JP2016028786A - Fundus imaging apparatus, method of controlling fundus imaging apparatus, and program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform wavefront correction, even when a position of a subject eye shifts, corresponding thereto.SOLUTION: A fundus imaging apparatus which images a fundus oculi of a subject eye which is irradiated with illumination light through an optical system comprises: a position detection section for detecting a position of a pupil of the subject eye; a wavefront detection section for detecting a wavefront of return light from the subject eye; a correction section for correcting the wavefront of the return light on the basis of the detected wavefront; and a control section for performing control so as to set a correction effective region of the correction section on the basis of the detected position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、眼底撮像装置、眼底撮像装置の制御方法、およびプログラムに関し、特に補償光学機能を備える眼底撮像装置、眼底撮像装置の制御方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a fundus imaging apparatus, a fundus imaging apparatus control method, and a program, and more particularly, to a fundus imaging apparatus having an adaptive optical function, a fundus imaging apparatus control method, and a program.

被検眼の網膜の正面2次元画像や、断層画像を観察、撮像する眼底撮像機器としては、眼底カメラ、レーザ走査検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)、光干渉断層計(Optical Coherence Tomography:OCT)などがよく知られており、既に実用化されて久しい。   As a fundus imaging device for observing and capturing a front two-dimensional image of a retina of a subject eye and a tomographic image, a fundus camera, a laser scanning ophthalmoscope (SLO), an optical coherence tomography (OCT) Is well known and has been in practical use for a long time.

これらは、撮像対象となる網膜に照明光を照射し、網膜からの戻り光を受光素子に結像させて網膜画像を取得したり、参照光と干渉させて断層画像を取得したりするものである。その照明光としては、被検眼内の透過性生体組織(例えば、角膜、水晶体、ガラス体)における吸収や散乱の少ない、近赤外光の波長の光が用いられることが多い。   These illuminate the retina to be imaged with illumination light and focus the return light from the retina on the light receiving element to obtain a retinal image, or interfere with reference light to obtain a tomographic image. is there. As the illumination light, light having a wavelength of near-infrared light with little absorption and scattering in a transmissive living tissue (for example, cornea, crystalline lens, glass body) in the eye to be examined is often used.

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(或いは光学系の開口数)で決まる。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、被検眼に入射する照明光の光束径を太く(或いは光学系の開口数を大きく)すればよい。   The spatial resolution (hereinafter referred to as “lateral resolution”) of the acquired image in the plane direction (lateral direction) of the retina is basically determined by the beam spot diameter (or the numerical aperture of the optical system) scanned on the retina. . In order to reduce the diameter of the beam spot collected on the retina, it is only necessary to increase the diameter of the illumination light incident on the eye to be examined (or increase the numerical aperture of the optical system).

しかし、被検眼で主に屈折の作用を受け持つ角膜や水晶体は、その曲面形状や屈折率の一様性は不完全であり、これらを透過する光の波面に高次の収差を発生させる。そのため、太い光束径を有する照明光を入射しても、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とがある。   However, the cornea and the crystalline lens, which are mainly affected by refraction in the eye to be examined, have incomplete uniformity in the curved surface shape and refractive index, and generate higher-order aberrations in the wavefront of light passing through them. For this reason, even when illumination light having a large light beam diameter is incident, the spot on the retina may not be condensed to a desired diameter, but rather may spread.

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も悪化することになる。従って、従来は被検眼の角膜等の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。   As a result, the lateral resolution of the obtained image is lowered, and the S / N of the image signal acquired in the confocal optical system is also deteriorated. Therefore, conventionally, a thin beam of about 1 mm which is not easily affected by the aberration of the optical system such as the cornea of the eye to be inspected is generally incident, and a spot of about 20 μm is formed on the retina.

このような課題を解決するために、眼底撮像機器においても補償光学技術が導入されつつある。これは、眼などの測定対象自身が持つ特性や測定環境の変動などで発生する、測定対象からの戻り光の波面収差を波面センサで逐次測定し、形状可変ミラーや空間光変調器などのアクティブな波面補正器で補正するものである。これまでに、この技術を用いて7mm程度の太いビームを被検眼に入射しても、波面補償により網膜上でのスポット径は回折限界に近い3μm程度にまで集光でき、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(非特許文献1参照)。   In order to solve such problems, adaptive optics technology is being introduced also in fundus imaging devices. This is because the wavefront aberration of the return light from the measurement object, which occurs due to the characteristics of the measurement object itself such as the eye and fluctuations in the measurement environment, is sequentially measured by the wavefront sensor, and active objects such as deformable mirrors and spatial light modulators are used. This is corrected by a simple wavefront corrector. So far, even if a thick beam of about 7 mm is incident on the subject's eye using this technique, the spot diameter on the retina can be condensed to about 3 μm, which is close to the diffraction limit, by wavefront compensation. The example which acquired the image of OCT has been reported (refer nonpatent literature 1).

特許04510534号公報Japanese Patent No. 0451534

R.Zawadzki et.al. "Ultrahigh-resolution optical coherence tomography with monochromatic and chromatic aberration correction" OPTICS EXPRESS / Vol.16, No. 11/ 2008.R. Zawadzki et. al. "Ultrahigh-resolution optical coherence with monochromic with chromatographic and chromatographic correction", OPTICS EXPRESS / Vol.16, No. 11/2008. 三島斉一ほか編「目の発達と加齢[眼科MOOK No.38]」、金原出版、1989年Seiichi Mishima et al. “Eye development and aging [Ophthalmology MOOK No.38]”, Kanehara Publishing, 1989

補償光学を用いた眼底撮像機器において、安定した画像の取得を困難にする大きな要因の一つとして、被検眼の瞳(虹彩)位置が変動することが挙げられる。これは、被検者の頭部が測定中に前後左右に動くこと、また固視灯を観察して視線を固定しようとしても、各種の眼球回転が起こることが避けられないために生じてしまう。   In a fundus imaging apparatus using adaptive optics, one of the major factors that make it difficult to acquire a stable image is that the pupil (iris) position of the eye to be examined fluctuates. This occurs because the subject's head moves back and forth and right and left during measurement, and various eyeball rotations are unavoidable even when trying to fix the line of sight by observing the fixation lamp. .

頭部の変動に関しては、バイトバーを用いれば抑えることが可能であるが、被検者に負担を与えることになり、好まれない場合もある。また固視灯を安定して見続けることの得手不得手には個人差がある。   Although it is possible to suppress the fluctuation of the head by using a bite bar, there is a case where it is not preferable because it places a burden on the subject. In addition, there are individual differences in the strengths and weaknesses of continuing to watch the fixation lamp stably.

頭部の位置変動、すなわち被検眼の瞳の位置変動が、接眼光学系の光軸に対して垂直方向に発生すると、第一に、先ず瞳と光学的に共役な位置に配置される波面補正器上において、網膜からの戻り光(反射・後方散乱光)もシフトする問題が生ずる。このとき、波面のフィードバック補正がオープンループで行われる場合は、波面補正器上で形成された波面補正値に対し、戻り光がシフトして入射するため、波面補正残差が増大し、明るさや解像度が低下するなど、画像の劣化に繋がる。   When head position variation, that is, pupil position variation of the eye to be examined occurs in a direction perpendicular to the optical axis of the eyepiece optical system, first, wavefront correction is first placed at a position optically conjugate with the pupil. On the vessel, there also arises a problem that the return light (reflected / backscattered light) from the retina is also shifted. At this time, when the wavefront feedback correction is performed in an open loop, the return light is shifted and incident on the wavefront correction value formed on the wavefront corrector. This leads to image degradation, such as a reduction in resolution.

