JP5997450B2 - 収差補正方法、および収差補正装置 - Google Patents

Description

本発明は、収差補正方法および収差補正装置に関する。

近年、眼科用の撮像装置として、眼底に２次元的にレーザ光を照射してその反射光を受光して画像化するＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：走査レーザ検眼鏡）や、低コヒーレンス光の干渉を利用したイメージング装置が開発されている。低コヒーレンス光の干渉を利用したイメージング装置は、ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：光干渉断層装置あるいは光干渉断層法）と呼ばれ、特に、眼底あるいはその近傍の断層像を得る目的で用いられている。ＯＣＴの種類としては、ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ：タイムドメイン法）や、ＳＤ−ＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ：スペクトラルドメイン法）等を含め、種々のものが開発されてきている。
特に、このような眼科用の撮像装置は、近年において、照射レーザの高ＮＡ化等によってさらなる高解像度化が進められている。

しかしながら、眼底を撮像する場合には、角膜や水晶体等の眼の光学組織を通して撮像をしなければならない。そのため、高解像度化が進むに連れて、これら角膜や水晶体の収差が撮像画像の画質に大きく影響するようになってきた。
そこで、眼の収差を測定し、その収差を補正する補償光学（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ：ＡＯ）機能を光学系に組み込んだ、ＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴの研究が進められている。これらＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴは、一般的にはシャックハルトマン波面センサー方式によって眼の波面を測定する。シャックハルトマン波面センサー方式とは、眼に測定光を入射し、その反射光をマイクロレンズアレイを通してＣＣＤカメラに受光することによって波面を測定するものである。測定した波面を補正するように可変形状ミラーや、空間位相変調器を駆動し、それらを通して眼底の撮像を行うことにより、ＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴは高分解能な撮像が可能となる。特許文献１には２つの空間光変調器を用いた画像の撮像装置が開示されている。

特開２０１１−１０４３３２号公報

一般的に、高分解能化のために照射レーザを高ＮＡ化すると、角膜や水晶体等の眼の光学組織による収差量が増大すると共に、収差形状も複雑な形状となる。ＡＯによってこの収差を補正するのであるが、大きい収差量や複雑な形状の収差を補正するためには、高い分解能で収差測定を行い、高い分解能で波面補正デバイスを駆動することが必要である。高い分解能で収差を測定し、高い分解能で補正デバイスを駆動するためには、多くの計算が必要となり、計算時間の増大が大きな問題になっていた。

液晶を用いた空間位相変調器は高い分解能で波面を補正する事が可能であるが、液晶の性質から特定の偏光成分しか補正する事が出来ない。ゆえに、両偏光成分に対応するためには複数の空間位相変調器が必要となる。
空間位相変調器では、それぞれの固体が持つ変調特性や初期歪状態などにより、同じ波面補正をする場合でも指示する制御値が異なったものとなる。よって、複数の空間位相変調器を使用する場合には、さらに計算負荷が高くなってしまい、収差補正のフィードバック速度が低下する。

また、空間位相変調器での変調誤差等により波面センサーで測定する波面が偏光によって微小に異なることにより、両偏光を同時に測定すると測定精度が低下し、収差補正フィードバックの収束までの時間が長くなったり、十分に低い収差まで収束しない課題があった。
特に、眼の収差は涙の状態や視度調節の状態が常に変化しており、収差補正を高速に繰り返す必要があるため、処理速度の向上が非常に重要である。この収差補正の高速化は、特許文献１に開示されるような空間光変調器を複数用いる場合には特に重要となる。
本発明は、上記課題に鑑み、収差補正の状態に応じて適切な方法で補正量を算出することで、収差補正を高速化すること、及び収差補正の高速化を為した収差補正装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る収差補正方法は、被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の第一の偏光成分の収差を測定する第一の収差測定工程と、
前記第一の偏光成分の収差の測定値に応じて第一の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分の収差を補正する第一の収差補正工程と、
前記第一の収差補正工程において補正された収差の値が所定の値未満となった場合に、当該場合における前記第一の収差補正手段に対する制御に基づいて第二の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分とは異なる前記反射光の第二の偏光成分の収差を補正する第二の収差補正工程と、
を有することを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明に係る収差補正装置は、被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の第一の偏光成分の収差を測定する収差測定手段と、
前記第一の偏光成分の収差の測定値に応じて第一の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分の収差を補正する第一の制御手段と、
前記収差補正手段によって補正された前記第一の偏光成分の収差の値が所定の値未満となった場合に、当該場合における前記第一の収差補正手段に対する制御に基づいて第二の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分とは異なる第二の偏光成分の収差を補正する第二の制御手段と、
を有することを特徴とする

