JP2016042931A - Ophthalmologic apparatus - Google Patents

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珠美 三輪
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy which can cope with a difference in a pupil diameter and can satisfy various requirements.SOLUTION: There are provided: a light source 101 for emitting measurement light to irradiate an eyeground 301 of a subject's eye 300 therewith; a first scanner 117 and a second scanner 120 for scanning the measurement light for irradiating the eyeground 301 therewith; a pupil magnification change part 121 which is disposed between the second scanner 120 and the subject's eye 300 and can have different optical magnifications set thereto; and a selector which selects the optical magnification on the basis of the observation visual field of the eyeground 301 of the subject's eye 300 or the pupil diameter of the subject's eye 300.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、補償光学走査型レーザ検眼鏡(Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscopy=AO-SLO)に関する。   The present invention relates to an adaptive optical scanning laser ophthalmoscopy (AO-SLO).

眼底疾患等の臨床研究に使用される眼科装置として補償光学走査型レーザ検眼鏡(AO-SLO)が知られている(例えば、特許文献1を参照)。走査型レーザ検眼鏡(SLO)は、レーザ光(SLO測定光)を走査しつつ眼底に照射し、眼底からの反射光を検出することで、正面から見た眼底(網膜)の状態を観察する装置である。SLOに眼の収差の影響を補正する機構(AO=Adaptive Optics)を追加したものがAO-SLOである。AO-SLOは、視細胞を高分解能に観察することができる。   An adaptive optical scanning laser ophthalmoscope (AO-SLO) is known as an ophthalmologic apparatus used for clinical researches such as fundus diseases (see, for example, Patent Document 1). The scanning laser ophthalmoscope (SLO) observes the state of the fundus (retina) seen from the front by irradiating the fundus while scanning with laser light (SLO measurement light) and detecting the reflected light from the fundus. Device. AO-SLO is a system that adds a mechanism (AO = Adaptive Optics) that corrects the effects of eye aberrations to SLO. AO-SLO can observe photoreceptor cells with high resolution.

SLO測定光は、被検眼の瞳孔を介して眼底に照射されるが、被検眼の瞳孔径は定まった値ではなく、個体差がある。瞳孔径の違いは、各種の測定に影響を与える。例えば、被検眼底からの反射光の波面補償を行う技術に係り、瞳孔径の変化に着目した技術が特許文献2に記載されている。   The SLO measurement light is applied to the fundus through the pupil of the subject's eye, but the pupil diameter of the subject's eye is not a fixed value, and there are individual differences. The difference in pupil diameter affects various measurements. For example, Patent Document 2 describes a technique that focuses on a change in pupil diameter in relation to a technique that performs wavefront compensation of reflected light from the fundus.

特表2013−517842号公報Special table 2013-517842 gazette 特開2013−52048号公報JP2013-52048A

AO-SLO光学系における光学性能を決める要素の一つは、被検眼の瞳孔径である。AO-SLO光学系では、波面測定系や波面補償デバイス、走査デバイスは瞳孔と共役関係となるように設計されている。一般に、瞳孔径に対応した波面補償を行うために、波面測定系や波面補償系の有効径は、考え得る最大瞳孔径を考慮して設定される。しかしながら、被検眼の瞳孔径には個体差があり、必ずしも想定した値であるとは限らない。したがって、AO-SLO光学系の補償性能は被検眼(瞳孔径)に依って変化することになる。このため、被検眼の瞳孔径によっては、波面補償の機能が十分に発揮されない。またSLOでは、有効径Dの走査デバイスを選定した場合、想定最大瞳孔径をdとすると瞳結像光学系の倍率βはβ=d/Dと決まる。よって観察視野角θについては走査デバイスの最大機械角Θと倍率βから、自ずとθ=2Θ/βと決まる。高速走査を求めて有効径Dの小さな走査デバイスを選定すると、倍率βは大きくなり、観察視野角θにとっては不利となる。最大機械角Θも有効径Dも大きな走査デバイスは高速性にかける。つまり、ΘとDの積は、高速性とトレードオフの関係にある。したがって、観察倍率の拡大・縮小を走査デバイスのスキャン幅を変更することで実施するSLOにおいては、最大観察視野角が犠牲になるといった問題点があった。   One factor that determines the optical performance in the AO-SLO optical system is the pupil diameter of the eye to be examined. In the AO-SLO optical system, the wavefront measurement system, wavefront compensation device, and scanning device are designed to have a conjugate relationship with the pupil. In general, in order to perform wavefront compensation corresponding to the pupil diameter, the effective diameters of the wavefront measurement system and the wavefront compensation system are set in consideration of the maximum possible pupil diameter. However, there is an individual difference in the pupil diameter of the eye to be examined, and it is not always an assumed value. Therefore, the compensation performance of the AO-SLO optical system changes depending on the eye to be examined (pupil diameter). For this reason, depending on the pupil diameter of the eye to be examined, the function of wavefront compensation is not sufficiently exhibited. In SLO, when a scanning device having an effective diameter D is selected, if the assumed maximum pupil diameter is d, the magnification β of the pupil imaging optical system is determined as β = d / D. Therefore, the observation viewing angle θ is naturally determined as θ = 2Θ / β from the maximum mechanical angle Θ of the scanning device and the magnification β. If a scanning device having a small effective diameter D is selected for high-speed scanning, the magnification β is increased, which is disadvantageous for the observation viewing angle θ. A scanning device having a large maximum mechanical angle Θ and an effective diameter D is subject to high speed. That is, the product of Θ and D is in a trade-off relationship with high speed. Therefore, in the SLO in which the observation magnification is enlarged / reduced by changing the scan width of the scanning device, there is a problem that the maximum observation viewing angle is sacrificed.

このような背景において、本発明は、瞳孔径の違いに対応でき、更に多様な要求事項を満足することできる補償光学走査型レーザ検眼鏡を得ることを目的とする。   In such a background, an object of the present invention is to obtain an adaptive optical scanning laser ophthalmoscope that can cope with a difference in pupil diameter and satisfy various requirements.

請求項1に記載の発明は、被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記被検眼の瞳孔径または前記被検眼の眼底の観察視野に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部とを備えることを特徴とする眼科装置である。   The invention described in claim 1 includes a measurement light emitting unit that emits measurement light applied to the fundus of the eye to be examined, a scan unit that scans the measurement light applied to the fundus, the scan unit, and the subject. An optical system that is disposed between the optical examination and has a conjugate relationship between the optical surface of the scanning unit and the pupil of the eye to be examined, the optical magnification of which can be changed, and the pupil diameter of the eye to be examined or the fundus of the eye to be examined An ophthalmologic apparatus comprising: a processing unit that performs a process of changing the optical magnification based on an observation visual field.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記処理部は、前記被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に相対的に小さな光学倍率を選択することを特徴とする。請求項2に記載の発明によれば、被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に、スキャン部光学面の瞳孔への結像倍率を小さい倍率に変更が行われ、瞳孔での入射光の蹴られ(瞳孔を通過できない入射光の成分)を少なくする。また、この構成によれば、瞳孔径で制限された眼底からの反射光つまり検出光が、補償光学デバイス(デフォーマブルミラー)の光学面、更に波面センサ面のより広い面積に当たるので、補償光学デバイスをより有効に使うことができる。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the processing unit selects a relatively small optical magnification when the pupil diameter of the eye to be examined is relatively small. . According to the second aspect of the present invention, when the pupil diameter of the eye to be examined is relatively small, the imaging magnification on the pupil of the scanning unit optical surface is changed to a small magnification, and the incident light at the pupil is reduced. Reduces kicking (component of incident light that cannot pass through the pupil). Further, according to this configuration, the reflected light from the fundus limited by the pupil diameter, that is, the detection light hits a wider area of the optical surface of the compensation optical device (deformable mirror) and further the wavefront sensor surface. Can be used more effectively.

図1には、補償光学走査型レーザ検眼鏡(AO‐SLO=Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope)の原理が示されている。なお、図1は、原理を説明するための例示であり、本願発明が図1の光学系の構成に限定されるものではない。図1に示すように、AO-SLOでは、被検眼300の眼底301にレーザ光を集光して照射し、その集光位置をスキャンすることで、その反射光から画像を得る。眼底301からの反射光は、ビームスプリッター302、303によって光路分割され、被検眼の瞳孔304と共役位置に置かれた波面センサ305と、眼底301と共役位置に置かれた検出器306にそれぞれ導光される。波面センサ305は、被検眼300の収差を測定する。そして、波面センサ305で測定した被検眼300の収差を打ち消すように、被検眼300の瞳孔304の他の共役位置に置かれた可変形鏡であるデフォーマブルミラー307の形状を変更することで、測定光波長と瞳孔径で決まる回折限界サイズの眼底部構造を解像することが可能となる。   FIG. 1 shows the principle of an adaptive optical scanning laser ophthalmoscope (AO-SLO = Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope). 1 is an illustration for explaining the principle, and the present invention is not limited to the configuration of the optical system of FIG. As shown in FIG. 1, in AO-SLO, an image is obtained from reflected light by condensing and irradiating laser light onto the fundus 301 of the eye 300 to be examined and scanning the condensing position. The reflected light from the fundus 301 is split by the beam splitters 302 and 303 and guided to the wavefront sensor 305 placed at the conjugate position with the pupil 304 of the eye to be examined and the detector 306 placed at the conjugate position with the fundus 301. Lighted. The wavefront sensor 305 measures the aberration of the eye 300 to be examined. Then, by changing the shape of the deformable mirror 307, which is a deformable mirror placed at another conjugate position of the pupil 304 of the eye 300 so as to cancel out the aberration of the eye 300 measured by the wavefront sensor 305, It is possible to resolve a fundus structure having a diffraction limit size determined by the measurement light wavelength and the pupil diameter.

AO-SLOでは、眼底の視細胞観察を目的とすることが多いが、視細胞サイズは概ね2〜6μmと言われている。これを観察するためには、瞳孔径はφ8mm程度まで開く必要がある。しかしながら、最大瞳孔径には個人差があるため視細胞の観察状況は被検眼に大きく依存することになる。   AO-SLO is often intended for observation of the fundus photoreceptors, but the photoreceptor cell size is said to be approximately 2 to 6 μm. In order to observe this, it is necessary to open the pupil diameter to about φ8 mm. However, since the maximum pupil diameter varies among individuals, the observation state of photoreceptor cells depends greatly on the eye to be examined.

被検眼によって瞳孔径が異なることは、解像限界サイズだけではなく、AO-SLOの波面補償性能にも関わる。前記の波面センサ305とデフォーマブルミラー307は、被検眼の瞳孔と共役位置に置かれているが、その結像倍率が固定である場合、瞳孔径の変化は波面センサ305およびデフォーマブルミラー307に入射する眼底反射光束径の変化につながる。例えば、波面センサ305およびデフォーマブルミラー307に入射する光束径が小さくなると、波面センサで設定した収差解析径の外周部の情報が不足することになり、波面収差解析の正確さを欠く。また波面補正に寄与するデフォーマブルミラー307の設定した補正能力を余すことになってしまう。   The difference in pupil diameter depending on the eye to be examined is related not only to the resolution limit size but also to the wavefront compensation performance of AO-SLO. The wavefront sensor 305 and the deformable mirror 307 are placed at a conjugate position with the pupil of the eye to be examined. When the imaging magnification is fixed, a change in the pupil diameter is applied to the wavefront sensor 305 and the deformable mirror 307. This leads to a change in the incident fundus reflected beam diameter. For example, when the diameters of the light beams incident on the wavefront sensor 305 and the deformable mirror 307 are reduced, information on the outer periphery of the aberration analysis diameter set by the wavefront sensor is insufficient, and the accuracy of wavefront aberration analysis is lacking. In addition, the correction capability set by the deformable mirror 307 that contributes to wavefront correction is left behind.

