JP4917824B2 - 眼科撮影装置 - Google Patents
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Description
本発明は、眼科撮影装置に係り、特に、パルス発光により収差の少ない連続静止画を得る眼科撮影装置に関する。
眼球は、体内で唯一切開無しに直接見ることができる血管であり、仮に血流内の白血球を観測できれば糖尿病の早期発見など、全身病の発見に役立つ。しかし、白血球の大きさは１０μｍ程度であり、現行の眼底カメラでは測定が困難である。また、血流の動画像を撮影するためには、眼へ入射可能な光量が制限されていることや、視線が安定しないということから非常に困難である。
なお、本出願人により次のような技術が開示されている。例えば、被測定眼の収差を補償光学部によって補償し、補償された後の微小な収差を精密に測定する眼特性測定装置が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、眼底画像の質を向上させるように被測定眼から反射された光束を補正し、最適な画像を取得する眼底観察装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。さらに、被測定眼の変位を検出し、検出したずれ位置に基づき、波面補正素子を移動して波面を補正させる眼底像観察装置が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
なお、本出願人により次のような技術が開示されている。例えば、被測定眼の収差を補償光学部によって補償し、補償された後の微小な収差を精密に測定する眼特性測定装置が開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、眼底画像の質を向上させるように被測定眼から反射された光束を補正し、最適な画像を取得する眼底観察装置が開示されている（例えば、特許文献４参照）。さらに、被測定眼の変位を検出し、検出したずれ位置に基づき、波面補正素子を移動して波面を補正させる眼底像観察装置が開示されている（例えば、特許文献５参照）。
従来の光学装置は、例えば、眼底を照明するためにＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）発振の光源を用い連続照明をしていた。その結果、露光期間中以外も照明することになるため、患者に負担がかかり長時間撮影は不可能な場合があるだけでなく、ＡｄａｐｔｉｖｅＯｐｔｉｃｓをもちいた装置は一般に露光時間が長いために動体などはぶれた像となっていた。さらに、収差が補正されていない場合の像も取得してしまうために、良好な画像を得るためには後に分別するための別処理が必要になる。
本発明は、以上の点に鑑み、長時間で良好な眼底画像が取得できる眼科撮影装置を提供することを目的とする。本発明は、例えば、白血球など動きの速い細胞の静止画を連続撮影できる眼科撮影装置を提供することを目的とする。本発明は、光源の発光を撮像素子の露光信号と同期し、さらに、収差量をリアルタイムで測定及び補正し、収差量の少ない場合に被測定眼を照明するように光源の発光を制御する眼科撮影装置を提供することを目的とする。
本発明は、以上の点に鑑み、長時間で良好な眼底画像が取得できる眼科撮影装置を提供することを目的とする。本発明は、例えば、白血球など動きの速い細胞の静止画を連続撮影できる眼科撮影装置を提供することを目的とする。本発明は、光源の発光を撮像素子の露光信号と同期し、さらに、収差量をリアルタイムで測定及び補正し、収差量の少ない場合に被測定眼を照明するように光源の発光を制御する眼科撮影装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記収差測定部は、周期的に収差を測定し、
上記収差補正部は、測定された収差に基づき周期的に収差を補正し、
上記光源部は、上記収差測定部で測定された収差が予め定められた収差よりも小さい場合に、上記受光部の露光のタイミングに応じて発光する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記受光光学系は、上記変倍部により、少なくとも高倍率モードと、低倍率モードに切り替え可能とされ、
上記収差測定部により測定された収差が、予め定められた収差以下と判断した場合に高倍率モードに切り替え、予め定められた収差を越える場合に低倍率モードに切り替えるように構成されていること特徴とする眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部は、
第１の倍率で眼底像を上記受光部に形成するための低倍率光路と、
第１の倍率よりも高い第２の倍率で、眼底像を上記受光部に形成するための高倍率光路と、
眼底で反射されたパルス光の光路を、上記低倍率光路及び上記高倍率光路のいずれかに切り替える光スイッチと
を有する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第４の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部を第１の倍率に切り替えて眼底像を取得し、
取得された眼底像上の所望の位置又は範囲を選択し、
所望の位置又は範囲が眼底像の中心付近にくるように、被測定眼が観察する固視標を光軸と垂直な２次元方向に移動させ、
上記変倍部を第１の倍率よりも高い第２の倍率に切り替えて、前記所望の位置又は範囲の第２の倍率の眼底像を取得する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第５の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
高倍率の眼底像を得るための第１のパルス光の光量と、低倍率の眼底像を得るための第２のパルス光の光量は、得られる各眼底像の明るさを同じ又はほぼ同じにするように調整される眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第６の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記光源部は、露光タイミングに応じた、眼底像を取得するためのパルス光の間に、パルスをさらに発光する眼科撮影装置
が提供される。
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記収差測定部は、周期的に収差を測定し、
上記収差補正部は、測定された収差に基づき周期的に収差を補正し、
上記光源部は、上記収差測定部で測定された収差が予め定められた収差よりも小さい場合に、上記受光部の露光のタイミングに応じて発光する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第２の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記受光光学系は、上記変倍部により、少なくとも高倍率モードと、低倍率モードに切り替え可能とされ、
上記収差測定部により測定された収差が、予め定められた収差以下と判断した場合に高倍率モードに切り替え、予め定められた収差を越える場合に低倍率モードに切り替えるように構成されていること特徴とする眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第３の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部は、
第１の倍率で眼底像を上記受光部に形成するための低倍率光路と、
第１の倍率よりも高い第２の倍率で、眼底像を上記受光部に形成するための高倍率光路と、
眼底で反射されたパルス光の光路を、上記低倍率光路及び上記高倍率光路のいずれかに切り替える光スイッチと
を有する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第４の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部を第１の倍率に切り替えて眼底像を取得し、
取得された眼底像上の所望の位置又は範囲を選択し、
所望の位置又は範囲が眼底像の中心付近にくるように、被測定眼が観察する固視標を光軸と垂直な２次元方向に移動させ、
上記変倍部を第１の倍率よりも高い第２の倍率に切り替えて、前記所望の位置又は範囲の第２の倍率の眼底像を取得する眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第５の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
高倍率の眼底像を得るための第１のパルス光の光量と、低倍率の眼底像を得るための第２のパルス光の光量は、得られる各眼底像の明るさを同じ又はほぼ同じにするように調整される眼科撮影装置
が提供される。
本発明の第６の解決手段によると、
所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記光源部は、露光タイミングに応じた、眼底像を取得するためのパルス光の間に、パルスをさらに発光する眼科撮影装置
が提供される。
本発明によると、長時間で良好な眼底画像が取得できる眼科撮影装置を提供することができる。本発明によると、例えば、白血球など動きの速い細胞の静止画を連続撮影できる眼科撮影装置を提供することができる。本発明によると、光源の発光を撮像素子の露光信号と同期し、さらに、収差量をリアルタイムで測定及び補正し、収差量の少ない場合に被測定眼を照明するように光源の発光を制御することができる。
１．第１の実施の形態
１．１ 概略
本実施の形態は、パルス光源と撮像素子のシャッターを同期し、例えば、白血球の動き等を観察するための、連続的な静止画を取得可能なＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ（アダプティブ オプティクス）装置に関する。Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓを搭載した眼底カメラを使用し、光源を５００μｓ程度以下のパルス発振にし、それを撮像素子（一般にＣＣＤ）の露光時間やシャッターと同期させることで良質な白血球の動きを示す画像を得ることが可能となるものである。また、収差補正を並行して行い、収差補正の状況により光源の発光を制御し、良好な画像を得ることができる。
１．１ 概略
本実施の形態は、パルス光源と撮像素子のシャッターを同期し、例えば、白血球の動き等を観察するための、連続的な静止画を取得可能なＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ（アダプティブ オプティクス）装置に関する。Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓを搭載した眼底カメラを使用し、光源を５００μｓ程度以下のパルス発振にし、それを撮像素子（一般にＣＣＤ）の露光時間やシャッターと同期させることで良質な白血球の動きを示す画像を得ることが可能となるものである。また、収差補正を並行して行い、収差補正の状況により光源の発光を制御し、良好な画像を得ることができる。
１．２ 光学配置
図１に、第１の実施の形態の光学配置図を示す。
眼底観察装置（眼科撮影装置）は、波面補正系１と、眼底照明系（第２照明光学系）２と、眼底観察系３と、前眼部観察系４と、前眼部照明用光源４５と、固視系５と、補償光学部７０と、瞳移動量演算部１４−２と、眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）１４−３と、パルス発生装置２５と、パルス光源駆動回路２６とを備える。
波面補正系（収差測定部）１は、第１照明光学系１１、第１受光光学系１２、第１受光部１３を備える波面測定系１０と、収差量測定補正量計算用演算装置（収差演算部、以下演算装置と記す）１４−１と、波面補正素子制御装置１５とを有する。なお、演算装置１４−１と、瞳移動量演算部１４−２と、眼底像形成部１４−３は、例えばひとつ又は複数の演算部に備えることができる。被測定眼６０については、図中、網膜（眼底）６１、角膜（前眼部）６２が示されている。
第１照明光学系（点像投影光学系）１１は、例えば第１光源部（例えば、波面測定用光源）１７を備え、第１光源部１７からの光束で被測定眼眼底上で微小な領域（又はターゲット）を照明するためのものである。また、第１照明光学系１１は、例えば、集光レンズ、リレーレンズを備える。
