき、前記波面センサにより測定される光束の波面収差を抑制するように、前記可変形状ミラーのミラー形状の補正を繰り返す制御を行う可変形状ミラー制御手段と、
を有することを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項２】
請求項１に記載された波面収差補正装置において、
前記可変形状ミラーは、薄膜ミラーの変位量を初期変位量とするべく全電極に初期電圧を印加した後、複数の電極に対して作り出された電圧パターンによる薄膜ミラーの歪み形状を、収差補正対象を経由して入射される光束の波面収差形状を打ち消す形状に制御することで、ミラー反射後の光束に含まれる波面収差を小さく抑えることを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載された波面収差補正装置において、
前記波面センサは、マイクロレンズが格子状に配列されたハルトマンプレートと、二次元電荷結合素子とから構成され、収差補正対象に点光源を投影し、収差補正対象及び前記可変形状ミラーを経由した反射光を、前記ハルトマンプレートで多数の光束に分割し、それぞれの光束による点像位置を二次元電荷結合素子で測定し、収差補正を要しない理想収差補正対象の場合の点像位置と比較することにより、収差補正対象の波面収差を測定することを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された波面収差補正装置において、
前記電極印加電圧演算手段は、波面収差補正後の残収差のゼルニケ展開データにより、各モードでの振幅値を読み込み、各電極に印加されている電圧値を前回の電圧値として読み込み、予め定められている各電極の作用点座標位置を読み込み、各モードでの振幅値と各電極の作用点座標位置での目標変位量を計算し、該目標変位量と前回の電圧値とフィードバックゲインにより、前記複数の電極それぞれに対し今回印加する電圧値を演算することを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された波面収差補正装置において、
前記波面センサと前記電極印加電圧演算手段と前記可変形状ミラー制御手段は、波面収差補正後の残収差が、設定倍率により収差補正対象を観察や撮影する際に鮮明な画像が得られる許容波面収差に基づき決定された目標値以下になるまで、波面収差測定と印加電圧演算と可変形状ミラー制御を繰り返すループ補正制御を行うように構成したことを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載された波面収差補正装置において、
前記収差補正対象が被検眼であり、該被検眼の屈曲特性を原因として発生する波面収差のうち、球面度数成分と乱視度数成分を補正する低次波面収差補正手段を設け、
前記電極印加電圧演算手段及び前記可変形状ミラー制御手段は、前記低次波面収差補正手段による低次波面収差補正後に残った波面収差成分と、低次波面収差補正の対象となる次数より高次の波面収差成分を、可変形状ミラーを変形させて補正することを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項７】
請求項６に記載された波面収差補正装置において、
前記低次波面収差補正手段は、波面収差の測定に基づき、波面収差のうち、球面度数成分をオートフォーカス系の合焦機構で調整し、乱視度数成分を乱視補正用レンズで調整し、収差補正後の残収差が、ゼルニケ多項式による展開モードで２次を考慮して決められた規定値以下となるまで、波面収差測定とレンズ移動を繰り返すことを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載された波面収差補正装置において、
前記波面センサと前記電極印加電圧演算手段と前記可変形状ミラー制御手段は、前記低次波面収差補正手段による波面収差補正に続いて、波面収差測定と各電極への印加電圧の演算に基づく可変形状ミラーの歪み変形制御を開始し、収差補正後の残収差が、ゼルニケ多項式による展開モードで少なくとも６次までを考慮して決められた目標値以下となるまで、波面収差測定と印加電圧演算と可変形状ミラー制御を繰り返すことを特徴とする波面収差補正装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載された波面収差補正装置において、
被検眼の眼底観察及び眼底撮影を行う眼科装置の光学系に装備し、
前記可変形状ミラー制御手段は、収差補正後の残収差が目標値以下になると、被検眼の眼底撮影モードに移行することを特徴とする波面収差補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼等の収差補正対象を高倍率にて観察したり撮影したりする際、画像の鮮明さを決める要因となる波面収差を小さく抑える収差補正を行う波面収差補正装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明された眼底からの反射光束により眼底像を結像させて、眼底の観察及び撮影を行う眼底カメラが知られている。しかしながら、この種の眼底カメラでは、眼底からの反射光束は、角膜・水晶体・ガラス体等からなる眼光学系を経由するため、その眼光学系の収差の影響で、高い分解能の眼底像を得ることができない。つまり、高倍率にて眼底の観察や撮影を試みようとしても鮮明な眼底像を得ることができない、という問題点を有していた。ちなみに、眼光学系は、理想的な光学素子とは程遠く、近視や乱視等、多種の収差発生原因となる光学的屈折特性を有していて、眼底からの反射光束による波面は歪みを持っている。
【０００３】
これに対し、被検眼の光学収差を測定するための収差測定部と、収差測定部からの信号に基づき被検眼の光学収差により生じる反射光束の波面の歪みを補正するために、可変形状ミラー（Deformable Mirror）による収差補正部を設け、倍率を上げた場合でも鮮明な眼底像を得ることが可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２２４３２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来装置にあっては、可変形状ミラーを用いて波面収差を補正するに際し、可変形状ミラーを調整するために複数種類の電圧変化テンプレートを用意しておき、測定した波面収差に基づき電圧変化テンプレートを選択し、選択した電圧変化テンプレートにより各電極の電圧値である１つの電圧パターンを決定し、これを繰り返して可変形状ミラーを用いた波面収差の補正を行っている。