そこで、請求項2に記載の発明では、処理部は、被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に相対的に小さな光学倍率を選択する。この構成では、被検眼の瞳孔径が変化しても、波面センサおよび可変形鏡に入射する検査光(眼底からの反射光)の光束径が極力小さくならないように、瞳の結像倍率の変更が行われる。   Therefore, in the invention described in claim 2, the processing unit selects a relatively small optical magnification when the pupil diameter of the eye to be examined is relatively small. In this configuration, even if the pupil diameter of the subject's eye changes, the pupil imaging magnification is changed so that the beam diameter of the inspection light (reflected light from the fundus) incident on the wavefront sensor and the deformable mirror does not become as small as possible. Is done.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記眼底からの前記測定光の反射光の波面の収差を検出する波面センサと、前記波面センサが検出した前記反射光の波面の収差を抑えるために反射面の変形を行う可変形鏡とを備え、前記光学倍率の変更は、前記可変形鏡における前記反射光の光束径と前記可変形鏡の有効径との関係が特定の関係となる条件で行われることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, a wavefront sensor that detects an aberration of a wavefront of the reflected light of the measurement light from the fundus, and a wavefront of the reflected light that is detected by the wavefront sensor A deformable mirror that deforms the reflecting surface in order to suppress the aberration, and the change in the optical magnification specifies the relationship between the beam diameter of the reflected light in the deformable mirror and the effective diameter of the deformable mirror It is characterized by being performed under conditions that satisfy the following conditions.

請求項3に記載の発明によれば、可変形鏡の有効径φに対する可変形鏡に入射する検出光(眼底からの反射光)の光束径φの割合(φ/φ)が特定の関係、例えば(φ/φ)≧0.8となるように光学倍率の選択が行われる。(φ/φ)が小さくなると、可変形鏡と共役関係にある波面センサ、及び可変形鏡の利用されない部分が増加するので、波面補償の精度が低下する。 According to the third aspect of the present invention, the ratio (φ 2 / φ 1 ) of the beam diameter φ 2 of the detection light (reflected light from the fundus) incident on the deformable mirror with respect to the effective diameter φ 1 of the deformable mirror. The optical magnification is selected so as to satisfy a specific relationship, for example, (φ 2 / φ 1 ) ≧ 0.8. As (φ 2 / φ 1 ) decreases, the wavefront sensor in a conjugate relationship with the deformable mirror and the unused portion of the deformable mirror increase, so the accuracy of wavefront compensation decreases.

請求項3に記載の発明によれば、(φ/φ)が特定の条件を満たすように光学系の光学倍率が選択されるので、可変形鏡の利用効率の低下が抑えられ、波面補正の精度の低下が抑えられる。 According to the third aspect of the present invention, since the optical magnification of the optical system is selected so that (φ 2 / φ 1 ) satisfies a specific condition, a decrease in the utilization efficiency of the deformable mirror can be suppressed, and the wavefront A decrease in correction accuracy can be suppressed.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記処理部は、前記眼底の観察像に高解像度が要求される場合に相対的に大きな光学倍率を選択し、相対的に大きな観察視野が要求される場合に相対的に小さい光学倍率を選択することを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing unit has a relatively large optical magnification when a high resolution is required for the observation image of the fundus. And a relatively small optical magnification is selected when a relatively large observation field is required.

AO-SLO光学系における観察視野角の変更は、SLO光学系と同様、走査デバイスのスキャン幅を変更することで行うことが一般的である。これによるメリットは、観察視野角を変更しても光学系の結像倍率は何も変わっていないため、被検眼の瞳孔径が一定である限り、分解能が観察視野角に依らない点にある。   The observation viewing angle in the AO-SLO optical system is generally changed by changing the scan width of the scanning device as in the SLO optical system. The merit of this is that since the imaging magnification of the optical system does not change even if the observation viewing angle is changed, the resolution does not depend on the observation viewing angle as long as the pupil diameter of the eye to be examined is constant.

しかしながら、広視野角時にこのメリットを生かすためには、スキャンピッチを小さくする、つまりフレームレートを下げる必要がある。ところが、AO―SLOの場合、観察対象は生体の眼底であり、眼球は絶えず眼球運動により動いていることから、フレームレートを下げることは画質の低下に繋がる。つまり、広視野観察時には前記メリットをAO―SLOで生かすことは難しい。   However, in order to take advantage of this advantage at a wide viewing angle, it is necessary to reduce the scan pitch, that is, to reduce the frame rate. However, in the case of AO-SLO, the observation target is the fundus of the living body, and the eyeball is constantly moving by eye movement, so lowering the frame rate leads to lowering of image quality. In other words, it is difficult to take advantage of the above advantages with AO-SLO during wide-field observation.

そこで、請求項4に記載の発明では、狭観察視野から広観察視野への変更時に光学倍率を相対的に小さな値に変更することで、フレームレートの低下を抑えつつ、広観察視野角での観察が行えるようにする。   Therefore, in the invention according to claim 4, by changing the optical magnification to a relatively small value when changing from the narrow observation field to the wide observation field, the reduction in the frame rate is suppressed and the wide observation field angle is reduced. Make observations possible.

請求項4に記載の発明によれば、広視野観察時に狭視野観察時の分解能は維持されないが、フレームレートは維持もしくは、さらに上げることが可能である。また、走査デバイスの選定は、狭視野観察の光学条件を元に行えばよく、つまり、有効径とスキャン幅の積の小さいものを選定することが可能となり、走査の高速性を追求したデバイス選定に有利となる。   According to the fourth aspect of the present invention, the resolution during narrow-field observation is not maintained during wide-field observation, but the frame rate can be maintained or further increased. The scanning device can be selected based on the optical conditions for narrow-field observation. In other words, it is possible to select a device with a small product of effective diameter and scan width, and device selection that pursues high-speed scanning. Is advantageous.

本発明によれば、瞳孔径の違いに対応でき、更に多様な要求事項を満足することできる補償光学走査型レーザ検眼鏡が得られる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adaptive optical scanning type laser ophthalmoscope which can respond to the difference in pupil diameter and can satisfy various requirements can be obtained.

発明の原理を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the principle of invention. 実施形態の光学系の概念図である。It is a conceptual diagram of the optical system of embodiment. 実施形態の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of an embodiment. 処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of a process. 可変鏡系の光学面における眼底反射光の光束の状態を示すモデル図である。It is a model figure which shows the state of the light beam of the fundus oculi reflection light on the optical surface of the deformable mirror system. デフォーマブルミラーの有効径とデフォーマブルミラーに当たる検出光の光束径との関係を示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between the effective diameter of a deformable mirror, and the light beam diameter of the detection light which strikes a deformable mirror. 処理の手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the procedure of a process.

(構成)
図2には、実施形態の眼科装置100が示されている。眼科装置100は、補償光学走査型レーザ検眼鏡(AO-SLO)(Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope)である。眼科装置100は、測定光を発光する光源101を備えている。光源101は、例えば、波長500nm〜1500nmの範囲から選ばれる指向性の高い光、すなわち拡がり角の小さい光を発するものが用いられる。光源101としては、固体レーザ、ガスレーザ、レーザダイオード(LD)、スーパールミネッセントダイオード(SLD)、レーザドリブンライトソース(LDLS)等が挙げられる。
(Constitution)
FIG. 2 shows an ophthalmic apparatus 100 according to the embodiment. The ophthalmologic apparatus 100 is an adaptive optical scanning laser ophthalmoscope (AO-SLO). The ophthalmologic apparatus 100 includes a light source 101 that emits measurement light. For example, a light source 101 that emits light having high directivity selected from a wavelength range of 500 nm to 1500 nm, that is, light having a small divergence angle is used. Examples of the light source 101 include a solid-state laser, a gas laser, a laser diode (LD), a super luminescent diode (SLD), and a laser driven light source (LDLS).

光源101には、光を導く光ファイバ102が接続されている。光ファイバ102としては、単一モード光ファイバが採用されている。光ファイバ102の先には、光ファイバ102から出射したレーザ光を平行光にするためのレンズ(コリメータレンズ)103が配置されている。光源101からの光は、レンズ103によって平行光とされ、ハーフミラー104に入射する。ハーフミラー104は、投光系と波面検出系とを分岐する光量分割ミラーである。ここで、投光系とは、被検眼300へ光を照射する光学系のことであり、光源101、光ファイバ102およびレンズ103の構成で得る平行光を、リレーレンズ115,116等で中継し、対物レンズ131から被検眼300に出射する光学系全体を指している。波面検出系とは、被検眼300の眼底301からの反射光(検出光)から波面の情報を検出するための光学系のことであり、波面検出部105および光学系106により構成されている。   An optical fiber 102 that guides light is connected to the light source 101. A single mode optical fiber is employed as the optical fiber 102. A lens (collimator lens) 103 for collimating the laser light emitted from the optical fiber 102 is disposed at the tip of the optical fiber 102. The light from the light source 101 is converted into parallel light by the lens 103 and enters the half mirror 104. The half mirror 104 is a light quantity splitting mirror that branches the light projecting system and the wavefront detecting system. Here, the light projecting system is an optical system that irradiates light to the eye 300, and relays parallel light obtained by the configuration of the light source 101, the optical fiber 102, and the lens 103 through the relay lenses 115, 116, and the like. The whole optical system which radiate | emits to the eye 300 to be examined from the objective lens 131 is pointed out. The wavefront detection system is an optical system for detecting wavefront information from reflected light (detection light) from the fundus 301 of the eye 300 to be examined, and includes a wavefront detection unit 105 and an optical system 106.

ハーフミラー104は、光源101からのレーザ光(投光)の一部を後述するハーフミラー110の側に透過すると共に、ハーフミラー110の側から入射する検出光の一部を波面検出部105の側に反射する。なお、ハーフミラー104の分岐比(分割される光量の比)は、1:1に限定されず、必要に応じて任意に設定可能である。なお、ハーフミラー104の代わりに偏光ビームスプリッターを用いることも可能である。   The half mirror 104 transmits part of the laser light (projection) from the light source 101 to the half mirror 110 side described later, and part of detection light incident from the half mirror 110 side of the wavefront detection unit 105. Reflect to the side. Note that the branching ratio (the ratio of the amount of light to be divided) of the half mirror 104 is not limited to 1: 1, and can be arbitrarily set as necessary. It is also possible to use a polarization beam splitter instead of the half mirror 104.