図１に、第１の実施の形態の光学配置図を示す。
眼底観察装置（眼科撮影装置）は、波面補正系１と、眼底照明系（第２照明光学系）２と、眼底観察系３と、前眼部観察系４と、前眼部照明用光源４５と、固視系５と、補償光学部７０と、瞳移動量演算部１４−２と、眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）１４−３と、パルス発生装置２５と、パルス光源駆動回路２６とを備える。
波面補正系（収差測定部）１は、第１照明光学系１１、第１受光光学系１２、第１受光部１３を備える波面測定系１０と、収差量測定補正量計算用演算装置（収差演算部、以下演算装置と記す）１４−１と、波面補正素子制御装置１５とを有する。なお、演算装置１４−１と、瞳移動量演算部１４−２と、眼底像形成部１４−３は、例えばひとつ又は複数の演算部に備えることができる。被測定眼６０については、図中、網膜（眼底）６１、角膜（前眼部）６２が示されている。
第１照明光学系（点像投影光学系）１１は、例えば第１光源部（例えば、波面測定用光源）１７を備え、第１光源部１７からの光束で被測定眼眼底上で微小な領域（又はターゲット）を照明するためのものである。また、第１照明光学系１１は、例えば、集光レンズ、リレーレンズを備える。
第１光源部１７は、空間コヒーレンスが高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。ここでは、一例として、第１光源部１７には、ＳＬＤ（スーパールミネセンスダイオード）が採用されており、輝度が高い点光源を得ることができる。なお、第１光源部１７は、ＳＬＤに限られるものではなく、レーザー光源の様に空間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを下げることで利用できる。そして、ＬＥＤの様に、空間、時間ともコヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入することで、使用可能になる。また、照明用の第１光源部１７の第１波長は、例えば、赤外域の波長、例えば８６０ｎｍ又は７８０ｎｍを使用することができる。
第１受光光学系（点像受光光学系）１２は、例えば、被測定眼網膜から反射して戻ってきた光束を受光し、第１受光部（例えば、波面イメージセンサ）１３に導くためのものである。第１受光光学系１２は、リレーレンズと、ビームスプリッタと、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材（分割素子、例えばハルトマン板）とを備える。ビームスプリッタは、第１光源部１７からの光束を反射し、被測定眼６０の網膜で反射しアフォーカルレンズ８１を介して戻ってくる反射光束を透過するミラー（例えば、偏光ビームスプリッタ）で構成されている。変換部材は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材である。なお、変換部材には、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。眼底６１からの反射光は、変換部材を介して第１受光部１３上に集光する。
第１受光光学系（点像受光光学系）１２は、例えば、被測定眼網膜から反射して戻ってきた光束を受光し、第１受光部（例えば、波面イメージセンサ）１３に導くためのものである。第１受光光学系１２は、リレーレンズと、ビームスプリッタと、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材（分割素子、例えばハルトマン板）とを備える。ビームスプリッタは、第１光源部１７からの光束を反射し、被測定眼６０の網膜で反射しアフォーカルレンズ８１を介して戻ってくる反射光束を透過するミラー（例えば、偏光ビームスプリッタ）で構成されている。変換部材は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材である。なお、変換部材には、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。眼底６１からの反射光は、変換部材を介して第１受光部１３上に集光する。
第１受光部１３は、変換部材を通過した第１受光光学系１２からの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
第１照明光学系１１と第１受光光学系１２とは、第１光源部１７からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第１受光部１３での信号ピークが最大となる関係を維持して、第１受光部１３での信号ピークが強くなる方向にプリズム７２が移動し、強度が最大となる位置で停止することができる。この結果、第１光源部１７からの光束が、被測定眼上で集光することとなる。
第２照明光学系（照明光学系）２は、例えば、第２光源部（パルス光源、レーザー光源部）２１と、視野絞り２２と、開口絞り２３と、回転拡散板２４と、集光レンズと、ビームスプリッタとを備え、第２光源部２１からの第２光束で被測定眼網膜（眼底）上の所定の領域を照明するためのものである。
第２光源部２１は、例えば第２波長（例えば、６３５ｎｍ）のレーザーダイオードや近赤外のチタン・サファイアレーザーなどを用いることができる。パルス幅は、数ピコ秒〜数１００マイクロ秒程度が良い。また、撮像素子のフレームが遅い場合（１０Ｈｚ程度）は、光過敏性てんかんを防ぐためにデータ転送中に短パルスを出力すると良い。また、例えば、ハルトマン測定用の第１光源部１７の波長が８４０ｎｍ、前眼部照明用光源４５の波長が赤外又は近赤外光である８５０〜９３０ｎｍ（現状では、例えば、８６０〜８８０ｎｍ）等の適宜の波長を選択することができる。ビームスプリッタは、例えば、第２光源部２１からの光束を反射し、被測定眼６０で反射して戻ってくる光束を透過するようなビームスプリッタを用いることができる。
第１照明光学系１１と第１受光光学系１２とは、第１光源部１７からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第１受光部１３での信号ピークが最大となる関係を維持して、第１受光部１３での信号ピークが強くなる方向にプリズム７２が移動し、強度が最大となる位置で停止することができる。この結果、第１光源部１７からの光束が、被測定眼上で集光することとなる。
第２照明光学系（照明光学系）２は、例えば、第２光源部（パルス光源、レーザー光源部）２１と、視野絞り２２と、開口絞り２３と、回転拡散板２４と、集光レンズと、ビームスプリッタとを備え、第２光源部２１からの第２光束で被測定眼網膜（眼底）上の所定の領域を照明するためのものである。
第２光源部２１は、例えば第２波長（例えば、６３５ｎｍ）のレーザーダイオードや近赤外のチタン・サファイアレーザーなどを用いることができる。パルス幅は、数ピコ秒〜数１００マイクロ秒程度が良い。また、撮像素子のフレームが遅い場合（１０Ｈｚ程度）は、光過敏性てんかんを防ぐためにデータ転送中に短パルスを出力すると良い。また、例えば、ハルトマン測定用の第１光源部１７の波長が８４０ｎｍ、前眼部照明用光源４５の波長が赤外又は近赤外光である８５０〜９３０ｎｍ（現状では、例えば、８６０〜８８０ｎｍ）等の適宜の波長を選択することができる。ビームスプリッタは、例えば、第２光源部２１からの光束を反射し、被測定眼６０で反射して戻ってくる光束を透過するようなビームスプリッタを用いることができる。
図１のように、瞳の内側から入射光を入れ、角膜及び水晶体の共役点に光を遮る板（例えば、図では穴あきミラーを使用）等を挿入し、角膜等のノイズ（有害反射）をカットできる。また、第２照明光学系２の開口絞り２３は、瞳との共役点付近に配置し、ノイズ光を後述する角膜反射除去ミラーで除去できるような光学系にすることができる。視野絞り２２は、眼底の共役点に配置する。これにより細胞等を観察する場合でも範囲を限定して光を当てることができ、被検者への負担が少なくできる。
なお、穴あきミラーを用いる場合は、角膜頂点での反射を防ぐため、穴あきミラーと瞳を共役関係、もしくはその付近に配置する。その他にも、リング状絞りの中心を１００％透過とし、その周辺の透過率を例えば１０％程度とし、周辺が眼底６１の全体を照明してもよい。
回転拡散板２４は、拡散板を高速に回転することでパルスレーザーのスペックルを軽減する。露光時間にもよるが、一例として概ね１００００ｒｐｍ以上の回転数で回転させるのが望ましい。パルス発生装置２５は、眼底イメージセンサ３２の露光信号に合わせパルスを作成する。なお、ピコ秒レーザーのように非常に高速なパルスレーザーの場合は、露光時間中にパルスが発生するようにする。パルス発生装置２５は、発生した信号（パルス）をパルス光源駆動回路２６に送る。パルス光源駆動回路２６は、パルス発生装置２５から入力された信号に従い第２光源部２１を駆動し、パルスに応じて発光させる。
なお、穴あきミラーを用いる場合は、角膜頂点での反射を防ぐため、穴あきミラーと瞳を共役関係、もしくはその付近に配置する。その他にも、リング状絞りの中心を１００％透過とし、その周辺の透過率を例えば１０％程度とし、周辺が眼底６１の全体を照明してもよい。
回転拡散板２４は、拡散板を高速に回転することでパルスレーザーのスペックルを軽減する。露光時間にもよるが、一例として概ね１００００ｒｐｍ以上の回転数で回転させるのが望ましい。パルス発生装置２５は、眼底イメージセンサ３２の露光信号に合わせパルスを作成する。なお、ピコ秒レーザーのように非常に高速なパルスレーザーの場合は、露光時間中にパルスが発生するようにする。パルス発生装置２５は、発生した信号（パルス）をパルス光源駆動回路２６に送る。パルス光源駆動回路２６は、パルス発生装置２５から入力された信号に従い第２光源部２１を駆動し、パルスに応じて発光させる。
眼底観察系３は、第２受光光学系３１と、第２受光部（例えば、眼底撮像素子、眼底イメージセンサ）３２とを有する。第２受光光学系（眼底画像形成用光学系）３１は、例えば、アフォーカルレンズ８１と、ビームスプリッタと、集光レンズと、角膜反射除去ミラー３３とを備える。第２受光光学系３１は、眼底６１で反射した第２波長の光を、補償光学部７０を介して第２受光部３２に導く。ビームスプリッタは、例えば、第１波長の光束を反射し、第２波長の光束を通過するダイクロイックミラーで構成されている。第２受光部３２は、第２受光光学系３１で形成された眼底像を受光し、第２信号を生成する。また、第２受光部３２は、第２波長（赤色光）に感度を有する受光素子で形成することができる。
角膜反射除去ミラー３３は、瞳を共役にするため浅い角度で使用するのが望ましい。また、本実施の形態において、アフォーカルレンズ８１、ビームスプリッタ等は、便宜上第２受光光学系３１に備えられるものとしているが、第１受光光学系１２に備えられるものとしても同様である。
補償光学部（収差補正部）７０は、測定光の収差を補償する適応光学系（アダプティブオプティクス、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）などの波面補正素子７１と、光軸方向に移動して球面成分を補正する移動プリズム（ディオプター調整用プリズム）７２及び／又は球面レンズとを有する。補償光学部７０は、第１及び第２受光光学系１２及び３１中に配置され、例えば、被測定眼６０から反射して戻ってくる反射光束の収差を補償する。また、補償光学部７０は、第１光源部１７から発した光束に対して収差を補償し、収差補償された光束で被測定眼眼底上の微小な領域を照明するようにしてもよい。
角膜反射除去ミラー３３は、瞳を共役にするため浅い角度で使用するのが望ましい。また、本実施の形態において、アフォーカルレンズ８１、ビームスプリッタ等は、便宜上第２受光光学系３１に備えられるものとしているが、第１受光光学系１２に備えられるものとしても同様である。
補償光学部（収差補正部）７０は、測定光の収差を補償する適応光学系（アダプティブオプティクス、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）などの波面補正素子７１と、光軸方向に移動して球面成分を補正する移動プリズム（ディオプター調整用プリズム）７２及び／又は球面レンズとを有する。補償光学部７０は、第１及び第２受光光学系１２及び３１中に配置され、例えば、被測定眼６０から反射して戻ってくる反射光束の収差を補償する。また、補償光学部７０は、第１光源部１７から発した光束に対して収差を補償し、収差補償された光束で被測定眼眼底上の微小な領域を照明するようにしてもよい。