波面補正値の生成は、ツェルニケ多項式など直交性を持つ関数系の足し合わせで表現される場合が一般的だが、クローズドループのリアルタイム波面補正方式の場合でも、このシフト分を表現しようとすると、高次関数まで用いないと曲面の再現性が劣化する。計算時間の短縮のために次数を制限していると、波面補正は理想的に行われず、前述のような画像劣化の原因となる。   The generation of wavefront correction values is generally expressed by the addition of orthogonal functional systems such as Zernike polynomials, but even when using a closed-loop real-time wavefront correction method, it is difficult to express this shift. If the next function is not used, the reproducibility of the curved surface deteriorates. If the order is limited to shorten the calculation time, the wavefront correction is not ideally performed, which causes the image deterioration as described above.

第二に、画像取得用の照明光が被検眼の瞳に蹴られる(制限される)という問題が発生する。例えば網膜上で3μmのスポットを形成したいときは、瞳には約7mmの径の照明光を入射する必要があるが、通常は大きく見開いた場合でも虹彩は8mm程度である。   Secondly, there arises a problem that illumination light for image acquisition is kicked (restricted) by the pupil of the eye to be examined. For example, when it is desired to form a 3 μm spot on the retina, illumination light having a diameter of about 7 mm needs to be incident on the pupil, but the iris is usually about 8 mm even when it is wide open.

このようなとき、頭部が時間の経過と共に1〜2mm移動したとすると、仮に収差補正が適切に行われたとしても、網膜上のスポット径は4〜5μmに肥大化して解像度が劣化することになる。また網膜に到達する照明光量も“蹴られ”によって1〜2割損失するため、画像の明るさも低下してしまう。   In such a case, if the head moves 1 to 2 mm over time, the spot diameter on the retina is enlarged to 4 to 5 μm and the resolution deteriorates even if aberration correction is appropriately performed. become. Moreover, since the amount of illumination light reaching the retina is also lost by 10 to 20% due to “kicking”, the brightness of the image also decreases.

第三に、被検眼の瞳、波面補正器、波面検出器は、アフォーカル光学系によって光学的に共役な位置に配置されるが、もし瞳の移動によって戻り光が光学系の有効径から一部でも逸脱すると、互いの位置における波面の一致性が悪化する。よって波面補正のフィードバック精度が悪化し、収束に時間が掛かったり、収束せずに発散したりしてしまう問題が発生する。   Third, the pupil, wavefront corrector, and wavefront detector of the eye to be examined are placed at optically conjugate positions by the afocal optical system. However, if the pupil moves, the return light is reduced from the effective diameter of the optical system. If it deviates even in the part, the coincidence of the wave fronts at the respective positions deteriorates. Therefore, the feedback accuracy of the wavefront correction is deteriorated, and there is a problem that it takes time for convergence or diverges without convergence.

第一の問題に対しては、特許文献1において以下のような解決策が提案されている。これは、瞳を含む前眼部を観察する手段を備え、これにより瞳の位置変動量をリアルタイムで計測し、算出した値に応じてメカステージに載せた波面補正器の位置を追従させることで、補正有効域と網膜からの戻り光の位置が常に一致するように構成されている。   The following solution is proposed in Patent Document 1 for the first problem. This includes means for observing the anterior segment including the pupil, thereby measuring the amount of pupil position fluctuation in real time and tracking the position of the wavefront corrector placed on the mechanical stage according to the calculated value. The correction effective range and the position of the return light from the retina are always matched.

しかしながら、この構成では、第一の問題は解決できるが、第二の問題は解決できない。また、第三の問題については言及がない。さらに波面補正器は一般に数cm〜10cm角程度の体積を持つため、採用するメカステージのサイズも大きくなり、システムが肥大化してコストも上昇する。また、振動による画質への影響も懸念される。   However, with this configuration, the first problem can be solved, but the second problem cannot be solved. There is no mention of the third problem. Furthermore, since the wavefront corrector generally has a volume of about several centimeters to 10 centimeters, the size of the mechanical stage to be employed is increased, the system is enlarged, and the cost is increased. There is also concern about the effect on image quality due to vibration.

上記の課題鑑み、本発明は、被検眼の位置がシフトしても、それに対応して波面補正を行うことが可能な技術の提供を目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a technique capable of performing wavefront correction corresponding to a shift in the position of the eye to be examined.

上記の目的を達成する本発明に係る眼底撮像装置は、
光学系を介して照明光を照射した被検眼の眼底を撮像する眼底撮像装置であって、
前記被検眼の瞳孔の位置を検出する位置検出手段と、
前記被検眼からの戻り光の波面を検出する波面検出手段と、
前記検出された波面に基づき前記戻り光の波面を補正する補正手段と、
前記検出された位置に基づいて前記補正手段の補正有効域を設定するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
A fundus imaging apparatus according to the present invention that achieves the above-described object,
A fundus imaging apparatus that images the fundus of an eye to be examined that has been irradiated with illumination light through an optical system,
Position detecting means for detecting the position of the pupil of the eye to be examined;
Wavefront detection means for detecting the wavefront of the return light from the eye;
Correction means for correcting the wavefront of the return light based on the detected wavefront;
Control means for controlling to set a correction effective area of the correction means based on the detected position;
It is characterized by providing.

本発明によれば、被検眼の位置がシフトしても、それに対応して波面補正が行われ、明るく解像度の高い画像を安定して得ることができる。   According to the present invention, even if the position of the eye to be examined is shifted, wavefront correction is performed correspondingly, and a bright and high-resolution image can be stably obtained.

本発明の第1実施形態に係るSLOの構成図。The block diagram of SLO which concerns on 1st Embodiment of this invention. 被検眼の瞳と照明光との位置関係を表す図。The figure showing the positional relationship of the pupil of a to-be-tested eye and illumination light. 照明光と被検眼からの戻り光の位置関係を表す図。The figure showing the positional relationship of illumination light and the return light from the eye to be examined. 波面補正器上の照明光と戻り光の位置関係を表す図。The figure showing the positional relationship of the illumination light and return light on a wavefront correction device. 波面検出器上の戻り光の位置を表す図。The figure showing the position of the return light on a wavefront detector. 本発明の第1実施形態に係る概念図。The conceptual diagram which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るSLOの構成図。The block diagram of SLO which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る補償光学部の構成図。The block diagram of the adaptive optics part which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態における波面補正器の概念図。The conceptual diagram of the wavefront corrector in 3rd Embodiment of this invention. 瞳孔径の統計データを表す図。The figure showing the statistical data of a pupil diameter.