波面検出部105は、撮像装置であるCCD107と、その手前のレンズアレイ108を有している。レンズアレイ108は、ハルトマン板であり、瞳共役位置に配置されている。波面検出部105は、シャックハルトマンセンサーとして機能する。レンズアレイ108は、小さなレンズを格子状に配列したもので、入射光を多数の光束に分割しそれぞれ集光する。レンズアレイ108によって集光された光はCCD107により撮像され、CCD107の出力は後述する演算部203に送られる   The wavefront detection unit 105 includes a CCD 107 that is an imaging device and a lens array 108 in front of the CCD 107. The lens array 108 is a Hartmann plate and is arranged at the pupil conjugate position. The wavefront detection unit 105 functions as a Shack-Hartmann sensor. The lens array 108 is an array of small lenses arranged in a grid, and divides incident light into a number of light beams and condenses them. The light collected by the lens array 108 is imaged by the CCD 107, and the output of the CCD 107 is sent to the arithmetic unit 203 described later.

ハーフミラー104と波面検出部105との間には、一対のレンズと、その間のピンホール(光学絞り)を有した光学系106が配置されている。また、光学系106により、被検眼300の側の光学系および被検眼300の角膜などからの反射ノイズが軽減される。   An optical system 106 having a pair of lenses and a pinhole (optical aperture) between them is disposed between the half mirror 104 and the wavefront detection unit 105. Further, the optical system 106 reduces reflection noise from the optical system on the side of the eye 300 to be examined and the cornea of the eye 300 to be examined.

ハーフミラー104の被検眼300の側には、別のハーフミラー110が配置されている。ハーフミラー110は、投光系と網膜撮像系(眼底撮像系)とを分岐する光量分割ミラーである。網膜撮像系は、眼底301からの反射光(検出光)から、眼底301にある網膜の画像情報を検出する。ハーフミラー110の分岐比(分割される光量の比)は、1:1に限定されず、必要に応じて任意に設定可能である。なお、ハーフミラー110の代わりに偏光ビームスプリッターを用いることも可能である。   Another half mirror 110 is arranged on the eye 300 side of the half mirror 104. The half mirror 110 is a light quantity splitting mirror that branches the light projecting system and the retinal imaging system (fundus imaging system). The retinal imaging system detects image information of the retina on the fundus 301 from the reflected light (detection light) from the fundus 301. The branching ratio (the ratio of the amount of light to be divided) of the half mirror 110 is not limited to 1: 1, and can be arbitrarily set as necessary. Note that a polarizing beam splitter may be used instead of the half mirror 110.

網膜撮像系は、レンズ111、ピンホール(光学絞り)112および眼底反射光検出器113を備えている。眼底反射光検出器113は、眼底301からの微弱な反射光を検出する光検出素子であり、例えばAPD(アバランシュフォトダイオード)や光電子増倍管により構成されている。眼底反射光検出器113からの検出信号は、後述するADC(A/Dコンバータ)202を介して、演算部203に送られる(図3参照)。スキャンしながら眼底301に光源101からの光を照射することで、眼底反射光検出器113から眼底301からの反射光のスキャンデータが得られる。   The retinal imaging system includes a lens 111, a pinhole (optical aperture) 112, and a fundus reflection light detector 113. The fundus reflection light detector 113 is a light detection element that detects weak reflected light from the fundus 301, and includes, for example, an APD (avalanche photodiode) or a photomultiplier tube. A detection signal from the fundus reflection light detector 113 is sent to the arithmetic unit 203 via an ADC (A / D converter) 202 described later (see FIG. 3). By irradiating the fundus 301 with light from the light source 101 while scanning, scan data of reflected light from the fundus 301 is obtained from the fundus reflected light detector 113.

眼底反射光検出器113の前には、光学絞りとして機能するピンホール112が配置され、ピンホール112の前には、ピンホール112の光学絞り孔の部分に眼底共役位置がくるように光束を絞るレンズ111が配置されている。   A pinhole 112 that functions as an optical aperture is disposed in front of the fundus reflection light detector 113, and a light beam is emitted in front of the pinhole 112 so that the fundus conjugate position is located at the optical aperture of the pinhole 112. A lens 111 for squeezing is disposed.

ハーフミラー110の被検眼300の側には、波面補正デバイスであるデフォーマブルミラー114が配置されている。デフォーマブルミラー114は、波面補正を行うための可変形鏡である。デフォーマブルミラー114は、複数のアクチュエータによって表面の形状を変形させることが可能なミラーである。デフォーマブルミラー114は、演算部203での処理に基づき制御部206(図3参照)により制御され、その反射面を変形させることで、反射する光の波面の補正を行う。   A deformable mirror 114, which is a wavefront correction device, is disposed on the eye side 300 of the half mirror 110. The deformable mirror 114 is a deformable mirror for performing wavefront correction. The deformable mirror 114 is a mirror whose surface shape can be deformed by a plurality of actuators. The deformable mirror 114 is controlled by the control unit 206 (see FIG. 3) based on the processing in the arithmetic unit 203, and corrects the wavefront of the reflected light by deforming the reflecting surface.

デフォーマブルミラー114の光学面(反射面)は被検眼300の瞳孔と共役な位置に置かれている。眼球収差の高い補償性能のためにはデフォーマブルミラー114における対象となる光束が当たっている部分により多くのアクチュエータが配置されることが望まれる。よって、デフォーマブルミラー114の光学面における瞳孔像の大きさが、デフォーマブルミラー有効径と同一となるように後述するレンズ系の結像倍率を選択する。この例においてデフォーマブルミラーの有効径Ddは13.5mmであり、デフォーマブルミラー114のミラー面における瞳孔像(検出光の光束径)がDdに極力近い値になるように後述するレンズ系の結像倍率が選択される。なお、波面補正デバイスとしては、空間位相変調器やバイモルフミラー等を用いることもできる。   The optical surface (reflection surface) of the deformable mirror 114 is placed at a position conjugate with the pupil of the eye 300 to be examined. For high compensation performance of eyeball aberration, it is desirable that more actuators be arranged in the portion of the deformable mirror 114 where the target light beam is hit. Therefore, the imaging magnification of the lens system described later is selected so that the size of the pupil image on the optical surface of the deformable mirror 114 is the same as the effective diameter of the deformable mirror. In this example, the effective diameter Dd of the deformable mirror is 13.5 mm, and the lens system described later is set so that the pupil image on the mirror surface of the deformable mirror 114 (the light beam diameter of the detection light) is as close as possible to Dd. The image magnification is selected. Note that a spatial phase modulator, a bimorph mirror, or the like can be used as the wavefront correction device.

デフォーマブルミラー114の被検眼300の側には、リレーレンズ115,116を介して第1スキャナ117が配置されている。この例において、リレーレンズ115、116によるリレー倍率は0.3倍である。第1スキャナ117は、瞳孔と共役な位置に配置されており、縦方向(上下方向)のスキャンを行う。このスキャンは、後述の第2スキャナ120よりも高速で行われる。第1スキャナ117は、レゾナントスキャナにより構成されている。レゾナントスキャナ(共振型スキャナ)は、ミラーを共振運動により往復回転させ、反射光の走査を行う光学素子である。レゾナントスキャナは、スキャン中心を動かすことができないが、走査を高速に行える優位性がある。この例では、第1スキャナ117として、そのミラー径DS1が4mmのものを選択している。 A first scanner 117 is disposed on the side of the subject's eye 300 of the deformable mirror 114 via relay lenses 115 and 116. In this example, the relay magnification by the relay lenses 115 and 116 is 0.3. The first scanner 117 is arranged at a position conjugate with the pupil and performs scanning in the vertical direction (vertical direction). This scan is performed at a higher speed than the second scanner 120 described later. The first scanner 117 is constituted by a resonant scanner. A resonant scanner (resonance type scanner) is an optical element that scans reflected light by rotating a mirror back and forth by a resonance motion. Resonant scanners cannot move the scan center, but have the advantage of being able to scan at high speed. In this example, a first scanner 117 having a mirror diameter DS1 of 4 mm is selected.

第1スキャナ117の被検眼300の側には、リレーレンズ118,119を介して第2スキャナ120が配置されている。第2スキャナ120もまた、瞳孔と共役な位置に配置されており、横方向(左右方向)のスキャンを行うことに加え、第1スキャナ117のスキャン中心を横方向に移動するためにも用いることができる。第2スキャナ120は、ガルバノスキャナにより構成されている。ガルバノスキャナは、回転軸に取り付けたミラーをモータで駆動する構造を有している。ガルバノスキャナは、レゾナントスキャナに比較して高速動作は行えないが、スキャン中心を希望する位置に設定できる。この例において、第2スキャナ120のミラー径DS2は4mmである。 The second scanner 120 is disposed on the eye 300 side of the first scanner 117 via relay lenses 118 and 119. The second scanner 120 is also arranged at a position conjugate with the pupil, and is used to move the scan center of the first scanner 117 in the horizontal direction in addition to performing the horizontal (left-right) scan. Can do. The second scanner 120 is configured by a galvano scanner. The galvano scanner has a structure in which a mirror attached to a rotating shaft is driven by a motor. The galvano scanner cannot operate at a higher speed than the resonant scanner, but can set the scan center to a desired position. In this example, the mirror diameter D S2 of the second scanner 120 is 4 mm.

第2スキャナ120の被検眼300の側には、瞳倍率変更部121が配置されている。瞳倍率変更部121は、光学倍率の異なる複数の光学系を備え、その中の一つを光軸上に位置させる機能を有する。この例では、異なる光学倍率の複数の光学系として、瞳リレー系121a〜121dの4つの光学系が用意されている。瞳リレー系121a〜121dは、2つのレンズにより所定の光学倍率に設定されたレンズ系である。瞳倍率変更部121は、リボルバー拳銃の回転式の弾倉に似た形状の回転式のコンテナを備え、このコンテナに4つに瞳リレー系121a〜121dが保持されている。このコンテナを回転させることで、瞳リレー系121a〜121dの中のいずれか一つを光軸上に位置させることができる。また、瞳リレー系121a〜121dは、第1スキャナ117および第2スキャナ120の光学面(反射面)が被検眼300の瞳孔と共役な関係となるように、光学設計がされている。なお瞳倍率変更部121は、瞳共役位置に配置する走査デバイスや波面補償デバイス面での測定光束径を、瞳孔径によらずできる限り一定にするという目的の為に、走査デバイスである第1スキャナ117および第2スキャナ120と被検眼300の間に配置する必要がある。すなわち、瞳倍率変更部121は、スキャナより被検眼300の側に配置する必要がある。   A pupil magnification changing unit 121 is arranged on the eye 300 side of the second scanner 120. The pupil magnification changing unit 121 includes a plurality of optical systems having different optical magnifications, and has a function of positioning one of them on the optical axis. In this example, four optical systems of pupil relay systems 121a to 121d are prepared as a plurality of optical systems having different optical magnifications. The pupil relay systems 121a to 121d are lens systems that are set to a predetermined optical magnification by two lenses. The pupil magnification changing unit 121 includes a rotary container having a shape similar to a rotary magazine of a revolver handgun, and four pupil relay systems 121a to 121d are held in this container. By rotating this container, any one of the pupil relay systems 121a to 121d can be positioned on the optical axis. The pupil relay systems 121a to 121d are optically designed so that the optical surfaces (reflection surfaces) of the first scanner 117 and the second scanner 120 are conjugated with the pupil of the eye 300 to be examined. The pupil magnification changing unit 121 is a first scanning device for the purpose of making the measurement light beam diameter on the scanning device or wavefront compensation device surface arranged at the pupil conjugate position as constant as possible regardless of the pupil diameter. It is necessary to arrange between the scanner 117 and the second scanner 120 and the eye 300 to be examined. That is, the pupil magnification changing unit 121 needs to be disposed on the eye 300 side from the scanner.