本発明によれば、収差補正の状態に応じて補正デバイスを動作させることで収差補正を高速化することができる。

本発明の実施例１における補償光学系を備えたＳＬＯによる眼底撮像装置（眼科装置）の構成例の模式図である。 本発明の実施例１における波面補正デバイスの一例を示す模式図である。 シャックハルトマンセンサーの構成を示す模式図である。 波面を測定する光線がＣＣＤセンサー上に集光された状態を示す模式図である。 球面収差を持つ波面を測定した際の模式図である。 眼底撮像装置の従来技術における制御ステップを示すフローチャートである。 本発明の実施例１における眼底撮像装置の制御ステップを示すフローチャートである。 本発明の実施例２における眼底撮像装置の制御ステップを示すフローチャートである。 本発明の実施例３における眼底撮像装置の制御ステップを示すフローチャートである。

本発明を実施するための形態を、以下の実施例により説明する。但し、本発明は以下の実施例の構成によって何ら限定されるものではない。また、本発明に係る撮影装置は、被検眼、皮膚、内臓等の被検体に適用することができる。

［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した眼底撮像装置（収差補正装置）の構成について図１を用いて説明する。
なお、本実施例においては、測定対象である被検査物を眼とし、眼で発生する収差を補償光学系で補正し、眼底を撮像するようにした一例について説明する。

図１において、１０１は光源であり、波長８４０ｎｍのＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）を用いた。光源１０１の波長は特に制限されるものではないが、眼底撮像用としては被検者の眩しさの軽減と分解能維持のために、８００〜１５００ｎｍ程度が好適に用いられる。本実施例においてはＳＬＤ光源を用いたが、その他にレーザ等も用いられる。本実施例では眼底撮像と波面測定のための光源を共用しているが、それぞれを別光源とし、光路の途中で合波する構成としても良い。

光源１０１から照射された光は、単一モード光ファイバー１０２を通って、コリメータ１０３により、平行光線（測定光１０５）として照射される。照射される光の偏光は、単一モード光ファイバー１０２の経路に具備された偏光調整器１１９により調整される。別の構成としては、コリメータ１０３から出射された後の光路に偏光を調整する光学部品を配置する構成がある。

本例においては、コリメータから出射される光の偏光が図の紙面に水平な偏光成分となるように偏光調整器１１９を調整した。本偏光を第一の偏光とする。偏光調整器１１９の替わりに、コリメータ１０３から出射された後に偏光板等の偏光光学素子を具備しても良い。

照射された測定光１０５はビームスプリッタからなる光分割部１０４を透過し、補償光学の光学系に導光される。
補償光学系は、光分割部１０６、波面センサー１１５、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２および、それらに導光するための反射ミラー１０７−１〜６から構成される。
ここで、反射ミラー１０７−１〜６は、少なくとも眼１１１の瞳と波面センサー１１５、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２とが光学的に共役関係になるように設置されている。また、光分割部１０６として、本実施例ではビームスプリッタを用いた。

光分割部１０６を透過した測定光１０５は、反射ミラー１０７−１と１０７−２で反射されて波面補正デバイス１０８−１に入射する。波面補正デバイス１０８−１で反射された測定光１０５は、さらに反射ミラー１０７−３と１０７−４で反射されて波面補正デバイス１０８−２に入射し、反射ミラー１０７−５に出射される。

本実施例では、波面補正デバイス１０８−１、１０８−２として液晶素子を用いた空間位相変調器を用いた。図２に反射型液晶光変調器の模式図を示す。本変調器はベース部１２２とカバー１２３に挟まれた空間に液晶分子１２５が封入されている構造となっている。ベース部１２２には複数の画素電極１２４を有し、カバー１２３には不図示の透明な対向電極を有している。電極間に電圧を印加していない場合には、液晶分子は１２５−１のような配向をしており、電圧を印加すると１２５−２のような配向状態に遷移し、入射光に対する屈折率が変化する。各画素電極の電圧を制御して各画素の屈折率を変化させることにより、空間的な位相変調が可能となる。例えば入射光１２６が本変調器に入射した場合、液晶分子１２５−２を通過する光は液晶分子１２５−１を通過する光よりも位相が遅れ、結果として図中１２７で示すような波面を形成する。一般的に反射型液晶光変調器は、数万〜数十万個の画素から構成されている。