波面補正素子７１としては、例えば、可変形鏡（ディフォーマブルミラー、可変鏡）や液晶等の空間光変調器を用いることができる。なお、その他、測定光の収差を補償可能な適宜の光学系を用いてもよい。可変形鏡は、鏡の内部に備えられたアクチュエイターによって鏡を変形させることで、光束の反射方向を変化させる。また、静電容量によって変形させる方法や、ピエゾを用いて変形させる方法等もあるが、これ以外にも適宜の方法を用いることができる。液晶空間光変調器は、液晶の配光性を利用して位相を変調させるもので、鏡と同様に反射させて使用する場合が多い。なお、液晶空間変調器を用いる場合、光路の途中で偏光子が必要な場合がある。また、波面補正素子７１は、反射させて使用するもの以外に、透過型の光学系を用いてもよい。波面補正素子７１は、波面補正素子制御装置１５からの出力に従い、例えば変形等することで収差を補償する。
なお、これら波面補正素子７１には、それに限られるわけではないが、平行光束を入射させるようにしたほうがよい。例えば、被測定眼６０が無収差の場合、波面補正素子７１には被測定眼６０の網膜からの反射光束が平行光として入射する。また、例えば、第１光源部１７からの光束は平行光として波面補正素子７１に入射するようになっている。
移動プリズム７２は、演算装置１４−１からの出力に基づき光軸方向に移動する。例えば、移動プリズム７２は、適宜の駆動部により駆動される。移動プリズム７２が移動することで球面成分の補償を行うことができる。なお、移動プリズム７２を移動させる以外にも球面レンズを用いて補償することもできる。
なお、これら波面補正素子７１には、それに限られるわけではないが、平行光束を入射させるようにしたほうがよい。例えば、被測定眼６０が無収差の場合、波面補正素子７１には被測定眼６０の網膜からの反射光束が平行光として入射する。また、例えば、第１光源部１７からの光束は平行光として波面補正素子７１に入射するようになっている。
移動プリズム７２は、演算装置１４−１からの出力に基づき光軸方向に移動する。例えば、移動プリズム７２は、適宜の駆動部により駆動される。移動プリズム７２が移動することで球面成分の補償を行うことができる。なお、移動プリズム７２を移動させる以外にも球面レンズを用いて補償することもできる。
なお、瞳移動量演算部１４−２で求められる瞳の移動量に追随して、モーター制御回路の出力に応じて波面補正素子７１を移動させるモーター付きステージをさらに備えることができる。例えば、波面補正素子７１を光軸に対して横切る方向、又は、法線に垂直な平面方向に移動させる。これにより、波面補正素子７１のある一点（例えば中心）が、瞳のある一点（例えば瞳中心）と常に共役となり、安定した波面補正を行うことができる。
前眼部照明用光源４５は、被測定眼６０の前眼部を照明する。例えば、プラチドリング又はケラトリング等を用いて前眼部を所定パターンで照射してもよい。ケラトリングの場合、ケラト像により角膜の曲率中心付近だけのパターンを得ることができる。なお、前眼部照明用光源４５から発せられる光束の波長は、例えば、第１波長（ここでは、８６０ｎｍ又は７８０ｎｍ）と異なると共に、長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
前眼部照明用光源４５は、被測定眼６０の前眼部を照明する。例えば、プラチドリング又はケラトリング等を用いて前眼部を所定パターンで照射してもよい。ケラトリングの場合、ケラト像により角膜の曲率中心付近だけのパターンを得ることができる。なお、前眼部照明用光源４５から発せられる光束の波長は、例えば、第１波長（ここでは、８６０ｎｍ又は７８０ｎｍ）と異なると共に、長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
前眼部観察系４は、集光レンズと、前眼部イメージセンサ４１とを備える。前眼部観察系４は、前眼部照明用光源４５から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射して戻ってくる光束を前眼部イメージセンサ４１に導く。なお、光源部としては、前眼部照明用光源４５以外にも被測定眼６０を照明する適宜の光源を用いても良い。また、前眼部観察系４は、被測定眼６０に照明された適宜のパターン（例えば、プラチドリング）が、被測定眼６０の前眼部又は角膜６２から反射して戻ってくる光束を、前眼部イメージセンサ４１に導くこともできる。この時、前眼部イメージセンサ４１は、前眼部像を得ることができる。なお、前眼部観察系４は、アライメントに用いることもできる。アライメントに使用する光束の波長は、例えば、第１波長（ここでは、７８０ｎｍ）と異なる長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
第３照明用光学系（固視系）５は、例えば、被測定眼６０の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路を含むものであって、第３光源部（例えば、ランプ）５１、固視標５２、リレーレンズを備える。第３光源部５１からの光束で固視標５２を眼底６１に照射することができ、被測定眼６０にその像を観察させる。
波面補正素子制御装置１５は、演算装置１４−１からの出力に基づいて波面補正素子７１を変形させる。波面補正素子制御装置１５は、例えば、演算装置１４−１により測定された波面収差に基づき、又は、演算装置１４−１により求められた補正量に基づき、波面補正素子７１の各素子を変形させるための制御信号（例えば、電圧値など）を形成し、形成された制御信号を波面補正素子７１に出力して波面を補正させる。
第３照明用光学系（固視系）５は、例えば、被測定眼６０の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路を含むものであって、第３光源部（例えば、ランプ）５１、固視標５２、リレーレンズを備える。第３光源部５１からの光束で固視標５２を眼底６１に照射することができ、被測定眼６０にその像を観察させる。
波面補正素子制御装置１５は、演算装置１４−１からの出力に基づいて波面補正素子７１を変形させる。波面補正素子制御装置１５は、例えば、演算装置１４−１により測定された波面収差に基づき、又は、演算装置１４−１により求められた補正量に基づき、波面補正素子７１の各素子を変形させるための制御信号（例えば、電圧値など）を形成し、形成された制御信号を波面補正素子７１に出力して波面を補正させる。
演算装置１４−１は、第１受光部１３からの出力に基づき、被測定眼６０の、又は、被測定眼６０で反射され補償光学部７０で収差が補正された光束の、高次収差を含む光学特性を求める。なお、演算装置１４−１は、第１受光部１３からの出力以外にも、少なくとも被測定眼６０の波面収差を示す波面測定データを受け取り、光学特性を求めても良い。また、演算装置１４−１は、求められた光学特性に基づき、波面補正素子の補正量を決定して、補正量を波面補正素子制御装置１５に出力する。
瞳移動量演算部１４−２は、前眼部イメージセンサ４１で形成された前眼像から被測定眼の変位（例えば、瞳の移動量）を測定する。なお、瞳移動量演算部１４−２は、被測定眼の変位として瞳中心の移動量を求めることができるが、これに限らず、例えば角膜頂点等の被測定眼の適宜の位置の移動量を求めてもよい。眼底像形成部１４−３は、第２受光部３２で形成された眼底像を取得し、眼底像を表示又は出力する。
瞳移動量演算部１４−２は、前眼部イメージセンサ４１で形成された前眼像から被測定眼の変位（例えば、瞳の移動量）を測定する。なお、瞳移動量演算部１４−２は、被測定眼の変位として瞳中心の移動量を求めることができるが、これに限らず、例えば角膜頂点等の被測定眼の適宜の位置の移動量を求めてもよい。眼底像形成部１４−３は、第２受光部３２で形成された眼底像を取得し、眼底像を表示又は出力する。
（共役関係）
被測定眼６０の眼底６１、固視系５の固視標５２、第１光源部１７、第１受光部１３が共役である。また、被測定眼６０の眼の瞳（虹彩）、第１受光光学系１２の変換部材（ハルトマン板）が共役である。回転拡散板２４は、瞳と共役であり（瞳で結像）、眼底６１の大部分を全体的に一様に照明可能である。
被測定眼６０の眼底６１、固視系５の固視標５２、第１光源部１７、第１受光部１３が共役である。また、被測定眼６０の眼の瞳（虹彩）、第１受光光学系１２の変換部材（ハルトマン板）が共役である。回転拡散板２４は、瞳と共役であり（瞳で結像）、眼底６１の大部分を全体的に一様に照明可能である。
（アライメント調整）
次に、アライメント調整について説明する。アライメント調整は、例えば、前眼部観察系４により実施されることができる。
アライメント調整は、被測定眼６０の角膜６２を照明する前眼部照明用光源４５（光源部）による被測定眼６０の像が前眼部イメージセンサ４１上に形成されるので、この像を利用して瞳中心が光軸と一致するようにするとよい。
また、前眼部観察系４に集光レンズ、ビームスプリッタ、アフォーカルレンズ８１を介して被測定眼６０を平行な光束で照明するような光源を追加すれば、被測定眼６０の角膜６２で反射した反射光束は、あたかも角膜６２の曲率半径の１／２の点から射出したような発散光束として射出される。この発散光束は、アフォーカルレンズ８１、ビームスプリッタ及び集光レンズを介して、前眼部イメージセンサ４１にスポット像として受光される。ここで、この前眼部イメージセンサ４１上のスポット像が光軸上から外れている場合、眼底観察装置本体を、上下左右に移動調整し、スポット像を光軸上と一致させる。このように、スポット像が光軸上と一致すると、アライメント調整は完了する。
次に、アライメント調整について説明する。アライメント調整は、例えば、前眼部観察系４により実施されることができる。
アライメント調整は、被測定眼６０の角膜６２を照明する前眼部照明用光源４５（光源部）による被測定眼６０の像が前眼部イメージセンサ４１上に形成されるので、この像を利用して瞳中心が光軸と一致するようにするとよい。
また、前眼部観察系４に集光レンズ、ビームスプリッタ、アフォーカルレンズ８１を介して被測定眼６０を平行な光束で照明するような光源を追加すれば、被測定眼６０の角膜６２で反射した反射光束は、あたかも角膜６２の曲率半径の１／２の点から射出したような発散光束として射出される。この発散光束は、アフォーカルレンズ８１、ビームスプリッタ及び集光レンズを介して、前眼部イメージセンサ４１にスポット像として受光される。ここで、この前眼部イメージセンサ４１上のスポット像が光軸上から外れている場合、眼底観察装置本体を、上下左右に移動調整し、スポット像を光軸上と一致させる。このように、スポット像が光軸上と一致すると、アライメント調整は完了する。
１．３ 電気系構成
図３に、眼科撮影装置の電気系のブロック図を示す。図２に、第１の実施の形態の信号の説明図を示す。
眼科撮影装置の電気系の構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１駆動部９１０と、第２駆動部９１１と、第３駆動部９１２とを備える。なお、眼科撮影装置は、入力部をさらに備えてもよい。入力部としては、表示部７００に表示された適宜のボタン、アイコン、位置、領域等を指示するためのポインティングデバイス、各種データを入力するためのキーボード等を備えることができる。
また、演算部６００には、第２受光部３２からの第２信号（１０）と、前眼部観察系４からの信号（７）と、演算装置１４−１からの信号とが入力される。
演算部６００は、前眼部観察系４からの信号（７）を入力し、例えば、アライメントの調整等を行う。演算部６００は、これらの処理に応じた信号又は他の信号・データを、電気駆動系の制御を行う制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、演算装置１４−１と、パルス発生装置２５とにそれぞれ適宜出力する。
図３に、眼科撮影装置の電気系のブロック図を示す。図２に、第１の実施の形態の信号の説明図を示す。
眼科撮影装置の電気系の構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１駆動部９１０と、第２駆動部９１１と、第３駆動部９１２とを備える。なお、眼科撮影装置は、入力部をさらに備えてもよい。入力部としては、表示部７００に表示された適宜のボタン、アイコン、位置、領域等を指示するためのポインティングデバイス、各種データを入力するためのキーボード等を備えることができる。