ここで、瞳リレー系121aは、光学倍率(結像倍率)が2.0倍(β=2.0)であり、瞳リレー系121bは、光学倍率(結像倍率)が1.6倍(β=1.6)であり、瞳リレー系121cは、光学倍率(結像倍率)が1.3倍(β=1.3)であり、瞳リレー系121dは、光学倍率(結像倍率)が1.05倍(β=1.05)である。   Here, the pupil relay system 121a has an optical magnification (imaging magnification) of 2.0 (β = 2.0), and the pupil relay system 121b has an optical magnification (imaging magnification) of 1.6 ( β = 1.6), the pupil relay system 121c has an optical magnification (imaging magnification) of 1.3 (β = 1.3), and the pupil relay system 121d has an optical magnification (imaging magnification). Is 1.05 times (β = 1.05).

瞳リレー系121aは、光源101の側から入射し、第2スキャナ120を反射してきた測定光の光束径を2.0倍し、それを被検眼300の側に出射する。逆に見ると、瞳リレー系121aは、眼底301から反射してきた検出光の光束径を(1/2)倍し、第2スキャナ120の側に出射する。この光学機能は、光学倍率の値が異なるだけで、瞳リレー系121b〜dにおいても同じである。この場合、瞳孔位置光束径φ=4mmに対応する観察視野角は20°に設定されている。よって、瞳リレー系121aを選択した場合、瞳孔位置光束径φ=8mmであり、観察視野角は10°となる。瞳リレー系121bを選択した場合、瞳孔位置光束径φ=6.4mmであり、観察視野角は12.5°となる。瞳リレー系121cを選択した場合、瞳孔位置光束径φ=5.2mmであり、観察視野角は15.4°となる。瞳リレー系121dを選択した場合、瞳孔位置光束径φ=4.2mmであり、観察視野角は19°となる。   The pupil relay system 121a increases the light beam diameter of the measurement light incident from the light source 101 side and reflected from the second scanner 120 by 2.0, and emits it to the eye 300 to be examined. In other words, the pupil relay system 121a multiplies the light beam diameter of the detection light reflected from the fundus 301 by (1/2) and emits it to the second scanner 120 side. This optical function is the same in the pupil relay systems 121b to 121d except that the value of the optical magnification is different. In this case, the observation viewing angle corresponding to the pupil position beam diameter φ = 4 mm is set to 20 °. Therefore, when the pupil relay system 121a is selected, the pupil position light beam diameter φ = 8 mm and the observation viewing angle is 10 °. When the pupil relay system 121b is selected, the pupil position beam diameter φ = 6.4 mm and the observation viewing angle is 12.5 °. When the pupil relay system 121c is selected, the pupil position beam diameter φ = 5.2 mm and the observation viewing angle is 15.4 °. When the pupil relay system 121d is selected, the pupil position beam diameter φ = 4.2 mm and the observation viewing angle is 19 °.

なお、複数の瞳リレー系を平行に配置し、それらを平行移動させることで、所望の瞳リレー系を光軸上に配置する構成も可能である。また、瞳リレー系の数を更に増やす、あるいは減らすことも可能である。また、瞳倍率変更部121としては、固定倍率の光学系を切り替える仕組みを採用する他に、瞳リレー系の複数レンズ間距離を変更することによって連続的に結像倍率を変更する仕組みを採用することもできる。   In addition, the structure which arrange | positions a desired pupil relay system on an optical axis is also possible by arrange | positioning several pupil relay systems in parallel and moving them in parallel. It is also possible to further increase or decrease the number of pupil relay systems. The pupil magnification changing unit 121 employs a mechanism that continuously changes the imaging magnification by changing the distance between the lenses of the pupil relay system in addition to a mechanism that switches the optical system with a fixed magnification. You can also.

瞳倍率変更部121の被検眼300の側には、ミラー122が配置され、ミラー122の被検眼300の側には、視度補正系125が配置されている。視度補正機構125は、眼底301の被観察点が光学系の焦点となるように調整を行う。すなわち、視度補正機構125は、光源101からのレーザ光が眼底301上に略点像として照射されるように調整を行う。視度補正機構125は、くの字形状の視度補正ミラー126,127を備えている。   A mirror 122 is disposed on the eye 300 side of the pupil magnification changing unit 121, and a diopter correction system 125 is disposed on the eye 300 side of the mirror 122. The diopter correction mechanism 125 performs adjustment so that the observation point of the fundus 301 is the focal point of the optical system. That is, the diopter correction mechanism 125 performs adjustment so that the laser light from the light source 101 is irradiated onto the fundus 301 as a substantially point image. The diopter correction mechanism 125 includes diopter-shaped diopter correction mirrors 126 and 127.

視度補正ミラー126を視度補正ミラー127に対して相対的に遠近させることで、眼底301に焦点がくるように調整が行われる。視度には、個人差や個体差があるが、この視度に違いがあっても、視度補正ミラー126の位置を動かすことで、眼底301に焦点がくるように、つまり眼底301上に照射光が略点像として集光して照射されるように調整が行われる。また、視度補正機構125は、観察対象となる特定の層への集光位置の微調整にも用いることができる。   Adjustment is performed so that the fundus 301 is focused by moving the diopter correction mirror 126 relative to the diopter correction mirror 127. There are individual differences and individual differences in diopter. Even if there is a difference in diopter, by moving the position of the diopter correction mirror 126, the fundus 301 is focused, that is, on the fundus 301. Adjustment is performed so that the irradiation light is condensed and irradiated as a substantially point image. The diopter correction mechanism 125 can also be used for fine adjustment of the light collection position on a specific layer to be observed.

視度補正機構125の被検眼300の側には、レンズ系128を介して、ダイクロイックミラー129,130が配置されている。ダイクロイックミラー129は、光源101からの光を反射し、光源134から照射され前眼部から反射される近赤外光を透過する。例えば、ダイクロイックミラー129は、光源101からの波長840nmの光を反射し、光源134により照明され前眼部から反射される波長950nm光を透過する。   Dichroic mirrors 129 and 130 are arranged on the side of the eye 300 to be examined of the diopter correction mechanism 125 via the lens system 128. The dichroic mirror 129 reflects light from the light source 101 and transmits near-infrared light emitted from the light source 134 and reflected from the anterior eye portion. For example, the dichroic mirror 129 reflects light having a wavelength of 840 nm from the light source 101 and transmits light having a wavelength of 950 nm that is illuminated by the light source 134 and reflected from the anterior segment.

ダイクロイックミラー130は、光源101からの光および光源134から前眼部に照射され前眼部で反射された近赤外光を反射し、後述する固視標132からの光を透過する。例えば、ダイクロイックミラー130は、光源101からの波長840nmの光および前眼部で反射された波長950nmの近赤外光を反射し、後述する固視標132からの波長550nmの光を透過する。   The dichroic mirror 130 reflects light from the light source 101 and near-infrared light irradiated from the light source 134 to the anterior eye part and reflected by the anterior eye part, and transmits light from a fixation target 132 to be described later. For example, the dichroic mirror 130 reflects light having a wavelength of 840 nm from the light source 101 and near-infrared light having a wavelength of 950 nm reflected by the anterior eye part, and transmits light having a wavelength of 550 nm from the fixation target 132 described later.

被検眼300の前には、対物レンズ131が配置されている。対物レンズ131は、収差を抑えるために複数のレンズを組み合わせた構造を有している(勿論、1枚のレンズで構成されていてもよい)。対物レンズ131により、被検眼300の瞳孔304の位置に光学系の瞳が合致するように設定される。   An objective lens 131 is disposed in front of the eye 300 to be examined. The objective lens 131 has a structure in which a plurality of lenses are combined in order to suppress aberrations (of course, it may be composed of a single lens). The objective lens 131 is set so that the pupil of the optical system matches the position of the pupil 304 of the eye 300 to be examined.

被検眼300は、ダイクロイックミラー130を介して固視標132を視認する。固視標132は、被検眼300の向き(視線)を固定させるための視認目標である。固視標132は、被検眼300が視認できる波長の光(400nm〜600nm程度)を発光するフィルムや有機EL素子により構成され、光軸に垂直な方向に移動可能とされている。固視標132を移動させることで、被検眼300の視線の方向を観察者が意図する方向に誘導することができる。   The eye 300 visually recognizes the fixation target 132 through the dichroic mirror 130. The fixation target 132 is a visual target for fixing the direction (line of sight) of the eye 300 to be examined. The fixation target 132 is composed of a film or an organic EL element that emits light having a wavelength that can be visually recognized by the eye 300 (about 400 nm to 600 nm), and is movable in a direction perpendicular to the optical axis. By moving the fixation target 132, the direction of the line of sight of the eye 300 to be examined can be guided in the direction intended by the observer.

被検眼300の前眼部は、光源134から近赤外光(例えば、波長950nm)が照射されており、被検眼300からの反射光はダイクロイックミラー130、129を介して、前眼部観察系の撮像素子133に結像される。撮像素子133によって被検眼の前眼部(瞳)の近赤外光による撮像が行われる。撮像素子133は、CCDやCMOSイメージセンサーにより構成されている。撮像素子133の出力は、演算部203に送られ、演算部203は、撮像素子133が撮像した前眼部の画像(正面から見た瞳の画像)から瞳孔径を検出する。   The anterior segment of the eye 300 is irradiated with near-infrared light (for example, a wavelength of 950 nm) from the light source 134, and the reflected light from the eye 300 is transmitted through the dichroic mirrors 130 and 129. The image is formed on the image sensor 133. Imaging by the near-infrared light of the anterior eye part (pupil) of the eye to be examined is performed by the imaging element 133. The imaging element 133 is configured by a CCD or a CMOS image sensor. The output of the image sensor 133 is sent to the calculation unit 203, and the calculation unit 203 detects the pupil diameter from the anterior eye image (image of the pupil viewed from the front) captured by the image sensor 133.

(基本動作)
まず、基本的な動作について説明する。光源101からのSLO測定光は、ハーフミラー110→デフォーマブルミラー114→第1スキャナ117→第2スキャナ120→瞳倍率変更部121、視度補正系125→対物レンズ131を経て被検眼300に入射する。入射光束は瞳孔304の瞳孔径によって制限され、眼球のレンズ作用によって眼底301に集光し眼底301を略点状に照明する。眼底301に集光したSLO測定光は、眼底301の集光点で反射及び散乱される。この反射及び散乱された光は、SLO検出光として、上記と逆の経路をたどり、ハーフミラー110を透過して眼底反射光検出器113で検出される。
(basic action)
First, the basic operation will be described. The SLO measurement light from the light source 101 enters the eye 300 to be examined through the half mirror 110 → deformable mirror 114 → first scanner 117 → second scanner 120 → pupil magnification changing unit 121, diopter correction system 125 → objective lens 131. To do. The incident light beam is limited by the pupil diameter of the pupil 304, and is condensed on the fundus 301 by the lens action of the eyeball to illuminate the fundus 301 in a substantially dot shape. The SLO measurement light condensed on the fundus 301 is reflected and scattered at the condensing point of the fundus 301. The reflected and scattered light follows the reverse path as described above as SLO detection light, passes through the half mirror 110, and is detected by the fundus reflection light detector 113.