【０００５】
このように、テンプレートを用いた波面収差補正の演算処理方式にあっては、１つの電極に電圧を掛けたときに発生する歪みをインフルエンス関数として持ち、この各電極に対応するインフルエンス関数を重ね合わせて、目標形状に対応した電圧配列データを算出する。すなわち、テンプレートの単位が電極になったのと等価なため、電極数に依存して計算量が多くなる。このため、電極数が多い可変形状ミラーには向かない。
【０００６】
また、眼の波面収差と可変形状ミラーで補正される収差との差である残収差の目標値を大きな値に設定すると、電圧パターンの繰り返し補正回数は少なくなり、眼底撮影時に撮影開始から撮影終了までに要する時間が短時間で済む。しかし、ゼルニケ多項式による展開モードで低次モードまでを打ち消したものとなり、高倍率とした場合に鮮明な画像で撮影できない。
【０００７】
一方、残収差の目標値を小さな値に設定すると、その分、ゼルニケ多項式による展開モードで高次モードまでを打ち消したものとなり、高倍率としても鮮明な画像で撮影することができる。しかし、電圧パターンの繰り返し補正回数が増大し、眼底撮影時に撮影開始から撮影終了までに要する時間として長時間を要する。
【０００８】
ここで、可変形状ミラーの制御は、薄膜ミラーが目標形状に近づくように繰り返して電圧パターンを補正してゆくことでなされる理由を説明する。
まず、可変形状ミラーは、薄膜ミラーの背面に所定の間隔で配置した複数の電極のそれぞれに電圧を印加し、引っ張り力（静電力）のみにより薄膜ミラーを変形させる。また、可変形状ミラーの薄膜ミラーは連続体であるため、薄膜ミラーの形状変形に対し各電極を独立に扱うことができない。したがって、１つの電極により薄膜ミラーの１点を引っ張ると、１つの電極に対応する薄膜ミラーの部分が大きく変形すると同時に、他の電極に対応する薄膜ミラーの部分まで変形してしまうというように、その影響はミラー全面に及ぶことによる。
【０００９】
次に、被検眼の眼底を撮影する際を例にとると、良い状態で眼を開いていられる継続時間が人により異なるが、短い人では数秒となる。このため、波面収差の補正開始から撮影までを数秒間で終了するためには、できるだけ少ない補正回数で、目標とする波面収差に到達するのが重要である。
【００１０】
また、被検眼の眼底を撮影する際を例にとると、検査精度を上げるために眼底の視細胞レベルまで確認できるように、高倍率で鮮明な画像により撮影したいという要望がある。これに対し、眼の波面収差と可変形状ミラーで補正される収差との差である残収差が小さいほど、画像の鮮明さを保ちながら、倍率を高くすることができるため、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラーを用い、収差補正限界を高める必要がある。
【００１１】
したがって、可変形状ミラーの制御では、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラーを用いたとしても、波面センサで測定した収差形状データから、少ない補正回数で目標とする波面収差に到達するため、波面収差を補正する形状を作るための電圧パターンをどのように予想するか、というのが未だ解決し得ない課題として残っている。
【００１２】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、波面収差を補正する際、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラーを用いたとしても、応答良く短時間にて残収差を小さく抑える補正を達成し、高倍率としてもきわめて鮮明な画像を得ることができる波面収差補正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】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の波面収差補正装置では、
複数の電極と、該複数の電極に印加された電圧値に応じて形状を変化させる薄膜ミラーを有し、入射した光束の波面収差を補正する可変形状ミラーと、
前記可変形状ミラーが設けられた光学系に収差補正対象を含み、該収差補正対象と可変形状ミラーを経由した光束を受光して該光束の波面収差を測定する波面センサと、
前記波面センサからの信号により、前記複数の電極にそれぞれ対応する薄膜ミラー上の作用点と目標点との差に基づいて、前記複数の電極それぞれに印加する電圧値を演算する電極印加電圧演算手段と、
前記電極印加電圧演算手段により演算した電圧値に基づき、前記波面センサにより測定される光束の波面収差を抑制するように、前記可変形状ミラーのミラー形状の補正を繰り返す制御を行う可変形状ミラー制御手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
よって、本発明の波面収差補正装置にあっては、電極印加電圧演算手段において、波面センサからの信号により、複数の電極にそれぞれ対応する薄膜ミラー上の作用点と目標点との差に基づいて、複数の電極それぞれに印加する電圧値が演算され、可変形状ミラー制御手段において、演算した電圧値に基づき、波面センサにより測定される光束の波面収差を抑制するように、可変形状ミラーのミラー形状の補正を繰り返す制御が行われる。
すなわち、予め薄膜ミラーの波面位置と電極の関係を１対１で決めておき、その位置での波面の歪み具合（＝作用点と目標点との差）により、対応する電極の電圧値を決める変位量フィードバックにより、可変形状ミラーを用いた波面収差の補正制御が行われる。
したがって、各電極位置での波面の歪み具合に応じた電圧値を決めるだけの変位量フィードバックであるため、例えば、１つの電極に１つの電圧値を印加した場合の薄膜ミラー面の全体形状を記憶しておき、それらを重ね合わせ形状が最も目標形状と近くなるように、各電極の電圧値を決定する場合に比べ、電極への印加電圧の演算量そのものが少なくて済む。
また、各電極位置での波面の歪み具合に応じた電圧値を決める変位量フィードバックにより、補正回数毎に目標形状へ確実に近づく、安定した波面収差の補正制御ができる。