また、演算部６００には、第２受光部３２からの第２信号（１０）と、前眼部観察系４からの信号（７）と、演算装置１４−１からの信号とが入力される。
演算部６００は、前眼部観察系４からの信号（７）を入力し、例えば、アライメントの調整等を行う。演算部６００は、これらの処理に応じた信号又は他の信号・データを、電気駆動系の制御を行う制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、演算装置１４−１と、パルス発生装置２５とにそれぞれ適宜出力する。
制御部６１０は、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１光源部１７、第３光源部５１及び前眼部照明用光源４５の点灯、消灯を制御したり、第１駆動部９１０、第３駆動部９１２等を制御するためのものである。制御部６１０は、例えば、演算部６００での演算結果に応じた信号に基づいて、第１光源部１７に対して信号（１）を出力し、前眼部照明用光源４５に対して信号（６）を出力し、第２受光部３２に対して信号（１０）を出力し、第３光源部５１に対して信号（１１）を出力し、さらに、第１駆動部９１０、第３駆動部９１２に対して信号を出力する。
収差量測定補正量計算用演算装置１４−１には、第１受光部１３からの第１信号（２）が入力される。演算装置１４−１は、入力された信号に基づいて、被測定眼６０の収差、収差量等の光学特性、波面補正素子７１により補正させるための補正量等の演算を行う。演算装置１４−１は、これら演算結果に応じた信号又は他の信号・データを、演算部６００と、波面補正素子制御装置１５と、第２駆動部９１１にそれぞれ適宜出力する。なお、演算装置１４−１は、演算部６００内に含むこともできる。また、第２駆動部９１１は、制御部６１０を介して信号を入力することもできる。
波面補正素子制御装置１５は、演算装置１４−１から入力された信号に基づいて、信号（３）を出力して、波面補正素子７１を制御し、収差を補正させる。
収差量測定補正量計算用演算装置１４−１には、第１受光部１３からの第１信号（２）が入力される。演算装置１４−１は、入力された信号に基づいて、被測定眼６０の収差、収差量等の光学特性、波面補正素子７１により補正させるための補正量等の演算を行う。演算装置１４−１は、これら演算結果に応じた信号又は他の信号・データを、演算部６００と、波面補正素子制御装置１５と、第２駆動部９１１にそれぞれ適宜出力する。なお、演算装置１４−１は、演算部６００内に含むこともできる。また、第２駆動部９１１は、制御部６１０を介して信号を入力することもできる。
波面補正素子制御装置１５は、演算装置１４−１から入力された信号に基づいて、信号（３）を出力して、波面補正素子７１を制御し、収差を補正させる。
パルス発生装置２５には、演算部６００からの信号及び第２受光部３２からの信号（１０）が入力される。パルス発生装置２５は、入力された信号に基づいて、パルスを作成する。パルス発生装置２５は、作成したパルスに応じた信号又は他の信号・データを、パルス光源駆動回路２６に出力する。また、パルス光源駆動回路２６は、パルス発生装置２５から入力された信号に基づいて、第２光源部２１に信号（８）を出力する。
表示部７００は、撮影結果（眼底像等）を表示する。メモリ８００は、測定された収差、取り込んだ画像及び時刻等、予め設定された露光時間ｔ、パルス数Ｐ等の設定値を必要に応じて適宜記憶する。演算部６００は、メモリ８００から適宜データを読み出し、及び、メモリ８００にデータを書込みする。
第１駆動部９１０は、少なくとも眼底イメージセンサ３２の動作中に信号（５）を出力し、ロータリープリズム１６を回転させる。第２駆動部９１１は、例えば、信号（４）を出力して、移動プリズム７２の移動手段を駆動することで、移動プリズム７２を光軸方向に移動させるものである。第３駆動部９１２は、例えば、信号（９）を出力して、回転拡散板２４を高速に回転させる。
表示部７００は、撮影結果（眼底像等）を表示する。メモリ８００は、測定された収差、取り込んだ画像及び時刻等、予め設定された露光時間ｔ、パルス数Ｐ等の設定値を必要に応じて適宜記憶する。演算部６００は、メモリ８００から適宜データを読み出し、及び、メモリ８００にデータを書込みする。
第１駆動部９１０は、少なくとも眼底イメージセンサ３２の動作中に信号（５）を出力し、ロータリープリズム１６を回転させる。第２駆動部９１１は、例えば、信号（４）を出力して、移動プリズム７２の移動手段を駆動することで、移動プリズム７２を光軸方向に移動させるものである。第３駆動部９１２は、例えば、信号（９）を出力して、回転拡散板２４を高速に回転させる。
１．４ 収差測定
次に、収差測定（ゼルニケ解析）について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板などの変化部材を介して第１受光部１３で得られた光束の傾き角に基づいて被測定眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
被測定眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
ただし、（Ｘ，Ｙ）はハルトマン板の縦横の座標である。
次に、収差測定（ゼルニケ解析）について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板などの変化部材を介して第１受光部１３で得られた光束の傾き角に基づいて被測定眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
被測定眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
また、波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、第１受光部１３の縦横の座標を（ｘ、ｙ）、ハルトマン板と第１受光部１３の距離をｆ、第１受光部１３で受光される点像の移動距離を（△ｘ、△ｙ）とすると、次式の関係が成り立つ。
ここで、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式で表される（より具体的な式は、例えば特開２００２−２０９８５４を参照）。
m＞0 sin
m≦0 cos
m≦0 cos
なお、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式で表される自乗誤差を最小にすることにより具体的な値を得ることができる。
ただし、Ｗ（Ｘ、Ｙ）：波面収差、（Ｘ、Ｙ）：ハルトマン板座標、（△ｘ、△ｙ）：第１受光部１３で受光される点像の移動距離、ｆ：ハルトマン板と第１受光部１３との距離。
演算装置１４−１は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。また、演算装置１４−１は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを用いて次式により収差量ＲＭＳｉ ２ｊ−ｉを算出する。
演算装置１４−１は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。また、演算装置１４−１は、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉを用いて次式により収差量ＲＭＳｉ ２ｊ−ｉを算出する。
１．５ 動作
図４に、第１の実施の形態の全体フローチャートを示す。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ１０１）。例えば、演算部６００は、フラグＦＰをＦＰ＝０、フラグＦＳをＦＳ＝０、フラグＦＥｎｄをＦＥｎｄ＝０とする。なお、本実施の形態のフラグＦＳは、例えば、撮影指示の有無を判断するためのフラグであり、１：指示あり、０：指示無しとする。また、フラグＦＰは、例えば、収差が予め定められた閾値よりも小さいか否かを判断するためのフラグであり、１：小さい、０：小さくないとする。さらに、フラグをＦＥｎｄは、撮影を終了するか否かを判断するためのフラグであり、１：終了する、０：終了しないとする。なお、これら以外にも適宜用いてもよい。
図４に、第１の実施の形態の全体フローチャートを示す。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ１０１）。例えば、演算部６００は、フラグＦＰをＦＰ＝０、フラグＦＳをＦＳ＝０、フラグＦＥｎｄをＦＥｎｄ＝０とする。なお、本実施の形態のフラグＦＳは、例えば、撮影指示の有無を判断するためのフラグであり、１：指示あり、０：指示無しとする。また、フラグＦＰは、例えば、収差が予め定められた閾値よりも小さいか否かを判断するためのフラグであり、１：小さい、０：小さくないとする。さらに、フラグをＦＥｎｄは、撮影を終了するか否かを判断するためのフラグであり、１：終了する、０：終了しないとする。なお、これら以外にも適宜用いてもよい。
次に、演算部６００は、露光時間ｔ、パルス数Ｐを設定する（Ｓ１０３）。なお、露光時間ｔ及びパルス数Ｐは、適宜の入力装置等から入力してもよいし、予めメモリ８００に記憶された値を読み出してもよい。演算部６００は、眼のアライメントをする（Ｓ１０５）。眼のアライメントには、別光源でアライメント用のスポットを用いても良い。本実施の形態では、例えば、前眼部に投影した光束の反射光束を前眼部イメージセンサ４１に入射させ、前眼部の中心が前眼部イメージセンサ４１の原点となるように、操作者により装置全体又は眼を移動させ、眼のアライメントを行うことができる。なお、眼のアライメントは、適宜のタイミングで行ってもよい。
次に、演算装置１４−１は、被測定眼の収差補正処理を行う（Ｓ２００）。なお、収差補正処理の詳細は、収差補正フローチャートを参照して後述する。演算部６００は、ステップＳ２００と並行して、以下の処理を実行する。
演算部６００は、撮影指示をまつ（Ｓ１０７）。撮影指示としては、例えば、操作者の操作により入力部から入力してもよいし、演算部６００等が、自動的に撮影開始を定めてもよい。また、表示部７００に開始の指示の入力を促す表示をしてもよい。次に、演算部６００は、撮影指示を入力すると、例えば、フラグＦＳをＦＳ＝１とする（Ｓ１０９）。
次に、演算部６００は、パルス発振処理を行う（Ｓ３００）。なお、演算部６００は、パルス発振処理の詳細は、パルス発振フローチャートを参照して後述する。次に、演算部６００は、パルス発振処理で得られた複数の眼底像等のデータを表示部７００に表示する（Ｓ１１１）。なお、演算部６００は、適宜のデータをメモリ８００に保存してもよい。
次に、演算装置１４−１は、被測定眼の収差補正処理を行う（Ｓ２００）。なお、収差補正処理の詳細は、収差補正フローチャートを参照して後述する。演算部６００は、ステップＳ２００と並行して、以下の処理を実行する。
演算部６００は、撮影指示をまつ（Ｓ１０７）。撮影指示としては、例えば、操作者の操作により入力部から入力してもよいし、演算部６００等が、自動的に撮影開始を定めてもよい。また、表示部７００に開始の指示の入力を促す表示をしてもよい。次に、演算部６００は、撮影指示を入力すると、例えば、フラグＦＳをＦＳ＝１とする（Ｓ１０９）。
次に、演算部６００は、パルス発振処理を行う（Ｓ３００）。なお、演算部６００は、パルス発振処理の詳細は、パルス発振フローチャートを参照して後述する。次に、演算部６００は、パルス発振処理で得られた複数の眼底像等のデータを表示部７００に表示する（Ｓ１１１）。なお、演算部６００は、適宜のデータをメモリ８００に保存してもよい。
図５に、収差補正フローチャートを示す。上述のステップＳ２００の詳細フローチャートである。
まず、演算装置１４−１は、被測定眼（眼球）の収差測定を行う（Ｓ２０１）。次に、演算装置１４−１は、眼球の収差量Ｒを計算する（Ｓ２０３）。例えば、演算装置１４−１は、ステップＳ２０１で得た収差測定の測定結果（例えば、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉ）を基に眼球の収差量Ｒを計算し、計算結果をメモリ８００に記憶する。収差量Ｒは測定結果の理想波面（無収差）との標準偏差として計算できるが、例えば、ゼルニケ係数を用いれば、次式で簡易的に求めることができる。式中のｏｒｄｅｒはゼルニケ係数の次数を表しており、例えばｏｒｄｅｒ＝４やｏｒｄｅｒ＝６などと設定する。