上記のような液晶光変調器はある偏光成分の光を主に変調する。ゆえに、本実施例においては、両方の偏光成分を変調するために波面補正デバイス１０８−１および１０８−２と変調する偏光成分が該直交している波面補正デバイスを２つ使用した。１０８−１が第一の偏光成分を変調し、１０８−２が第一の偏光成分と直交する第二の偏光成分を変調する。

図１において、反射ミラー１０７−５、６で反射された光は、走査光学系１０９によって、１次元もしくは２次元に走査される。本実施例では走査光学系１０９に主走査用（眼底水平方向）と副走査用（眼底垂直方向）として２つのガルバノスキャナーを用いた。より高速な撮像のために、走査光学系１０９の主走査用に共振スキャナーを用いることもある。走査光学系１０９内の各スキャナーを光学的な共役状態にするために、各スキャナーの間にミラーやレンズといった光学素子を用いる装置構成の場合もある。

走査光学系１０９で走査された測定光１０５は、接眼レンズ１１０−１および１１０−２を通して眼１１１に照射される。眼１１１に照射された測定光は眼底で反射もしくは散乱される。接眼レンズ１１０−１および１１０−２の位置を調整することによって、眼１１１の視度にあわせて最適な照射を行うことが可能となる。ここでは、接眼部にレンズを用いたが、球面ミラー等で構成しても良い。

眼１１１の網膜から反射もしくは散乱された反射光は、入射した時の経路を逆向きに進行し、光分割部１０６によって一部は波面センサー１１５に反射され、光線の波面を測定するために用いられる。

本実施例では、波面センサー１１５としてシャックハルトマンセンサーを用いた。図３にシャックハルトマンセンサーの模式図を示す。１３１が波面を測定する光線であり、マイクロレンズアレイ１３２を通して、ＣＣＤセンサー１３３上の焦点面１３４に集光される。図３のａ）のＡ−Ａ’で示す位置から見た様子を示す図が図３のｂ）であり、マイクロレンズアレイ１３２が、複数のマイクロレンズ１３５から構成されている様子を示したものである。光線１３１は各マイクロレンズ１３５を通してＣＣＤセンサー１３３上に集光されるため、光線１３１はマイクロレンズ１３５の個数分のスポットに分割されて集光される。図４にＣＣＤセンサー１３３上に集光された状態を示す。各マイクロレンズを通過した光線はスポット１３６に集光される。そして、この各スポット１３６の位置から、入射した光線の波面を計算する。例えば、図５に球面収差を持つ波面を測定した場合の模式図を示す。光線１３１は１３７で示すような波面で形成されている。光線１３１はマイクロレンズアレイ１３２によって、波面の局所的な垂線方向の位置に集光される。この場合のＣＣＤセンサー１３３の集光状態を図５のｂ）に示す。光線１３１が球面収差を持つため、スポット１３６は中央部に偏った状態で集光される。この位置を計算することによって、光線１３１の波面が分かる。本実施例では波面センサーにシャックハルトマンセンサーを用いたが、それに限定されるものではなく、曲率センサーのような他の波面測定手段や、結像させた点像から逆計算で求めるような方法を用いても良い。

波面センサー１１５の前には偏光板１２０が設置されており、眼からの反射光のうち特定の偏光成分のみ波面センサー１１５に入射するような構成となっている。本実施例では、偏光板１２０によって、第一の偏光成分に調整されるものとする。当該偏光板１２０は、本発明において被検査物である眼底に測定光１０５を照射して得られる反射光より第一の偏光成分を選択する選択手段として機能する。また、反射光のこの第一の偏光成分への調整は、本発明における選択工程に対応する。

図１において、光分割部１０６を透過した反射光は光分割部１０４によって一部が反射され、コリメータ１１２、光ファイバー１１３を通して光強度センサー１１４に導光される。光強度センサー１１４で光は電気信号に変換され、制御部１１７によって眼底画像として画像に構成されて、ディスプレイ１１８に表示される。

