WO2004096034A1

WO2004096034A1 - 眼底観察装置及び眼底観察方法

Info

Publication number: WO2004096034A1
Application number: PCT/JP2004/005791
Authority: WO
Inventors: Tatsuo Yamaguchi; Toshifumi Mihashi
Original assignee: Kabushiki Kaisha Topcon
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2004-11-11
Also published as: EP1618838A4; US20070030447A1; US7270415B2; JP4121890B2; JP2004329282A; EP1618838A1

Abstract

眼底画像の質を向上させるように補正し、最適な画像を取得する。眼底観察系3は、眼底照明系2の照明による眼底の像を補正する補償光学部70を介して、眼底画像を取得する。波面補正系1は、被検眼の波面収差及び/又は補正される収差を含む波面測定データを測定し、被検眼の光学特性を求める。画像データ形成部14-2は、眼底での見え具合のシミュレーションを行い、シミュレーション画像データ又はMTFのデータを算出する。補正量決定部14-3は、メモリ14-4に記憶されている電圧変化テンプレートに従い、補正量を決定して制御部15に出力する。また、補正量決定部14-3は、複数の電圧変化テンプレートに対するシミュレーション結果に基づき、パターンのマッチングの度合いを示す値又は眼底の細胞の空間周波数に応じたMTFデータを算出し、適正な補正量を決定する。

Description

明細書

眼底観察装置及び眼底観察方法

技術分野

本発明は、眼底観察装置及び眼底観察方法に係り、特に、測定した被検眼の収差を補償光学素子を用いて補正し、細胞レベルまでの観察を可能とする眼底観察装置及び眼底観察方法に関する。背景技術

従来の眼底観察においては、眼の収差を極力少なくなるように調整して眼底が観察されていた。また、変形可能な鏡のような補正用光学部材を変形することにより、視力及び網膜画像の解像を改善する方法及びその装置が開示されている（例えば、特許文献 1参照）。この装置は、例えば、ハルトマン一シャツク波面センサが眼の波面収差の測定値を与え、この測定値により変形可能な鏡が収差を矯正するように駆動される。この過程は、例えば、測定された波面収差における誤差の RMSが漸近値に到達するまで、変形可能な鏡が変形を継続するように繰り返され、変形可能な鏡は、眼の収差を補正する波面を与える適切な形状に変形されている。

特許文献 1

特表 2001— 507258号公報

発明の開示しかしながら、補償光学素子（例えば、変形可能な鏡）における収差補正が完全であればよいが、実際にはこれ以上の収差が残ることがある。例えば、残存収差 RMSが 0. 08波長以下（実用上無収差）であることが望ましいが、低コストの人眼の補償光学素子では、 0. 2波長程度の収差が残る場合がある。この程度の波面収差が残存した場合、収差の影響を受けて眼底画像の画質を向上することが困難であった。また、補償光学素子を変形させることにより誤差の RMSが漸近値に到達したとしても、残存収差の如何によつては、必ずしも最適な画像が得られない場合がある。本発明は、以上の点に鑑み、眼底画像の質を良くするように補償光学素子の補正量を調整し、適正な補正量を求めることを目的とする。また、本発明は、被検眼での視標の見え具合と所定のパターンテンプレー卜とのパターンマッチングによる値、又は、 M TFCModulation Transfer Function)に基づき、像の質を良くする適正な補正量を求めることを目的とする。さらに、本発明は、適正な補正量により補正された眼底画像を取得することを目的とする。本発明は、補償光学素子の補正量を調整するための電圧変化テンプレートを用いて、眼底画像の画質を向上させることも目的のひとつである。また、本発明は、眼底の細胞の大きさを考慮して画像の質を評価し、細胞レベルまでの観察を可能と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、

被検眼眼底を観察するための照明光を眼底に照明する眼底照明系と、

上記眼底照明系の照明による眼底の像を与えられた補正量に従い補正する補償光学部と、

上記補償光学部により補正された眼底の像を受光し、眼底画像を形成するための眼底画像形成用光学系と、

上記眼底画像形成用光学系で形成された眼底画像を受光する眼底画像受光部と、少なくとも被検眼の波面収差及び Z又は上記補償光学部により補正される収差を含む波面測定データを測定する波面測定系と、