このように、短時間にて可変形状ミラーが目標形状に到達する電圧パターンの補正アルゴリズム（変位量フィードバック）を採用することで、波面収差を補正する際、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラーを用いたとしても、応答良く短時間にて残収差を小さく抑える補正を達成し、高倍率としてもきわめて鮮明な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の波面収差補正装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の波面収差補正装置を適用した眼科装置を示す全体図である。なお、波面収差補正装置は、補償光学システム、あるいは、ＡＯシステム（アダプティブ・オプティックス・システム）とも呼ばれ、可変形状ミラーにより波面収差を打ち消す機能を持つことで実現されるシステムをいう。
【００１７】
実施例１の眼科装置は、図１に示すように、被検眼の眼底を撮影する眼底撮影系と、該眼底撮影系に組み込まれた可変形状ミラーを用いて波面収差を補正する波面制御系と、を備えている。
【００１８】
はじめに、眼底撮影系の説明をする。
被検眼Ｅの眼底Efを撮影する眼底撮影系は、半導体レーザ光源１と、ビームスプリッタ２と、可変シリンドリカルレンズ３（乱視補正用レンズ）と、第１レンズ４と、第１ミラー５と、可動プリズム６（合焦機構）と、第２ミラー７と、第２レンズ８と、可変形状ミラー９と、ダイクロイックミラー１０と、高感度ＣＣＤカメラ１１と、を備えている。
【００１９】
前記半導体レーザ光源１からの波長633nmの半導体レーザ光は、ビームスプリッタ２及び任意の乱視度数に設定することのできる可変シリンドリカルレンズ３を通り被検眼Ｅに入射し、眼底Efを照明する。眼底Efからの反射光は、被検眼Ｅの乱視度数に応じて設定された可変シリンドリカルレンズ３で乱視の影響を軽減する。そして、ビームスプリッタ２を透過し、第１レンズ４、第１ミラー５、可動プリズム６、第２ミラー７、第２レンズ８で構成されるオートフォーカス系に入射する。そして、被検眼Ｅの球面度数に対応してオートフォーカス系の可動プリズム６が図１の矢印方向に駆動され、光路長を変化させることで、近視や遠視の影響を軽減する。このオートフォーカス系からの光束は、ほぼ平行光となる。この平行光は、可変形状ミラー９にて反射し、ダイクロイックミラー１０で方向を変え、眼底撮影用の高感度ＣＣＤカメラ１１に入射し、高感度ＣＣＤカメラ１１の結合素子上に眼底像を結像する。
【００２０】
続いて、波面制御系を説明する。
眼底撮影系に組み込まれた可変形状ミラー９を用いて波面収差を補正する波面制御系は、半導体レーザ光源１２（SLDでもよい）と、ビームスプリッタ１３と、波面センサ１４と、パーソナルコンピュータ１５と、ドライバー１６と、を備えている。なお、眼底撮影系の可変形状ミラー９を共通の構成とする。
【００２１】
前記半導体レーザ光源１２からの波長840nmの半導体レーザ光は、ビームスプリッタ１３を反射し、ダイクロイックミラー１０、可変形状ミラー９、オートフォーカス系、ビームスプリッタ２、可変シリンドリカルレンズ３を通り被検眼Ｅに入射し、眼底Efに結像する。眼底Efからの反射光は、可変シリンドリカルレンズ３、ビームスプリッタ２、オートフォーカス系、を通過し、その形状を制御した可変形状ミラー９を反射し、波面が補正される。そして、可変形状ミラー９にて補正しきれなかった波面収差、すなわち、可変形状ミラー９を反射した光束の収差から目標収差を引いた残収差を含んだ状態で、ダイクロイックミラー１０、ビームスプリッタ１３を透過し、ハルトマンプレート１４ａと二次元ＣＣＤ１４ｂから構成された波面センサ１４に入射され、波面情報を画像として検出する。波面センサ１４からのＣＣＤ画像はパーソナルコンピュータ１５で画像処理され、残収差が計算される。パーソナルコンピュータ１５では、可変形状ミラー９の薄膜ミラー形状を補正する電圧データを、後述する補正アルゴリズムを用いて算出し、ドライバー１６で駆動する補正処理を、計算された残収差が目標値以下となるまで繰り返えす。
【００２２】
この波面制御系は、クローズドループになっており、残収差が小さくなるように制御され、目標値以下まで残収差が小さくなった時点で眼底撮影系の高感度ＣＣＤカメラ１１により、高倍率にて眼底Efが撮影される。
【００２３】
次に、前記可変形状ミラー９の構成を説明する。
図２は、実施例１の眼底撮影系と波面制御系に共有された可変形状ミラーの一例を示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)はＡ−Ａ線断面図を示す。図３は、可変形状ミラーの薄膜ミラーと電極を示す断面図である。図４は、可変形状ミラーの電極の配置例を示す平面図である。
【００２４】
前記可変形状ミラー９は、図２に示すように、ミラー枠９ａと、薄膜ミラー９ｂと、スペーサー９ｃと、電極基板９ｄと、電極９ｅと、を備えている。
【００２５】
前記薄膜ミラー９ｂは、図３に示すように、ミラー枠９ａに張設されていて、光路側のアルミニウムミラー91と、電極側のシリコン薄膜92による２層構造により構成されている。前記アルミニウムミラー91は、反射膜であり、反射率の高い材料をシリコン薄膜92に蒸着して形成される。前記シリコン薄膜92は、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。
【００２６】
前記スペーサー９ｃは、薄膜ミラー９ｂと電極９ｅとのギャップ長を所定値に保持するために用いられるもので、例えば、剛性が高い球等が用いられる。
【００２７】
前記電極９ｅは、電極基板９ｄの上に多数配置されるもので、図４に示すように、同心円状で、かつ、放射状に並べて８５個に分割して配列されている。なお、図４の黒点は作用点を示し、１点鎖線は波面測定データから波面を再生する解析エリアを示す。この解析エリアは、最外周の作用点を結ぶエリアに設定している。
【００２８】
前記各電極９ｅ…（電極１〜電極ｎ）を個別に電圧駆動する回路として、図２(b)に示すように、前記ドライバー１６が設けられていて、図３に示すように、各電極９ｅ…に対応して薄膜ミラー９ｂの変形が生じるように、各電極９ｅ…に静電電圧値（V1〜Vn）が印加される。
【００２９】
次に、前記波面センサ１４の構成を説明する。
図５は、実施例１の撮影制御系の波面センサ１４を示す説明図である。
【００３０】
前記波面センサ１４は、図５に示すように、マイクロフレネルレンズが格子状に配列されたハルトマンプレート１４ａと、該ハルトマンプレート１４ａから所定間隔を介して平行配置された二次元ＣＣＤ１４ｂ（二次元電荷結合素子）と、から構成される。
【００３１】