波面センサー１１５は補償光学制御部１１６に接続され、受光した波面を補償光学制御部１１６に伝える。波面補正デバイス１０８−１および１０８−２も補償光学制御部１１６に接続されており、補償光学制御部１１６から指示された変調を行う。補償光学制御部１１６は波面センサー１１５の測定結果による取得された波面を基に、収差のない波面へと補正するような変調量（補正量）を計算し、波面補正デバイス１０８−１および１０８−２にそのように変調するように指令する。波面の測定と波面補正デバイスへの指示は繰り返し処理され、常に最適な波面となるようにフィードバック制御が行われる。

従来の装置においては両偏光成分が混在した波面を測定し、その波面を補正するための変調量を各波面補正デバイスに応じて算出していた。しかし、各波面補正デバイスは製造時の歪成分や液晶の駆動電圧に個体差があるために、同じ波面を形成させるためにも、波面補正デバイスに指示する制御値はそれぞれ異なった値を算出しなければならない。この計算負荷が非常に重く、フィードバック速度を制限していた。

従来の制御例（収差補正方法）に関して、図６のフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１０１で制御を開始し、補正光学の基本フローを実行する。補償光学の基本的なフローは、ステップＳ１０２で波面センサー１１５により収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ１０４で補償光学制御部１１６により補正量を計算し、ステップＳ１０５で補償光学制御部１１６の制御に基づき補正デバイス１０８を駆動することが繰り返し行われる。なお、従来の波面センサー１１５による収差の測定は、偏光板１２０が存在しない状態で行われていたことは言うまでもない。

実際には、波面補正デバイス１０８は第一の波面補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２があるために、補正量を計算するステップＳ１０４はそれぞれのデバイスについて行う必要があり、ステップＳ１０４−１とＳ１０４−２が行われる。また、デバイス駆動するステップＳ１０５に関しても、各デバイスを駆動するために、ステップＳ１０５−１とＳ１０５−２が必要である。

ここで、ステップＳ１０２で収差を測定し、収差値或いは収差量を求める。ステップＳ１０３で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６に進んだ場合には、ステップＳ１０６で撮像を行い、ステップＳ１０７で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ１０２からステップＳ１０５の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ１０６で撮像を行う。ステップＳ１０７で終了要求が確認された場合には、ステップＳ１０８で制御を終了する。
このように、ステップＳ１０４およびＳ１０５を２重で行う必要があり、時間がかかっていた。
対して本実施例の制御（収差補正方法）に関して、図７を用いて説明する。

ステップＳ２０１で制御を開始し、補正光学の基本フローを実行する。補償光学の基本的なフローは、ステップＳ２０２で波面センサー１１５により第一の偏光における収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ２０４で補償光学制御部１１６により第一の補正デバイス１０８−１の補正量を計算し、ステップＳ２０５で補償光学制御部１１６の制御に基づき第一の補正デバイス１０８−１を駆動することが繰り返し行われる。このステップ２０２で行われる第一の偏光における収差の測定は、本発明における第一の収差測定工程に対応する。また、ステップ２０４及び２０５において行われる第一の補正デバイス１０８−１の駆動は、本発明における第一の収差補正工程に対応する。なお、ステップＳ２０３、Ｓ２０４を繰り返しているとき、第二の補正デバイス１０８−２は、補償光学制御部１１６により所定の駆動、例えば、全画素が図２に示した配向状態１２５−１となるように駆動されている。波面センサー１１５は本発明の収差測定手段に対応し、第一の補正デバイス１０８−１は本発明における第一の収差補正手段に対応し、後述する第二の補正デバイス１０８−２は本発明における第二の収差補正手段に対応する。収差補正手段は、被検査物である眼に測定光を照射して得られる反射光の収差を補正する。また、補償光学制御部１１６は、第一の偏光成分の収差の測定値に応じて第一の収差補正手段を制御することで第一の偏光成分の収差を補正する第一の制御手段の一例に相当する。