まず、演算装置１４−１は、被測定眼（眼球）の収差測定を行う（Ｓ２０１）。次に、演算装置１４−１は、眼球の収差量Ｒを計算する（Ｓ２０３）。例えば、演算装置１４−１は、ステップＳ２０１で得た収差測定の測定結果（例えば、ゼルニケ係数ｃｉ ２ｊ−ｉ）を基に眼球の収差量Ｒを計算し、計算結果をメモリ８００に記憶する。収差量Ｒは測定結果の理想波面（無収差）との標準偏差として計算できるが、例えば、ゼルニケ係数を用いれば、次式で簡易的に求めることができる。式中のｏｒｄｅｒはゼルニケ係数の次数を表しており、例えばｏｒｄｅｒ＝４やｏｒｄｅｒ＝６などと設定する。
一方、撮影指示を受けている場合（Ｓ２０９）、演算装置１４−１は、ステップＳ２１１〜Ｓ２１６の処理を実行する。なお、ステップＳ２１１〜Ｓ２１６の各処理は、上述のステップＳ２０１〜Ｓ２０７の各処理と同様であるので説明を省略する。なお、ステップＳ２１１〜Ｓ２１６の処理は、省略することもできる。
ステップＳ２１５で収差量Ｒが十分に小さい場合（Ｓ２１５）、演算装置１４−１は、フラグＦＰをＦＰ＝１とする（Ｓ２１７）。ＦＰ＝１となることで、後述するようにパルス発振と撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光が開始される。
次に、演算装置１４−１は、ＦＥｎｄ＝１か否かの判断をする（Ｓ２１９）。ＦＥｎｄ＝１とは、例えば、パルス発振が終了したことを示す。パルス発振が終了していない場合（Ｓ２１９）、演算装置１４−１は、ステップＳ２２１〜Ｓ２２５の処理を実行する。なお、Ｓ２２１〜Ｓ２２５の各処理は、Ｓ２０１〜Ｓ２０７の各処理と同様であるので説明を省略する。なお、ステップＳ２２１〜Ｓ２２５の処理は、パルス発振と並行して実行される。
なお、演算装置１４−１は、ステップＳ２２５の後に、フラグＦＰを例えば、ＦＰ＝０にし（Ｓ２２７）、ステップＳ２１９に戻る。また、収差量Ｒが十分に小さい場合（Ｓ２２３）、演算装置１４−１は、フラグＦＰを例えば、ＦＰ＝１にし（Ｓ２２９）、ステップＳ２１９へ戻る。
ステップＳ２１５で収差量Ｒが十分に小さい場合（Ｓ２１５）、演算装置１４−１は、フラグＦＰをＦＰ＝１とする（Ｓ２１７）。ＦＰ＝１となることで、後述するようにパルス発振と撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光が開始される。
次に、演算装置１４−１は、ＦＥｎｄ＝１か否かの判断をする（Ｓ２１９）。ＦＥｎｄ＝１とは、例えば、パルス発振が終了したことを示す。パルス発振が終了していない場合（Ｓ２１９）、演算装置１４−１は、ステップＳ２２１〜Ｓ２２５の処理を実行する。なお、Ｓ２２１〜Ｓ２２５の各処理は、Ｓ２０１〜Ｓ２０７の各処理と同様であるので説明を省略する。なお、ステップＳ２２１〜Ｓ２２５の処理は、パルス発振と並行して実行される。
なお、演算装置１４−１は、ステップＳ２２５の後に、フラグＦＰを例えば、ＦＰ＝０にし（Ｓ２２７）、ステップＳ２１９に戻る。また、収差量Ｒが十分に小さい場合（Ｓ２２３）、演算装置１４−１は、フラグＦＰを例えば、ＦＰ＝１にし（Ｓ２２９）、ステップＳ２１９へ戻る。
以上のように、演算装置１４−１は、ステップＳ２１９〜Ｓ２２９の処理を繰り返し行い、ステップＳ２１９で、ＦＥｎｄ＝１と判断されると収差補正フローチャートの処理を終了する（（Ｂ））。
図６に、パルス発振のフローチャートを示す。上述のステップＳ３００の詳細フローチャートである。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ３０１）。例えば、演算部６００は、パラメータｉをｉ＝１とする。ここでｉは、例えばパルス発振回数又は撮像回数を示す。次に、演算部６００は、フラグＦＰがＦＰ＝１か否かの判断を行う（Ｓ３０３）。ＦＰ＝１でない場合、演算部６００は、ステップＳ３０３を繰り返す。一方、ＦＰ＝１（すなわち、収差が小さい）場合、演算部６００は、制御部６１０により眼底撮像素子３２の動作を開始させる（Ｓ３０５）。演算部６００は、眼底撮像素子３２から出力される露光開始信号の受信を待つ（Ｓ３０７）。
図６に、パルス発振のフローチャートを示す。上述のステップＳ３００の詳細フローチャートである。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ３０１）。例えば、演算部６００は、パラメータｉをｉ＝１とする。ここでｉは、例えばパルス発振回数又は撮像回数を示す。次に、演算部６００は、フラグＦＰがＦＰ＝１か否かの判断を行う（Ｓ３０３）。ＦＰ＝１でない場合、演算部６００は、ステップＳ３０３を繰り返す。一方、ＦＰ＝１（すなわち、収差が小さい）場合、演算部６００は、制御部６１０により眼底撮像素子３２の動作を開始させる（Ｓ３０５）。演算部６００は、眼底撮像素子３２から出力される露光開始信号の受信を待つ（Ｓ３０７）。
眼底撮像素子３２は、ステップＳ３０５により動作を開始し、露光を開始するタイミングで露光開始信号を出力する。また、例えば、眼底撮像素子３２は、露光開始からｔ秒後に露光を終了し、得られた受光画像を出力する。受光画像を出力後、再度露光を開始し、露光開始信号を出力することを繰り返す。
次に、演算部６００は、眼底撮像素子３２から露光開始信号を受信すると、ＦＰ＝１か否かの判断を行う（Ｓ３０９）。なお、ステップＳ３０９の処理は、省略してもよい。ＦＰ＝１でない場合（Ｓ３０９）、ステップＳ３０７へ戻り、次の露光開始信号の受信を待つ。一方、ＦＰ＝１の場合（Ｓ３０９）、パルス発生装置２５は、予め設定してある露光時間ｔ秒間のパルスを作成する（Ｓ３１１）。なお、露光時間ｔよりも短いパルスであってもよい。次に、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ３１３）。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により制御されて、ステップＳ３１１で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。
次に、演算部６００は、眼底撮像素子３２から露光開始信号を受信すると、ＦＰ＝１か否かの判断を行う（Ｓ３０９）。なお、ステップＳ３０９の処理は、省略してもよい。ＦＰ＝１でない場合（Ｓ３０９）、ステップＳ３０７へ戻り、次の露光開始信号の受信を待つ。一方、ＦＰ＝１の場合（Ｓ３０９）、パルス発生装置２５は、予め設定してある露光時間ｔ秒間のパルスを作成する（Ｓ３１１）。なお、露光時間ｔよりも短いパルスであってもよい。次に、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ３１３）。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により制御されて、ステップＳ３１１で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。
次に、演算部６００は、所定の露光時間ｔ秒間の露光が終了すると、眼底撮像素子３２から画像等のデータを読み出して、メモリ８００にパラメータｉに対応したデータＩＭｉとして保存する（Ｓ３１５）。なお、時刻等をさらに記憶してもよい。次に、演算部６００は、パラメータｉがＰより小さいか判断する（Ｓ３１７）。すなわち、Ｐ回パルス発振したか否かの判断を行う。演算部６００は、パラメータｉがＰより小さい場合（Ｓ３１７）、ｉの値を加算し（例えば、ｉ＝ｉ＋１）（Ｓ３１９）、ステップＳ３０７へ戻る。
以上のように、演算部６００は、ステップＳ３０７〜Ｓ３１９の処理を繰り返し行う。所定のパルス数Ｐのパルス発振を終了すると、ステッップＳ３１７でパラメータｉがＰより小さいと判断され（Ｓ３１７）、演算部６００は、フラグＦＥｎｄをＦＥｎｄ＝１とし（Ｓ３２１）、パルス発振処理を終了する（（Ｄ））。ＦＥｎｄ＝１となることで、上述の通り、収差補正処理を終了する。
以上のように、演算部６００は、ステップＳ３０７〜Ｓ３１９の処理を繰り返し行う。所定のパルス数Ｐのパルス発振を終了すると、ステッップＳ３１７でパラメータｉがＰより小さいと判断され（Ｓ３１７）、演算部６００は、フラグＦＥｎｄをＦＥｎｄ＝１とし（Ｓ３２１）、パルス発振処理を終了する（（Ｄ））。ＦＥｎｄ＝１となることで、上述の通り、収差補正処理を終了する。
図７は、取得される眼底像の説明図である。
図７（ａ）に、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓを用いない通常撮影で得られた眼底像を示す。眼球の収差により詳細な観測は困難である。図７（ｂ）に、従来のＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓにより得られた眼底像を示す。この場合、移動している被写体を観測することは困難である。図７（ｃ）に、本実施の形態のようにＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓとパルス光源とシャッター同期とを含む装置により得られた複数の眼底像を示す。移動している被写体も詳細に、かつ、連続で観測可能である。さらに、パルス光を用いて、ＣＣＤの露光時間以外は眼底像取得のための光を被測定眼６０に入射していないため、被測定眼６０への負担が少なく、長時間の観測も可能である。なお、図７（ｃ）は、表示部７００への表示例でもある。
図７（ａ）に、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓを用いない通常撮影で得られた眼底像を示す。眼球の収差により詳細な観測は困難である。図７（ｂ）に、従来のＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓにより得られた眼底像を示す。この場合、移動している被写体を観測することは困難である。図７（ｃ）に、本実施の形態のようにＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓとパルス光源とシャッター同期とを含む装置により得られた複数の眼底像を示す。移動している被写体も詳細に、かつ、連続で観測可能である。さらに、パルス光を用いて、ＣＣＤの露光時間以外は眼底像取得のための光を被測定眼６０に入射していないため、被測定眼６０への負担が少なく、長時間の観測も可能である。なお、図７（ｃ）は、表示部７００への表示例でもある。
図８に、本実施の形態のように、良好な画像が取得できるタイミングチャートを示す。
撮影指示があることを示すフラグＦｓと、収差補正により収差が小さくなっていることを示すフラグＦｐの双方が設定されている（１である）と、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光にあわせてパルス光源２１からパルスを出力する。収差補正は、パルス発振及び眼底像の取得と並行して行っており、途中でフラグＦｐが０になると（収差が大きくなると）、レーザ光源２１からの出力を止める。なお、このとき、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光を行わないように制御してもよいし、露光を行うがデータの取得、保存はしないようにしてもよい。
眼の収差は、例えば眼球運動、角膜上の涙液の時間変化、近くや遠くを見るときの水晶体の調節等により変動し、収差を補正することで測定される収差が閾値より小さくなった後に、再度閾値よりも大きくなることがある。これを、並行して実行される波面補正処理により逐次補正する。再度、フラグＦｐが１に設定されると、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光にあわせてパルス光源２１からパルスを出力する。このように、パルスを設定されたＰ回（図の例では５回）出力し、複数の眼底像を得ることができる。パルスをＰ回出力すると、撮影を終了するためのフラグＦＥｎｄを設定し、撮影を終了する。
撮影指示があることを示すフラグＦｓと、収差補正により収差が小さくなっていることを示すフラグＦｐの双方が設定されている（１である）と、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光にあわせてパルス光源２１からパルスを出力する。収差補正は、パルス発振及び眼底像の取得と並行して行っており、途中でフラグＦｐが０になると（収差が大きくなると）、レーザ光源２１からの出力を止める。なお、このとき、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光を行わないように制御してもよいし、露光を行うがデータの取得、保存はしないようにしてもよい。