(第1実施形態)
まず図1を参照して、本発明の第1実施形態に係るレーザ走査検眼鏡(SLO)の構成を説明する。ここで示したSLO100において、まず画像取得用レーザ光源6からの光は、シングルモードファイバ60内を伝搬し、ファイバ端から照明光90として射出される。射出された照明光90は、コリメータレンズ71により、平行光に変換される(破線は照明光90のマージナル光線かつ光学系の有効径範囲を表す)。
(First embodiment)
First, the configuration of a laser scanning ophthalmoscope (SLO) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the SLO 100 shown here, first, light from the image acquisition laser light source 6 propagates through the single mode fiber 60 and is emitted as illumination light 90 from the fiber end. The emitted illumination light 90 is converted into parallel light by the collimator lens 71 (the broken line represents the marginal ray of the illumination light 90 and the effective diameter range of the optical system).

平行光に変換された照明光90はハーフミラー76を透過し、第一のダイクロイックミラー77で反射され、第一のアフォーカル光学系73を経て波面補正器2で反射された後、第二のアフォーカル光学系74を介してスキャナミラー5に入射する。スキャナミラー5で反射された照明光90は接眼光学系75によって被検眼11(破線で図示)に入射し、網膜111に集光する。   The illumination light 90 converted into parallel light passes through the half mirror 76, is reflected by the first dichroic mirror 77, is reflected by the wavefront corrector 2 through the first afocal optical system 73, and then the second light. The light enters the scanner mirror 5 through the afocal optical system 74. The illumination light 90 reflected by the scanner mirror 5 is incident on the eye 11 to be examined (illustrated by a broken line) by the eyepiece optical system 75 and condensed on the retina 111.

このとき接眼光学系75の射出瞳9および照明光90の光束径(強度が中心強度の1/e(eは自然対数の底)となる領域の直径)は、被検眼11の瞳の径(瞳孔径)よりも大きく設定されている。それに伴い第一、第二のアフォーカル光学系73、74、コリメータレンズ71、結像レンズ72の有効径も被検眼11の瞳の径(瞳孔径)よりも大きく設定されている。瞳孔径は個人によって異なるが、図10に示した調査例(非特許文献2参照)によると、散瞳剤を使用しない場合でも最大で約φ8mm程度とされているため、少なくともこの値よりも射出瞳9の値を大きくする。ここでは散瞳剤を用いた場合も想定し、起こりうる被検眼11の瞳のシフト量も考慮してφ12mmとした。 At this time, the diameter of the exit pupil 9 of the eyepiece optical system 75 and the luminous flux of the illumination light 90 (the diameter of the region where the intensity is 1 / e 2 of the central intensity (e is the base of the natural logarithm)) is the diameter of the pupil of the eye 11 to be examined. It is set larger than (pupil diameter). Accordingly, the effective diameters of the first and second afocal optical systems 73 and 74, the collimator lens 71, and the imaging lens 72 are also set larger than the pupil diameter (pupil diameter) of the eye 11 to be examined. Although the pupil diameter varies depending on the individual, according to the investigation example shown in FIG. 10 (see Non-Patent Document 2), the maximum diameter is about φ8 mm even when no mydriatic is used. Increase the value of pupil 9. Here, it is assumed that a mydriatic agent is used, and φ12 mm is set in consideration of a possible pupil shift amount of the eye 11 to be examined.

ここで被検眼11は、光学系の光軸10(1点鎖線)と瞳の中心とが一致している場合の被検眼を表す。被検眼11の網膜111からの戻り光91は、照明光90の光路を逆に伝搬し、ハーフミラー76で反射された後、結像レンズ72で集光され、ピンホール41を通過して光検出器4で検出される。ここでは、戻り光91のマージナル光線を点線で示してある。スキャナミラー5はドライバ50により駆動され、照明光90を2次元方向に走査し、光検出器4からの電気信号を同期してパソコン8に取り込むことで、網膜画像(眼底画像)を取得する。   Here, the eye to be examined 11 represents the eye to be examined when the optical axis 10 (one-dot chain line) of the optical system is coincident with the center of the pupil. The return light 91 from the retina 111 of the eye to be examined 11 propagates backward in the optical path of the illumination light 90, is reflected by the half mirror 76, is collected by the imaging lens 72, passes through the pinhole 41, and is light. It is detected by the detector 4. Here, the marginal ray of the return light 91 is indicated by a dotted line. The scanner mirror 5 is driven by the driver 50, scans the illumination light 90 in a two-dimensional direction, and captures an electrical signal from the photodetector 4 in the personal computer 8 to acquire a retina image (fundus image).

一方、光源62から生成された波面検出光63(2点鎖線)は、第二のダイクロイックミラー78によって反射されて被検眼11に入射する。ここで第二のダイクロイックミラー78は、光源6の波長に対しては100%に近い透過率、光源62の波長に対しては50%の透過率を持つ。波面検出光63は、φ1mm程度の光束径であるため、眼の収差に殆ど影響されず、網膜111上に安定してφ20μm程度のスポット径を形成する。   On the other hand, the wavefront detection light 63 (two-dot chain line) generated from the light source 62 is reflected by the second dichroic mirror 78 and enters the eye 11 to be examined. Here, the second dichroic mirror 78 has a transmittance close to 100% for the wavelength of the light source 6 and a transmittance of 50% for the wavelength of the light source 62. Since the wavefront detection light 63 has a light beam diameter of about φ1 mm, it is hardly affected by the aberration of the eye and forms a spot diameter of about φ20 μm stably on the retina 111.

この波面検出光63による網膜111からの戻り光は、散乱(拡散)光を多く含み広がりを持つので、被検眼11の瞳から、照明光90による戻り光91と同様に、瞳孔径と同じ径を持つ光束として射出される。その後、第二のダイクロイックミラー78を透過し、光学系75乃至光学系73を経由して、第一のダイクロイックミラー77を透過し、波面検出器3の検出領域でその波面が検出される。ここで検出、算出されたデータを用いて、波面補正器2によって戻り光91の波面を補正する。   Since the return light from the retina 111 by the wavefront detection light 63 includes a large amount of scattered (diffused) light and has a spread, the same diameter as the pupil diameter from the pupil of the eye 11 to be examined, like the return light 91 by the illumination light 90. Is emitted as a luminous flux having Thereafter, the light passes through the second dichroic mirror 78, passes through the first dichroic mirror 77 via the optical system 75 to the optical system 73, and the wavefront is detected in the detection region of the wavefront detector 3. The wavefront corrector 2 corrects the wavefront of the return light 91 by using the data detected and calculated here.

以上の構成により、画像取得用の照明光90は網膜111上に適切に結像し、かつ戻り光91もピンホール41に適切に結像するため、被検眼11が持つ収差の影響を低減し、明るく解像度の高い画像が安定して得られるようになる。   With the above configuration, the illumination light 90 for image acquisition is appropriately imaged on the retina 111, and the return light 91 is also appropriately imaged on the pinhole 41, thereby reducing the influence of the aberration of the eye 11 to be examined. Thus, a bright and high-resolution image can be obtained stably.