より詳細には、ここで、ステップＳ２０２で、本発明の第一の偏光成分の収差を測定し、該収差の測定値として収差量を求める。実施例において収差量とは、求めた収差から得られる波面の乱れの総量を指すが、基準波面（平坦波面）からのズレの総量等であってもよい。ステップＳ２０３で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っている、すなわち測定値或いは収差量が所定の値未満であるか否かを、補償光学制御部１１６により確認する。ここでは、補償光学制御部１１６は、以上の工程において収差量の測定値が所定の値未満であるか否かを判定する収差量判定手段として機能する。収差量の基準値は装置固有の値でも良いし、撮像者が設定しても良い。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ２０４以降の処理が繰り返し実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６に進んだ場合には、最後にステップＳ２０４で計算された補正量に対して、第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２の個体差を勘案して第二の補正デバイスの補正量を計算し、ステップＳ２０７で反射光において第一の偏光成分とは異なる第二の偏光成分の補正のために、第二の収差補正工程として、第二の補正デバイス１０８−２を駆動する。すなわち、第一の補正デバイス１０８−１による収差補正のための制御に応じた様式にて、第二の補正デバイス１０８−２の制御を実行する。より詳細には、収差補正工程において得られた第一の偏光成分の収差の測定値が所定の値未満となった場合に、収差補正工程で先に行われた収差補正工程での第一の補正デバイス１０８−１の制御に応じた様式で第二の補正デバイス１０８−２の制御を実行する。補償光学制御部１１６は、ここでは第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２との制御様式を異ならせる収差補正制御手段として機能する。なお、前述したように、本実施形態の如く液晶を用いた波面補正デバイスは、製造時の歪み成分や液晶の駆動電圧等に個体差が存在する。即ち、単純に第一の補正デバイス１０８−１と同じ電圧を第二の補正デバイス１０８−２に印加したとしても、補正された波面は同一とはならない。また、印加電圧を第一の補正デバイス１０８−１と同様に増加させた場合であっても、第二の補正デバイス１０８−２では光に対する位相変調量が異なる。従って、補正後の波面及び波面の変化量が同一となるような初期の印加電圧や印加電圧の増減量等を予め測定しておき、各々の補正デバイスが同一の態様にて動作する条件を求めておく必要がある。前述した個体差を勘案して補正量を計算するという事項は、このように各補正デバイスが同じように機能する動作条件を予め測定しておき、第一の補正デバイス１０８−１による補正操作より第二の補正デバイス１０８−２による補正操作に移行する際に、当該動作条件を反映させて補正量を求める操作を指す。すなわち、２つの偏光成分のぞれぞれの波面が略同一の波面となるように、補正デバイスの個体差を勘案して、第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２とに関して異なる補正量を算出することで、結果として異なった電圧が第二の補正デバイス１０８−２と第一の補正デバイス１０８−１とに印加される。また、補正量ではなく、収差量が所定値未満になった場合に第一の補正デバイス１０８−１に印加されている電圧に基づいて第二の補正デバイス１０８−２に印加する電圧を求めることとしてもよい。補償光学制御部１１６は、第一の収差補正手段によって補正された前記第一の偏光成分の収差の値が所定の値未満となった場合に、当該場合における第一の収差補正手段に対する制御に基づいて第二の収差補正手段を制御することで第一の偏光成分とは異なる第二の偏光成分の収差を補正する第二の制御手段の一例に相当する。

その後に、ステップＳ２０８で撮像を行い、ステップＳ２０９で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ２０２からステップＳ２０５の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ２０６に進む。本例においては、撮像と収差補正の処理をシーケンシャルに行っているが、両者を並行して行うことも可能である。ステップＳ２０９で終了要求が確認された場合には、ステップＳ２１０で制御を終了する。

以上述べたように、本発明では、収差補正工程において、第一の補正デバイス１０８−１の制御と第二の補正デバイス１０８−２の制御とを、収差測定工程の結果である測定された収差量に基づいて変更している。このような処理を行うことにより、収差補正のフィードバックにおいて第二の補正デバイス１０８−２を制御するための計算が最小限（最終回の１回のみ）となり、計算負荷が軽減されてフィードバックが高速化されて迅速な撮像が可能となる。それにより、患者の負荷を選らすことができる。

［実施例２］
実施例２として、図８のフローチャートを用いて、本発明を適用した実施例１とは異なる形態の眼底撮像装置の制御方法の例について説明する。本実施例において、基本的な装置構成は実施例１と同様である。ただし、偏光板１２０を抜去、挿入する機構（不図示）が追加される点が実施例１と異なる。該偏光板１２０は、本発明における測定偏光限定手段として機能する。