この波面センサ１４ｂによる波面収差の測定は、被検眼Ｅの眼底Ef（網膜）上に点光源を投影し、眼底Efで反射された反射光をハルトマンプレート１４ａで多数の光束に分割し、それぞれの光束による点像位置を二次元ＣＣＤ１４ｂで測定する。そして、測定した点像位置と、無収差眼の場合の点像位置と比較すると、波面収差は、二次元ＣＣＤ１４ｂにおいて、各点像の変位量（Δｘ，Δｙ）として現れる。この各点像の変位量（Δｘ，Δｙ）は、波面収差形状の傾きであり、変位量から波面収差を復元する。したがって、格子状に配列されたマイクロフレネルレンズのレンズ数設定と、二次元ＣＣＤ１４ｂの素子数設定により、高精度に波面収差を測定することができる。
【００３２】
この波面センサ１４により、補正前の初期波面収差および繰り返し補正毎の残収差が測定され、この測定結果が、可変形状ミラー９を波面とは逆位相形状に変形させる高次波面収差の補正アルゴリズムの入力情報として用いられる。なお、波面センサ１４による収差測定結果は、被検眼の屈曲特性を原因として発生する波面収差のうち、球面度数成分と乱視度数成分を補正する低次波面収差補正での入力情報としても用いられる。
【００３３】
図６は、実施例１の波面制御系のパーソナルコンピュータ１５にて実行される波面収差補正制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。この波面収差補正制御処理は、検眼者による高倍率による眼底像の観察・撮影の開始操作により起動される。
【００３４】
ステップＳ１は、可変形状ミラー９の全電極９ｅ…に初期電圧V0を印加することで、ＤＭ初期化（Deformable Mirror初期化）を行うステップである。
すなわち、可変形状ミラー９の薄膜ミラー９ｂは、薄膜ミラー９ｂと電極９ｅの間隔が2/3になる電圧Vpを超えると不安定になり、薄膜ミラー９ｂと電極９ｅが接触してしまう（プルイン現象）。そこで、ＤＭ（可変形状ミラー）初期化では、全電極に同じ電圧値を印加した場合、プルインを起こす電圧Vpより若干低い値に初期電圧V0を設定する。これにより、以降の可変形状ミラー制御では、平均値が初期電圧V0に固定され、プルイン現象は起きず、かつ、電圧の制御レンジが大きく取れ、また、球面度数成分(n,m)＝(2,0)成分の変動が抑制される。
【００３５】
ステップＳ２は、ステップＳ１でのＤＭ初期化に続き、波面収差のうち、球面度数成分（近視、遠視等）を修正するオートフォーカス系の可動プリズム６を初期位置（原点）に移動させるステップである。
【００３６】
ステップＳ３は、ステップＳ２での可変プリズム原点移動に続き、波面収差のうち、乱視度数成分を修正する可変シリンドリカルレンズ３を初期位置（原点）に移動するステップである。なお、ステップＳ１〜ステップＳ３は、初期化処理ステップである。
【００３７】
ステップＳ４は、ステップＳ３での可変シリンドリカルレンズ原点移動、または、ステップＳ６での可変プリズム・可変シリンドリカルレンズ移動、または、ステップＳ１３での電圧値出力に続き、ゼルニケ多項式による各展開モードについて、波面センサ１４からの信号に基づいて波面収差を測定するステップである。
ゼルニケ多項式による各展開モードについて説明する。
被検眼Ｅの波面収差と補正される波面収差との差（残収差）は、下記のようにゼルニケ展開される。
Ｗ(ｒ，θ)＝Σ｛Am×Zm(ｒ，θ)｝
ここで、Ｗ(ｒ，θ)は残収差、Zm(ｒ，θ)は展開モードｍのゼルニケ多項式、Amは各ゼルニケ多項式による展開モードｍの振幅値である。なお、展開モードｍは、図７に示す各次数n（0〜10）と各モード態様m（-10〜0〜10）に対し、低次モード側から順次、ｍ＝１〜ｍ＝Ｍ（高次モードの最大値）までの番号をふっている。
また、「ゼルニケ多項式による各展開モード」とは、光学分野でよく使われるゼルニケ多項式により波面収差を分解したとき、各ゼルニケ多項式により展開されるモードをいい、各展開モードは、独立した波面の形（モード）に対応する。
図７は０次〜１０次のゼルニケ多項式による各展開モードを示す図であり、それぞれが古典的な波面収差にも対応しており、収差成分を知ることができる。
【００３８】
ステップＳ５は、ステップＳ４での波面測定・ゼルニケ展開に続き、残収差（乱・球）が規定値以下か否かを判断するステップである。
ここで、「規定値」は、ゼルニケ多項式による展開モードで、２次を考慮して決められる。具体的には、例えば、図７に記載した枠内の６つの低次モードを考慮して決めたものである。なお、６つの低次モードを次数nとモード態様mの関係でいうと、(n,m)＝(0,0)、(1,-1)、(1,1)、(2,-2)、(2,0)、(2,2)であらわされる。なお、n＝0の０次は位相、１次はチルトであり、画像のボケには無関係である。
このステップＳ５で、Noと判断されたときは、ステップＳ６へ移行し、Yesと判断されたときは、ステップＳ７へ移行する。
【００３９】
ステップＳ６は、ステップＳ５での残収差（乱・球）＞規定値との判断に続き、波面収差のうち球面度数成分(n,m)＝(2,0)を、オートフォーカス系の可動プリズム６を移動させることで調整し、波面収差のうち乱視度数成分(n,m)＝(2,-2)、(2,2)を、可変シリンドリカルレンズ３を移動させることで調整するステップである。
この低次波面収差の補正は、波面収差のうち球面度数成分と乱視度数成分を減少させる方向に調整する補正であり、具体的には、波面センサ１４により検出された近視度合いや遠視度合いや乱視度合いに応じ、めがねレンズやコンタクトレンズ等で矯正するように、可動プリズム６と可変シリンドリカルレンズ３を移動させることで行われる。
なお、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ４へと進む低次波面収差補正ループは、ステップＳ５において、残収差（乱・球）≦規定値と判断されるまで繰り返される。
【００４０】
ステップＳ７は、ステップＳ５での残収差（乱・球）≦規定値との判断に続き、残収差が目標値以下か否かを判断するステップである。
ここで、「目標値」は、設定倍率により収差補正対象である眼底Efを観察や撮影する際に鮮明な画像が得られる許容波面収差に基づき決定される。例えば、ゼルニケ多項式による展開モードで、少なくとも６次までを考慮して決められる。なお、より高倍率要求があるときには、ゼルニケ多項式による展開モードで倍率に応じ６次〜１０次程度までを考慮して決められる。