上記波面測定系から波面測定データを得て、被検眼の高次収差を含む光学特性を求める光学特性測定部と、

上記光学特性測定部で求められた光学特性に基づき、眼底における像の見え具合のシミュレーションを行し、、見え具合を示すデータを算出する画像データ形成部と、上記補償光学部を調整するための複数の電圧変化テンプレートを記憶する記憶部上記記憶部に記憶されている電圧変化テンプレートを選択し、該亍ンプレートに基づき上記補償光学部の補正量を決定して上記補償光学部に出力し、さらに、複数の電圧変化テンプレートに基づく補正量に対して、上記画像データ形成部により求められた像の見え具合を示すデータに基づき、像の質を評価するための評価データを算出し、該評価データに従い上記補償光学部の適正な補正量を決定して上記補償光学部に出力するための補正量決定部と

を備えた眼底観察装置が提供される。本発明の第 2の解决手段によると、被検眼眼底を観察するための照明光を眼底に照明するステップと、該照明による眼底の像を与えられた補正量に従い補正するステップと、

補正された眼底の像を受光し、眼底画像を形成するステップと、

少なくとも被検眼の波面収差及び又は補正される収差を示す波面測定データを測定するステップと、

波面測定データを得て、被検眼の高次収差を含む光学特性を求めるステップと、求められた光学特性に基づき、眼底における像の見え具合のシミュレーションを行し、、見え具合を示すデータを算出するステップと、

補正量を調整するための電圧変化テンプレートを選択し、該テンプレートに基づき補正量を決定して出力するステップと、

複数の電圧変化テンプレートに基づく補正量に対して、像の見え具合を示すデータに基づき像の質を評価するための評価データを算出し、該評価データに従い適正な補正量を決定するステップと、