ここで、波面補正器2としては形状可変ミラー、波面検出器3には、Hartmann−Shack方式の検出器(HSセンサ)が用いられている。その有効径(駆動領域)はそれぞれ、φ12mm、φ6mmであり、光学系の射出瞳9に対するこれらの位置の倍率はそれぞれ、β2=12/12=1.0、β3=6/12=0.5と設定されている。被検眼111の瞳孔径をφ6mmとすると、射出瞳9の位置における戻り光の径もφ6mmとなるので、波面補正器2(形状可変ミラー2)、波面検出器3(HSセンサ3)における戻り光91の径はそれぞれφ6mm、φ3mmとなる。   Here, a variable shape mirror is used as the wavefront corrector 2, and a Hartmann-Shack detector (HS sensor) is used as the wavefront detector 3. The effective diameters (drive regions) are φ12 mm and φ6 mm, respectively, and the magnifications of these positions with respect to the exit pupil 9 of the optical system are β2 = 12/12 = 1.0 and β3 = 6/12 = 0.5, respectively. Is set. If the pupil diameter of the eye 111 to be examined is φ6 mm, the return light diameter at the position of the exit pupil 9 is also φ6 mm. Therefore, the return light from the wavefront corrector 2 (shape variable mirror 2) and the wavefront detector 3 (HS sensor 3). The diameters of 91 are φ6 mm and φ3 mm, respectively.

HSセンサ3は、2次元マトリクス状に配置された各マイクロレンズよって、2次元撮像素子上に結像された各点像の変位から、測定光の波面を算出するものである。これらの点像の集まり(HS像)は2次元素子上にて、瞳に相当するφ3mmの範囲において観測される。   The HS sensor 3 calculates the wavefront of the measurement light from the displacement of each point image formed on the two-dimensional image sensor by each microlens arranged in a two-dimensional matrix. A collection of these point images (HS image) is observed in a range of φ3 mm corresponding to the pupil on a two-dimensional element.

これに対し、被検眼11が光軸(z方向)に垂直なxy面上で動いて、実線で示す被検眼12の位置へ動いた場合を考える。このとき、照明光90の光束径が被検眼12の瞳122の径と同等以下であるとすると、図2に示すように瞳122は、光学系の光軸10に対して、すなわち照明光90に対して垂直方向にシフトした位置にあり、照明光90はその光束の一部が瞳122で“蹴られ”、網膜121に到達する照明光量が低下し、同時に光束が蹴られた分、網膜上に形成されるスポット径も大きくなる。図3に示されるように、照明光90の光束は“蹴られ”るが、網膜121からの戻り光92は散乱(拡散)光を多く含み広がりを持つので、被検眼12の瞳122から、瞳孔径と同じ径を持つ光束として射出される。しかし、瞳122の位置は光軸10に対してシフトしているため、瞳の位置と光学的に共役な位置においては、同様のシフトが維持される。図4に、形状可変ミラー2上の照明光90、戻り光92の位置関係を示す。破線で表される照明光90は光軸10にその主光線が一致しているが、実線で表される戻り光92はシフトして形状可変ミラー2に入射する。   On the other hand, consider a case where the eye 11 to be examined moves on the xy plane perpendicular to the optical axis (z direction) and moves to the position of the eye 12 to be shown by a solid line. At this time, if the light beam diameter of the illumination light 90 is equal to or smaller than the diameter of the pupil 122 of the eye 12 to be examined, the pupil 122 is relative to the optical axis 10 of the optical system, that is, the illumination light 90 as shown in FIG. The illumination light 90 is partly “kicked” by the pupil 122, the amount of illumination light reaching the retina 121 decreases, and at the same time the light beam is kicked, The spot diameter formed on the top also increases. As shown in FIG. 3, the light beam of the illumination light 90 is “kicked”, but the return light 92 from the retina 121 contains a large amount of scattered (diffused) light and has a spread, so that from the pupil 122 of the eye 12 to be examined, It is emitted as a light beam having the same diameter as the pupil diameter. However, since the position of the pupil 122 is shifted with respect to the optical axis 10, the same shift is maintained at a position optically conjugate with the pupil position. FIG. 4 shows the positional relationship between the illumination light 90 and the return light 92 on the variable shape mirror 2. The chief ray of the illumination light 90 represented by the broken line coincides with the optical axis 10, but the return light 92 represented by the solid line is shifted and enters the variable shape mirror 2.

ここで、点線で表される補正有効域21の中心を光軸10に合わせていると、戻り光92が持つ収差に対して、波面補正が空間的にシフトして行われることになり、正しく収差が補正されない。従って、戻り光92は適切にピンホール41に集光されず、網膜像の明るさや解像度は改善されない。この現象は、形状可変ミラー2で収差の逆成分が与えられた照明光90と、瞳122との位置関係においても同様で、照明光90は網膜121上に所望のスポット径に集光されないことになる。   Here, if the center of the effective correction area 21 indicated by the dotted line is aligned with the optical axis 10, the wavefront correction is performed spatially shifted with respect to the aberration of the return light 92. Aberration is not corrected. Therefore, the return light 92 is not properly condensed on the pinhole 41, and the brightness and resolution of the retinal image are not improved. This phenomenon is the same in the positional relationship between the illumination light 90 to which the inverse component of aberration is given by the deformable mirror 2 and the pupil 122, and the illumination light 90 is not condensed on the retina 121 to a desired spot diameter. become.

また、光学系全体の有効径も照明光90の径と同等であり、形状可変ミラー2の補正有効域21が光学系の有効径と同等であると、戻り光91は光学系の有効径外を通過することになる。そして形状可変ミラー2上においても補正有効域外となり、正しく波面が補正されなくなる。また、瞳122、形状可変ミラー2、HSセンサ3の間の光学的な共役関係(瞳結像関係)が一部で崩れることになるので、各位置における波面形状が一致しなくなることにより、更に正しい補正が困難になる。   The effective diameter of the entire optical system is also equal to the diameter of the illumination light 90. If the effective correction area 21 of the deformable mirror 2 is equal to the effective diameter of the optical system, the return light 91 is outside the effective diameter of the optical system. Will pass. Also on the deformable mirror 2, it is outside the effective correction range, and the wavefront is not corrected correctly. In addition, since the optical conjugate relationship (pupil imaging relationship) among the pupil 122, the shape variable mirror 2, and the HS sensor 3 is partially broken, the wavefront shapes at the respective positions are not matched, and thus Correct correction becomes difficult.