眼の収差は、例えば眼球運動、角膜上の涙液の時間変化、近くや遠くを見るときの水晶体の調節等により変動し、収差を補正することで測定される収差が閾値より小さくなった後に、再度閾値よりも大きくなることがある。これを、並行して実行される波面補正処理により逐次補正する。再度、フラグＦｐが１に設定されると、眼底撮像素子（ＣＣＤ）３２の露光にあわせてパルス光源２１からパルスを出力する。このように、パルスを設定されたＰ回（図の例では５回）出力し、複数の眼底像を得ることができる。パルスをＰ回出力すると、撮影を終了するためのフラグＦＥｎｄを設定し、撮影を終了する。
図９は、レーザー出力とＣＣＤ露光のタイミングチャートである。図９（ａ）に、フレームが十分に早いときのタイミングチャートを示す。フレームが早いときには、例えば、ＣＣＤ露光とレーザー出力を同期させる。図９（ｂ）に、フレームが遅いときのタイミングチャートを示す。例えば、フレーム間隔が閾値以上の場合、ＣＣＤ露光と同期したレーザー出力の間に短パルスを出力してもよい。図９（ｃ）に、ピコ秒パルスレーザーのタイミングチャートを示す。ピコ秒パルスレーザーを用いる場合、レーザーの出力をＣＣＤ露光の間（例として、中心付近）にすることができる。
２．第２の実施の形態
２．１ 概略
第２の実施の形態では、パルス光間に異なるパルスをまぜ（観察光を割り込ませ）、高倍率、低倍率画像を１光源、１受光素子で取得する。本実施の形態は、例えば広範囲（低倍率）な像を得て、任意の部位を高倍率で取得することを、より容易にするというものである。さらに、高倍率で得られた像が、全体のどの部位か判断し易くするものである。従来、低倍率の像を高倍率の像と同時に得るためには撮像素子や光源が別に必要になる。さらに、アライメントのずれも生じやすかった。低倍率の像と高倍率の像を近い時間で得ることができればこれらの課題は解消する。本実施の形態では、パルス光源へのパルス変調を操作し、光路を光スイッチで変化させることで高倍率・低倍率の眼底像をコンパクトな系で取得する。
２．１ 概略
第２の実施の形態では、パルス光間に異なるパルスをまぜ（観察光を割り込ませ）、高倍率、低倍率画像を１光源、１受光素子で取得する。本実施の形態は、例えば広範囲（低倍率）な像を得て、任意の部位を高倍率で取得することを、より容易にするというものである。さらに、高倍率で得られた像が、全体のどの部位か判断し易くするものである。従来、低倍率の像を高倍率の像と同時に得るためには撮像素子や光源が別に必要になる。さらに、アライメントのずれも生じやすかった。低倍率の像と高倍率の像を近い時間で得ることができればこれらの課題は解消する。本実施の形態では、パルス光源へのパルス変調を操作し、光路を光スイッチで変化させることで高倍率・低倍率の眼底像をコンパクトな系で取得する。
２．２ 光学配置
図１０に、第２の実施の形態の光学配置図を示す。
眼底観察装置は、波面補正系１と、眼底照明系２と、眼底観察系３と、前眼部観察系４と、前眼部照明用光源４５と、固視系５と、補償光学部７０と、瞳移動量演算部１４−２と、画像取得制御用ＰＣ１４−４と、パルス発生装置２５と、パルス光源駆動回路２６とを備える。ここで、第１の実施の形態と同様のものは、同じ符号を付し、説明を省略する。
眼底観察系３は、変倍部とフォーカシングレンズ３５とをさらに有する。変倍部は、例えば、光スイッチ３４と、高倍率の光学系による光路αと、低倍率の光学系による光路βを有する。眼底観察系３は、外部（例えば、画像取得制御用ＰＣ１４−４）から光スイッチ３４を切り替えることにより光路を変更することができる。本実施の形態では、αは高倍率系、βは低倍率系とする。例えば、光スイッチ３４がＯＮの場合には光路βを通り第２受光部（眼底撮像素子）３２に結像し、ＯＦＦの場合には光路αを通って第２受光部（眼底撮像素子）３２に結像するものとする。また、任意の部位を高倍率に取得したい場合には眼底のアライメントを行い、光スイッチ３４をＯＮにして眼底像を取得し、任意の部位が中心となるように固視標５２を光軸に対して垂直な方向に動かす（シフトさせる）。また、本実施の形態における画像取得制御用ＰＣ（演算部）１４−４は、第１の実施の形態の眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）１４−３と同様の機能を有しており、さらに、光スイッチ３４を制御する等の機能を有する。
光スイッチ３４は、第２受光部（眼底撮像素子）３２の転送速度よりも高速に動作するもの（１００Ｈｚ以上の速度）であることが望ましい。例えば、ガルバノミラーやポッケルス効果を利用した光スイッチなどを用いることができる。
図１０に、第２の実施の形態の光学配置図を示す。
眼底観察装置は、波面補正系１と、眼底照明系２と、眼底観察系３と、前眼部観察系４と、前眼部照明用光源４５と、固視系５と、補償光学部７０と、瞳移動量演算部１４−２と、画像取得制御用ＰＣ１４−４と、パルス発生装置２５と、パルス光源駆動回路２６とを備える。ここで、第１の実施の形態と同様のものは、同じ符号を付し、説明を省略する。
眼底観察系３は、変倍部とフォーカシングレンズ３５とをさらに有する。変倍部は、例えば、光スイッチ３４と、高倍率の光学系による光路αと、低倍率の光学系による光路βを有する。眼底観察系３は、外部（例えば、画像取得制御用ＰＣ１４−４）から光スイッチ３４を切り替えることにより光路を変更することができる。本実施の形態では、αは高倍率系、βは低倍率系とする。例えば、光スイッチ３４がＯＮの場合には光路βを通り第２受光部（眼底撮像素子）３２に結像し、ＯＦＦの場合には光路αを通って第２受光部（眼底撮像素子）３２に結像するものとする。また、任意の部位を高倍率に取得したい場合には眼底のアライメントを行い、光スイッチ３４をＯＮにして眼底像を取得し、任意の部位が中心となるように固視標５２を光軸に対して垂直な方向に動かす（シフトさせる）。また、本実施の形態における画像取得制御用ＰＣ（演算部）１４−４は、第１の実施の形態の眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）１４−３と同様の機能を有しており、さらに、光スイッチ３４を制御する等の機能を有する。
光スイッチ３４は、第２受光部（眼底撮像素子）３２の転送速度よりも高速に動作するもの（１００Ｈｚ以上の速度）であることが望ましい。例えば、ガルバノミラーやポッケルス効果を利用した光スイッチなどを用いることができる。
２．３ 電気系構成
図１１に、第２の実施の形態の信号の説明図を示す。図１２に、第２の実施の形態の電気系のブロック図を示す。
本実施の形態の電気系の構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１駆動部９１０と、第２駆動部９１１と、第３駆動部９１２と、第４駆動部９１３と、第５駆動部９１４とを備える。なお、眼科撮影装置は、入力部をさらに備えてもよい。なお、上述の第１の実施の形態と同様のものは、同じ符号を付し説明を省略する。
制御部６１０は、さらに、光スイッチ３４に対して、信号（１２）及び（１３）を出力する。第４駆動部９１３は、例えば、信号（１４）を出力して、フォーカシングレンズ３５を光軸方向に移動させるものであり、フォーカシングレンズの移動手段を駆動する。第５駆動部９１４は、例えば信号（１５）を出力して、固視標５２を光軸に対して垂直な方向に動かすものであり、固視標５２の移動手段を駆動する。固視標５２を光軸に対して垂直な方向に移動させることにより、眼底の任意の部位が画像上の中心となるようにすることができる。
図１１に、第２の実施の形態の信号の説明図を示す。図１２に、第２の実施の形態の電気系のブロック図を示す。
本実施の形態の電気系の構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１駆動部９１０と、第２駆動部９１１と、第３駆動部９１２と、第４駆動部９１３と、第５駆動部９１４とを備える。なお、眼科撮影装置は、入力部をさらに備えてもよい。なお、上述の第１の実施の形態と同様のものは、同じ符号を付し説明を省略する。
制御部６１０は、さらに、光スイッチ３４に対して、信号（１２）及び（１３）を出力する。第４駆動部９１３は、例えば、信号（１４）を出力して、フォーカシングレンズ３５を光軸方向に移動させるものであり、フォーカシングレンズの移動手段を駆動する。第５駆動部９１４は、例えば信号（１５）を出力して、固視標５２を光軸に対して垂直な方向に動かすものであり、固視標５２の移動手段を駆動する。固視標５２を光軸に対して垂直な方向に移動させることにより、眼底の任意の部位が画像上の中心となるようにすることができる。
２．４ 動作
図１３に、第２の実施の形態の全体フローチャートを示す。なお、上述の第１の実施の形態と同様の処理については、同じ符号を付し説明を省略する。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ１０１）。例えば、演算部６００は、各フラグをＦＰ＝０、ＦＳ＝０、ＦＥｎｄ＝０とする。演算部６００は、眼底アライメント用露光時間ｔａ、光量Ｉａを設定する（Ｓ４０３）。なお、眼底アライメント用露光時間ｔａ及び光量Ｉａは、適宜の入力装置等により入力してもよいし、予めメモリ８００に記憶された値を読み出してもよい。なお、露光時間ｔａ及び光量Ｉａは、低倍率撮影用の露光時間及び光量でもある。演算部６００は、高倍率撮影用露光時間ｔと、光量Ｉと、全体パルス数Ｐと、高倍率像の取得割合ＮＭとを設定する（Ｓ４０５）。なお、高倍率撮影用露光時間ｔ、光量Ｉ、全体パルス数Ｐ及び高倍率像の取得割合ＮＭは、適宜の入力装置等により入力してもよいし、予めメモリ８００に記憶された値を読み出してもよい。
ここで、全体パルス数Ｐは、例えば、パルス光源２１から出力する全体パルス数を示す。これは、例えば高倍率の眼底像と低倍率の眼底像とをあわせて何枚とるかを示す。高倍率像の取得割合ＮＭは、例えば、高倍率像を２枚、低倍率像を１枚の割合で取得する場合には、ＮＭ＝２と設定する。次に、演算部６００は、眼のアライメントをする（Ｓ１０５）。
演算部６００は、眼底のアライメントを行う（Ｓ５００）。なお、眼底のアライメントの詳細は、眼底アライメントフローチャートを参照して後述する。次に、演算装置１４−１は、収差補正処理を行う（Ｓ２００）。なお、収差補正処理の詳細は、上述の通りである。演算部６００は、ステップＳ２００に並行して、以下の処理を実行する。
演算部６００は、撮影指示をまつ（Ｓ１０７）。次に、演算部６００は、撮影指示に従い、フラグＦｓをＦｓ＝１とする（Ｓ１０９）。次に、演算部６００は、パルス変調発振処理を行う（Ｓ６００）。なお、処理の詳細は、パルス変調発振フローチャートを参照して後述する。演算部６００は、パルス変調発振処理で得られた複数の眼底像等のデータを表示部７００に表示等する（Ｓ１１１）。
図１３に、第２の実施の形態の全体フローチャートを示す。なお、上述の第１の実施の形態と同様の処理については、同じ符号を付し説明を省略する。
まず、演算部６００は、初期設定をする（Ｓ１０１）。例えば、演算部６００は、各フラグをＦＰ＝０、ＦＳ＝０、ＦＥｎｄ＝０とする。演算部６００は、眼底アライメント用露光時間ｔａ、光量Ｉａを設定する（Ｓ４０３）。なお、眼底アライメント用露光時間ｔａ及び光量Ｉａは、適宜の入力装置等により入力してもよいし、予めメモリ８００に記憶された値を読み出してもよい。なお、露光時間ｔａ及び光量Ｉａは、低倍率撮影用の露光時間及び光量でもある。演算部６００は、高倍率撮影用露光時間ｔと、光量Ｉと、全体パルス数Ｐと、高倍率像の取得割合ＮＭとを設定する（Ｓ４０５）。なお、高倍率撮影用露光時間ｔ、光量Ｉ、全体パルス数Ｐ及び高倍率像の取得割合ＮＭは、適宜の入力装置等により入力してもよいし、予めメモリ８００に記憶された値を読み出してもよい。
ここで、全体パルス数Ｐは、例えば、パルス光源２１から出力する全体パルス数を示す。これは、例えば高倍率の眼底像と低倍率の眼底像とをあわせて何枚とるかを示す。高倍率像の取得割合ＮＭは、例えば、高倍率像を２枚、低倍率像を１枚の割合で取得する場合には、ＮＭ＝２と設定する。次に、演算部６００は、眼のアライメントをする（Ｓ１０５）。