具体的には、眼底Efの視細胞（２〜５μｍ）の撮影を目標としているため、これを観測するには、本光学系の場合、解析エリア内の波面収差はRMS（Root Mean Squareの略）の実測値で0.05μｍ未満であり、このRMS実測値に基づいて決定される。
ここで、「RMS」とは、波面収差指標の１つであり、自乗平均平方根の略で、理想波面と実際の波面の標準偏差（分散の平方根）をいう。
このステップＳ７において、Noと判断されたときは、ステップＳ８へ移行し、Yesと判断されたときは、ステップＳ１４へと移行する。
【００４１】
ステップＳ８は、ステップＳ７での残収差≦目標値であるとの判断に続き、ステップＳ４にて計算した残収差のゼルニケ多項式の展開データより、各モードにおける振幅値(A1,A2,…,Am)を読み込むステップである。
【００４２】
ステップＳ９は、ステップＳ８での各モードにおける振幅値(A1,A2,…,Am)の読み込みに続き、そのとき各電極９ｅ…に印加されている電圧値(V1,V2,…,Vn)を読み込むステップである。
この電圧値(V1,V2,…,Vn)は、１回前の制御に使用した電圧値であり、最初の制御の際にはステップＳ１で述べた初期電圧V0の値になる。
【００４３】
ステップＳ１０は、ステップＳ９での電圧値(V1,V2,…,Vn)の読み込みに続き、予め定められている各電極９ｅ…の作用点（作用点１〜作用点ｎ）の座標位置(r1,θ1),(r2,θ2),…,(rn,θn)を読み込むステップである。
【００４４】
ステップＳ１１は、ステップＳ１０での作用点座標位置(r1,θ1),(r2,θ2),…,(rn,θn)の読み込みに続き、ステップＳ８にて読み込んだ各モードでの振幅値Amと、ステップＳ１０にて読み込んだ各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)により、各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)での目標変位量Ｄnを下記式により計算するステップである。
Ｄn＝Σ｛Am×Zm(rn,θn)｝      但し、ｍはｍ＝１〜Ｍ（高次モードの最大値）
ここで、目標変位量Ｄnとは、図８に示すように、各電極９ｅ…の作用点における目標形状と実薄膜ミラー形状との差をあらわす。
【００４５】
ステップＳ１２は、ステップＳ１１での作用点座標位置(rn,θn)での目標変位量Ｄnの計算に続き、目標変位量Ｄnを得るための電圧値Vnの二乗値Vn2を、電圧の二乗は変位量にほぼ比例することから決められた下記式で計算するステップである。
Vn2＝Vn'2＋αＤn
ここで、ステップＳ９にて読み込んだVnは、１回前の制御周期におけるVn'に置き換えている。また、αは実験で定められたフィードバックゲイン（補正係数）であり、輪帯毎（あるいは電極毎）に変えられる。このフィードバックゲインαは、高次波面収差補正が発散することなく、しかも、応答良く少ない補正ループの繰り返し回数により残収差が目標値以下となる値とされる。
【００４６】
ステップＳ１３は、ステップＳ１２での電圧値の二乗計算に続き、ステップＳ１２で求めた電圧二乗値Vn2により、電圧値Vnを決定し、決定した電圧値Vnを各電極９ｅ…に印加する駆動指令をドライバー１６に出力するステップである。このステップＳ１３からは、ステップＳ４へ戻り、高次収差補正の補正ループを構成する。
【００４７】
ステップＳ１４は、ステップＳ７での残収差≦目標値との判断に続き、眼底Efの高倍率撮影を行う撮影モードに入るステップである。
なお、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜ステップＳ６は、低次波面収差補正手段に相当し、ステップＳ８〜ステップＳ１２は、電極印加電圧演算手段に相当し、ステップＳ４，ステップＳ５，ステップＳ７〜Ｓ１３は、可変形状ミラー制御手段に相当する。
【００４８】
次に、作用を説明する。
以下、実施例１の波面収差補正装置による作用を、［低次波面収差の補正制御作用］、［高次波面収差の補正制御作用］、［可変形状ミラーと実施例１の補正アルゴリズムを用いた波面収差補正作用］に分けて説明する。
【００４９】
［低次波面収差の補正制御作用］
波面収差補正制御が開始されると、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、ステップＳ１にて、ＤＭ初期化が行われ、ステップＳ２及びステップＳ３にて可動プリズム６の初期位置移動と可変シリンドリカルレンズ３の初期位置移動という初期化処理が行われる。
【００５０】
ここで、ステップＳ１にて、全電極９ｅ…に初期電圧V0を印加し、薄膜ミラー９ｂの初期変位量に近い変位状態にてＤＭ初期化を行うのは、後述する可変形状ミラー９を用いた波面収差補正において、電極９ｅにより薄膜ミラー９ｂの引っ張り力を減じる方向のみの変形モードとすることにより、制御ハンチングを抑えつつ、目標波面収差への収束応答を高めるためである。
【００５１】
ステップＳ３からは、ステップＳ４→ステップＳ５へと進み、ステップＳ５において、残収差（乱・球）≦規定値と判断されるまで、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ４へと進む流れが繰り返される。
すなわち、ステップＳ５において、残収差（乱・球）＞規定値と判断されると、ステップＳ６において、波面収差のうち球面度数成分を、オートフォーカス系の可動プリズム６を移動させることで調整し、波面収差のうち乱視度数成分を、可変シリンドリカルレンズ３を移動させることで調整し、ステップＳ７において、調整後の波面収差を測定するという流れが繰り返される。
【００５２】
そして、ステップＳ５において、残収差（乱・球）≦規定値と判断されると、ステップＳ５→ステップＳ６→ステップＳ４へと進む流れの繰り返しによる低次波面収差補正ループを終了し、ステップＳ７以降の高次波面収差補正処理へと進む。
【００５３】
このように、被検眼Ｅの屈曲特性を原因として発生する波面収差のうち、球面度数成分と乱視度数成分を補正する低次波面収差補正ループ（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６）を設けた。このため、後述する高次波面収差補正ループでは、低次波面収差補正ループによる低次波面収差補正後に残った波面収差成分と、低次波面収差補正の対象となる次数より高次の波面収差成分を、可変形状ミラー９を変形させて補正することになる。
したがって、高次波面収差補正ループでの波面収差補正負担が大幅に軽減され、残収差が目標値以下となるまでの収束応答性が高まり、高次波面収差補正ループでの繰り返し補正回数を低減できる。