これに対して本実施形態においては、HSセンサ3を用いて被検眼12の光学系の光軸10に対するシフト量を検出し、形状可変ミラー2上の補正有効域21を、シフトした戻り光92の位置に追従させる構成をとる。いま被検眼11が光軸10からシフトして被検眼12の位置にあるとすると、図5に示されるように、HSセンサ3上におけるHS像30も光軸10に対してシフトして観測される。従ってHS像30の中心座標(x3、y3)を算出すれば、被検眼の瞳122の中心位置の座標は(xp、yp)=(x3/β3、y3/β3)として求まる。同時に形状可変ミラー2上の戻り光92の中心座標も(x2、y2)=(x3・β2/β3、y3・β2/β3)として求まるので、形状可変ミラー2上の補正有効域21の中心座標をこの値に設定すればよい。瞳122のシフト量を検出する構成として、本実施形態に係る位置検出処理では、HSセンサ3で得られたHS像の位置情報を用いた。しかし、これに限らず前眼部をカメラで撮像する前眼部観察系を併設し、得られた観察結果としての瞳孔像の位置情報から被検眼位置を検出しても良い。   On the other hand, in the present embodiment, the HS sensor 3 is used to detect the shift amount with respect to the optical axis 10 of the optical system of the eye 12 to be examined, and the correction effective region 21 on the deformable mirror 2 is shifted to the return light 92. It is configured to follow the position of. Assuming now that the eye 11 to be examined is shifted from the optical axis 10 and is at the position of the eye 12 to be examined, the HS image 30 on the HS sensor 3 is also observed to be shifted with respect to the optical axis 10 as shown in FIG. The Accordingly, if the center coordinates (x3, y3) of the HS image 30 are calculated, the coordinates of the center position of the pupil 122 of the eye to be examined are obtained as (xp, yp) = (x3 / β3, y3 / β3). At the same time, the center coordinates of the return light 92 on the deformable mirror 2 are also obtained as (x2, y2) = (x3 · β2 / β3, y3 · β2 / β3). Should be set to this value. As a configuration for detecting the shift amount of the pupil 122, the position information of the HS image obtained by the HS sensor 3 is used in the position detection process according to the present embodiment. However, the present invention is not limited thereto, and an anterior ocular segment observation system that images the anterior ocular segment with a camera may be provided, and the eye position to be examined may be detected from the positional information of the pupil image as the obtained observation result.

このときの概念図を図6に示す。ここではxz断面についてのみ考慮する。いま戻り光92の主光線921は、光軸(形状可変ミラー2の中心)10に対しx2だけシフトして入射している。このときHSセンサ3で計測し算出した補正関数形状22は、補正有効域21において形成されるが、図6(a)に示されるように、この補正有効域21の中心が光軸10のままであると、戻り光92と一致しない。ここで、図6(b)に示されるように、HSセンサ3で同時に測定、算出されたx2の値だけ、補正有効域21と補正関数形状22の中心をシフトさせて、戻り光92の主光線921の位置に一致させる。図1においては、波面2上の実線部が補正有効域21に相当する。これにより、戻り光92は補正有効域21と不一致となることなく適切に収差が補正される。   A conceptual diagram at this time is shown in FIG. Only the xz cross section is considered here. Now, the principal ray 921 of the return light 92 is incident on the optical axis (center of the deformable mirror 2) 10 with a shift of x2. At this time, the correction function shape 22 measured and calculated by the HS sensor 3 is formed in the correction effective area 21, but the center of the correction effective area 21 remains the optical axis 10 as shown in FIG. , The return light 92 does not match. Here, as shown in FIG. 6 (b), the centers of the correction effective area 21 and the correction function shape 22 are shifted by the value of x2 simultaneously measured and calculated by the HS sensor 3, and the main part of the return light 92 is shifted. It matches with the position of the light ray 921. In FIG. 1, the solid line portion on the wavefront 2 corresponds to the correction effective area 21. Thereby, the return light 92 is appropriately corrected for aberrations without being inconsistent with the correction effective area 21.

例えば、測定された波面を表現する際に、ツェルニケ多項式を用いた場合を考える。眼の収差を表す際に用いられる場合、各項は、以下のような項番号、次数、数式の関係で表される。   For example, consider a case where a Zernike polynomial is used to represent a measured wavefront. When used when expressing the aberration of the eye, each term is represented by the relationship of the following item number, order, and mathematical expression.

項番号 次数 数式
0 0 1
1 1 2y
2 1 2x
3 2 2√6・xy
4 2 √3(2x+2y−1)
5 2 √6(x−y
6 3 √8(3xy−y
7 3 √8(3xy+3y−2y)
8 3 √8(3x+3xy−2x)
9 3 √8(x−3xy
10 4 ・
11 4 ・
12 4 ・
・ ・ ・
・ ・ ・
各項は光学の各収差項目に対応しており、波面収差はこれらに係数を掛けて足し合わせた補正形状関数 W(x、y)として表現される。収差補正では、これらの各項に掛かる係数をパラメータとして、フィードバック動作に用いることになる。
Term number Order Formula 0 0 1
1 1 2y
2 1 2x
3 2 2√6 · xy
4 2 √3 (2x 2 + 2y 2 -1)
5 2 √6 (x 2 −y 2 )
6 3 √8 (3x 2 y−y 3 )
7 3 √8 (3x 2 y + 3y 2 -2y)
8 3 √8 (3x 3 + 3xy 2 -2x)
9 3 √8 (x 3 -3xy 2 )
10 4 ・
11 4 ・
12 4 ・
・ ・ ・
・ ・ ・
Each term corresponds to each aberration item of optics, and wavefront aberration is expressed as a corrected shape function W (x, y) obtained by multiplying these by a coefficient. In the aberration correction, coefficients applied to these terms are used as parameters for the feedback operation.

これらの本来含まれる各項目に対応する収差成分に加え、瞳のシフト分まで含めてこれらの係数によって補正関数形状W'(x、y)を表現することも可能である。しかし、補正関数形状の精度を確保しようとすると、より多くの項数が必要になり、より長い計算時間が必要になる。逆に項数を制限すると補正関数形状の精度が低下する。   The correction function shape W ′ (x, y) can be expressed by these coefficients including the pupil shift as well as the aberration component corresponding to each originally included item. However, in order to ensure the accuracy of the correction function shape, a larger number of terms are required, and a longer calculation time is required. Conversely, if the number of terms is limited, the accuracy of the correction function shape is reduced.

ここで、HSセンサ3により検出、算出された(x2、y2)の値を用いて、形状可変ミラー2に形成する補正形状関数として、W(x−x2、y−y2)を用いる。これにより、出来るだけ少ない項数で、精度よく補正関数を形成することが可能となる。従って、形状可変ミラー自体を動かす機構などを必要とせず、戻り光92と補正有効域の補正関数とを一致させることが可能となる。   Here, using the value of (x2, y2) detected and calculated by the HS sensor 3, W (x-x2, y-y2) is used as a corrected shape function formed on the deformable mirror 2. As a result, it is possible to form the correction function with high accuracy with as few terms as possible. Accordingly, it is possible to make the return light 92 and the correction function in the correction effective region coincide with each other without requiring a mechanism for moving the variable shape mirror itself.

一方、照明光に関しても考慮する。光軸10からシフトした被検眼12においても、光束蹴られが発生しないためには、照明光90の光束径を、瞳孔径に加え、想定される瞳122のシフト量を加えた値にしておけばよい。本実施形態では、光学系の射出瞳をφ12mmにしているため、照明光の光束径も同等にしている。このとき、瞳122の径をφ6mmとしたので、瞳は±3mmシフトしても瞳122には常に照明光が蹴られることがなく、入射光量、光束径ともに安定して入射することになる。従って被検眼12に入射する照明光90と戻り光92とは、図1の実線で表されるマージナル光線を持つ光束として常に一致している。   On the other hand, illumination light is also considered. Even in the subject eye 12 shifted from the optical axis 10, in order to prevent the light beam from being kicked, the light beam diameter of the illumination light 90 should be set to a value obtained by adding the assumed shift amount of the pupil 122 to the pupil diameter. That's fine. In this embodiment, since the exit pupil of the optical system is φ12 mm, the luminous flux diameter of the illumination light is also made equal. At this time, since the diameter of the pupil 122 is 6 mm, the illumination light is not always kicked into the pupil 122 even if the pupil is shifted by ± 3 mm, and both the incident light quantity and the light beam diameter are stably incident. Accordingly, the illumination light 90 and the return light 92 incident on the eye 12 to be inspected always coincide with each other as a light beam having a marginal ray represented by a solid line in FIG.