また、SLO検出光の一部は、ハーフミラー110でハーフミラー104の側に反射され、更にハーフミラー104で反射されて波面検出部105で検出される。波面検出部105では、SLO検出光における波面の乱れが検出され、その検出信号は、演算部203に送られる。演算部203は、波面検出部105が検出した波面の乱れを抑えるようデフォーマブルミラー114を制御するための処理を行う。こうして、眼底からの反射光の検出を行いつつ検出光における波面の補正が行われる。   A part of the SLO detection light is reflected by the half mirror 110 toward the half mirror 104, further reflected by the half mirror 104, and detected by the wavefront detection unit 105. In the wavefront detection unit 105, wavefront disturbance in the SLO detection light is detected, and the detection signal is sent to the calculation unit 203. The calculation unit 203 performs a process for controlling the deformable mirror 114 so as to suppress the disturbance of the wavefront detected by the wavefront detection unit 105. In this way, the wavefront of the detection light is corrected while detecting the reflected light from the fundus.

また上記の過程において、相対的に高速に行われる第1スキャナ117の縦スキャンと、相対的に低速で行われる第2スキャナ120の横スキャンの組み合わせにより、眼底301の2次元領域のスキャンが行われる。   In the above process, a two-dimensional region of the fundus 301 is scanned by a combination of the vertical scan of the first scanner 117 performed at a relatively high speed and the horizontal scan of the second scanner 120 performed at a relatively low speed. Is called.

(制御系)
以下、図1に示す眼科装置の制御系の一例を説明する。図3(A)には、図1の眼科装置の制御系のブロック図が示されている。図3(A)において、入力部220には、図示しない入力装置からの入力操作情報が入力される。入力装置は、キーボード装置、GUI(グラフィカル・ユーザ・インターフェース)を用いたもの、タッチパネルディスプレイを用いたもの等が利用可能である。また近年、GUIを利用可能な各種の携帯型情報処理端末が利用されているが、これら携帯型情報処理端末を利用して各種の操作を行い、その操作内容を入力部220で受け付ける構成も可能である。
(Control system)
Hereinafter, an example of the control system of the ophthalmologic apparatus shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3A shows a block diagram of a control system of the ophthalmologic apparatus of FIG. In FIG. 3A, input operation information from an input device (not shown) is input to the input unit 220. As the input device, a keyboard device, a device using a GUI (graphical user interface), a device using a touch panel display, or the like can be used. In recent years, various portable information processing terminals that can use a GUI have been used, but it is also possible to perform various operations using these portable information processing terminals and receive the contents of operations by the input unit 220. It is.

演算部203は、CPUおよびその他のハードウェアを備え、各種の演算機能およびインターフェース機能を有したマイコンにより構成されている。図3(B)には、演算部203を機能ブロックとして把握した場合の構成が示されている。図3(B)に示す各機能部は、CPUの演算により所定の機能を発揮するようにソフトウェア的に構成されていてもよいし、少なくとも一部が専用のハードウェアにより構成されていてもよい。   The arithmetic unit 203 includes a CPU and other hardware, and is configured by a microcomputer having various arithmetic functions and interface functions. FIG. 3B shows a configuration when the calculation unit 203 is grasped as a functional block. Each functional unit illustrated in FIG. 3B may be configured as software so that a predetermined function is exhibited by the calculation of the CPU, or at least a part thereof may be configured with dedicated hardware. .

図3(B)において、スキャナ制御部311は、第1スキャナ117および第2スキャナ120を用いての眼底301への照射光(測定光)のスキャンを行うための処理を行う。スキャンの範囲を変更することで、観察視野(観察視野角)変更することができる。例えば、スキャンの範囲を狭くすると、観察視野は狭くなり、スキャンの範囲を広くすると、観察視野が広くなる。   In FIG. 3B, the scanner control unit 311 performs processing for scanning irradiation light (measurement light) to the fundus 301 using the first scanner 117 and the second scanner 120. By changing the scanning range, the observation visual field (observation visual field angle) can be changed. For example, when the scan range is narrowed, the observation visual field is narrowed, and when the scan range is widened, the observation visual field is widened.

眼底画像作成部316は、眼底反射光検出器113が検出した反射光のスキャンデータに基づき、網膜の画像を作成する。この網膜の画像は、表示部204に送られ、そこに表示される。すなわち、眼底反射光検出器113の出力は、ADC(A/Dコンバータ)202でデジタル信号に変換され、演算部203に送られる。眼底301(図1参照)へは、光源101からの光が走査されつつ照射されるが、この際の照射点は、スキャナ制御部311において決められており、ある瞬間における照射点の位置は、演算部203の側で判明している。そこで、ADC202の出力をスキャン位置に対応させて割り当て画像の濃淡に変換することで、眼底の画像を得ることができる。この処理が眼底画像作成部316において行われる。   The fundus image creation unit 316 creates a retina image based on the scan data of the reflected light detected by the fundus reflection light detector 113. The retina image is sent to the display unit 204 and displayed there. That is, the output of the fundus reflection light detector 113 is converted into a digital signal by an ADC (A / D converter) 202 and sent to the arithmetic unit 203. The fundus 301 (see FIG. 1) is irradiated with light from the light source 101 while being scanned. The irradiation point at this time is determined by the scanner control unit 311. The position of the irradiation point at a certain moment is This is known on the calculation unit 203 side. Therefore, the fundus image can be obtained by converting the output of the ADC 202 to the shade of the assigned image corresponding to the scan position. This process is performed in the fundus image creation unit 316.

瞳孔径検出部317は、撮像素子133が撮像した前眼部の画像を解析し、瞳孔304の瞳孔径を検出する。瞳孔径判定部318は、瞳孔径検出部317が検出した瞳孔径が予め定めた判定条件のいずれに当たるかを判定する。瞳リレー系選択部319は、瞳孔径判定部318における判定に基づき、4つある瞳リレー系121a〜121dのいずれか一つを選択する処理を行う。   The pupil diameter detector 317 analyzes the anterior eye image captured by the image sensor 133 and detects the pupil diameter of the pupil 304. The pupil diameter determination unit 318 determines which of the predetermined determination conditions the pupil diameter detected by the pupil diameter detection unit 317 meets. The pupil relay system selection unit 319 performs a process of selecting any one of the four pupil relay systems 121a to 121d based on the determination in the pupil diameter determination unit 318.

なお、レンズ間距離を変更し連続的に瞳倍率を変更する構成の瞳倍率変更部の場合、瞳孔径判定部318は、瞳孔径検出部317が検出した瞳孔304の瞳孔径から必要な瞳倍率を算出し、瞳リレー系選択部319はその瞳倍率に応じたレンズ間距離を選択する処理を行う。   In the case of the pupil magnification changing unit configured to change the distance between the lenses and continuously change the pupil magnification, the pupil diameter determining unit 318 determines the necessary pupil magnification from the pupil diameter of the pupil 304 detected by the pupil diameter detecting unit 317. And the pupil relay system selection unit 319 performs a process of selecting an inter-lens distance according to the pupil magnification.

波面収差検出部320は、ハルトマン撮像素子107が撮像した画像の解析(ゼルニケ解析)を行い、波面の収差の状態を検出する。補償光学制御部321は、波面収差検出部320で検出された波面の収差を抑えるようにデフォーマブルミラー114を変形させる制御を行う。その他、演算部203では、光源101のON/OFF制御のための処理、視度補正に係る処理等が行われる。   The wavefront aberration detection unit 320 performs analysis (Zernike analysis) of the image captured by the Hartmann imaging device 107 and detects the state of aberration of the wavefront. The adaptive optics control unit 321 performs control to deform the deformable mirror 114 so as to suppress the wavefront aberration detected by the wavefront aberration detection unit 320. In addition, the calculation unit 203 performs processing for ON / OFF control of the light source 101, processing for diopter correction, and the like.

表示部204は、図2の眼科装置を操作するにあたって必要な各種の表示、および演算部203で得られた眼底画像の表示を行う。なお、表示部204として外部機器の表示機能を用いてもよい。この場合、図示しない表示制御部で表示させたい画像データに係る処理が行われ、それが当該外部機器に送信される。メモリ205は、演算部203で行う演算に必要な各種の情報および演算部203で行う演算の手順を決めるプログラムが格納されている。また、メモリ205には、各種の演算結果や得られた眼底画像の画像データが格納される。   The display unit 204 displays various displays necessary for operating the ophthalmologic apparatus of FIG. 2 and the fundus image obtained by the calculation unit 203. Note that a display function of an external device may be used as the display unit 204. In this case, a process related to image data desired to be displayed by a display control unit (not shown) is performed and transmitted to the external device. The memory 205 stores various information necessary for the calculation performed by the calculation unit 203 and a program for determining the procedure of the calculation performed by the calculation unit 203. The memory 205 stores various calculation results and image data of the obtained fundus image.

制御部206は、演算部203における処理の結果に基づき、スキャン動作の制御、瞳倍率変更部121の制御、光源101の制御、デフォーマブルミラー114の制御、視度補正ミラー126の制御等を行うための制御信号を生成する。   The control unit 206 performs control of the scanning operation, control of the pupil magnification change unit 121, control of the light source 101, control of the deformable mirror 114, control of the diopter correction mirror 126, and the like based on the processing result in the calculation unit 203. A control signal for generating

第1スキャナ駆動部207は、第1スキャナ117を動かすためのモータとその駆動回路を備えている。第2スキャナ駆動部208は、第2スキャナ120を動かすためのモータとその駆動回路を備えている。瞳倍率変更部駆動部209は、瞳倍率変更部121を駆動するモータおよびその制御回路を備えている。瞳倍率変更部駆動部209のモータにより、瞳倍率変更部121のコンテナ部分が回転し、瞳リレー系選択部319で選択された瞳リレー系が光軸上に移動する。或いは、瞳倍率変更部駆動部209は、瞳リレー系選択部319で選択された瞳倍率に合わせ、瞳倍率変更部121の複数個所に用意されたレンズ間隔変更箇所を光軸方向に伸縮させる。視度補正ミラー駆動部210は、視度補正ミラー126の光軸上における位置を決めるモータとその駆動回路を備えている。   The first scanner driving unit 207 includes a motor for moving the first scanner 117 and its driving circuit. The second scanner drive unit 208 includes a motor for moving the second scanner 120 and its drive circuit. The pupil magnification changing unit driving unit 209 includes a motor that drives the pupil magnification changing unit 121 and its control circuit. The container of the pupil magnification changing unit 121 is rotated by the motor of the pupil magnification changing unit driving unit 209, and the pupil relay system selected by the pupil relay system selecting unit 319 moves on the optical axis. Alternatively, the pupil magnification changing unit driving unit 209 expands / contracts lens interval changing portions prepared at a plurality of locations of the pupil magnification changing unit 121 in the optical axis direction in accordance with the pupil magnification selected by the pupil relay system selection unit 319. The diopter correction mirror drive unit 210 includes a motor that determines the position of the diopter correction mirror 126 on the optical axis and a drive circuit therefor.

