JP2014108213A - Imaging device, imaging method, and program - Google Patents
Imaging device, imaging method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014108213A JP2014108213A JP2012263673A JP2012263673A JP2014108213A JP 2014108213 A JP2014108213 A JP 2014108213A JP 2012263673 A JP2012263673 A JP 2012263673A JP 2012263673 A JP2012263673 A JP 2012263673A JP 2014108213 A JP2014108213 A JP 2014108213A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavefront aberration
- light
- scanning
- aberration correction
- inspected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、被検査物の画像を取得する撮像装置、撮像方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to an imaging apparatus, an imaging method, and a program for acquiring an image of an object to be inspected.
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、視細胞の形状解析、血球細胞の流れの可視化を利用した血流解析等に利用されている。 Aberration correction technology that detects the reflected light of the light projected on the fundus with a wavefront sensor located at a conjugate position with the pupil of the eye and controls the aberration correction device to correct the detected aberration to correct the aberration of the eye to be examined. Are known. Using this aberration correction technique, a minute part of the fundus is imaged with high resolution, and it is used for analysis of the shape of photoreceptor cells, blood flow analysis using visualization of blood cell flow, and the like.
被検眼の収差を補正して眼底画像を取得する眼底撮像装置が、特許文献1に開示されている。この眼底撮像装置は、光を走査する走査部や波面収差を補正するため波面収差補正部を有する。また、走査部や波面収差補正部を被検眼に対して共役に配置するために、レンズ等の光学素子を用いて、走査部や波面収差補正部に光を導く必要がある。
A fundus imaging apparatus that acquires a fundus image by correcting aberration of the eye to be examined is disclosed in
ここで、この眼底撮像装置の構成では、光学ユニットを構成する部品点数が増え、装置が大型化、光学ユニットの調整が複雑化するという問題がある。 Here, in the configuration of the fundus imaging apparatus, there are problems that the number of parts constituting the optical unit increases, the apparatus becomes larger, and the adjustment of the optical unit becomes complicated.
本発明は、光学ユニットの部品点数の削減、装置の小型化が可能であり、光学ユニットの調整が容易な撮像装置の提供を目的とする。 It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus that can reduce the number of parts of an optical unit, reduce the size of the apparatus, and easily adjust the optical unit.
上記の目的を達成する本発明の一つの側面にかかる撮像装置は、光源からの光を被検査物に走査して、前記被検査物からの戻り光により前記被検査物の画像を撮像する撮像装置であって、
波面収差を補正する波面収差補正手段と、
前記波面収差補正手段の反射面で反射される光を前記被検査物に対して所定の方向に走査するように、前記波面収差補正手段を周期的に傾ける傾斜駆動手段と、を備えることを特徴とする。
An image pickup apparatus according to one aspect of the present invention that achieves the above object scans an object to be inspected with light from a light source and picks up an image of the object to be inspected with return light from the object to be inspected. A device,
Wavefront aberration correcting means for correcting the wavefront aberration;
Inclination driving means for periodically tilting the wavefront aberration correction means so as to scan light reflected by the reflection surface of the wavefront aberration correction means in a predetermined direction with respect to the inspection object. And
本発明によれば、走査部と波面収差補正部との機能を一体化して波面収差補正部の反射面で反射される光を一方向に走査するよう波面収差補正部を周期的に傾ける構成にすることができる。これにより、光学ユニットの部品点数の削減、装置の小型化が可能であり、光学ユニットの調整が容易な撮像装置の提供が可能になる。 According to the present invention, the functions of the scanning unit and the wavefront aberration correction unit are integrated, and the wavefront aberration correction unit is periodically tilted so that the light reflected by the reflection surface of the wavefront aberration correction unit is scanned in one direction. can do. As a result, the number of parts of the optical unit can be reduced, the apparatus can be reduced in size, and an imaging apparatus that can easily adjust the optical unit can be provided.