また、照明光90と戻り光92の光束が光学系の有効径の範囲内で制御されていれば、瞳122、形状可変ミラー2、HSセンサ3の間の瞳結像関係も崩れないため、波面補正は適切に行われる。   Further, if the luminous flux of the illumination light 90 and the return light 92 are controlled within the effective diameter range of the optical system, the pupil imaging relationship among the pupil 122, the deformable mirror 2, and the HS sensor 3 is not broken. Wavefront correction is performed appropriately.

本実施形態においては、被検眼12に入射される照明光束径は瞳122の径で決まることになるが、この場合、波面補正が適切に行われている状態では、瞳122の径が大きいほど網膜上のスポット径は小さくなる。このときスポット径が小さくなるほど、面積あたりの照射エネルギーが増加するため、被検者の負担が増加する。よって、本実施形態では、HSセンサ3により戻り光92の位置だけでなく、HS像からその光束径も算出し、その値に応じて照明光源6の発光量を随時調整する(光量制御処理)。   In this embodiment, the diameter of the illumination light beam incident on the eye 12 to be examined is determined by the diameter of the pupil 122. In this case, the larger the diameter of the pupil 122 is, the more the wavefront correction is performed. The spot diameter on the retina becomes smaller. At this time, as the spot diameter becomes smaller, the irradiation energy per area increases, so the burden on the subject increases. Therefore, in the present embodiment, not only the position of the return light 92 but also the beam diameter is calculated from the HS image by the HS sensor 3, and the light emission amount of the illumination light source 6 is adjusted as needed according to the value (light amount control process). .

また本実施形態においては、波面検出光63は光学系の光軸10から2mm程度シフトさせて被検眼に入射するように固定しているが、検出した被検眼12のシフト量に応じて、入射位置を追従させてもよい。また図1では被検眼の直前から入射させているが、スキャナミラー5よりも光源側から入射させてもよい。   Further, in this embodiment, the wavefront detection light 63 is fixed so as to be incident on the subject's eye after being shifted by about 2 mm from the optical axis 10 of the optical system. However, depending on the detected shift amount of the subject's eye 12, The position may be followed. In FIG. 1, the light is incident immediately before the eye to be examined, but may be incident from the light source side of the scanner mirror 5.

以上説明したように本実施形態によれば、照明光90、戻り光92共に空間的な不一致がなく形状可変ミラーにおいて波面補正が適切に行われ、ピンホール41には安定して戻り光が適切に結像される。また、照明光蹴られによる光量損失やスポット径肥大が起こらず、適切な利用効率で安定した網膜画像を得ることが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, there is no spatial mismatch between the illumination light 90 and the return light 92, and the wavefront correction is appropriately performed in the deformable mirror, and the return light is stably supplied to the pinhole 41. Is imaged. In addition, it is possible to obtain a stable retinal image with appropriate utilization efficiency without causing light loss or spot diameter enlargement due to illumination light kicking.

(第2実施形態)
次に、図7を参照して、本発明の第2実施形態に係るSLO101について説明する。基本的な構成、各部の符号は、図1を参照して説明した第1実施形態と同等であり、図7はxz断面を表している。図1の場合と異なるのは、照明光90の光束径が被検眼の瞳の径と同等のφ6mmとしてある点であり、コリメータレンズ71とハーフミラー76との間に、ミラー79を配置してあることである。コリメータレンズ71により平行化された照明光90は、このミラー79で略直角に反射され、第一のハーフミラー以降の光学系を伝播する。さらにミラー79は、その反射光の光軸方向にシフトするメカ機構上に設置されている。また、本実施形態では、画像取得用の照明光90が波面検出光を兼ねており、77はダイクロイックミラーでなく、透過率が10%、反射率が90%のハーフミラーである。また第二のダイクロイックミラー78は設置しない。
(Second Embodiment)
Next, the SLO 101 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration and the reference numerals of the respective parts are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG. 1, and FIG. 7 shows an xz cross section. The difference from the case of FIG. 1 is that the light beam diameter of the illumination light 90 is φ6 mm, which is the same as the diameter of the pupil of the eye to be examined. That is. The illumination light 90 collimated by the collimator lens 71 is reflected at a substantially right angle by the mirror 79 and propagates through the optical system after the first half mirror. Further, the mirror 79 is installed on a mechanical mechanism that shifts in the optical axis direction of the reflected light. In this embodiment, the illumination light 90 for image acquisition also serves as wavefront detection light, and 77 is not a dichroic mirror, but a half mirror having a transmittance of 10% and a reflectance of 90%. The second dichroic mirror 78 is not installed.

光軸10からのシフトがない位置の被検眼11であるときには、ミラー79は基準位置(破線で示した位置)にあり、照明光90は点線で表されるマージナル光線を持つ光束として伝播し、被検眼11に入射される。また、x方向にシフトした位置の被検眼12であるときには、ミラー79を、HSセンサ3で検出した戻り光92のシフト量x3だけシフトさせた実線で示した位置とする。   When the eye 11 to be examined is at a position where there is no shift from the optical axis 10, the mirror 79 is at the reference position (the position indicated by the broken line), and the illumination light 90 propagates as a light beam having a marginal ray represented by a dotted line, It enters the eye 11 to be examined. When the eye 12 is in the position shifted in the x direction, the mirror 79 is set to the position indicated by the solid line shifted by the shift amount x3 of the return light 92 detected by the HS sensor 3.

この方法により、照明光90を随時瞳122に一致させることができ、光束蹴られを防止して、戻り光92と照明光90も一致させることができる。ここではx方向のシフトのみを考慮した。しかしy方向にも追従させたい場合には、ミラー79に近接させて更にもう一枚のミラーを、照明光をyz断面方向に反射させるように設置し、反射光軸方向にシフトさせる機構を追加すれば、瞳122のxy方向の2次元シフトに対応させることができる。また、ミラー79を用いずに、ファイバ60の射出端とコリメータレンズ71とをひとつのユニットにして、このユニットをxy方向にシフトする機構を設けても同様の機能が得られる。形状可変ミラー2の補正有効域21については、第1実施形態と同様に、照明光90と戻り光92に常に一致するように制御を行う。   By this method, the illumination light 90 can be matched with the pupil 122 at any time, and the return beam 92 and the illumination light 90 can be matched with each other by preventing the light beam from being kicked. Here, only the shift in the x direction was considered. However, if you want to follow the y direction as well, another mirror is installed near the mirror 79 to reflect the illumination light in the yz cross-sectional direction, and a mechanism to shift in the reflected optical axis direction is added. Then, it is possible to correspond to a two-dimensional shift of the pupil 122 in the xy direction. Further, the same function can be obtained by using the exit end of the fiber 60 and the collimator lens 71 as one unit without using the mirror 79 and providing a mechanism for shifting the unit in the xy direction. The correction effective area 21 of the deformable mirror 2 is controlled so as to always match the illumination light 90 and the return light 92 as in the first embodiment.

