JP6008702B2 - 補償光学装置、補償光学装置の制御方法および眼科装置 - Google Patents
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Description
前記波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、被検査物に対して第一の方向に光を走査する第一の走査手段と、
前記波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、前記被検査物に対して前記第一の方向に交差する第二の方向に光を走査する第二の走査手段と、
前記波面補正手段と前記第一の走査手段との間の光路上、および、前記第一の走査手段と前記第二の走査手段との間の光路上に設けられている光学素子と、
を備えることを特徴とする。
前記第一の波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、前記波面収差の前記第一の成分とは異なる第二の成分を補正する第二の波面補正手段と、
前記第一の波面補正手段および第二の波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、被検査物に対して第一の方向に光を走査する走査手段と、
前記第一の波面補正手段と前記第二の波面補正手段との間の光路上、および前記第二の波面補正手段と前記走査手段との間の光路上に設けられている光学素子と、を備えることを特徴とする。
図1に、本発明の第1実施形態である補償光学SLO101(補償光学装置)の構成例を示す。図示されていない光源から光ファイバ9を伝播した照明光(測定光)は、光ファイバ9の端面から射出される。光ファイバ9の端面から射出された光(測定光)はコリメータレンズ8で平行化された後、ハーフミラー21を透過した後にレンズ63、61を経て再び平行化され、平行化された光束120は反射型の波面補正器1に照射する。波面補正器1には、例えば、可変形状ミラーや、液晶を用いた液晶空間光変調器や、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を用いることが可能である。
第一の反射型走査器32によって走査された光束150は、再びレンズ62で集光され、三たびレンズ61に照射されて再度平行化される(光束160)。このとき光束160はレンズ61において、一度目、二度目に照射した領域とは異なる領域を透過した後に、ミラー71で反射される。ミラー71によって反射された光路上で、レンズ61の瞳に相当する位置(波面補正器1と等価な位置)には第二の反射型走査器31(第二の走査器)が設置されている。第一の反射型走査器32と第二の反射型走査器31は光学的に共役関係にある。従って、第一の反射型走査器32で走査された光束150は、この第二の反射型走査器31上に収斂する。第二の反射型走査器31は、照射光束をx方向に走査する。ここで、x方向は、測定光が被検眼4に照射する照射方向および第一の方向(紙面に垂直な方向)に交差する方向であり、これを第二の方向の方向とする。
図2に、本発明の第2実施形態である補償光学SLO102(補償光学装置)の構成例を示す。第一の瞳共役光学系、第二の瞳共役光学系は第1実施形態と同じである。本実施形態では、それに加えて波面検出器2と波面補正器1の間の共役光学光路も、レンズ61、62からなる第一の瞳共役光学系を共用する構成になっている。
第1、第2実施形態は光学素子としてレンズを用いたものであるが、特に眼科装置において補償光学装置を採用する場合、網膜からの戻り光の強度が非常に弱いため、レンズを用いた場合には、レンズ表面の反射光が波面補正器に照射する場合が生じ得る。レンズ表面の反射光が波面検出器に照射する状態では、波面収差を正しく測定することができなくなる。このため、補償光学装置はレンズ表面の反射光の戻りが起きにくい偏心反射光学系が用いられる場合が多い。本実施形態では、光学素子としてミラーを用いた補償光学SLO103(補償光学装置)の構成例を図3の参照により説明する。
図4に本発明の第4実施形態の補償光学SLO104(補償光学装置)を示す。本実施形態に係る補償光学SLO104では、二つの波面補正器(第一の波面補正器11、第二の波面補正器12)が用いられている。それぞれの波面補正器の特性に応じて、補正する収差をそれぞれの波面補正器に分担させることができる。本実施形態では、二つの波面補正器を例示しているが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではなく、三つ以上の波面補正器により、被検眼からの反射光の波面収差を補正することも可能である。
本発明の第5実施形態の構成を、図8〜図10に示す。図8は第5実施形態の補償光学SLO105(補償光学装置)のxz断面、図9はyz断面を示している。図10はxy平面におけるレンズ61、62、63の位置関係を例示する図である。ここでは、光ファイバ9から反射型走査器31までの光学系についてのみ説明しており、各素子の番号は第1〜第4実施形態に従って示している。第5実施形態の補償光学SLO105では、波面補正器として反射型空間位相変調器(液晶型SLM(Spatial Light Modulator)、以下、「液晶型SLM」という。)を用いている。液晶は光の特定の方向の偏光成分のみしか補正できない。このため、効率的に偏光成分を補正するために、2つの液晶型SLMにより、偏光成分として、縦の偏光成分(波面収差の第一の成分)、および横の偏光成分(波面収差の第二の成分)を補正する。以下に説明する液晶型SLM11aは、先の実施形態で説明した第一の波面補正器11に対応し、液晶型SLM12aは、先の実施形態で説明した第二の波面補正器12に対応するものである。
本発明の第6実施形態の構成を、図11〜図12に示す。図11は第6実施形態の補償光学SLO106(補償光学装置)のxz断面、図12はyz断面を示している。本実施形態では、焦点距離等を含めた光学的な構成は基本的に第5実施形態と同等であり、同一の構成要素については同一の参照番号を付している。本実施形態では、第5実施形態のレンズの代わりに凹面ミラーを使用している。レンズ系の場合、液晶型SLM11aから液晶型SLM12aまでの距離は、レンズの焦点距離の4倍の長さになるが、ミラー系の場合は、凹面ミラーで折り返されるため、全体のスペースをより小さくすることが可能になる。