[実施形態:波面収差補正デバイス12の反射面で反射される光を一つの方向に走査するように波面収差補正デバイス12を走査ステージ13により周期的に傾ける構成]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。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、人間の体内、血管内部、血球等である。
[Embodiment: Configuration in which the wavefront
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the constituent elements described in the embodiments are merely examples, and the technical scope of the present invention is determined by the claims, and is not limited by the following individual embodiments. . What can be imaged by the imaging apparatus of the present embodiment is, for example, a human fundus, an anterior eye part, a human body, a blood vessel, a blood cell, or the like as a test object.
(装置構成)
本実施形態に係る撮像装置について、図1を用いて説明する。光源1は、波面測定用のスポット光を被検査物(例えば、眼底)に形成するためのレーザである。光源1には、例えば、LD(Laser Diode)、LED(Light Emitting Diode)、SLD(Super Luminescent Diode)等の光源が含まれ、波長は近赤外域であればよい。本実施形態において光源1には、波長760nmのSLD(Super Luminescent Diode)光源を用いるものとする。コリメータレンズ2は光源1からの光を平行光にする。
(Device configuration)
An imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The
ダイクロイックミラー3は可視光を反射し、光源1の発する760nm帯の光を透過する特性を有する。フォーカスレンズ4、フォーカスレンズ5は光軸上を移動可能に配置されている。ダイクロハーフミラー6は、光源1からの光(波面収差測定光)を50%反射し、50%透過し、固視灯表示デバイス26からの可視光を反射し、被検査物を撮像するための光源19からの波長840nmの光(撮像光)を透過する特性を有する。光源1からダイクロハーフミラー6までは、収差測定光投影光学ユニットを構成する。
The
レンズ7は前側の焦点位置が被検査物(例えば、被検眼瞳Ep)と略一致するように配置される。フォーカスレンズ8は略焦点を共有する凹レンズ8aと凸レンズ8bにより構成される。凹レンズ8aおよび凸レンズ8bは光軸上の位置を変更することができるように直動ステージ10に連結されている。直動ステージ10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10を制御して、凹レンズ8a、凸レンズ8bのそれぞれを移動させて、フォーカスレンズ8の結像倍率が、所定の倍率になるように凹レンズ8a、凸レンズ8bの距離を変更することができる。
The
9はレンズである。主走査デバイス11は、光源から被検眼への照射方向に対して交差する主走査方向 (第一の方向:紙面に対し垂直方向)に光を走査する。主走査デバイス11は、例えば、共振ミラー、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等により構成される。波面収差補正デバイス12は、波面収差を相殺するように反射面の形状を変える。波面収差補正デバイス12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。波面収差補正デバイス12は、被検査物(例えば、被検眼瞳Ep)に対して共役位置、すなわちレンズ9の焦点面近傍に配置されている。波面収差補正デバイス12は、走査ステージ13上に配置されており、走査ステージ13は、光軸方向および主走査方向 (第一の方向に交差する副走査方向(第二の方向)に波面収差補正デバイス12を所定の走査角で周期的に走査駆動する。波面収差補正デバイス12は、走査ステージ13の位置よりも光源19側(光源側)に設けられる。
波面収差補正デバイス12は走査ステージ13により所定の走査角で周期的に走査駆動されることにより、波面収差補正デバイス12の反射面で反射された光は、走査ステージ13の走査駆動により副走査方向(第二の方向)に走査される。
The wavefront
波面収差補正デバイス12と主走査デバイス11とは、同期して光を走査することにより、主走査デバイス11と波面収差補正デバイス12は二次元走査部を構成する。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、線状のレーザを一つの方向に走査するLSLO(Line Scaning Laser Ophthalmoscope、以下、LSLO)に適用することは可能である。この場合、例えば、図1の主走査デバイス11を省略することも可能である。
The wavefront