ステップＳ３０１で制御を開始する。この時点では、偏光板１２０は装置の光路中に設置されている。
ステップＳ３０２で波面センサー１１５により第一の偏光における収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ３０４で補償光学制御部１１６により第一の補正デバイス１０８−１の補正量を計算し、ステップＳ３０５で補償光学制御部１１６の制御に基づき第一の補正デバイス１０８−１を駆動することが繰り返し行われる。第一の補正デバイス１０８−１は偏光成分限定手段としての偏光板１２０によって制限された偏光成分とは異なる偏光成分の収差を補正する。

より詳細には、ここで、ステップＳ３０２で収差を測定し、収差量を求める。ステップＳ３０３で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量の基準値は装置固有の値でも良いし、撮像者が設定しても良い。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ３０４以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合、所定の値未満となっている場合にはステップＳ３０６に進む。なお、ステップＳ３０２〜Ｓ３０５を繰り返しているとき、第二の補正デバイス１０８−２は、補償光学制御部１１６により所定の駆動、例えば、全画素が図２に示した配向状態１２５−１となるように駆動されている。

ステップＳ３０６に進んだ場合には、最後にステップＳ３０４で計算された補正量に対して、第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２の個体差を勘案して第二の補正デバイスの補正量を計算し、ステップＳ３０７で第二の補正デバイス１０８−２を駆動する。
ステップＳ３０８で波面センサー１１５の直前にある偏光板１２０を抜去する。これで波面センサー１１５は両偏光混在した状態の収差を測定する状態となる。

ここから、第二の収差補正のフィードバックを開始する。フィードバック処理は、ステップＳ３０９での収差測定、ステップＳ３１０の基準との比較、ステップＳ３１１の第二の補正デバイスの補正量計算、ステップＳ３１２の第二の補正デバイスの駆動から構成される。この場合には、ステップS３０９で行われる収差測定においては、収差測定工程に置いて測定される収差の偏光成分は第二の補正デバイス１０８−２が補正する第二の偏光成分として扱われる。以上のフィードバック処理は繰り返して実行される。本発明では、この両偏光の混在した状態での収差測定工程を第三の収差測定工程とし、これを補正する以下の工程を第三の収差補正工程と定義する。ステップＳ３１０において、測定された収差量が基準値以下に低下した場合には、ステップＳ３１３に進み、撮影が実行される。ステップＳ３１４で終了要求が確認された場合には、ステップＳ３１５で制御を終了する。なお、ステップＳ３０９〜Ｓ３１２を繰り返しているとき、第一の補正デバイス１０８−１は、補償光学制御部１１６により、ステップ３０６へ進む直前の状態で駆動されている。

このような処理を行うことにより、複数の補正デバイスを同時に駆動した場合の複雑性が軽減され、高速に精度良く収差を補正することが可能となる。すなわち、第一の偏光での収差の測定と偏光に依存しない測定を個別に行い、測定に応じて補正を行うので、フィードバックが高速化され、より正確な補正を実行することができる。なお、本実施の形態では第二の収差補正手段が補正する偏光成分は第一の収差補正手段が補正する偏光成分に順ずるとしている。従って、第一の収差補正手段が補正する偏光成分が、用いる測定光の成分と同一とすることが好ましい。或いは、同様の理由より、第一の収差補正手段が補正する偏光成分が、反射光の中で比率が多い偏光成分であることがより好ましい。
なお、本実施例では、ステップＳ３０８において偏光板１２０を抜去することとしている。しかし、この偏光板１２０を抜去せずに回転させ、第一の偏光成分とは異なる第二の偏光成分についての収差測定-補正に至る操作を繰り返す様式としても良い。即ち、第一の偏光成分の補正操作において収差量が所定の値未満となった後に、偏光板１２０を回転させて第二の偏光成分を測定可能とし、該第二の偏光成分についての収差を測定する第二の収差測定工程（ステップＳ３０９）とこれを補正する第二の収差補正工程（ステップＳ３１２）を繰り替える様式としても良い。

［実施例３］
実施例３として、図９のフローチャートを用いて、本発明を適用した実施例１とは異なる形態の眼底撮像装置の制御方法の例について説明する。本実施例において、基本的な構成は実施例１と同様である。ただし、偏光板１２０を９０度回転させる機構（不図示）を有し、主に透過する偏光成分を変更することができる。