【００５４】
［高次波面収差の補正制御作用］
ステップＳ５にて残収差（乱・球）≦規定値と判断されると、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ５からステップＳ７→ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３へと進む。
【００５５】
すなわち、ステップＳ８では、残収差のゼルニケ多項式の展開データより、各モードにおける振幅値(A1,A2,…,Am)が読み込まれ、ステップＳ９では、そのとき各電極９ｅ…に印加されている電圧値(V1,V2,…,Vn)が読み込まれ、ステップＳ１０では、予め定められている各電極９ｅ…の作用点（作用点１〜作用点ｎ）の座標位置(r1,θ1),(r2,θ2),…,(rn,θn)が読み込まれる。そして、ステップＳ１１では、各モードでの振幅値Amと、各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)により、各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)での目標変位量Ｄnが計算され、ステップＳ１２では、目標変位量Ｄnを得るための電圧値Vnの二乗値Vn2が計算される。そして、ステップＳ１３では、電圧二乗値Vn2により電圧値Vnを決定し、決定した電圧値Vnを各電極９ｅ…に印加する駆動指令がドライバー１６に出力される。
【００５６】
そして、ステップＳ１３での電圧値出力に続き、ステップＳ４へ戻り、ステップＳ４では、今回の演算処理により決定した電圧値Vnを各電極９ｅ…に出力した後の波面収差が測定され、ステップＳ５→ステップＳ７へと進む。そして、ステップＳ７において、残収差＞目標値と判断される限り、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ８→ステップＳ９→ステップＳ１０→ステップＳ１１→ステップＳ１２→ステップＳ１３→ステップＳ４→ステップＳ５→ステップＳ７へと進む流れが繰り返される。つまり、残収差＞目標値と判断される間、高次収差補正の補正ループが構成される。
【００５７】
そして、ステップＳ７において、残収差≦目標値と判断されると、ステップＳ７からステップＳ１４へと進み、ステップＳ１４では、眼底Efの高倍率撮影を行う撮影モードに入ることになる。
【００５８】
したがって、実施例１の波面収差補正装置にあっては、ステップＳ８〜ステップＳ１２において、波面センサ１４からの信号により、複数の電極９ｅ…にそれぞれ対応する薄膜ミラー９ｂ上の作用点と目標点との差（＝目標変位量Ｄn）に基づいて、複数の電極９ｅ…それぞれに印加する電圧値Vnが演算され、高次収差補正の補正ループにおいて、演算した電圧値Vnに基づき、波面センサ１４により測定される光束の波面収差を抑制するように、可変形状ミラー９のミラー形状の補正を繰り返す制御が行われる。
【００５９】
［可変形状ミラーと実施例１の補正アルゴリズムを用いた波面収差補正作用］
まず、可変形状ミラー９の構造と可変形状ミラー９の制御電圧の算出方法について説明する。
可変形状ミラー９は、接地した導電性の薄膜ミラー９ｂに対向して電極９ｅを配置し、電極９ｅに電圧を印加することで静電力により薄膜ミラー９ｂが歪む。薄膜ミラー９ｂを凹ませたい場所の下に電圧を印加すると、薄膜ミラー９ｂが凹む。このとき、歪量は電圧の二乗にほぼ比例する。
【００６０】
可変形状ミラー９で作ることができる形状は、電極９ｅの配列パターン、電極９ｅの個数、電極９ｅにかける電圧の大きさで決まる。すなわち、電極９ｅの数を増やせば作れる形状が多様になるが、電圧を算出するには非常に時間がかかるため、リアルタイム補正を行う場合、補正形状の多様性と処理スピードはトレードオフの関係になる。
【００６１】
また、測定された波面収差を補正するような可変形状ミラー９形状を作るための制御電圧の算出は、非常に難しい。特に、薄膜ミラー９ｂは１つの連続体であるため、１つの電極９ｅに電圧を掛けると電圧の付近が凹むだけでなく、その影響はミラー全面に及ぶ。そのため、従来は、一つの電圧を印加した場合のミラー面全体の形状を記録しておき、それらの重ね合わせがもっとも目標形状と近くなるように、各電極の電圧を決定する方式を採用していた。
【００６２】
実施例１の波面収差補正装置では、可変形状ミラー９は、図４に示すように、合計85個と非常に多くの電極９ｅ…を有する。このため、従来の駆動電圧算出方法では時間がかかるため、高速で駆動電圧を算出する簡便な方法を考案した。つまり、実施例１では、電圧パターンの補正アルゴリズムとして、短時間にて可変形状ミラー９が目標形状に到達することができる、「変位量フィードバック」による電圧パターンの補正アルゴリズムを採用した。
【００６３】
本来は、電極９ｅ…がミラー面に与える影響を全て考慮するのが望ましいが、本発明の実施例１では、図８に示すように、電極９ｅ…が影響を及ぼすエリアを１点に置き換えた作用点を定め、作用点と目標点との変位差（＝目標変位量Ｄn）に基づき電極９ｅ…に印加する電圧値Vnを求めた。つまり、予め薄膜ミラー９ｂの波面位置と電極９ｅの関係を１対１で決めておき、その位置での波面の歪み具合（＝作用点と目標点との差）により、対応する電極９ｅの電圧値Vnを決める「変位量フィードバック」により、可変形状ミラー９を用いた波面収差の補正制御が行われる。
【００６４】
したがって、実施例１の補正アルゴリズムは、各電極９ｅ…の位置での波面の歪み具合に応じた電圧値Vnを決めるだけの「変位量フィードバック」であるため、例えば、１つの電極に１つの電圧値を印加した場合の薄膜ミラー面の全体形状を記憶しておき、それらを重ね合わせ形状が最も目標形状と近くなるように、各電極の電圧値を決定する場合に比べ、電極９ｅ…への印加電圧の演算量そのものが少なくて済む。すなわち、簡便な補正電圧の算出方法により高速に制御電圧を算出することができるようになる。
また、実施例１の補正アルゴリズムは、各電極９ｅ…の位置での波面の歪み具合に応じた電圧を決める「変位量フィードバック」であるため、補正回数毎に、図９の波面Ｂから目標形状である波面Ａへ確実に近づく、安定した波面収差の補正制御ができる。
さらに、各電極９ｅ…に対応する各作用点の位置は、実験的に最適な位置を求めることで、「変位量フィードバック」による簡易的な計算方法でありながら、ある程度の精度で電圧値Vnを算出できる。
【００６５】