ダイクロイックミラー14は波長760nm近傍の波面収差測定光(光源1の光)を反射して、撮像光(光源19の光)を透過する特性を有する。レンズ15、被検査物と共役位置に配置され、不要光を除去する開口絞り16、レンズ17は被検査物の像をテレセントリックに波面収差検知デバイス18(HS)上に結像する。波面収差検知デバイス18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査物(例えば、被検眼瞳Ep)と共役位置に配置されている。マイクロレンズアレイは被検査物(例えば、被検眼瞳Ep)から戻された光が集光する。
The
光源19はレーザ、LD(Laser Diode)、LED(Light Emitting Diode)、SLD(Super Luminescent Diode)等の光源である。本実施形態においては輝度が高く、波長幅が広いためスぺックルの影響を低減できるSLD光源を用いた例を説明するが、本発明の趣旨はSLD光源の使用に限定されるものではない。光ファイバー20(シングルモード)は光源19からの光を導く。コリメータレンズ21は焦点位置が光ファイバー20のファイバー出射端と一致するように光路上に配置されている。誘電体多層膜が真空蒸着されたハーフミラー22は90%の光を反射し、10%の光を透過する特性を有する。共焦点絞り24はレンズ23の焦点位置に配置され、眼底と共役な配置となっている。共焦点絞り24を透過した光はAPD(avalanche photodiode)、PMT(Photomultiplier Tube)等の光電変換デバイス25(受光素子)で受光され、電気信号に変換される。本実施形態においては、光電変換デバイス25として、APD(avalanche photodiode)を用いる。
The
固視灯表示デバイス26は、例えば、有機ELディスプレー、液晶ディスプレー、LEDマトリックス等のデバイスであり、27はレンズである。フォーカスレンズ4、フォーカスレンズ5は光軸上を移動可能に配置されている。固視灯表示デバイス26、レンズ27、フォーカスレンズ4、フォーカスレンズ5は、固視灯表示光学ユニットを構成する。本実施形態では、フォーカスレンズ4、5は、固視灯表示光学ユニットと、収差測定光投影光学ユニットとで兼用されている。
The fixation
制御回路50はA/D変換部50a、CPU50b、メモリ(MEM)50cを有する。光電変換デバイス25(受光素子:APD)によって変換された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50c(MEM)に格納される。このとき、CPU50bの制御により被検査物(例えば、被検眼Eの眼底)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。操作パネル51(操作部)は眼底撮像装置の操作入力を受け付け、制御回路50に入力する。表示部52は眼底画像を表示する。これらの処理動作については、後述する。
The
(撮像装置による撮像の手順)
(収差補正)
図3は、本実施形態の撮像装置による撮像の手順を説明するフローチャートである。まず、ステップS301で、被検査物の撮像部位を選択する。操作者は固視灯位置操作スイッチ51fを操作して撮像部位を選択する。
(Procedure for imaging with an imaging device)
(Aberration correction)
FIG. 3 is a flowchart for describing an imaging procedure by the imaging apparatus of the present embodiment. First, in step S301, an imaging region of the inspection object is selected. The operator operates the fixation lamp
ステップS302で、フォーカス調整を行う。操作者はフォーカススイッチ51d、51eを操作して、フォーカス調整を行なう。フォーカス調整スイッチ51d、51eの操作により直動ステージ10上のフォーカスレンズ8(凹レンズ8aおよび凸レンズ8b)が移動して焦点深度方向のフォーカスが調整される。
In step S302, focus adjustment is performed. The operator operates the focus switches 51d and 51e to perform focus adjustment. By operating the
ステップS303で、操作者は、操作パネル51(操作部)の収差補正スイッチ51a(Comp)を操作すると、この操作入力は制御回路50に入力される。制御回路50のCPU50bは主走査デバイス11、走査ステージ13を基準位置に位置合わせする(固定する)ように制御する。この状態で、主走査デバイス11、走査ステージ13は、基準位置で走査駆動せずに停止した状態で位置を保持(固定)する。
In step S <b> 303, when the operator operates the
ステップS304で、CPU50bの制御により固視灯表示デバイス26は固視目標を提示する。ステップS305で、CPU50bの制御により光源1が点灯し、光源1から照射された波長760nmの光はコリメータレンズ2により平行光にされ、ダイクロイックミラー3を透過し、フォーカスレンズ4、フォーカスレンズ5により平行光として投影される。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査物(例えば、被検眼の瞳Ep)に入り被検査物の内部(例えば、眼底Er)にスポット光を形成する。このスポット光は、被検査物の内部(例えば、眼底Er)で反射される。被検査物から反射される光(戻り光を含む)はダイクロハーフミラー6を透過し、レンズ7、フォーカスレンズ8、レンズ9を通り、主走査デバイス11、波面収差補正デバイス12により反射される。主走査デバイス11、波面収差補正デバイス12により反射された光は、ダイクロイックミラー14により反射され、レンズ15により絞り16の開口に集光され、レンズ17により波面収差検知デバイス18上に結像する。