演算部６００は、眼底のアライメントを行う（Ｓ５００）。なお、眼底のアライメントの詳細は、眼底アライメントフローチャートを参照して後述する。次に、演算装置１４−１は、収差補正処理を行う（Ｓ２００）。なお、収差補正処理の詳細は、上述の通りである。演算部６００は、ステップＳ２００に並行して、以下の処理を実行する。
演算部６００は、撮影指示をまつ（Ｓ１０７）。次に、演算部６００は、撮影指示に従い、フラグＦｓをＦｓ＝１とする（Ｓ１０９）。次に、演算部６００は、パルス変調発振処理を行う（Ｓ６００）。なお、処理の詳細は、パルス変調発振フローチャートを参照して後述する。演算部６００は、パルス変調発振処理で得られた複数の眼底像等のデータを表示部７００に表示等する（Ｓ１１１）。
図１４に、眼底アライメントのフローチャートを示す。上述のステップＳ５００の詳細フローチャートである。また、図１８に、眼底アライメントの説明図を示す。
まず、演算部６００は、制御部６１０により第５駆動部９１４を制御して固視標５２を指定位置（ＣＸ、ＣＹ）に移動する（Ｓ５０１）。このとき、被測定眼（眼底・網膜等）の撮影中心が（ＣＸ／ρ、ＣＹ／ρ）となる。ρは、固視標５２と被測定眼（眼底・網膜等）との倍率である。ＣＸ、ＣＹは、それぞれ予め設定された値を用いることができる。また、演算部６００は、制御部６１０により光スイッチ３４をＯＮ（ＦＳ＝１）にする（Ｓ５０３）。なお、本実施の形態の説明では、一例として、光スイッチ３４の状態を識別するフラグをＦＳとして、１：スイッチＯＮ、０：スイッチＯＦＦとする。光スイッチをＯＮにすることで、被測定眼からの反射光束は、低倍率側の光路βを通る。
次に、演算部６００は、眼底撮像素子３２の動作を制御部６１０により開始させる（Ｓ５０５）。演算部６００は、眼底撮像素子３２からの露光開始信号の受信を待つ（Ｓ５０７）。露光開始信号を受信すると、パルス発生装置２５は、設定された眼底アライメント露光時間ｔａ秒間、光量Ｉａとなるパルスを作成する（Ｓ５０９）。次に、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ５１１）。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により制御されて、ステップＳ５０９で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。
まず、演算部６００は、制御部６１０により第５駆動部９１４を制御して固視標５２を指定位置（ＣＸ、ＣＹ）に移動する（Ｓ５０１）。このとき、被測定眼（眼底・網膜等）の撮影中心が（ＣＸ／ρ、ＣＹ／ρ）となる。ρは、固視標５２と被測定眼（眼底・網膜等）との倍率である。ＣＸ、ＣＹは、それぞれ予め設定された値を用いることができる。また、演算部６００は、制御部６１０により光スイッチ３４をＯＮ（ＦＳ＝１）にする（Ｓ５０３）。なお、本実施の形態の説明では、一例として、光スイッチ３４の状態を識別するフラグをＦＳとして、１：スイッチＯＮ、０：スイッチＯＦＦとする。光スイッチをＯＮにすることで、被測定眼からの反射光束は、低倍率側の光路βを通る。
次に、演算部６００は、眼底撮像素子３２の動作を制御部６１０により開始させる（Ｓ５０５）。演算部６００は、眼底撮像素子３２からの露光開始信号の受信を待つ（Ｓ５０７）。露光開始信号を受信すると、パルス発生装置２５は、設定された眼底アライメント露光時間ｔａ秒間、光量Ｉａとなるパルスを作成する（Ｓ５０９）。次に、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ５１１）。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により制御されて、ステップＳ５０９で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。
次に、演算部６００は、所定の眼底アライメント露光時間ｔａ秒間の露光が終了すると、眼底撮像素子３２から眼底像等のデータを読み出して、表示部７００に表示する（Ｓ５１３）。図１８（ａ）に表示例を示す。次に、演算部６００は、所望のアライメント位置か否かを判断する（Ｓ５１５）。例えば、表示部７００に表示された眼底像を見た操作者により、所望のアライメント位置か否かが適宜の入力装置より入力され、入力された信号に従い演算部６００が判断することができる。
所望のアライメント位置でない場合（Ｓ５１５）、演算部６００は、固視標５２を動かすための動作量を適宜の入力装置等から入力する（Ｓ５１７）。例えば、固視標の移動量を入力してもよいし、表示部７００に表示された画像上をマウス等でクリックされることにより、クリックされた位置が画像中心にくるように移動量を求めてもよい。ここでは、例えば、血管等の変位部位が中心に写るようにアライメントすることができる。演算部６００は、制御部６１０により第５駆動部９１４を制御して固視標５２をステップＳ５１７で入力した動作量分移動する（Ｓ５１９）。
所望のアライメント位置でない場合（Ｓ５１５）、演算部６００は、固視標５２を動かすための動作量を適宜の入力装置等から入力する（Ｓ５１７）。例えば、固視標の移動量を入力してもよいし、表示部７００に表示された画像上をマウス等でクリックされることにより、クリックされた位置が画像中心にくるように移動量を求めてもよい。ここでは、例えば、血管等の変位部位が中心に写るようにアライメントすることができる。演算部６００は、制御部６１０により第５駆動部９１４を制御して固視標５２をステップＳ５１７で入力した動作量分移動する（Ｓ５１９）。
次に、演算部６００は、フォーカシングレンズ３５を動かすための動作量を適宜の入力装置等から入力する（Ｓ５２１）。固視標が移動することによるピント位置の変化の修正や、眼底の光軸方向へのアライメントの設定などをフォーカシングレンズ３５を動かすことで任意に行うことができる。また、この動作量は取得された画像の所望の部位付近のコントラストが最大となるように設定するなど、画像より決定してもよい。次に、演算部６００は、制御部６１０により第５駆動部９１４を制御してフォーカシングレンズ３５をステップＳ５２１で入力した動作量分移動して（Ｓ５２３）、ステップＳ５０５へ移り、ステップＳ５０５〜Ｓ５１５の処理を繰り返す。固視標５２及びフォーカシングレンズ３５を移動させることにより、眼球が動き、所望の部位が中心となりピント位置は任意の位置となる。図１８（ｂ）に所望の部位が中心にきたときの眼底像を示す。高倍率で眼底像を観察する場合に、中心部分が高倍率で撮影され、所望の位置の高倍率眼底画像を詳細に観測することができる。
一方、所望のアライメント位置である場合（Ｓ５１５）、演算部６００は、眼底アライメント処理を終了する（（Ｆ））。
一方、所望のアライメント位置である場合（Ｓ５１５）、演算部６００は、眼底アライメント処理を終了する（（Ｆ））。
図１５に、パルス変調発振のフローチャート（１）を示す。上述のステップＳ６００の詳細フローチャートである。本フローでは、高倍率と低倍率の眼底像を、予め定められた割合で取得する。なお、上述のフローチャートと同様の処理については、同じ符号を付し詳細な説明を省略する。
まず、演算部６００は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理を実行する。次に、演算部６００は、高倍率眼底像の取得及び低倍率眼底像の取得を切り替えるための判断を行う（Ｓ６０９、Ｓ６１１）。本実施の形態では、一例として、パラメータｉと、高倍率像の取得割合ＮＭを基に、ｉ／（ＮＭ＋１）を計算し、計算結果の商をＡ、余りをＢとする（Ｓ６０９）。演算部６００は、ステップＳ６０９の計算結果の余りが０（Ｂ＝０）の場合に、ステップＳ６１３へ移り、Ｂ＝０でない場合にステップＳ６１７へ移る。すなわち、Ｂ＝０の場合に（Ｓ６１１：Ｙｅｓ）低倍率の眼底像を取得するための処理へ移り、Ｂ＝０でない場合に（Ｓ６１１：Ｎｏ）高倍率の眼底像を取得するための処理へ移る。なお、低倍率、高倍率のいずれを取得するかの判断処理は、上述の処理以外にも適宜の手法を用いてもよい。
ステップＳ６１３では、パルス発生装置２５は、設定された露光時間ｔａ秒間、光量Ｉａとなるパルスを作成する（Ｓ６１３）。次に、演算部６００（画像取得制御用ＰＣ１４−４）は、制御部６１０により光スイッチ３４をＯＮ（ＦＳＷ＝１）にする（Ｓ６１５）。本実施の形態では、光スイッチ３４をＯＮにすることにより、被測定眼からの光束は、低倍率の光路βを介して眼底撮像素子３２で受光される。
まず、演算部６００は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理を実行する。次に、演算部６００は、高倍率眼底像の取得及び低倍率眼底像の取得を切り替えるための判断を行う（Ｓ６０９、Ｓ６１１）。本実施の形態では、一例として、パラメータｉと、高倍率像の取得割合ＮＭを基に、ｉ／（ＮＭ＋１）を計算し、計算結果の商をＡ、余りをＢとする（Ｓ６０９）。演算部６００は、ステップＳ６０９の計算結果の余りが０（Ｂ＝０）の場合に、ステップＳ６１３へ移り、Ｂ＝０でない場合にステップＳ６１７へ移る。すなわち、Ｂ＝０の場合に（Ｓ６１１：Ｙｅｓ）低倍率の眼底像を取得するための処理へ移り、Ｂ＝０でない場合に（Ｓ６１１：Ｎｏ）高倍率の眼底像を取得するための処理へ移る。なお、低倍率、高倍率のいずれを取得するかの判断処理は、上述の処理以外にも適宜の手法を用いてもよい。
ステップＳ６１３では、パルス発生装置２５は、設定された露光時間ｔａ秒間、光量Ｉａとなるパルスを作成する（Ｓ６１３）。次に、演算部６００（画像取得制御用ＰＣ１４−４）は、制御部６１０により光スイッチ３４をＯＮ（ＦＳＷ＝１）にする（Ｓ６１５）。本実施の形態では、光スイッチ３４をＯＮにすることにより、被測定眼からの光束は、低倍率の光路βを介して眼底撮像素子３２で受光される。
一方、ステップＳ６１７では、パルス発生装置２５は、設定された露光時間ｔ秒間、光量Ｉとなるパルスを作成する（Ｓ６１７）。次に、演算部６００（画像取得制御用ＰＣ１４−４）は、制御部６１０により光スイッチ３４をＯＦＦ（ＦＳＷ＝０）にする（Ｓ６１９）。本実施の形態では、光スイッチ３４をＯＦＦにすることにより、被測定眼からの光束は、高倍率の光路αを介して眼底撮像素子３２で受光される。
光スイッチ３４切り替え後、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ３１３）。なお、光スイッチ３４を切り替えたことを示す信号を画像取得制御用ＰＣ１４−４がパルス発生装置２５に出力し、その信号に従い、ステップＳ３１３の処理を実行するようにしてもよい。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により駆動されて、ステップＳ６１３又はＳ６１７で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。次に、演算部６００は、所定の露光時間ｔ又はｔａ秒間の露光が終了すると、眼底撮像素子３２から眼底像等のデータを読み出して、メモリ８００にパラメータｉに対応したデータＩＭｉとして保存する（Ｓ３１５）。ここで、時刻、フラグＦＳＷの値をさらに記憶してもよい。次に、演算部６００は、ステップＳ３１７、Ｓ３１９、Ｓ３２１の各処理を実行する。ステップＳ３２１の後に、演算部６００は、メモリ８００に記憶したパラメータｉに対応したデータＩＭｉを低倍率眼底像ＩＡと高倍率眼底像ＩＢに分けて（Ｓ６３１）、パルス変調発振のフローチャートの処理を終了する（（Ｈ））。なお、ステップＳ３１５において、低倍率と高倍率の画像を、例えば、フラグＦＳＷの値に従い分けて保存し、ステップＳ６３１を省略してもよい。
光スイッチ３４切り替え後、パルス発生装置２５は、パルス光源駆動回路２６に作成したパルスを出力する（Ｓ３１３）。なお、光スイッチ３４を切り替えたことを示す信号を画像取得制御用ＰＣ１４−４がパルス発生装置２５に出力し、その信号に従い、ステップＳ３１３の処理を実行するようにしてもよい。パルス光源２１は、パルス光源駆動回路２６により駆動されて、ステップＳ６１３又はＳ６１７で作成されたパルスに応じたパルス光を発する。次に、演算部６００は、所定の露光時間ｔ又はｔａ秒間の露光が終了すると、眼底撮像素子３２から眼底像等のデータを読み出して、メモリ８００にパラメータｉに対応したデータＩＭｉとして保存する（Ｓ３１５）。ここで、時刻、フラグＦＳＷの値をさらに記憶してもよい。次に、演算部６００は、ステップＳ３１７、Ｓ３１９、Ｓ３２１の各処理を実行する。ステップＳ３２１の後に、演算部６００は、メモリ８００に記憶したパラメータｉに対応したデータＩＭｉを低倍率眼底像ＩＡと高倍率眼底像ＩＢに分けて（Ｓ６３１）、パルス変調発振のフローチャートの処理を終了する（（Ｈ））。なお、ステップＳ３１５において、低倍率と高倍率の画像を、例えば、フラグＦＳＷの値に従い分けて保存し、ステップＳ６３１を省略してもよい。