(動作例1)
この例では、被検眼の瞳孔径を計測し、その結果に基づき瞳リレー系の倍率を選択する。図4には、処理の一例が記載されている。処理が開始されると、被検眼のアライメント(ステップS201)および固視標132を用いての被検眼300の視線の固定(ステップS202)が行われる。次に、撮像素子133が撮像している前眼部の画像を瞳孔径検出部317において画像解析し、瞳孔304の瞳孔径を測定する(ステップS203)。
(Operation example 1)
In this example, the pupil diameter of the eye to be examined is measured, and the magnification of the pupil relay system is selected based on the result. FIG. 4 shows an example of processing. When the process is started, alignment of the eye to be examined (step S201) and fixation of the line of sight of the eye to be examined 300 using the fixation target 132 (step S202) are performed. Next, the image of the anterior segment imaged by the imaging element 133 is analyzed by the pupil diameter detection unit 317, and the pupil diameter of the pupil 304 is measured (step S203).

瞳孔径を検出したら、ステップS203で測定した瞳孔径が予め定めた条件のどれに当たるかの判定が行われる(ステップS204)。この処理は、瞳孔径判定部318において行われる。この処理では、(1)瞳孔径が6.4mm以上、(2)瞳孔径が5.2mm以上6.4mm未満、(3)瞳孔径が4.2mm以上5.2mm未満、(4)瞳孔径が3.4mm以上4.2mm未満のいずれに当たるかを判定する。   When the pupil diameter is detected, it is determined which of the predetermined conditions the pupil diameter measured in step S203 is met (step S204). This process is performed in the pupil diameter determination unit 318. In this process, (1) pupil diameter is 6.4 mm or more, (2) pupil diameter is 5.2 mm or more and less than 6.4 mm, (3) pupil diameter is 4.2 mm or more and less than 5.2 mm, and (4) pupil diameter. Is determined to fall between 3.4 mm and less than 4.2 mm.

ステップS204の後、ステップS206に進む。ステップS206では、ステップS204の判定の結果に基づいて、4つある瞳リレー系121a〜121dの中の一つを選択する。この処理は、瞳リレー系選択部319において行われる。この処理では、上記の判定条件における(1)の場合に瞳リレー系121a(β=2.0)が選択され、(2)の場合に瞳リレー系121b(β=1.6)が選択され、(3)の場合に瞳リレー系121c(β=1.3)が選択され、(4)の場合に瞳リレー径121d(β=1.05)が選択される。   After step S204, the process proceeds to step S206. In step S206, one of the four pupil relay systems 121a to 121d is selected based on the determination result in step S204. This processing is performed in the pupil relay system selection unit 319. In this process, the pupil relay system 121a (β = 2.0) is selected in the case of (1) in the above determination condition, and the pupil relay system 121b (β = 1.6) is selected in the case of (2). In the case of (3), the pupil relay system 121c (β = 1.3) is selected, and in the case of (4), the pupil relay diameter 121d (β = 1.05) is selected.

ステップS206では、瞳孔径で制限された眼底からの反射光束が、デフォーマブルミラー114の反射面を有効に満たすことができる倍率が選択される。言い換えると、ステップS206の処理では、瞳孔径で制限された眼底からの反射光束が、デフォーマブルミラー114の反射面のできるだけ広い部分で反射され、変形可変鏡としての機能ができるだけ有効に利用できる状態となるように、瞳倍率変更部121における光学倍率の選択が行われる。なお、瞳孔径が3.4mmよりももっと小さくなる場合には、瞳リレー径倍率を小さくすることで対応が可能であるので、適宜固定倍率の瞳リレー系を用意してもよい。   In step S206, a magnification is selected such that the reflected light beam from the fundus limited by the pupil diameter can effectively fill the reflective surface of the deformable mirror 114. In other words, in the process of step S206, the reflected light beam from the fundus limited by the pupil diameter is reflected by the widest possible part of the reflecting surface of the deformable mirror 114, and the function as the deformable mirror can be used as effectively as possible. The optical magnification is selected by the pupil magnification changing unit 121 so that If the pupil diameter is much smaller than 3.4 mm, it can be dealt with by reducing the pupil relay diameter magnification. Therefore, a pupil relay system with a fixed magnification may be appropriately prepared.

瞳リレー系を選択したら、眼底画像の撮影を行う(ステップS207)。またこの際、デフォーマブルミラー114を用いた波面補償も同時に行われる。ステップS207の後、拡大撮影の指示があるか否かの判定が行われ(ステップS208)、拡大撮影が指示された場合は、スキャナの振り角の変更を行い、再度の撮影が行われる(ステップS209)。   When the pupil relay system is selected, a fundus image is taken (step S207). At this time, wavefront compensation using the deformable mirror 114 is also performed at the same time. After step S207, it is determined whether or not there is an instruction for enlargement shooting (step S208). If enlargement shooting is instructed, the swing angle of the scanner is changed, and another shooting is performed (step S208). S209).

この際、選択されている瞳リレー系の倍率によってスキャナの機械角Θと観察視野角θの関係が変わる。例えば瞳リレー系が2倍の倍率である時、観察視野角θは、スキャナの機械角Θの1倍となる。瞳リレー系が1.05倍の倍率である時、スキャナの機械角Θは、観察視野角θの0.525倍となる。瞳リレー系の選択倍率をβとすると、θ=2/β×Θの関係になるので、この関係に従ってスキャナの振り角変更を行い再度の眼底撮影が行われる(ステップS209)。ステップS208またはS209の後、撮影した画像のデータを保存し(ステップS210)、処理を終了する。   At this time, the relationship between the mechanical angle Θ of the scanner and the observation viewing angle θ changes depending on the magnification of the selected pupil relay system. For example, when the pupil relay system has a magnification of 2 times, the observation viewing angle θ is 1 times the mechanical angle Θ of the scanner. When the pupil relay system has a magnification of 1.05, the mechanical angle Θ of the scanner is 0.525 times the observation viewing angle θ. Assuming that the selection magnification of the pupil relay system is β, the relationship θ = 2 / β × Θ is established, so that the fundus photographing is performed again by changing the swing angle of the scanner in accordance with this relationship (step S209). After step S208 or S209, the captured image data is stored (step S210), and the process ends.

図4の処理では、デフォーマブルミラー114の位置での眼底からの反射光束径が、デフォーマブルミラー有効径の8割以上となるように瞳リレー系の倍率βを切り替えている。この例において、被検眼300とデフォーマブルミラーとの間にある瞳倍率変更部121の倍率βと瞳孔孔位置における光束径φとは、デフォーマブルミラー114の反射面での光束径をφdとして、φ=0.3×β×φdの関係がある。ここで、デフォーマブルミラー114での反射面の径は、13.5mmである。よって、φ=7.0mm、つまり瞳孔径が7.0mmの場合、β=2.0を選択することでデフォーマブルミラー位置の眼底からの反射光の光束径φdは11.7mmとなる。この場合、φd(=11.7mm)は、デフォーマブルミラー114の有効径(=13.5mm)の86%となる。 In the process of FIG. 4, the magnification β of the pupil relay system is switched so that the reflected light beam diameter from the fundus at the position of the deformable mirror 114 is 80% or more of the effective diameter of the deformable mirror. In this example, the magnification β of the pupil magnification changing unit 121 between the eye 300 to be examined and the deformable mirror and the light beam diameter φ H at the position of the pupil are the light beam diameter on the reflecting surface of the deformable mirror 114 as φ d There is a relationship of φ H = 0.3 × β × φ d . Here, the diameter of the reflecting surface of the deformable mirror 114 is 13.5 mm. Therefore, when φ H = 7.0 mm, that is, the pupil diameter is 7.0 mm, by selecting β = 2.0, the beam diameter φ d of the reflected light from the fundus at the deformable mirror position becomes 11.7 mm. . In this case, φ d (= 11.7 mm) is 86% of the effective diameter (= 13.5 mm) of the deformable mirror 114.

また、φが小さな値の場合は、つまり瞳孔径の値が小さい場合は、βの値として小さな値を選択し、φdが小さな値とならないようにする。すなわちこの場合でいうと、φdが13.5mm以下で、極力13.5mmに近い値となるようにする。 Also, if phi H is a small value, that is, if the value of the pupil diameter is small, selecting a small value as the value of beta, phi d is prevented from becoming a small value. That is, in this case, φ d is 13.5 mm or less and is as close to 13.5 mm as possible.

図5にデフォーマブルミラーにおけるアクチュエータ配置の例を示す。デフォーマブルミラー面位置に戻ってくる眼底反射光の光束径が、デフォーマブルミラー有効径に近いほど、眼底反射光の光束内に存在するアクチュエータ数が増えるため、波面補償性能が高まる。また、デフォーマブルミラーと同様、瞳共役面位置に置かれている波面センサにおいても、前記瞳孔径に基づいた瞳倍率変更によって、波面センサの有効径を効果的に利用でき、安定した高精度の波面解析を行うことが可能となる。   FIG. 5 shows an example of actuator arrangement in the deformable mirror. As the luminous flux diameter of the fundus reflection light returning to the deformable mirror surface position is closer to the effective diameter of the deformable mirror, the number of actuators existing in the luminous flux of the fundus reflection light increases, and the wavefront compensation performance is improved. Similarly to the deformable mirror, the wavefront sensor placed at the position of the pupil conjugate plane can effectively use the effective diameter of the wavefront sensor by changing the pupil magnification based on the pupil diameter. Wavefront analysis can be performed.

図6には、図4の処理を行った場合における瞳孔径D、デフォーマブルミラー114の有効径(D=13.5mm)、デフォーマブルミラー114に当たる検出光の光束径(φd)の関係を示す表が示されている。図6の表における(φd/D)は、上記D=0.3×β×φdの関係式を用いて、瞳孔径Dの違いに対応するデフォーマブルミラー114の有効径Dに対するデフォーマブルミラー114の反射面での光束径φdの割合を計算したものである。 FIG. 6 shows the pupil diameter D H , the effective diameter of the deformable mirror 114 (D d = 13.5 mm), and the beam diameter (φ d ) of the detection light impinging on the deformable mirror 114 when the processing of FIG. 4 is performed. A table showing the relationship is shown. (Φ d / D d ) in the table of FIG. 6 is the effective diameter D of the deformable mirror 114 corresponding to the difference in the pupil diameter D H using the relational expression of D H = 0.3 × β × φ d. it is obtained by calculating the ratio of the beam diameter phi d of the reflective surface of the deformable mirror 114 for d.