In step S304, the fixation
波面収差検知デバイス18は、マイクロレンズアレイとその焦点面に置かれたCCD等の撮像素子よりなるハルトマンシャックセンサーであり、マイクロレンズアレイは被検査物(例えば、被検眼の瞳Ep)と共役位置に配置されている。このマイクロレンズアレイは被検査物(例えば、被検眼の瞳Ep)からの光を領域ごとに分割してCCD面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18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。
The wavefront
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波面収差補正デバイス12の波面形状(補正データ)を求め、波面収差補正デバイス12に反射面の形状変形を指示する。この補正データに従って波面収差補正デバイス12が駆動して反射面の形状を変える。波面収差補正デバイス12の反射面の形状変形により波面収差検知デバイス18上のスポット位置が補正され、CPU50bは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、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。
The
(補償光学撮像(Adaptive Optics:AO撮像))
波面収差の補正が完了すると、次に、微小領域を高解像度で撮像するAO−SLO撮像(高解像度撮像)を行う。
(Adaptive Optics (AO imaging))
When the correction of the wavefront aberration is completed, AO-SLO imaging (high resolution imaging) for imaging a minute area with high resolution is performed.
ステップS306で、操作者は操作パネル51のAO撮像スイッチ51b(AO)を操作すると、この操作入力は制御回路50に入力される。AO撮像スイッチ51b(AO)からの入力を検知した制御回路50のCPU50bは、光源1を消灯し、光源19を点灯する。ステップS307において、CPU50bは、主走査デバイス11と、波面収差補正デバイス12を支持する走査ステージ13とを制御し、主走査デバイス11および走査ステージ13は、高解像度撮像の画角に対応した走査角度で走査を開始する。
In step S <b> 306, when the operator operates the
ステップS308において、高解像度撮像を実行する。光源19から発した光は、光ファイバー20によりコリメータレンズ21の焦点位置に導かれ、コリメータレンズ21によりコリメートされ、ハーフミラー22により10%の光が透過する。ハーフミラー22を透過した光は、ダイクロイックミラー14を通り、波面収差補正デバイス12、主走査デバイス11により走査(反射)される。このとき波面収差補正デバイス12の反射面により反射される光には、先のステップS305の波面収差補正により、被検査物(例えば、被検眼)の収差を打ち消す波面収差が付加される。波面収差補正デバイス12、主走査デバイス11の反射面により反射された光は、レンズ9、フォーカスレンズ8、レンズ7、ダイクロハーフミラー6を透過し、被検査物(例えば、被検眼の瞳Epより眼底Er)に達する。主走査デバイス11、波面収差補正デバイス12、及び走査ステージ13により、例えば、被検査物の内部(例えば、眼底Er上)の0.3mm×0.3mm程度の微小な領域が走査される。
In step S308, high-resolution imaging is executed. The light emitted from the
被検査物に達する光には、波面収差補正デバイス12により被検査物の波面収差を補正する波面収差が付加されているため、被検査物の内部(例えば、被検眼の眼底Er)には収差のない状態で光スポットが形成される。例えば、被検眼の瞳Epへ入射する光のビーム径を直径4mmにした場合、眼底Epでの光のビーム径(スポット径)は5μm程度まで絞られる。
Since the wavefront aberration that corrects the wavefront aberration of the inspection object is added to the light reaching the inspection object by the wavefront
被検査物からの反射光(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、フォーカスレンズ8、レンズ9、主走査デバイス11、走査ステージ13の上に配置された波面収差補正デバイス12により逆スキャン(デスキャン)される。波面収差補正デバイス12で反射された光は逆スキャン(デスキャン)によりスキャンが打ち消され、ダイクロイックミラー14を通り、ハーフミラー22により90%の光が反射される。ハーフミラー22により反射された光はレンズ23により共焦点絞り24の開口部に集光され、共焦点絞り24の開口を透過した光は光電変換デバイス25に受光され、電気信号に変換される。この電気信号は制御回路50に入力される。制御回路50に入力された電気信号は、A/D変換部50a(A/D)でデジタルデータに変換され、メモリ50c(MEM)に記録されると共に、CPU50bはA/D変換部50a(A/D)で変換されたデジタルデータを画像データに変換する。