具体例について説明する。
1.眼底を高倍率でみる
眼底Efを高倍率で観察した場合、観察できる、観察できないは、撮影した画像の鮮明さ（ボケ具合）で決まる。このボケは、回析限界（光学系に依存）と波面収差で決まる。現在、眼底Efの視細胞（２〜５μｍ）の撮影を目標としており、これを観測するには、本光学系の場合、解析エリア内の波面収差をRMS（収差量）の実測値で0.05μｍ未満は必須である。
2.繰り返し補正回数
被検眼Ｅの眼底Efを撮影する際に、良い状態で眼を開いていられるのが、人により異なり、短い人では数秒となる。このため、調整から撮影までを数秒間で終了するためには、できる限り少ない補正回数で目標とする波面収差に到達するのが重要である。
【００６６】
これに対し、実施例１の電圧パターンの補正アルゴリズム（変位量フィードバック）を採用した場合、残収差が飽和するまでの回数（これ以上残収差が動かなくなる回数）は、１５回〜５０回であり、残収差の到達値（動かなくなった値）はかなり小さい値となり、少ない繰り返し補正回数で目標とする波面収差に到達することが判明した。
【００６７】
そして、残収差の目標値をRMS実測値で0.05μｍとする実験では、図１０に示すように、５回〜１０回の繰り返し補正回数Ｎにより残収差が目標値以下となり、２２倍の倍率（実験装置の光学系の都合により設定した倍率）により、鮮明な眼底画像を得ることができる条件である残収差がRMSで0.05μｍ以下を達成した。
さらに、残収差の目標値をRMS実測値で0.05μｍ未満としても、１５回程度までの繰り返し補正回数により残収差が目標値以下となることが判明し、上記1.及び2.の要求を満たす収差補償システムであることが証明された。
【００６８】
次に、効果を説明する。
実施例１の波面収差補正装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００６９】
(1) 複数の電極９ｅ…と、該複数の電極９ｅ…に印加された電圧値Vnに応じて形状を変化させる薄膜ミラー９ｂを有し、入射した光束の波面収差を補正する可変形状ミラー９と、前記可変形状ミラー９が設けられた光学系に収差補正対象を含み、該収差補正対象と可変形状ミラー９を経由した光束を受光して該光束の波面収差を測定する波面センサ１４と、前記波面センサ１４からの信号により、前記複数の電極９ｅ…にそれぞれ対応する薄膜ミラー９ｂ上の作用点と目標点との差に基づいて、前記複数の電極９ｅ…それぞれに印加する電圧値Vnを演算する電極印加電圧演算手段と、前記電極印加電圧演算手段により演算した電圧値に基づき、前記波面センサ１４により測定される光束の波面収差を抑制するように、前記可変形状ミラー９のミラー形状の補正を繰り返す制御を行う可変形状ミラー制御手段と、を有するため、波面収差を補正する際、電圧を印加する電極数が多い可変形状ミラー９を用いても、応答良く短時間にて残収差を小さく抑える補正を達成し、高倍率としてもきわめて鮮明な画像を得ることができる。
【００７０】
(2) 前記可変形状ミラー９は、薄膜ミラー９ｂの変位量を初期変位量とするべく全電極９ｅ…に初期電圧V0を印加した後、複数の電極９ｅ…に対して作り出された電圧パターンによる薄膜ミラー９ｂの歪み形状を、収差補正対象を経由して入射される光束の波面収差形状を打ち消す形状に制御することで、ミラー反射後の光束に含まれる波面収差を小さく抑えるため、予め初期変位量を与えるという可変形状ミラー９の初期化処理および、電極９ｅの平均電圧を初期電圧に固定することで、可変形状ミラー９を用いた波面収差補正制御において、制御ハンチングを抑えた高応答で収束性の高い波面収差補正制御を行うことができる。加えて、初期変位量をプルインが起きない程度に大きくすることで、補正のダイナミックレンジを大きくすることができる。
【００７１】
(3) 前記波面センサ１４は、マイクロレンズが格子状に配列されたハルトマンプレート１４ａと、二次元ＣＣＤ１４ｂとから構成され、収差補正対象に点光源を投影し、収差補正対象及び前記可変形状ミラー９を経由した反射光を、前記ハルトマンプレート１４ａで多数の光束に分割し、それぞれの光束による点像位置を二次元ＣＣＤ１４ｂで測定し、収差補正を要しない理想収差補正対象の場合の点像位置と比較することにより、収差補正対象の波面収差を測定するため、高精度による高次波面収差補正を行う際に必須とされる高い波面収差測定精度要求に応えることができる。
【００７２】
(4) 前記電極印加電圧演算手段は、波面収差補正後の残収差のゼルニケ展開データにより、各モードでの振幅値Amを読み込み（ステップＳ８）、各電極９ｅ…に印加されている電圧値Vnを前回の電圧値Vn'として読み込み（ステップＳ９）、予め定められている各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)を読み込み（ステップＳ１０）、各モードでの振幅値Amと各電極９ｅ…の作用点座標位置(rn,θn)での目標変位量Ｄnを計算し（ステップＳ１１）、該目標変位量Ｄnと前回の電圧値Vn'と輪帯毎に設定できるフィードバックゲインαにより、前記複数の電極９ｅ…それぞれに対し今回印加する電圧値Vnを演算する（ステップＳ１２）ため、各電極９ｅ…に対応する作用点座標位置(rn,θn)として、実験等により最適な位置と最適なフィードバックゲインαを求めることで、簡易的な計算方法でありながら、高精度で電圧値Vnを算出することができる。
【００７３】
(5) 前記波面センサ１４と前記電極印加電圧演算手段と前記可変形状ミラー制御手段は、波面収差補正後の残収差が、設定倍率により収差補正対象を観察や撮影する際に鮮明な画像が得られる許容波面収差に基づき決定された目標値以下になるまで（ステップＳ７）、波面収差測定（ステップＳ４）と印加電圧演算（ステップＳ８〜ステップＳ１２）と可変形状ミラー制御（ステップＳ１３）を繰り返すループ補正制御を行うように構成したため、設定倍率の大小にかかわらず、収差補正対象を観察や撮影する際に鮮明な画像を得ることができる。
【００７４】
(6) 前記収差補正対象が被検眼Ｅであり、該被検眼Ｅの屈曲特性を原因として発生する波面収差のうち、球面度数成分と乱視度数成分を補正する低次波面収差補正手段（ステップＳ４〜ステップＳ６）を設け、前記電極印加電圧演算手段及び前記可変形状ミラー制御手段は、前記低次波面収差補正手段による低次波面収差補正後に残った波面収差成分と、低次波面収差補正の対象となる次数より高次の波面収差成分を、可変形状ミラー９を変形させて補正するため、被検眼Ｅを収差補正対象とする眼科装置において、可変形状ミラー９の変形による高次波面収差補正での収差補正負担を軽減することができる。