図6に示されるように、図4の処理を行った場合、瞳孔径がいかなるサイズであっても、瞳リレー系の光学倍率の変更によって、デフォーマブルミラー114の反射面に当たる検出光の光束径をデフォーマブルミラー114の有効径の80%〜100%の範囲にできる。こうすることで、デフォーマブルミラー114を有効に使用することができ、眼底からの反射光の波面に対する波面補償を効果的に行うことができる。   As shown in FIG. 6, when the processing of FIG. 4 is performed, the light beam diameter of the detection light hitting the reflecting surface of the deformable mirror 114 by changing the optical magnification of the pupil relay system regardless of the size of the pupil diameter. Can be in the range of 80% to 100% of the effective diameter of the deformable mirror 114. By doing so, the deformable mirror 114 can be used effectively, and wavefront compensation for the wavefront of the reflected light from the fundus can be effectively performed.

(動作例2)
図7は、図3の制御系で行われる動作の一例を示すフローチャートである。図7には、観察視野角に応じて、瞳リレー系の光学倍率を選択する処理の一例が示されている。処理が開始されると、まず眼のアライメントが行われる(ステップS101)。この処理では、被検眼300(図2参照)と装置の光軸の位置合わせが行われる。次に、固視標132を用いて被検眼300の視線が固定される(ステップS102)。
(Operation example 2)
FIG. 7 is a flowchart showing an example of an operation performed in the control system of FIG. FIG. 7 shows an example of processing for selecting the optical magnification of the pupil relay system in accordance with the observation viewing angle. When the process is started, first, eye alignment is performed (step S101). In this process, the eye to be examined 300 (see FIG. 2) and the optical axis of the apparatus are aligned. Next, the line of sight of the eye 300 to be examined is fixed using the fixation target 132 (step S102).

次に、観察視野角が7.5°未満か、あるいは7.5°以上か、の判定が行われる(ステップS103)。なお、この例では、観察視野角の上限は20°であり、また観察視野角は、ユーザによって予め指定されているものとする。観察視野角が7.5°未満(狭観察視野角)の場合、ステップS104に進み、瞳リレー系121a(β=2)の選択、つまり相対的に高倍率な光学系の選択が行われる。この処理は、瞳リレー系選択部319において行われる。瞳リレー系121aが選択されることで、瞳リレー系121aが光軸上に挿入される。   Next, it is determined whether the observation viewing angle is less than 7.5 ° or 7.5 ° or more (step S103). In this example, the upper limit of the observation viewing angle is 20 °, and the observation viewing angle is specified in advance by the user. If the observation viewing angle is less than 7.5 ° (narrow observation viewing angle), the process proceeds to step S104, where the pupil relay system 121a (β = 2) is selected, that is, a relatively high magnification optical system is selected. This processing is performed in the pupil relay system selection unit 319. By selecting the pupil relay system 121a, the pupil relay system 121a is inserted on the optical axis.

瞳リレー系121aを光軸上に位置させたら、所定の条件で測定光のスキャンを行い眼底301の撮影が行われ、その画像が表示部204に表示される(ステップS105)。この処理では、光源101からのレーザ光の照射を眼底にスキャンしつつ行い、その反射光を眼底反射光検出器113で検出する。この際、スキャン光の眼底からの反射光に基づき、眼底の画像化が行われ、眼底の画像を得る。また、上記のスキャンと同時に検出光の波面補正が行われる。この処理では、波面検出系で検出光の波面の状態が検出され、波面の収差が抑えられるようにデフォーマブルミラー114の表面形状の変形が行われる。   When the pupil relay system 121a is positioned on the optical axis, the measurement light is scanned under a predetermined condition to photograph the fundus 301, and the image is displayed on the display unit 204 (step S105). In this processing, laser light irradiation from the light source 101 is performed while scanning the fundus, and the reflected light is detected by the fundus reflection light detector 113. At this time, the fundus is imaged based on the reflected light from the fundus of the scan light, and an image of the fundus is obtained. Further, the wavefront correction of the detection light is performed simultaneously with the above scan. In this processing, the state of the wavefront of the detection light is detected by the wavefront detection system, and the surface shape of the deformable mirror 114 is deformed so as to suppress the aberration of the wavefront.

そして、更に拡大観察がユーザから指示された場合、それが入力部220で受け付けられ、ステップS106からステップS107に進む。ステップS107では、スキャナの振り角を変え、より狭い領域における眼底撮影を再度行う。そして、ステップS105およびステップS107で撮影した画像のデータを保存し(ステップS111)、処理を終了する。また、ステップS106の拡大観察の指示がない場合、ステップS105で撮影した眼底画像のデータを保存し(ステップS111)、処理を終了する。   If further magnification observation is instructed by the user, it is accepted by the input unit 220, and the process proceeds from step S106 to step S107. In step S107, the fundus photographing in a narrower region is performed again by changing the swing angle of the scanner. And the data of the image image | photographed by step S105 and step S107 are preserve | saved (step S111), and a process is complete | finished. If there is no instruction for magnification observation in step S106, the fundus image data captured in step S105 is stored (step S111), and the process is terminated.

ステップS103に戻り、観察視野角が7.5°以上である場合、ステップS108に進み、瞳リレー系121d(β=1.05)が選択される。この処理は、瞳リレー系選択部319で行われる。瞳リレー系121dが選択されることで、瞳リレー系121dが光軸上に配置される。瞳リレー系121dを光軸上に位置させたら、所定の条件で測定光のスキャンを行い眼底301の撮影が行われ、その画像が表示部204に表示される(ステップS109)。またこの際、ステップS105の場合と同様に検出光の波面補正が行われる。   Returning to step S103, if the observation viewing angle is 7.5 ° or more, the process proceeds to step S108, and the pupil relay system 121d (β = 1.05) is selected. This process is performed by the pupil relay system selection unit 319. By selecting the pupil relay system 121d, the pupil relay system 121d is arranged on the optical axis. When the pupil relay system 121d is positioned on the optical axis, the measurement light is scanned under a predetermined condition to photograph the fundus 301, and the image is displayed on the display unit 204 (step S109). At this time, the wavefront correction of the detection light is performed as in step S105.

次いで、拡大観察がユーザから指示された場合、それが入力部220で受け付けられ、ステップS110からステップS104に進み、ステップS104以下の処理が実行される。また、拡大観察の指示がない場合、ステップS109で撮影した眼底画像のデータを保存し(ステップS111)、処理を終了する。   Next, when an instruction for magnification observation is received from the user, it is accepted by the input unit 220, and the process proceeds from step S110 to step S104, and the processing from step S104 onward is executed. If there is no instruction for magnification observation, the fundus image data captured in step S109 is stored (step S111), and the process is terminated.

図7の処理によれば、広角観察の場合は、瞳リレー系の光学倍率を低倍率とする。瞳リレー系の光学倍率を低倍率とした場合、瞳孔位置での光束径φは相対的に小さくなる。例えば瞳リレー系121d(β=1.05)を選択した場合、瞳孔位置の光束径φはφ4.2mmとなる。本例の動作においては、瞳リレー系の倍率変更は観察視野角の変更を目的とするため、被検眼の瞳孔径がこれよりも小さい場合には、動作例1で記した波面補償の有効性は犠牲になる。また被検眼の瞳孔径がこれよりも大きい場合には、測定光は瞳孔径ではなく瞳共役位置に置かれた光学系の有効径で決まることになり、観察像の分解能が犠牲になる。本例においては、それらの犠牲の上に、高速走査での広角観察が実現することになる。   According to the processing of FIG. 7, in the case of wide-angle observation, the optical magnification of the pupil relay system is set to a low magnification. When the optical magnification of the pupil relay system is set to a low magnification, the beam diameter φ at the pupil position is relatively small. For example, when the pupil relay system 121d (β = 1.05) is selected, the light beam diameter φ at the pupil position is φ4.2 mm. In the operation of this example, the purpose of changing the magnification of the pupil relay system is to change the observation viewing angle. Therefore, when the pupil diameter of the eye to be examined is smaller than this, the effectiveness of the wavefront compensation described in the operation example 1 Will be sacrificed. When the pupil diameter of the eye to be examined is larger than this, the measurement light is determined not by the pupil diameter but by the effective diameter of the optical system placed at the pupil conjugate position, and the resolution of the observation image is sacrificed. In this example, wide-angle observation with high-speed scanning is realized on the sacrifice.

(優位性)
上記の例では、瞳孔径に応じて瞳リレー系121の光学倍率を変えることで、瞳孔径が多様であっても瞳(瞳孔)と共役な位置にあるデフォーマブルミラー114における検出光の光束径をデフォーマブルミラー114のミラー径の特定割合以上になるようにしている。これにより、瞳孔径が多様であってもデフォーマブルミラー114の収差を補正する機能が有効に利用でき、得られる眼底画像の画質の低下が抑えられる。
(Superiority)
In the above example, by changing the optical magnification of the pupil relay system 121 according to the pupil diameter, the beam diameter of the detection light at the deformable mirror 114 at a conjugate position with the pupil (pupil) even if the pupil diameter varies. Is set to be equal to or larger than a specific ratio of the mirror diameter of the deformable mirror 114. Thereby, even if the pupil diameter is various, the function of correcting the aberration of the deformable mirror 114 can be used effectively, and the deterioration of the image quality of the obtained fundus image can be suppressed.

また、高速スキャン性能を得つつ、高解像度の眼底画像を得る性能も得られる。一般に、スキャナのミラー径が小さいもの程、小型軽量であるので高速走査に適している。他方において、解像度を追及する上では、想定する瞳孔径をできるだけ大きくした方が好ましい。これは、瞳孔径が大きい程、眼底での照射光のスポット径を小さくできるからである。しかしながら、瞳孔径が大きいと、瞳共役位置にあるスキャナの反射面に入射する検出光の光束径が大きくなるので、スキャナのミラー径を大きくする必要がある。或いは光学系の瞳結像倍率を大きくする必要がある。これが、広観察視野角と高解像とを1台の眼科装置で両立させることが困難となる理由である。   In addition, it is possible to obtain high-resolution fundus images while obtaining high-speed scanning performance. Generally, the smaller the mirror diameter of a scanner, the smaller and lighter it is, so it is suitable for high-speed scanning. On the other hand, in pursuit of resolution, it is preferable to make the assumed pupil diameter as large as possible. This is because the spot diameter of the irradiation light on the fundus can be reduced as the pupil diameter increases. However, if the pupil diameter is large, the beam diameter of the detection light incident on the reflecting surface of the scanner at the pupil conjugate position becomes large, so the mirror diameter of the scanner needs to be increased. Alternatively, it is necessary to increase the pupil imaging magnification of the optical system. This is the reason why it is difficult to achieve both a wide observation viewing angle and high resolution with a single ophthalmic apparatus.

本実施形態では、第1スキャナ117として、ミラー径DS1が4mmという比較的小径のものを選択することで、高速スキャン性能を追求している。他方で、第1スキャナ117と被検眼300との間の光学系の光学倍率を変更可能とすることで、スキャナのミラー径が小さくても、高解像度を追及しつつ、且つ、広角視野での高フレームレートでの観察にも対応できようにしている。 In this embodiment, high-speed scanning performance is pursued by selecting a first scanner 117 having a relatively small mirror diameter DS1 of 4 mm. On the other hand, by making it possible to change the optical magnification of the optical system between the first scanner 117 and the eye to be examined 300, even if the mirror diameter of the scanner is small, high resolution is pursued and a wide-angle field of view is achieved. It is designed to support observation at high frame rates.