Reflected light (including return light) from the object to be inspected follows the incident optical path. The reflected light is reversely scanned (descanned) by the wavefront
ステップS309において、表示部52はCPU50bにより変換された画像を表示する。操作者は、表示部52に表示された視細胞レベルまで描写される高解像な画像を観察し、撮像部位を微調整する場合(S310−Yes)は、固視灯位置操作スイッチ51fを操作して撮像部位を微調整して、高解像度撮像を行う(S308)。撮像部位の微調整が不要の場合(S310−No)、処理はステップS311に進められる。一方、表示部52に表示する画像のフォーカスを微調整する場合は(S311−Yes)、フォーカススイッチ51d、51eを操作して、フォーカスの微調整をして、高解像度撮像を行う(S308)。フォーカス調整スイッチ51d、51eの操作により直動ステージ10上のフォーカスレンズ8(凹レンズ8aおよび凸レンズ8b)が移動してフォーカスの微調整が行われる。フォーカスの微調整が不要の場合(S311−No)、ステップS312において、操作者は記録スイッチ51c(rec)を操作すると、ファイルネームが付加された画像データがメモリ50cに記録され、撮像装置による撮像が終了する。
In step S309, the
(波面収差補正デバイス、走査ステージの構成)
図2に走査ステージ13の構成を示す。走査ステージ13の上に配置されている波面収差補正デバイス12は、面の形状を変形させることが可能なデフォーマブルミラー(Deformable Mirror:DM)で構成されている。デフォーマブルミラーは、ミラー面と、ミラー面を変形させるピエゾ素子と、ピエゾ素子に電圧を印加する電極とを有する。電極に印加する電圧によりピエゾ素子の伸縮によりミラー面を任意の形状に変化させることができる。
(Configuration of wavefront aberration correction device and scanning stage)
FIG. 2 shows the configuration of the
走査ステージ13は、ヒンジ30を回転軸(回転中心)に自在に傾斜(回転)できるように構成されている。走査ステージ13の回転中心は、波面収差補正デバイス12の反射面上に設けられている。
The
走査ステージ13の両端部には、振動素子31、32が設けられており、CPU50bは振動素子31、32がプラス(+)変位およびマイナス(−)変位を周期的に繰り返す振動を生じるための制御信号210、220を生成する。振動素子31、32は、例えば、圧電素子、ボイスコイルモータ等により構成され、CPU50bにより生成された制御信号210、220に応じて、振動が制御される。振動素子31、32のそれぞれにプラス(+)変位およびマイナス(−)変位が逆位相となる制御信号210、220を印加することにより振動素子31、32がそれぞれ逆の位相で振動する。
Vibrating
例えば、振動素子31がプラス(+)に変位し、振動素子32がマイナス(−)に変位した状態では、走査ステージ13の右端側は振動素子31のプラス(+)変位によって上昇する。また、走査ステージ13の左端側は振動素子32のマイナス(−)変位によって降下した状態になる。逆に、振動素子32がプラス(+)に変位し、振動素子31がマイナス(−)に変位した状態では、走査ステージ13の左端側は振動素子32のプラス(+)変位によって上昇する。また、走査ステージ13の右端側は振動素子31のマイナス(−)変位によって降下した状態になる。振動素子31、32のプラス(+)変位およびマイナス(−)変位を周期的に繰り返す振動により、走査ステージ13はヒンジ30を回転軸として所定の傾斜角(±α)の傾きを繰り返す周期的な往復運動(傾斜駆動)を行う。
For example, in a state where the
制御回路50は走査ステージ13の傾斜角(±α)を、光の走査角に応じて制御する。回転中心であるヒンジ30からの振動素子31、32までの距離をL、振動素子31、32の変位(プラス(+)変位またはマイナス(−)変位)をSTとすると、sinα=ST/Lで表すことができる。制御回路50は、所定の傾斜角になるように振動素子31、32の変位(ST)を変える制御信号を振動素子31、32に入力することにより、走査ステージ13の傾斜角を光の走査角に合わせるように制御することができる。
The
走査ステージ13が所定の回転軸まわりの傾斜角(±α)による周期的な往復運動(傾斜駆動)を行うことにより、走査ステージ13上に配置されている波面収差補正デバイス12も傾斜角(±α)による周期的な往復運動(傾斜駆動)を行う。波面収差補正デバイス12の面の傾きが周期的な往復運動により変化することで、波面収差補正デバイス12の反射面で光を所定の方向に走査することができる。
When the