上記決定するステップで決定された補正量を出力するステップと

を含む眼底観察方法が提供される。図面の簡単な説明図 1は、眼底観察装置の構成図である。

図 2は、可変形鏡の構成図である。

図 3は、電圧変化の基準電圧値を記憶する基準電圧値テーブルのフォーマットである。

図 4は、同心円テンプレー卜のテーブルフォーマツ卜である。

図 5は、対称テンプレートのテーブルフォーマットである。

図 6は、非対称テンプレートのテーブルフォーマットである。

図 7は、テンプレートマッチングによるマッチング数値データのフォーマットである。

図 8は、眼底観察のフローチャートである。

図 9は、電圧変化亍ンプレー卜選択のフローチヤ一卜である。

図 1 0は、 MTFの変化による最良の判断についての説明図である。

図 1 1は、 MTF最適化のフローチャートである。

図 1 2は、黄斑からの距離と細胞の空間周波数との関係図である。

図 1 3は、 MTF(cf)算出のフローチャートである。

図 14は、パターン最適化のフローチャートである。

図 1 5は、パターンマッチング値 Ρ,.の算出についてのフローチャートである。図 1 6は、黄斑からの距離と細胞の大きさの関係図である。

図 1 7はターン原画像の説明図である。

図 1 8はターンテンプレート画像 PT(x、y)の説明図である。

図 1 9はターン最適化により得られる画像の比較図である。

発明を実施するための最良の形態

1 .ハード構成

図 1は、眼底観察装置の構成図である。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、ァライメント系 4と、固視系 5と、補償光学部 70とを備える。波面補正系 1は、点像投影光学系 1 1、点像受光光学系 1 2、点像受光部 1 3を備える波面測定系 1 0と、コンピュータ 1 4と、制御部 1 5を有する。眼底観察系 3は、眼底画像形成用光学系 31と眼底画像受光部 32を有する。また、コンピュータ 1 4は、光学特性測定部 1 4一 1と、画像データ形成部 1 4一 2と、補償量決定部 1 4一 3と、メモリ 1 4一 4 とを備える。コンピュータ 1 4は、さらに、表示部 1 4一 5、入力部等を備えても良い。なお、被検眼 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） 1 1は、例えば第 1光源部を備え、第 1光源部からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明するためのものである。また、第 1照明光学系 1 1は、例えば、集光レンズ、リレーレンズを備える。第 1光源部は、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光源部は、 SLDに限られるものではなく、レーザーの様に空間、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光源部の第 1波長は、例えば、赤外域の波長、例えば 780nmを使用すること力できる。第 1受光光学系（点像受光光学系） 1 2は、例えば、被検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（点像受光部） 1 3に導くためのものである。第 1受光光学系 1 2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 1 7本のビームに変換するための変換部材（分割素子.)とを備える。ビームスプリッタは、第 1光源部からの光束を反射し、被検眼 60の網膜で反射しァフォーカルレンズ 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 1 3上に集光する。第 1受光部 1 3は、変換部材を通過した第 1受光光学系 1 2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。なお、ァフォーカルレンズ 81の前側焦点は、被検眼 60の瞳孔と略一致している。第 1照明光学系 1 1と第 1受光光学系 1 2とは、第 1光源部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 1 3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 1 3での信号ピークが強くなる方^!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光源部からの光束が、被検眼上で集光することとなる。第 2照明光学系（眼底照明系） 2は、例えば、第 2光源部と集光レンズとビームスプリッタとを備え、第 2光源部からの第 2光束で被検眼網膜上の所定の領域を照明するためのものである。第 2光源部は、例えば波長 630nmの第 2波長の赤色の光束を発する。第 2光源部は、眼底 61への点光源又は面光源で、赤色領域とすることができる。また、例えば、ハルトマン測定用の第 1光源部の波長が 840nm、図示しない前眼部照射用の光源部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光源部からの光束を反射し、被検眼 60で反射して戻ってくる光束を透過するような偏光ビームスプリッタを用いることができる。眼底 61の照明については、例えば、穴あきミラーを用いて眼底 61の観察領域の照明光を形成してもよい。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にする。その他にも、リング状絞りの中心を 1 000/0透過とし、その周辺の透過率を例えば 1 0%程度とし、周辺が眼底 61の全体を照明してもよい。第 2受光光学系（眼底画像形成用光学系）31は、例えば、ァフォーカルレンズ 81と、補償光学部 70と、ビームスプリッタと、集光レンズとを備える。第 2受光光学系は、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（眼底画像受光部） 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ツ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。補償光学部 70は、測定光の収差を補償する適応光学系（ァダブティブォプ亍イクス、 Adaptive Optics)などの補償光学素子 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 72及び Z又は球面レンズを有する。補償光学部 70は、第 1及び第 2受光光学系 1 2及び 31中に配置され、例えば、被検眼 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検眼眼底上の微小な領域を照明するようにしてもよい。

補償光学素子 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ァクチユエータ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、静電容量によつ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。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、補償光学素子 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。補償光学素子 71は、制御部 1 5からの出力に従し、、例えば変形等することで収差を補償する。なお、これら補償光学素子 7 1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、被検眼 60が無収差の場合、補償光学素子 7 1には被検眼 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 光源部からの光束は平行光として補償光学素子 71に入射するようになっている。移動プリズム 72は、コンピュータ 1 4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。ァライメン卜系 4は、集光レンズ、ァライメン卜受光部を備える。ァライメント系 4は、光源部から発せられ被検眼 60の角膜 62から反射して戻ってくる光束をァライメント受光部に導く。光源部としては、ァライメント用の光源を備えても良いし、被検眼 60を照明する適宜の光源を用いても良い。また、ァライメント系 4は、図示しない光学系から照明された適宜のパターン（例えば、ブラチドリング）が、被検眼 60の前眼部又は角膜 62から反射して戻ってくる光束を、ァライメント受光部に導くこともできる。この時、ァラィメント受光部は、前眼部像を得ることができる。なお、ァライメン卜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、被検眼 60の固視ゃ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を眼底 61に照射することができ、被検眼 60にその像を観察させる。コンピュータ 1 4の光学特性測定部 1 4—1は、第 1受光部 1 3からの出力に基づき、被検眼 60の高次収差を含む光学特性を求める。なお、光学特性測定部 1 4— 1は、第 1受光部 1 3からの出力以外にも、少なくとも被検眼 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。画像データ形成部 1 4一 2は、光学特性に基づき視標の見え具合のシミュレーションを行い、シミュレーション画像データ、又は、見え具合を示す MTF等の被検眼特性データを算出する。

メモリ 1 4一 4は、補償光学素子を調整するための複数の電圧変化テンプレートを記 t 9る補正量決定部 1 4一 3は、メモリ 1 4一 4に記憶されている電圧変化テンプレートを選択し、選択したテンプレートに基づき補償光学素子の補正量を決定して、補正量を制御部 1 5に出力する。また、補正量決定部は、複数の電圧変化亍ンプレートに対して求められたシミュレーション画像データ又は被検眼特性データに基づき、眼底画像の質を評価するための評価データを算出し、評価データに基づいて補償光学素子の適正な補正量を決定する。評価データとしては、例えば、シミュレーション画像と所定のパターンテンプレートのマッチング度合いを示す値や、 MTFを用いることができる。制御部 1 5は、コンピュータ 1 4からの出力に基づいて可変形鏡 7 1を変形させる。また、制御部 1 5は、コンピュータ 1 4からの出力 Γこ基づき移動プリズム 72を光軸方向に移動させる。移動プリズム 72を移動させることにより、球面成分を補正することができる。