【００７５】
(7) 前記低次波面収差補正手段（ステップＳ４〜ステップＳ６）は、波面収差の測定に基づき、波面収差のうち、球面度数成分をオートフォーカス系の可動プリズム６で調整し、乱視度数成分を可変シリンドリカルレンズ３で調整し、収差補正後の残収差が、ゼルニケ多項式による展開モードで２次を考慮して決められた規定値以下となるまで、波面収差測定とレンズ移動を繰り返すため、光路中のレンズを用い、短時間にて低次波面収差である球面度数成分と乱視度数成分を打ち消すことができる。
【００７６】
(8) 前記波面センサ１４と前記電極印加電圧演算手段と前記可変形状ミラー制御手段は、前記低次波面収差補正手段（ステップＳ４〜ステップＳ６）による波面収差補正に続いて、波面収差測定と各電極への印加電圧の演算に基づく可変形状ミラーの歪み変形制御を開始し、収差補正後の残収差が、ゼルニケ多項式による展開モードで少なくとも６次までを考慮して決められた目標値以下となるまで、波面収差測定と印加電圧演算と可変形状ミラー制御を繰り返すため、被検眼Ｅを収差補正対象とする眼科装置において、可変形状ミラー９の変形による高次波面収差補正にて６次までの残収差まで取り除かれ、視細胞レベルを観察可能な高倍率により鮮明な眼底画像を得ることができる。また、目標値をゼルニケ多項式による展開モードで６次〜１０次程度まで考慮して決定すれば、より高い倍率が要求されても対応可能である。
【００７７】
(9) 被検眼Ｅの眼底観察及び眼底撮影を行う眼科装置の光学系に装備し、前記可変形状ミラー制御手段は、収差補正後の残収差が目標値以下になると、被検眼Ｅの眼底撮影モードに移行するため、光学系に波面収差の発生原因となる被検眼Ｅが存在しても、短時間にて波面収差を小さく抑え、高倍率で鮮明な画像により、被検眼Ｅの眼底観察及び眼底撮影を行うことができる。
【００７８】
以上、本発明の波面収差補正装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７９】
実施例１では、可変形状ミラー９として、合計８５個の電極９ｅ…を有する例を示したが、合計８５個以上の電極を有する可変形状ミラーとしても良いし、また、合計８５個未満の電極を有する可変形状ミラーとしても良い。要するに、可変形状ミラーの電極の数は実施例１の数に限られるものでなく、要求倍率や残収差の目標値の大きさ等に応じて適宜変更することができる。また、電極の配置パターンは、ゼルニケ多項式の展開モードに対応する波面が得易い配列とするのが好ましいが、これも波面収差の補正次数の最大次数に大きく依存するものであり、実施例１のパターンに限られるものではない。
【００８０】
実施例１では、収差補正対象を被検眼Ｅとしたことに伴い、被検眼Ｅの屈曲特性を原因として発生する球面度数成分と乱視度数成分を補正する低次波面収差補正手段を設けた例を示したが、収差補正対象が被検眼Ｅ以外のもの、例えば、光路中に存在する高次の波面収差を持つレンズである場合、低次波面収差補正を行うことなく、直ちに、可変形状ミラーを用いた波面収差補正を行うようにしても良い。
【００８１】
実施例１には、眼底観察及び眼底撮影を行う眼科装置の光学系に装備した波面収差補正装置を記載したため、目標値を鮮明な画像が得られる許容波面収差に基づき決定したが、特定の収差が得られるように目標値を決定しても良い。これによって、模型眼に特定の収差を持たせることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
実施例１では、本発明の波面収差補正装置を眼底の観察・撮影を行う眼科装置へ適用する例を示したが、本発明の波面収差補正装置は、眼科装置以外に、ヘッドアップディスプレイ、天体望遠鏡、レーザ照射装置、顕微鏡、露光装置、光ディスク装置（光ピックアップ）、微細加工装置等のように、波面収差の補正を要する収差補正対象を光学系に有する様々な装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施例１の波面収差補正装置を適用した眼科装置を示す全体図である。
【図２】実施例１の眼底撮影系と波面制御系に共有された可変形状ミラーの一例を示す図であり、(a)は平面図を示し、(b)はＡ−Ａ線断面図を示す。
【図３】可変形状ミラーの薄膜ミラーと電極を示す断面図である。
【図４】可変形状ミラーの電極の配置例を示す平面図である。
【図５】実施例１の撮影制御系の波面センサ１４を示す説明図である。
【図６】実施例１の波面制御系のパーソナルコンピュータ１５にて実行される波面収差補正制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】０次〜１０次のゼルニケ多項式による各展開モードを示す図である。
【図８】作用点の変位計算を説明するための薄膜ミラーの目標形状を示す作用説明図である。
【図９】可変形状ミラーでの波面収差の補正作用を示す説明図である。
【図１０】実施例１の補正アルゴリズムによる可変形状ミラーを用いた波面収差補正での繰り返し補正回数と残収差との関係特性図である。
【符号の説明】
【００８４】
１  半導体レーザ光源
２  ビームスプリッタ
３  可変シリンドリカルレンズ（乱視補正用レンズ）
４  第１レンズ
５  第１ミラー
６  可動プリズム（合焦機構）
７  第２ミラー
８  第２レンズ
９  可変形状ミラー
９ａ  ミラー枠
９ｂ  薄膜ミラー
９ｃ  スペーサー
９ｄ  電極基板
９ｅ  電極
１０  ダイクロイックミラー
１１  高感度ＣＣＤカメラ
１２  半導体レーザ光源
１３  ビームスプリッタ
１４  波面センサ
１４ａ  ハルトマンプレート
１４ｂ  二次元ＣＣＤ（二次元電荷結合素子）
１５  パーソナルコンピュータ
１６  ドライバー
Ｅ  被検眼
Ef  眼底
【図１】
2008220769.tif 000003
【図２】
2008220769.tif 000004
【図３】
2008220769.tif 000005
【図４】
2008220769.tif 000006
【図５】
2008220769.tif 000007
【図６】
2008220769.tif 000008
【図８】
2008220769.tif 000009
【図９】
2008220769.tif 000010
【図１０】
2008220769.tif 000011
【図７】
2008220769.tif 000012