先に説明した主走査デバイス11は、主走査方向(紙面に対し垂直方向)に光を走査する。走査ステージ13のヒンジ30の回転軸(回転中心)を主走査方向に合わせて走査ステージ13を配置すれば、走査ステージ13上の波面収差補正デバイス12は、反射面に入射する光を主走査方向に対して交差する方向に走査することになる。主走査デバイス11の走査に同期した走査ステージ13の周期的な往復運動(傾斜駆動)によって、走査ステージ13上の波面収差補正デバイス12は、反射面に入射する光を主走査方向に対して交差する方向に走査する。
The
波面収差補正デバイス12および走査ステージ13は、波面収差補正デバイス12の反射面に入射する光を主走査方向(第一の方向)に対して交差する副走査方向(第ニの方向)に走査する副走査デバイスとして機能する。主走査デバイス11による主走査と、波面収差補正デバイス12および走査ステージ13による副走査とを組み合わせて被検査物を二次元に走査することができる。
The wavefront
(副走査ステージの走査角)
被検査物の走査範囲を、例えば、0.3mm×0.3mm(Sモード)、被検査物の焦点距離を17mmとすると被検査物(例えば、被検眼の瞳Ep)における走査角は±0.5°である。被検査物(例えば、被検眼の瞳孔)と波面収差補正デバイス12との間の結像倍率を一倍とすると、波面収差補正デバイス12の反射面の振り角は走査角(±0.5°)の半分でよいから走査ステージ13の傾斜角は、±0.25°である。回転中心であるヒンジ30からの距離をL=10mmとすると振動素子31、32それぞれの移動ストローク(ST)は±43μmとなる。このストロークで所望のフレーム数の画像が得られる周波数で駆動すればよい。例えば、被検査物(例えば、眼底)の画像を一秒間に30フレーム撮像するためには30Hzで駆動すればよい。
(Scanning angle of sub-scanning stage)
When the scanning range of the inspection object is, for example, 0.3 mm × 0.3 mm (S mode) and the focal length of the inspection object is 17 mm, the scanning angle of the inspection object (for example, the pupil Ep of the inspection eye) is ± 0. .5 °. When the imaging magnification between the object to be inspected (for example, the pupil of the eye to be examined) and the wavefront
走査範囲を0.3mm×0.3mm(Sモード)よりも広い範囲、例えば、1.0mm×1.0mm(Mモード)で走査する場合の振動素子31、32の移動ストローク(ST)は±86μmである。また、1.5mm×1.5mm(Lモード)の走査範囲を走査する場合の振動素子31、32それぞれの移動ストローク(ST)は±129μmである。
When the scanning range is wider than 0.3 mm × 0.3 mm (S mode), for example, 1.0 mm × 1.0 mm (M mode), the moving strokes (ST) of the
制御回路50のCPU50bは主走査デバイス11の走査範囲と同期して振動素子31、32に入力する制御信号を変えることにより走査範囲を変更することが可能である。ここで、「走査」とは「撮像」と同義である。
The
なお、走査ステージ13によって波面収差補正デバイス12を傾斜することにより光の反射点がずれ、波面補正性能が低下することが懸念される。しかしながら、波面収差補正デバイス12に入射する光の直径を4mm、入射角を25°とした場合、副走査による傾斜角±0.25°での光の反射点の変化は、10μm以下である。通常、被検査物(例えば、被検眼)と装置との位置合わせ精度は±0.1mm程度であるから光の反射点の変化はこの量に比較し十分小さいため波面補正性能は低下しない。
Note that tilting the wavefront
先例では、副走査方向に周期的な傾斜駆動を行うように走査ステージ13を配置し、走査ステージ13上に波面収差補正デバイス12を被検査物に対して共役位置に配置し、走査ステージ13の位置よりも被検眼側に主走査デバイス11を配置した例を説明した。
被検査物に対して共役位置に走査ステージ13を配置するのであれば、周期的な傾斜駆動による波面収差補正デバイス12の反射点のずれの影響は上述のように小さい。このため、走査ステージ13の周期的な傾斜駆動の方向は、副走査方向に限定されず、主走査方向であってもよい。例えば、走査ステージ13を主走査方向に周期的な傾斜駆動を行うように配置し、走査ステージ13上に波面収差補正デバイス12を被検査物と共役に配置し、走査ステージ13の位置よりも被検眼側に副走査デバイスを配置してもよい。
In the preceding example, the
If the
尚、走査ステージ13の配置を図1の主走査デバイス11の位置に配置した場合は、波面収差補正デバイス12の反射面上の反射点の変位は大きくなる。すなわち、主走査デバイス11により±0.5°の走査角で光が走査された場合、主走査デバイス11と波面収差補正デバイス12との距離を10mmとすると、±0.1mm程度の反射点の変位が生じることになる。撮像範囲がLモードの場合には±0.3mmとさらに反射点の変位は大きくなり、波面収差補正デバイス12による波面収差の補正精度が低化することになる。
When the