本実施形態の構成によれば、網膜上の照明光のスポット径を、被検眼の瞳径によらず一定に保ちながら、安定した画像の取得が可能になる。   According to the configuration of the present embodiment, it is possible to acquire a stable image while keeping the spot diameter of the illumination light on the retina constant regardless of the pupil diameter of the eye to be examined.

(第3実施形態)
図8を参照して、第3実施形態に係る眼底撮像装置の補償光学部102を説明する。ここでは、被検眼と波面補正器2との関係を示す部分のみ示している。各部の符号は図1を参照して説明した第1実施形態と同等であり、図8はxz断面を表している。本実施形態では、波面補正器2として液晶を用いた位相空間変調器(SLM)を用いている。形状可変ミラーがミラーの形状を変化させて空間的な距離を変化させ光路長を変化させるのに対し、SLMは液晶の屈折率を変化させることで、屈折率×空間距離としての光路長を変化させることにより、波面の補正を行う。図8では透過型SLMを図示しているが、反射型のものを用いてもよい。
(Third embodiment)
The adaptive optics unit 102 of the fundus imaging apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Here, only the portion showing the relationship between the eye to be examined and the wavefront corrector 2 is shown. The reference numerals of the respective parts are the same as those of the first embodiment described with reference to FIG. 1, and FIG. 8 shows an xz cross section. In this embodiment, a phase spatial modulator (SLM) using liquid crystal is used as the wavefront corrector 2. The variable shape mirror changes the shape of the mirror to change the spatial distance to change the optical path length, whereas the SLM changes the refractive index of the liquid crystal to change the optical path length as refractive index x spatial distance. By doing so, the wavefront is corrected. Although a transmissive SLM is shown in FIG. 8, a reflective type may be used.

図8において、被検眼12の瞳122とSLM2は、光学系70によって光学的に共役な関係に配置されている。光学系70には、図1、図7の構成における光学系74、75、スキャナミラー5が含まれているものとする。また斜線で示された光束900、901は照明光を示しており、破線で示されたマージナル光線を持つ光束は戻り光を示している。破線は同時に光学系の有効径をも示している。SLM2は光学系の有効径と同等の有効径を持つ。   In FIG. 8, the pupil 122 of the eye 12 to be examined and the SLM 2 are arranged in an optically conjugate relationship by the optical system 70. It is assumed that the optical system 70 includes the optical systems 74 and 75 and the scanner mirror 5 in the configuration shown in FIGS. Light beams 900 and 901 indicated by diagonal lines indicate illumination light, and light beams having marginal rays indicated by broken lines indicate return light. The broken line also indicates the effective diameter of the optical system. The SLM 2 has an effective diameter equivalent to that of the optical system.

照明光900はSLM2に入射すると、図示されていない波面検出器で検出されて算出された補正形状関数 W(x、y)に従って位相が変調され、光学系70、被検眼12の瞳122に入射し、被検眼12の前眼部光学系によって網膜12に集光される。網膜12からの戻り光920は、前眼部で収差を与えられて射出され、光学系70を経てSLM2に再入射され、変調されてSLM2から射出されて、図示されていない光学系を介して検出器により検出される。   When the illumination light 900 is incident on the SLM 2, the phase is modulated in accordance with the corrected shape function W (x, y) detected and calculated by a wavefront detector (not shown), and incident on the optical system 70 and the pupil 122 of the eye 12 to be examined. Then, the light is condensed on the retina 12 by the anterior eye optical system of the eye 12 to be examined. The return light 920 from the retina 12 is emitted after being given aberration at the anterior eye part, re-entered into the SLM 2 via the optical system 70, modulated and emitted from the SLM 2, via an optical system not shown. It is detected by a detector.

いまSLM2においては、補正形状関数 W(x、y)は補正有効域21内にのみ表示され、照明光900、戻り光920共に、この範囲を透過した光のみが波面を補正される設定となっている。また、この補正有効域21の中心は、第1実施形態および第2実施形態と同様に、波面検出器3で検出されて算出された被検眼12のシフト量から随時設定される。   Now, in the SLM2, the correction shape function W (x, y) is displayed only within the correction effective area 21, and only the light transmitted through this range is corrected for the wavefront in both the illumination light 900 and the return light 920. ing. Further, the center of the effective correction area 21 is set from time to time based on the shift amount of the eye 12 detected and calculated by the wavefront detector 3 as in the first and second embodiments.

図9は、SLM2面の変調の様子を示す。矩形枠20はSLM2の変調駆動域である。中心10は光学系の光軸である。破線900(920)は入射される照明光または戻り光を示し、21は補正有効域を示している。変調駆動域20内に示されている多数の曲線は、位相変調量が2π(波長単位で表した補正量)の倍数となる点の集まりを示す。   FIG. 9 shows how the SLM2 surface is modulated. A rectangular frame 20 is a modulation driving area of the SLM 2. The center 10 is the optical axis of the optical system. A broken line 900 (920) indicates incident illumination light or return light, and 21 indicates a correction effective area. A large number of curves shown in the modulation drive region 20 indicate a collection of points where the phase modulation amount is a multiple of 2π (correction amount expressed in wavelength units).

ここで補正有効域21内には、前述したように補正形状関数 W(x、y)が表示され、その外側の領域22には、中心10を基準として、位相変調量が2π単位となる同心円が小さい間隔で多数表示されるように変調する。これは、回折方向が大きくなるように光学パワーを持つ回折格子が設定されていることにあたる。その回折方向が光軸10から離れるように(回折パワーが負になるように)適切な変調を行えば、領域22を透過した光902は、光学系70の有効径を外れ、被検眼12には達しない。戻り光に関しても同様で、領域22を透過した光922は、その後の光学系を通らずに検出器で検出されない。   Here, the correction shape function W (x, y) is displayed in the correction effective region 21 as described above, and the outer region 22 has a concentric circle whose phase modulation amount is 2π units with the center 10 as a reference. Is modulated so that many are displayed at small intervals. This corresponds to the fact that a diffraction grating having an optical power is set so that the diffraction direction becomes large. If appropriate modulation is performed so that the diffraction direction is away from the optical axis 10 (so that the diffraction power is negative), the light 902 transmitted through the region 22 deviates from the effective diameter of the optical system 70 and is applied to the eye 12 to be examined. Does not reach. The same applies to the return light, and the light 922 transmitted through the region 22 does not pass through the subsequent optical system and is not detected by the detector.

この構成により、瞳径の個人差、変動があっても、メカ機構を用いずに被検眼12に入射する照明光901の光束径を一定にし、網膜121上のスポット径(解像度)を一定にすることができ、安定した明るさ・解像度の絵を取得することができる。また必要に応じて、補正有効径21や照明光量を設定すれば、所望の解像度で撮像することも可能となる。   With this configuration, even if there are individual differences and fluctuations in the pupil diameter, the beam diameter of the illumination light 901 incident on the eye 12 to be examined is made constant without using a mechanical mechanism, and the spot diameter (resolution) on the retina 121 is made constant. It is possible to obtain a picture with stable brightness and resolution. If necessary, the correction effective diameter 21 and the amount of illumination light can be set to capture an image with a desired resolution.