図１６に、パルス変調発振のフローチャート（２）を示す。上述のステップＳ６００の詳細フローの他の例である。本フローでは、収差量に応じて倍率を変える。例えば、収差の量に応じて、収差が大きい場合には低倍率像を取得し、収差が小さい場合には高倍率像を取得するようにする。これにより、フレームに無駄がなくなり、良質な像を得られる。さらに、測定時間短縮も行うことができる。上述のパルス変調発振フローチャート（１）等と同様の処理は同じ符号を付し、説明を省略する。
まず、演算部６００は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理を実行する。次に、演算部６００は、パルス変調発振処理と並行して行われている収差測定の結果を基に、高倍率眼底像の取得及び低倍率眼底像の取得を切り替えるための判断を行う（Ｓ６５１）。本実施の形態では、一例として、収差が閾値より大きい場合には低倍率眼底像を取得し、収差が十分に小さい場合は、高倍率眼底像を取得する。例えば、演算部６００は、フラグＦｐがＦｐ＝１か否かを判断し、Ｆｐ＝１であれば（Ｓ６５１：Ｙｅｓ）ステップＳ６１７へ移り、一方、Ｆｐ＝１でなければ（Ｓ６５１：Ｎｏ）ステップＳ６１３へ移る。演算部は、ステップＳ６１３、Ｓ６１７以降の各処理を実行する。
まず、演算部６００は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理を実行する。次に、演算部６００は、パルス変調発振処理と並行して行われている収差測定の結果を基に、高倍率眼底像の取得及び低倍率眼底像の取得を切り替えるための判断を行う（Ｓ６５１）。本実施の形態では、一例として、収差が閾値より大きい場合には低倍率眼底像を取得し、収差が十分に小さい場合は、高倍率眼底像を取得する。例えば、演算部６００は、フラグＦｐがＦｐ＝１か否かを判断し、Ｆｐ＝１であれば（Ｓ６５１：Ｙｅｓ）ステップＳ６１７へ移り、一方、Ｆｐ＝１でなければ（Ｓ６５１：Ｎｏ）ステップＳ６１３へ移る。演算部は、ステップＳ６１３、Ｓ６１７以降の各処理を実行する。
図１７は、第２の実施の形態のタイミングチャートの説明図である。
図１７（ａ）に、眼底アライメント時のタイミングチャートを示す。また、図１７（ｂ）に、ＮＭ＝２のときの連続取得タイミングチャートを示す。光スイッチ３１がＯＮ（ＦＳＷ＝１）のときに、低倍率用のパルスが発せられる。本実施の形態では、眼底照明系２の光学系が同じなので、高倍率系と低倍率系で同じ程度の明るさを得るには高倍率撮影時にレーザー出力を大きくする。理論的には倍率がｋ倍ならｋ２の光量が必要である。
図１７（ａ）に、眼底アライメント時のタイミングチャートを示す。また、図１７（ｂ）に、ＮＭ＝２のときの連続取得タイミングチャートを示す。光スイッチ３１がＯＮ（ＦＳＷ＝１）のときに、低倍率用のパルスが発せられる。本実施の形態では、眼底照明系２の光学系が同じなので、高倍率系と低倍率系で同じ程度の明るさを得るには高倍率撮影時にレーザー出力を大きくする。理論的には倍率がｋ倍ならｋ２の光量が必要である。
３．第２の実施の形態の変形例
第２の実施の形態は、眼底像を得るための光源を２個用い、それぞれ高倍率用、低倍率用と分けてもよい。以下、タイミングチャートと光学系を示す
図１９に、光源を２個用いたパターンの光学配置図を示す。
第２の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。眼底照明系２は、高倍率用の照明系と、低倍率用の照明系とを有する。例えば図中２−１を高倍率用、２−２を低倍率用とすることができる。この構成であれば高倍率用の照明と低倍率用の照明を別々に持つことができ、それぞれ異なる開口絞りと視野絞りを用いることができるので、照明領域に無駄が無くなり、被検者への負担を少なくすることができる。さらに光源の光量を一定にできるので温度変化による光源の波長や出力のゆらぎも少なくなる。パルス光源駆動回路２６は、高倍率用のパルスをパルス発生装置２５から入力すると、高倍率用のパルス光源を駆動し、低倍率用のパルスをパルス発生装置２５から入力すると、低倍率用のパルス光源を駆動する。パルス光源駆動回路２６は、例えば、演算部６００（画像取得制御用ＰＣ１４−４）から光スイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すフラグＦＳＷを入力し、フラグに従い高倍率と低倍率を切り替えてもよい。
図２０に、光源を２個用いた場合のタイミングチャートの説明図を示す。例えば、高倍率用のレーザーと、低倍率用のレーザーとにより、高倍率用のパルスと、低倍率用のパルスが別々に出力される。
第２の実施の形態は、眼底像を得るための光源を２個用い、それぞれ高倍率用、低倍率用と分けてもよい。以下、タイミングチャートと光学系を示す
図１９に、光源を２個用いたパターンの光学配置図を示す。
第２の実施の形態と同様の構成については、同じ符号を付し、説明を省略する。眼底照明系２は、高倍率用の照明系と、低倍率用の照明系とを有する。例えば図中２−１を高倍率用、２−２を低倍率用とすることができる。この構成であれば高倍率用の照明と低倍率用の照明を別々に持つことができ、それぞれ異なる開口絞りと視野絞りを用いることができるので、照明領域に無駄が無くなり、被検者への負担を少なくすることができる。さらに光源の光量を一定にできるので温度変化による光源の波長や出力のゆらぎも少なくなる。パルス光源駆動回路２６は、高倍率用のパルスをパルス発生装置２５から入力すると、高倍率用のパルス光源を駆動し、低倍率用のパルスをパルス発生装置２５から入力すると、低倍率用のパルス光源を駆動する。パルス光源駆動回路２６は、例えば、演算部６００（画像取得制御用ＰＣ１４−４）から光スイッチのＯＮ／ＯＦＦを示すフラグＦＳＷを入力し、フラグに従い高倍率と低倍率を切り替えてもよい。
図２０に、光源を２個用いた場合のタイミングチャートの説明図を示す。例えば、高倍率用のレーザーと、低倍率用のレーザーとにより、高倍率用のパルスと、低倍率用のパルスが別々に出力される。
本発明は、例えば、眼科用の眼底像の撮影装置等に利用可能である。
１ 波面補正系
２ 眼底照明系（第２照明光学系）
３ 眼底観察系
４ 前眼部観察系
５ 固視系
１１ 第１照明光学系
１２ 第１受光光学系
１３ 第１受光部（波面イメージセンサ）
１４−１ 収差量測定補正量計算用演算装置（演算装置）
１４−２ 瞳移動量演算部
１４−３ 眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）
１４−４ 画像取得制御用ＰＣ（演算部）
１５ 波面補正素子制御装置
１６ ロータリープリズム
２１ 第２光源部（パルス光源）
２２ 視野絞り
２３ 開口絞り
２４ 回転拡散板
２５ パルス発生装置
２６ パルス光源駆動回路
３１ 第２受光光学系
３２ 第２受光部（眼底撮像素子、眼底イメージセンサ）
３３ 角膜反射除去ミラー
３４ 光スイッチ
３５ フォーカシングレンズ
４１ 前眼部イメージセンサ
４５ 前眼部照明用光源
５１ 第３光源部（ランプ）
５２ 固視標
６０ 被測定眼
６１ 網膜（眼底）
６２ 角膜（前眼部）
７０ 補償光学部
７１ 可変形鏡（波面補正素子）
７２ 移動プリズム
６００ 演算部
６１０ 制御部
７００ 表示部
８００ メモリ
９１０ 第１駆動部
９１１ 第２駆動部
９１２ 第３駆動部
９１３ 第４駆動部
９１４ 第５駆動部
２ 眼底照明系（第２照明光学系）
３ 眼底観察系
４ 前眼部観察系
５ 固視系
１１ 第１照明光学系
１２ 第１受光光学系
１３ 第１受光部（波面イメージセンサ）
１４−１ 収差量測定補正量計算用演算装置（演算装置）
１４−２ 瞳移動量演算部
１４−３ 眼底撮像素子制御装置（眼底像形成部）
１４−４ 画像取得制御用ＰＣ（演算部）
１５ 波面補正素子制御装置
１６ ロータリープリズム
２１ 第２光源部（パルス光源）
２２ 視野絞り
２３ 開口絞り
２４ 回転拡散板
２５ パルス発生装置
２６ パルス光源駆動回路
３１ 第２受光光学系
３２ 第２受光部（眼底撮像素子、眼底イメージセンサ）
３３ 角膜反射除去ミラー
３４ 光スイッチ
３５ フォーカシングレンズ
４１ 前眼部イメージセンサ
４５ 前眼部照明用光源
５１ 第３光源部（ランプ）
５２ 固視標
６０ 被測定眼
６１ 網膜（眼底）
６２ 角膜（前眼部）
７０ 補償光学部
７１ 可変形鏡（波面補正素子）
７２ 移動プリズム
６００ 演算部
６１０ 制御部
７００ 表示部
８００ メモリ
９１０ 第１駆動部
９１１ 第２駆動部
９１２ 第３駆動部
９１３ 第４駆動部
９１４ 第５駆動部
Claims (9)
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記収差測定部は、周期的に収差を測定し、
上記収差補正部は、測定された収差に基づき周期的に収差を補正し、
上記光源部は、上記収差測定部で測定された収差が予め定められた収差よりも小さい場合に、上記受光部の露光のタイミングに応じて発光する眼科撮影装置。
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記受光光学系は、上記変倍部により、少なくとも高倍率モードと、低倍率モードに切り替え可能とされ、
上記収差測定部により測定された収差が、予め定められた収差以下と判断した場合に高倍率モードに切り替え、予め定められた収差を越える場合に低倍率モードに切り替えるように構成されていること特徴とする眼科撮影装置。
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部は、
第１の倍率で眼底像を上記受光部に形成するための低倍率光路と、
第１の倍率よりも高い第２の倍率で、眼底像を上記受光部に形成するための高倍率光路と、
眼底で反射されたパルス光の光路を、上記低倍率光路及び上記高倍率光路のいずれかに切り替える光スイッチと
を有する眼科撮影装置。
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
上記変倍部を第１の倍率に切り替えて眼底像を取得し、
取得された眼底像上の所望の位置又は範囲を選択し、
所望の位置又は範囲が眼底像の中心付近にくるように、被測定眼が観察する固視標を光軸と垂直な２次元方向に移動させ、
上記変倍部を第１の倍率よりも高い第２の倍率に切り替えて、前記所望の位置又は範囲の第２の倍率の眼底像を取得する眼科撮影装置。
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有し、
高倍率の眼底像を得るための第１のパルス光の光量と、低倍率の眼底像を得るための第２のパルス光の光量は、得られる各眼底像の明るさを同じ又はほぼ同じにするように調整される眼科撮影装置。
- 所定のタイミングでパルス光を発光する光源部と、
上記光源部からのパルス光を被測定眼の眼底に照明する照明光学系と、
測定された収差に基づき、眼底からの反射光束に対して、少なくとも高次収差を打ち消すような補正を行う収差補正部と、
被測定眼を照明し、該照明による被測定眼からの反射光束を上記収差補正部を介して受光して、該反射光束の収差を測定する収差測定部と、
眼底からの光束を受光して像を形成する受光部と、
眼底で反射され及び上記収差補正部で収差が補正された上記光源部からの光束により、上記受光部に眼底像を形成するための受光光学系と
を備え、
上記受光部の複数回の露光の各タイミングに応じて、複数のパルス光を上記光源部から発光し、上記受光部で連続的な眼底像を得る眼科撮影装置であって、
上記光源部は、露光タイミングに応じた、眼底像を取得するためのパルス光の間に、パルスをさらに発光する眼科撮影装置。
- 上記受光光学系は、上記受光部に形成される眼底像の倍率を変化させる変倍部を有する請求項１又は６に記載の眼科撮影装置。
- 上記受光光学系は、上記変倍部により、高倍率と低倍率を周期的に切り替えること特徴とする請求項７に記載の眼科撮影装置。
- 上記受光部で受光された複数の眼底像を表示する表示部をさらに備えた請求項１乃至８のいずれかに記載の眼科撮影装置。
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