したがって、波面収差の補正精度を低化させないために、被検査物と共役の位置で、主走査デバイス11の位置よりも光源19側に、波面収差補正デバイス12、走査ステージ13を配置するのが良い。
Therefore, in order not to reduce the correction accuracy of the wavefront aberration, the wavefront
また、本実施形態においては、より安定的に走査ステージ13の傾斜駆動を実現するために、アクチュエータとして振動素子31、32を回転中心に対して対称な位置に配置した例を説明した。走査ステージ13の構成としては、この例に限定されるものではなく、例えば、振動素子を走査ステージ13の片側に配置し、走査ステージ13の他方側に振動素子の代わりに弾性部材を配置して走査ステージ13を構成することも可能である。この構成によれば、一方の振動素子の変位により弾性部材に加わる圧縮変位または引張変位に応じて弾性部材に生じる弾性力(復元力)を走査ステージ13の駆動に利用することができる。振動素子を図2のように2つの振動素子を使用する場合と同様に走査ステージ13の周期的な往復運動を安定的に行うことができる。また、走査ステージ13としてデジタルガルバノスキャナーを波面収差補正デバイス12に連結して傾斜駆動することも可能である。
Further, in the present embodiment, the example in which the
以上 説明したように波面収差補正デバイス12を走査ステージ13上に配置して、主走査デバイス11と同期して2次元走査可能に構成することにより収差補正精度を損なうことなく部品点数を削減し小型化が可能になる。
As described above, the wavefront
走査ステージ13によって、波面収差補正デバイス12の反射面で反射される光を一つの方向に走査するように波面収差補正デバイス12を周期的に傾ける構成とすることで、部品点数の削減、装置の小型化、調整の容易化が可能になる。
By adopting a configuration in which the wavefront
尚、上記の実施形態において、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。 In the above-described embodiment, the case where the object to be imaged by the imaging apparatus is an eye has been described as an example. However, the gist of the present invention is not limited to this example, and the inside of the human body is imaged. It is possible to apply to an endoscope apparatus. In this case, the endoscope apparatus may have a light source, an imaging device, and an insertion unit for inserting the imaging device into the body (inside the body cavity).
(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。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (10)
波面収差を補正する波面収差補正手段と、
前記波面収差補正手段の反射面で反射される光を前記被検査物に対して所定の方向に走査するように、前記波面収差補正手段を周期的に傾ける傾斜駆動手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 An imaging device that scans the inspection object with light from a light source and captures an image of the inspection object with return light from the inspection object,
Wavefront aberration correcting means for correcting the wavefront aberration;
An inclination driving means for periodically inclining the wavefront aberration correction means so as to scan the light reflected by the reflection surface of the wavefront aberration correction means in a predetermined direction with respect to the inspection object;
An imaging apparatus comprising:
前記交差する方向は、主走査方向であることを特徴とする請求項2または3に記載の撮像装置。 The predetermined direction is a sub-scanning direction;
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the intersecting direction is a main scanning direction.