以上の実施形態では、SLOを例として説明したが、適用例としてはOCTや眼底カメラにおいても、同様の効果を得ることが可能である。   In the above embodiment, the SLO has been described as an example. However, as an application example, the same effect can be obtained in an OCT or a fundus camera.

(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.

2:波面補正器、3:波面検出器、4:光検出器、5:スキャナミラー、9:射出瞳、11:被検眼、21:補正有効域、41:ピンホール、50:ドライバ、71:コリメータレンズ、72:結像レンズ、73:第一のアフォーカル光学系、74:第二のアフォーカル光学系、75:接眼光学系、76:ハーフミラー、77:第一のダイクロイックミラー、78:第二のダイクロイックミラー、100:SLO、111:網膜   2: wavefront corrector, 3: wavefront detector, 4: light detector, 5: scanner mirror, 9: exit pupil, 11: eye to be examined, 21: correction effective area, 41: pinhole, 50: driver, 71: Collimator lens, 72: imaging lens, 73: first afocal optical system, 74: second afocal optical system, 75: eyepiece optical system, 76: half mirror, 77: first dichroic mirror, 78: Second dichroic mirror, 100: SLO, 111: Retina

上記の目的を達成する本発明に係る眼底撮像装置は、
光学系を介して照明光を照射した被検眼の眼底を撮像する眼底撮像装置であって、
前記被検眼からの戻り光の波面を検出する波面検出手段と、
前記検出された波面に基づき、駆動領域に設定された補正有効域により前記戻り光の波面を補正する補正手段と、
前記補正手段の駆動領域に設定された補正有効域と前記補正手段の駆動領域上の前記戻り光の位置ずれを検出する位置検出手段と、
前記検出された位置ずれに基づいて、前記補正手段の駆動領域上の前記戻り光の位置に追従するように前記補正手段の補正有効域をシフトするように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
A fundus imaging apparatus according to the present invention that achieves the above-described object,
A fundus imaging apparatus that images the fundus of an eye to be examined that has been irradiated with illumination light through an optical system,
Wavefront detection means for detecting the wavefront of the return light from the eye;
Based on the detected wavefront, correction means for correcting the wavefront of the return light by the correction effective area set in the drive region ;
A correction effective area set in the drive area of the correction means and a position detection means for detecting a positional deviation of the return light on the drive area of the correction means;
Control means for controlling the shift of the correction effective area of the correction means so as to follow the position of the return light on the drive area of the correction means based on the detected displacement ;
It is characterized by providing.

Claims (10)

光学系を介して照明光を照射した被検眼の眼底を撮像する眼底撮像装置であって、
前記被検眼の瞳孔の位置を検出する位置検出手段と、
前記被検眼からの戻り光の波面を検出する波面検出手段と、
前記検出された波面に基づき前記戻り光の波面を補正する補正手段と、
前記検出された位置に基づいて前記補正手段の補正有効域を設定するように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする眼底撮像装置。
A fundus imaging apparatus that images the fundus of an eye to be examined that has been irradiated with illumination light through an optical system,
Position detecting means for detecting the position of the pupil of the eye to be examined;
Wavefront detection means for detecting the wavefront of the return light from the eye;
Correction means for correcting the wavefront of the return light based on the detected wavefront;
Control means for controlling to set a correction effective area of the correction means based on the detected position;
A fundus imaging apparatus comprising:
前記被検眼の前眼部を観察する観察手段をさらに備え、
前記位置検出手段は、前記観察手段による観察結果に基づいて前記位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の眼底撮像装置。
An observation means for observing the anterior segment of the eye to be examined;
The fundus imaging apparatus according to claim 1, wherein the position detection unit detects the position based on an observation result by the observation unit.
前記位置検出手段は、前記波面検出手段の検出領域に照射される前記戻り光の位置に基づいて前記位置を検出することを特徴とする請求項1に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to claim 1, wherein the position detection unit detects the position based on a position of the return light irradiated on a detection region of the wavefront detection unit. 前記位置検出手段は、前記被検眼の瞳孔径をさらに検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the position detection unit further detects a pupil diameter of the eye to be examined. 前記位置検出手段により検出された前記位置と前記瞳孔径とに基づいて、前記照明光の光量を制御する光量制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の眼底撮像装置。   The fundus imaging apparatus according to claim 4, further comprising a light amount control unit that controls a light amount of the illumination light based on the position detected by the position detection unit and the pupil diameter. 前記設定される補正有効域の大きさが固定されており、
前記補正有効域外の光を前記光学系の有効径外に伝搬させる伝播手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の眼底撮像装置。
The size of the effective correction area to be set is fixed,
The fundus imaging apparatus according to claim 1, further comprising propagation means for propagating light outside the effective correction range outside the effective diameter of the optical system.
前記波面を検出するための波面検出光を生成する生成手段をさらに備え、
前記波面検出手段は、前記生成手段により生成された前記波面検出光を前記光学系を介して前記被検眼に照射することにより得られる戻り光に基づいて、前記波面を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の眼底撮像装置。
Further comprising generating means for generating wavefront detection light for detecting the wavefront;
The wavefront detection unit detects the wavefront based on return light obtained by irradiating the eye to be examined with the wavefront detection light generated by the generation unit via the optical system. The fundus imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記照明光の光束径が前記被検眼の瞳孔径より大きく、前記波面検出手段の有効径と、前記補正手段の有効径とが前記照明光の光束径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の眼底撮像装置。   The diameter of the luminous flux of the illumination light is larger than the pupil diameter of the eye to be examined, and the effective diameter of the wavefront detection means and the effective diameter of the correction means are larger than the luminous flux diameter of the illumination light. The fundus imaging apparatus according to any one of 1 to 7. 位置検出手段と、波面検出手段と、制御手段とを備え、光学系を介して照明光を照射した被検眼の眼底を撮像する眼底撮像装置の制御方法であって、
前記位置検出手段が、前記被検眼の瞳孔の位置を検出する位置検出工程と、
前記波面検出手段が、前記被検眼からの戻り光の波面を検出する波面検出工程と、
前記制御手段が、前記検出された波面に基づいて、前記戻り光の波面を補正する補正手段を制御する制御工程と、を備え、
前記制御工程では、前記検出された位置に基づいて、前記補正手段の補正有効域を設定するように制御することを特徴とする眼底撮像装置の制御方法。
A method for controlling a fundus imaging apparatus that includes a position detection unit, a wavefront detection unit, and a control unit, and that images the fundus of a subject's eye irradiated with illumination light through an optical system,
A position detecting step in which the position detecting means detects the position of the pupil of the eye;
The wavefront detecting means detects a wavefront of return light from the eye to be examined; and
A control step for controlling the correcting means for correcting the wavefront of the return light based on the detected wavefront;
In the control step, based on the detected position, control is performed so as to set a correction effective range of the correction unit.
請求項9に記載の眼底撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform each process of the control method of the fundus imaging apparatus of Claim 9.
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