上記の例では、挟角視野の観察の場合に、瞳リレー系の倍率を高倍率とする。瞳リレー系の倍率を高倍率とすると、瞳孔位置での光束径φH は相対的に大きくなり、被検眼の瞳孔径で光学性能を決めることができる。よって、測定環境を暗くしたり、散瞳剤を用いることで被検眼の瞳孔径を拡大することにより、眼底の照射点での光束径(スポット径)は相対的に小さくなる。このため、光学系の分解能は相対的に高まり、視細胞レベルの観察が可能となる。つまり、高分解能な拡大画像の撮影が可能となる。具体的には、第1スキャナ117のミラー径が4mmである場合、瞳リレー系の光学倍率を2倍に設定すれば、最大瞳孔径として8mmを想定することが可能となる。瞳リレー系の光学倍率を1.6倍に設定すれば、最大瞳孔径は6.4mmまでしか想定できないが、観察視野角は光学倍率2倍時よりも大きくとることが可能となる。 In the above example, the magnification of the pupil relay system is set to a high magnification in the observation of the narrow-angle visual field. When the magnification of the pupil relay system is set to a high magnification, the light beam diameter φ H at the pupil position becomes relatively large, and the optical performance can be determined by the pupil diameter of the eye to be examined. Therefore, the diameter of the light beam (spot diameter) at the irradiation point of the fundus becomes relatively small by darkening the measurement environment or enlarging the pupil diameter of the eye to be examined by using a mydriatic agent. For this reason, the resolution of the optical system is relatively increased, and observation at the photoreceptor cell level becomes possible. That is, a high-resolution enlarged image can be taken. Specifically, when the mirror diameter of the first scanner 117 is 4 mm, it is possible to assume that the maximum pupil diameter is 8 mm if the optical magnification of the pupil relay system is set to 2 times. If the optical magnification of the pupil relay system is set to 1.6 times, the maximum pupil diameter can be assumed only up to 6.4 mm, but the observation viewing angle can be made larger than when the optical magnification is 2 times.

前述したように、スキャナの機械角Θ、観察視野角θ、瞳リレー系の選択倍率βには、θ=2/β×Θの関係があるので、広角観察を行う場合は、瞳リレー系の光学倍率を下げることで、スキャナの機械角を変更することなく、観察視野角を拡大することができる。この時瞳孔位置での光束径φは相対的に小さくなり、被検眼の瞳孔径Dよりも小さくなるような場合においては、分解能はφで決まることになる。具体的には、スキャナ117の機械角が10°である場合に瞳リレー系の光学倍率を1.05倍に設定すれば、観察視野角は19°となる。しかし、その場合、瞳孔位置での光束径φは4.2mmであり、被検眼の瞳孔径が4.2mm以上あっても、眼底からの反射光束として光学系が受け入れるのは4.2mm内の光束に制限される。つまり、広角観察時には解像度は犠牲となる。しかしながら、スキャナ機械角を変更せずに光学的に観察視野角を変更しているため、スキャナの高速性を犠牲にすることなく観察視野角の広角化を実現できる。 As described above, the mechanical angle Θ of the scanner, the viewing field angle θ, and the selection magnification β of the pupil relay system have a relation of θ = 2 / β × Θ. Therefore, when performing wide-angle observation, the pupil relay system By reducing the optical magnification, the observation viewing angle can be expanded without changing the mechanical angle of the scanner. At this time, the light beam diameter φ H at the pupil position is relatively small, and in the case where it is smaller than the pupil diameter DH of the eye to be examined, the resolution is determined by φ H. Specifically, when the optical angle of the pupil relay system is set to 1.05 when the mechanical angle of the scanner 117 is 10 °, the observation viewing angle is 19 °. However, in that case, the light beam diameter φ H at the pupil position is 4.2 mm, and even if the pupil diameter of the eye to be examined is 4.2 mm or more, the optical system accepts the reflected light beam from the fundus within 4.2 mm. Is limited to the luminous flux. In other words, resolution is sacrificed during wide-angle observation. However, since the observation viewing angle is optically changed without changing the scanner mechanical angle, the observation viewing angle can be widened without sacrificing the high speed of the scanner.

こうして、高速走査と最大瞳孔径を追求して選定した走査デバイス(スキャナ)を用いながらも、大きな観察視野角の観察時における高速スキャンが行える眼科装置が得られる。   Thus, an ophthalmologic apparatus capable of performing high-speed scanning at the time of observing a large observation viewing angle while using a scanning device (scanner) selected in pursuit of high-speed scanning and the maximum pupil diameter is obtained.

100…眼科装置、101…光源、102…光ファイバ、103…レンズ(コリメータレンズ)、104…ハーフミラー、105…波面検出部、106…光学系、107…CCD、108…レンズアレイ、110…ハーフミラー、111…レンズ、112…ピンホール、113…眼底反射光検出器、114…デフォーマブルミラー、115…リレーレンズ、116…リレーレンズ、117…第1スキャナ、118…リレーレンズ、119…リレーレンズ、120…第2スキャナ、121…瞳倍率変更部、121a…瞳リレー系(レンズ系)、121b…瞳リレー系(レンズ系)、121c…瞳リレー系(レンズ系)、121d…瞳リレー系(レンズ系)、122…ミラー、125…視度補正機構、126…視度補正ミラー、127…視度補正ミラー、128…レンズ系、129…ダイクロイックミラー、130…ダイクロイックミラー、132…固視標、133…撮像素子、134…光源、300…被検眼、301…眼底、302…ビームスプリッター、303…ビームスプリッター、304…瞳孔、305…波面センサ、306…検出器、307…デフォーマブルミラー。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Ophthalmology apparatus, 101 ... Light source, 102 ... Optical fiber, 103 ... Lens (collimator lens), 104 ... Half mirror, 105 ... Wavefront detection part, 106 ... Optical system, 107 ... CCD, 108 ... Lens array, 110 ... Half Mirror, 111 ... lens, 112 ... pinhole, 113 ... fundus reflection light detector, 114 ... deformable mirror, 115 ... relay lens, 116 ... relay lens, 117 ... first scanner, 118 ... relay lens, 119 ... relay lens 120 ... second scanner, 121 ... pupil magnification changing unit, 121a ... pupil relay system (lens system), 121b ... pupil relay system (lens system), 121c ... pupil relay system (lens system), 121d ... pupil relay system ( Lens system), 122 ... mirror, 125 ... diopter correction mechanism, 126 ... diopter correction mirror, 127 ... diopter correction 128, lens system, 129 ... dichroic mirror, 130 ... dichroic mirror, 132 ... fixation target, 133 ... imaging device, 134 ... light source, 300 ... eye to be examined, 301 ... fundus, 302 ... beam splitter, 303 ... beam splitter 304, pupil, 305, wavefront sensor, 306, detector, 307, deformable mirror.

Claims (4)

被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、
前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、
前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、
前記被検眼の瞳孔径または前記被検眼の眼底の観察視野に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部と
を備えることを特徴とする眼科装置。
A measurement light emitting unit that emits measurement light irradiated to the fundus of the eye to be examined; and
A scan unit that scans the measurement light emitted to the fundus;
An optical system disposed between the scan unit and the eye to be examined, the scan unit optical surface in a conjugate relationship with the pupil of the eye to be examined, and an optical system capable of changing the optical magnification;
An ophthalmologic apparatus comprising: a processing unit that performs a process of changing the optical magnification based on a pupil diameter of the eye to be examined or an observation visual field of the fundus of the eye to be examined.
前記処理部は、前記被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に相対的に小さな光学倍率を選択することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。   The ophthalmologic apparatus according to claim 1, wherein the processing unit selects a relatively small optical magnification when the pupil diameter of the eye to be examined is relatively small. 前記眼底からの前記測定光の反射光の波面の収差を検出する波面センサと、
前記波面センサが検出した前記反射光の波面の収差を抑えるために反射面の変形を行う可変形鏡と
を備え、
前記光学倍率の変更は、前記可変形鏡における前記反射光の光束径と前記可変形鏡の有効径との関係が特定の関係となる条件で行われることを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。
A wavefront sensor for detecting an aberration of a wavefront of the reflected light of the measurement light from the fundus;
A deformable mirror that deforms the reflection surface to suppress aberration of the wavefront of the reflected light detected by the wavefront sensor,
The change in the optical magnification is performed under a condition in which a relationship between a light beam diameter of the reflected light in the deformable mirror and an effective diameter of the deformable mirror is a specific relationship. Ophthalmic equipment.
前記処理部は、前記眼底の観察像に高解像度が要求される場合に相対的に大きな光学倍率を選択し、相対的に大きな観察視野が要求される場合に相対的に小さい光学倍率を選択することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の眼科装置。

The processing unit selects a relatively large optical magnification when a high resolution is required for the fundus observation image, and selects a relatively small optical magnification when a relatively large observation field is required. The ophthalmologic apparatus according to any one of claims 1 to 3.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023002782A (en) * 2019-03-29 2023-01-10 株式会社ニデック Fundus imaging apparatus
EP4260796A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-18 BAE SYSTEMS plc Scanning display device
WO2023199050A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Bae Systems Plc Retinal scanning display device

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01284228A (en) * 1988-05-09 1989-11-15 Topcon Corp Optical system for laser scan eye-ground camera
JP2010246653A (en) * 2009-04-13 2010-11-04 Canon Inc Optical image acquisition apparatus having compensation optical system, and control method for the same
JP2010259669A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Canon Inc Image acquisition apparatus having compensation optical system
JP2014028319A (en) * 2010-01-21 2014-02-13 Physical Sciences Inc Multifunctional adaptive optical retina imaging
US20140055748A1 (en) * 2011-04-27 2014-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Fundus imaging apparatus, method of controlling fundus imaging apparatus, and storage medium
US20140104618A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Thorlabs, Inc. Compact, low dispersion, and low aberration adaptive optics scanning system
JP2014108212A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Canon Inc Imaging device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01284228A (en) * 1988-05-09 1989-11-15 Topcon Corp Optical system for laser scan eye-ground camera
JP2010246653A (en) * 2009-04-13 2010-11-04 Canon Inc Optical image acquisition apparatus having compensation optical system, and control method for the same
JP2010259669A (en) * 2009-05-08 2010-11-18 Canon Inc Image acquisition apparatus having compensation optical system
JP2014028319A (en) * 2010-01-21 2014-02-13 Physical Sciences Inc Multifunctional adaptive optical retina imaging
US20140055748A1 (en) * 2011-04-27 2014-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Fundus imaging apparatus, method of controlling fundus imaging apparatus, and storage medium
US20140104618A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Thorlabs, Inc. Compact, low dispersion, and low aberration adaptive optics scanning system
JP2014108212A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Canon Inc Imaging device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023002782A (en) * 2019-03-29 2023-01-10 株式会社ニデック Fundus imaging apparatus
JP7355194B2 (en) 2019-03-29 2023-10-03 株式会社ニデック fundus imaging device
EP4260796A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-18 BAE SYSTEMS plc Scanning display device
WO2023199050A1 (en) * 2022-04-13 2023-10-19 Bae Systems Plc Retinal scanning display device

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