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。
Claims (13)
- 波面収差を補正する波面補正手段と、
前記波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、被検査物に対して第一の方向に光を走査する第一の走査手段と、
前記波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、前記被検査物に対して前記第一の方向に交差する第二の方向に光を走査する第二の走査手段と、
前記波面補正手段と前記第一の走査手段との間の光路上、および、前記第一の走査手段と前記第二の走査手段との間の光路上に設けられている光学素子と、
を備えることを特徴とする補償光学装置。 - 前記波面補正手段は光源から照射された光を反射し、当該波面補正手段で反射された光が、前記光学素子の第一の領域を介して、前記第一の走査手段へ照射され、
前記第一の走査手段で反射された光が、前記光学素子の前記第一の領域とは異なる第二の領域を介して、前記第二の走査手段へ照射される
ことを特徴とする請求項1に記載の補償光学装置。 - 前記波面収差を検出する波面検出手段を更に備え、
前記波面検出手段と前記波面補正手段との間の光路上には、前記光学素子が設けられており、
前記波面補正手段は前記被検査物で反射された光を反射し、当該波面補正手段で反射された光が、前記光学素子の前記第一の領域および第二の領域とは異なる第三の領域を介して、前記波面検出手段へ照射される
ことを特徴とする請求項2に記載の補償光学装置。 - 前記第一の領域および第三の領域のそれぞれは、前記光学素子の面内における端部領域であり、
前記第二の領域は、前記光学素子の面内における前記端部領域の間に位置する中央部分の領域である
ことを特徴とする請求項3に記載の補償光学装置。 - 前記第二の走査手段と前記被検査物との間の光路上に設けられている第二の光学素子を更に備え、
前記第二の走査手段で走査された光が、前記第二の光学素子の第一の領域を介して、前記被検査物へ照射され、
前記被検査物からの光が、前記第二の光学素子の前記第一の領域とは異なる第二の領域を介して、前記第二の走査手段へ照射される
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の補償光学装置。 - 波面収差の第一の成分を補正する第一の波面補正手段と、
前記第一の波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、前記波面収差の前記第一の成分とは異なる第二の成分を補正する第二の波面補正手段と、
前記第一の波面補正手段および第二の波面補正手段に対して光学的に略共役に配置され、被検査物に対して第一の方向に光を走査する走査手段と、
前記第一の波面補正手段と前記第二の波面補正手段との間の光路上、および前記第二の波面補正手段と前記走査手段との間の光路上に設けられている光学素子と、
を備えることを特徴とする補償光学装置。 - 前記波面収差を検出する波面検出手段を更に備え、
前記光学素子は、前記波面検出手段と前記第一の波面補正手段との間の光路上に設けられており、
光源から照射された光が、前記光学素子の第一の領域を介して、前記第一の波面補正手段へ照射され、
前記第一の波面補正手段で反射された光が、前記光学素子の前記第一の領域とは異なる第二の領域を介して、前記第二の波面補正手段へ照射され、
前記第二の波面補正手段で反射された光が、前記光学素子の前記第一の領域および第二の領域とは異なる第三の領域を介して、前記走査手段へ照射され、
前記第一の波面補正手段は前記被検査物からの光を反射し、当該第一の波面補正手段で反射された光が、前記光学素子の前記第一の領域を介して、前記波面検出手段へ照射される
ことを特徴とする請求項6に記載の補償光学装置。 - 前記第三の領域は、前記光学素子の面内の中央部分の領域であり、
前記第一の領域および第二の領域のそれぞれは、前記光学素子の面内の異なる位置の端部領域であり、
前記中央部分の領域は、前記異なる位置の端部領域の間に位置する
ことを特徴とする請求項7に記載の補償光学装置。 - 前記被検査物に対して前記第一の方向に交差する第二の方向に光を走査する第二の走査手段と、
前記第二の走査手段と前記被検査物との間の光路上に設けられている第二の光学素子と、を更に備え、
前記走査手段によって走査された光は、前記第二の光学素子の第一の領域を介して、前記第二の走査手段に照射され、
前記第二の走査手段は、前記走査手段で前記第一の方向に走査された光を前記第二の方向に走査し、前記第二の走査手段によって走査された光が、前記第二の光学素子の前記第一の領域とは異なる第二の領域を介して前記被検査物に照射され、
前記被検査物からの光が、前記第二の光学素子の前記第二の領域を介して、前記第二の走査手段へ照射される
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の補償光学装置。 - 前記第二の光学素子の面内における前記第二の領域の面積は前記第二の光学素子の前記第一の領域の面積より広い
ことを特徴とする請求項9に記載の補償光学装置。 - 前記光学素子は、レンズまたはミラーであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の補償光学装置。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の補償光学装置の制御方法であって、
前記補償光学装置により波面収差が補正された被検査物の画像を生成する生成工程を有することを特徴とする補償光学装置の制御方法。 - 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の補償光学装置と、
前記被検査物は被検眼であり、前記補償光学装置により波面収差が補正された前記被検眼の画像を生成する生成手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
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