ステップＳ４０１で制御を開始する。この時点では、光路中に配置された偏光板１２０は、第一の偏光成分が透過するように設定されている。ステップＳ４０２で第一の偏光成分の光強度を測定する。光強度は波面センサー１１５によって測定することができる。次にステップＳ４０３で偏光板１２０を回転させて、第二の偏光成分を主に透過するように設定し、第二の偏光成分の光強度を測定する。そして、ステップＳ４０４で、第一の偏光成分と第二の偏光成分の光強度を比較する。

第一の偏光成分の光強度の方が強い場合には、ステップＳ４０５に進み、第二の偏光成分の光強度の方が強い場合にはステップＳ４１４に進む。ステップＳ４０５およびＳ４１４に進んだ以降は実施例１と同様の処理が実行される。

ステップＳ４０５に進んだ場合には、ステップＳ４０５で波面センサー１１５により第一の偏光における収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ４０７で補償光学制御部１１６により第一の補正デバイス１０８−１の補正量を計算し、ステップＳ４０８で補償光学制御部１１６の制御に基づき第一の補正デバイス１０８−１を駆動することが繰り返し行われる。

ここで、ステップＳ４０５で収差を測定し、収差量を求める。ステップＳ４０６で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量の基準値は装置固有の値でも良いし、撮像者が設定しても良い。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ４０７以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ４０９に進む。なお、ステップＳ４０５〜Ｓ４０８を繰り返しているとき、第二の補正デバイス１０８−２は、補償光学制御部１１６により所定の駆動、例えば、全画素が図２に示した配向状態１２５−１となるように駆動されている。

ステップＳ４０９に進んだ場合には、最後にステップＳ４０７で計算された補正量に対して、第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２の個体差を勘案して第二の補正デバイスの補正量を計算し、ステップＳ４１０で第二の補正デバイス１０８−２を駆動する。当該ステップS４０９では、第一の補正デバイス１０８−１が補正する偏光成分とは異なる偏光成分の収差が、第二の補正デバイス１０８−２によって補正される。

その後に、ステップＳ４１１で撮像を行い、ステップＳ４１２で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ４０５からステップＳ４０８の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ４０９に進む。本例においては、撮像と収差補正の処理をシーケンシャルに行っているが、両者を並行して行うことも可能である。ステップＳ４１２で終了要求が確認された場合には、ステップＳ４１３で制御を終了する。

ステップＳ４１４に進んだ場合には、ステップＳ４１４で波面センサー１１５により第二の偏光における収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ４１６で補償光学制御部１１６により第二の補正デバイス１０８−２の補正量を計算し、ステップＳ４１７で補償光学制御部１１６の制御に基づき第二の補正デバイス１０８−２を駆動することが繰り返し行われる。

ここで、ステップＳ４１４で収差を測定し、収差量を求める。ステップＳ４１５で、求めた収差量が予め設定された収差量の基準値を下回っているかを、補償光学制御部１１６により確認する。収差量の基準値は装置固有の値でも良いし、撮像者が設定しても良い。収差量が収差量の基準値を上回っている場合には、ステップＳ４１６以降の処理が実行される。収差量が収差量の基準値を下回っている場合にはステップＳ４１８に進む。なお、ステップＳ４１４〜Ｓ４１７を繰り返しているとき、第一の補正デバイス１０８−１は、補償光学制御部１１６により所定の駆動、例えば、全画素が図２に示した配向状態１２５−１となるように駆動されている。

ステップＳ４１８に進んだ場合には、最後にステップＳ４１６で計算された補正量に対して、第一の補正デバイス１０８−１と第二の補正デバイス１０８−２の個体差を勘案して第一の補正デバイスの補正量を計算し、ステップＳ４１９で第一の補正デバイス１０８−１を駆動する。

その後に、ステップＳ４２０で撮像を行い、ステップＳ４２１で終了確認を行う。終了要求が来ていない場合には、ステップＳ４１４からステップＳ４１７の補償光学の処理が再度行われ、ステップＳ４１８に進む。本例においては、撮像と収差補正の処理をシーケンシャルに行っているが、両者を並行して行うことも可能である。ステップＳ４２１で終了要求が確認された場合には、ステップＳ４２２で制御を終了する。

さらに、実施例２のように、第一の補正デバイスもしくは第二の補正デバイスでの収差補正が終了した後に、もう片方の補正デバイスを用いた収差補正フィードバックを行ってもよい。