前記傾斜駆動手段は、前記変更手段により変更された傾斜角により前記波面収差補正手段を周期的に傾けることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 According to a scanning range in which the light from the light source is scanned with respect to the object to be inspected, the apparatus further comprises changing means for changing an inclination angle for inclining the wavefront aberration correcting means by the inclination driving means,
6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the tilt driving unit periodically tilts the wavefront aberration correcting unit according to the tilt angle changed by the changing unit.
前記波面収差補正手段は、前記被検眼の前眼部に対して共役位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 The object to be examined is an eye to be examined;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the wavefront aberration correcting unit is disposed at a conjugate position with respect to the anterior eye portion of the eye to be examined.
波面収差を補正する波面収差補正手段の反射面で反射される光を前記被検査物に対して所定の方向に走査するように、前記波面収差補正手段を周期的に傾ける傾斜工程を有することを特徴とする撮像方法。 An imaging method of scanning an object to be inspected with light from a light source and capturing an image of the object to be inspected with return light from the object to be inspected,
A tilting step of periodically tilting the wavefront aberration correcting means so that the light reflected by the reflection surface of the wavefront aberration correcting means for correcting the wavefront aberration is scanned in a predetermined direction with respect to the inspection object; A characteristic imaging method.
前記傾斜工程では、前記変更工程で変更された傾斜角により前記波面収差補正手段を周期的に傾けることを特徴とする請求項8に記載の撮像方法。 According to a scanning range in which the light from the light source is scanned with respect to the object to be inspected, the method further includes a changing step of changing an inclination angle for periodically tilting the wavefront aberration correcting unit,
9. The imaging method according to claim 8, wherein, in the tilting step, the wavefront aberration correcting unit is periodically tilted by the tilt angle changed in the changing step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012263673A JP2014108213A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Imaging device, imaging method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012263673A JP2014108213A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Imaging device, imaging method, and program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014108213A true JP2014108213A (en) | 2014-06-12 |
Family
ID=51029214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012263673A Pending JP2014108213A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Imaging device, imaging method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014108213A (en) |
-
2012
- 2012-11-30 JP JP2012263673A patent/JP2014108213A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5259484B2 (en) | Fundus photographing device | |
JP5179102B2 (en) | Scanning laser ophthalmoscope and wide-angle lens attachment for scanning laser ophthalmoscope | |
JP6220248B2 (en) | Ophthalmic apparatus and control method | |
KR20120027288A (en) | Improvements in or relating to scanning ophthalmoscopes | |
JP6217065B2 (en) | Ophthalmic imaging equipment | |
JP2011104126A (en) | Control method of optical image capturing apparatus including compensation optical system, program thereof, storage medium and optical image capturing apparatus | |
JP2004329360A (en) | Ophthalmologic instrument | |
JP2014068704A (en) | Ophthalmic photographing apparatus | |
JP6422629B2 (en) | Fundus photographing device | |
JP2011115301A (en) | Fundus imaging apparatus | |
JP2014108212A (en) | Imaging device | |
JP2013070941A (en) | Ophthalmologic photographing apparatus | |
JP5727197B2 (en) | Fundus imaging device with wavefront compensation | |
US9782070B2 (en) | Fundus photographing apparatus | |
JP7351542B2 (en) | fundus imaging device | |
JP6578429B2 (en) | Ophthalmic equipment | |
JP6102369B2 (en) | Fundus photographing device | |
JP2014108213A (en) | Imaging device, imaging method, and program | |
JP6572560B2 (en) | Fundus imaging device with wavefront compensation | |
JP2016123466A (en) | Ocular fundus imaging device | |
WO2021256400A1 (en) | Fundus imaging device | |
JP2006068036A (en) | Ophthalmologic photographing apparatus | |
JP6350698B2 (en) | Fundus photographing device | |
JP2020178980A (en) | Ophthalmographic apparatus and wide-angle lens attachment | |
JP2022157209A (en) | Ophthalmologic apparatus |