このような処理を行うことにより、収差補正のフィードバックにおいて眼から反射される測定光の多くを占める偏光成分の収差を優先して行うことが可能で、精度を保ったまま計算負荷が軽減されてフィードバックが高速化されて迅速な撮像が可能となる。

（その他の実施例）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０１：光源
１０２：光ファイバー
１０３：コリメータ
１０４：光分割部
１０５：測定光
１０６：光分割部
１０７：反射ミラー
１０８：波面補正デバイス
１０９：走査光学系
１１０：接眼レンズ
１１１：眼
１１２：コリメータ
１１３：光ファイバー
１１４：光強度センサー
１１５：波面センサー
１１６：補償光学制御部
１１７：制御部
１１８：ディスプレイ
１１９：偏光調整器
１２０：偏光板

Claims (15)

1. 被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の第一の偏光成分の収差を測定する第一の収差測定工程と、
   前記第一の偏光成分の収差の測定値に応じて第一の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分の収差を補正する第一の収差補正工程と、
   前記第一の収差補正工程において補正された収差の値が所定の値未満となった場合に、当該場合における前記第一の収差補正手段に対する制御に基づいて第二の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分とは異なる前記反射光の第二の偏光成分の収差を補正する第二の収差補正工程と、
   を有することを特徴とする収差補正方法。
2. 前記第一の偏光成分の収差の測定値が前記所定の値以上の場合に前記第一の収差補正工程を行い、
   前記第一の偏光成分の収差の測定値が前記所定の値未満の場合に前記第二の収差補正工程を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の収差補正方法。
3. 前記第一の収差測定工程と前記第一の収差補正工程とを繰り返し行い、
   前記第一の収差測定工程において得られた前記第一の偏光成分の収差の測定値が前記所定の値未満となった場合に、前記第二の収差補正工程を行う
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収差補正方法。
4. 前記被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の前記第二の偏光成分の収差を測定する第二の収差測定工程を有し、
   前記第一の収差測定工程において得られた前記第一の偏光成分の収差の測定値が前記所定の値未満となった場合に、前記第二の収差測定工程と前記第二の収差補正工程とを繰り返し行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の収差補正方法。
5. 前記第一の偏光成分および前記第二の偏光成分を含む前記反射光の収差を測定する第三の収差測定工程と、
   前記第三の収差測定工程において得られた測定値に応じて前記第二の偏光成分の収差を補正する第三の収差補正工程と、を有し、
   前記第二の収差補正工程が行われた後に、前記第三の収差測定工程と前記第三の収差補正工程とを繰り返し行う
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の収差補正方法。
6. 前記第一の偏光成分は前記測定光の偏光方向と同一の方向の成分であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の収差補正方法。
7. 前記第一の偏光成分は前記反射光に含まれる複数の偏光成分のうち比率が最も比率が高い偏光成分であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の収差補正方法。
8. 前記第一の収差補正手段および前記第二の収差補正手段はそれぞれ液晶素子を用いた空間位相変調器であることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の収差補正方法。
9. 前記第一の収差補正手段に対する制御および前記第二の収差補正手段に対する制御はそれぞれ前記第一の収差補正手段に対する印加電圧の制御および前記第二の収差補正手段に対する印加電圧の制御であり、
   前記第一の収差補正手段に対して印加される電圧と前記第二の補正手段に印加される電圧とは異なることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に収差補正方法。
10. 前記第一の偏光成分を選択する選択工程を更に有することを特徴とする請求項１から９の何れか１項に記載の収差補正方法。
11. 被検査物は被検眼の眼底であることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の収差補正方法。
12. 請求項１から１１のいずれか１項に記載の収差補正方法を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムを記憶したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
14. 被検査物に測定光を照射することにより得られる反射光の第一の偏光成分の収差を測定する収差測定手段と、
    前記第一の偏光成分の収差の測定値に応じて第一の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分の収差を補正する第一の制御手段と、
    前記第一の収差補正手段によって補正された前記第一の偏光成分の収差の値が所定の値未満となった場合に、当該場合における前記第一の収差補正手段に対する制御に基づいて第二の収差補正手段を制御することで前記第一の偏光成分とは異なる第二の偏光成分の収差を補正する第二の制御手段と、
    を有することを特徴とする収差補正装置。
15. 前記第一の収差補正手段および前記第二の収差補正手段はそれぞれ液晶素子を用いた空間位相変調器であることを特徴とする請求項１４に記載の収差補正装置。

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