(共役関係）

被検眼 60の眼底 61、固視系 5の固視標 52、第 1光源部、第 1受光部 1 3が共役である。また、被検眼 60の眼の瞳（虹彩）、第 1受光光学系 1 2の変換部材（ハルトマン板）が共役である。第 2光源部は、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。 (ァライメント調整）

次に、ァライメント調整について説明する。ァライメン卜調整は、主に、ァライメント系 4 により実施される。まず、光源部からの光束は、集光レンズ、ビームスプリッタ、ァフォーカレレンズ 81を介して、対象物である被検眼 60を平行な光束で照明する。被検眼 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ノ 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、ァフォーカルレンズ 81、ビ一ムスプリッタ及び集光レンズを介して、ァライメント受光部にスポット像として受光される。ここで、このァライメント受光部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、ァライメント調整は完了する。なお、ァライメント調整は、被検眼 60の角膜 62を照明する図示しない光源部による被検眼 60の像がァライメント受光部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してもよい。

(補償光学素子 71 )

図 2に、補償光学素子 71の構成図を示す。可変形鏡を用いる場合、例えば、複数の素子が並んでおり、これらがそれぞれァクチユエータにより変動することで可変形鏡が変形する。各素子には、例えば各素子を識別するための素子番号が予め割り当てられている。制御部 1 5は、コンピュータ 1 4が出力した素子番号に対応する電圧値に従し、、ァクチユエータによって各素子を駆動する。なお、素子の数は、図に示す数に限られるものではな適宜の数を用いることができる。素子番号は、図に示す以外にも適宜割り当てることができる。また、素子番号は、番号以外にも文字、座標等、各素子を識別可能な適宜の識別情報を用いることができる。図 3は、電圧変化の基準電圧値を記憶する基準電圧値テーブルのフォーマットである。補償光学素子 71の各素子番号に対応して、素子に与える電圧を変化させるための基準電圧値が記憶されている。コンピュータ 1 4は、記憶された基準電圧値と後述する電圧値変化テンプレートが示す電圧変化とに基づき、補償光学素子 71に与える電圧値を決定し、制御部 1 5に出力する。基準電圧値テーブルは、例えば、電圧変化亍ンプレートによる補正量の調整前に補償光学素子 71に与えられた電圧値が記憶される。また、コンピュータ 14によリ、補正量調整後の電圧値に更新される。図 4は、同心円テンプレートのテ一ブルフォーマットである。図 4に示す亍一ブルは、素子数が 37個の補償光学素子 71に対して、 9個のテンプレートが記憶されている例である。各テンプレートには、素子番号に対応した電圧変化の値が記憶される。一般に、補償光学素子 71の中心付近の素子の方が画質に影響しやすいため、同心円亍ンプレートは内側の電圧変化を大きく設定しておくことができる。本実施の形態では、電圧変化がすべて 0のテンプレートを用意しているが、これにより例えば、電圧変化なしの場合と電圧変化時の評価データの比較が可能である。図 5は、対称テンプレートのテーブルフォーマットである。各テンプレートには、素子番号に対応した電圧変化の値が記憶される。対称テンプレートでは、補償光学素子 71 の中心点に対して対称な電圧変化の値を設定しておくことができる。また、対称亍ンプレートには、 X軸、 y軸等適宜の軸に対して対称な電圧変化の値を設定してもよい。図 6は、非対称テンプレートのテーブルフォーマットである。各亍ンプレートには、素子番号に対応した電圧変化の値が記憶される。非対称テンプレートでは、中心又は軸に対して非対称な適宜の電圧変化の値を設定する。

なお、テンプレートの数及び素子数は、図 4〜図 6に示す数に限られるものではなぐ適宜の数を含むことができる。また、電圧変化の値は、適宜の値を設定することができる。図 7は、テンプレートマッチングによるマッチング数値データのフォーマットである。後述するテンプレー卜マッチングによるマッチング数値と、その測定に用いられた補償光学素子 71の各素子に与えられた電圧値と、亍ンプレート番号が対応して記憶される。また、マッチング数値の変わりに、 MTF等のデータを亍ンプレー卜番号と対応して記憶しても良い。なお、各素子に与えられた電圧値は省略することもできる。この場合、コンピュータ 14は、テンプレート番号に基づき、基準電圧値テーブルと電圧変化亍ンプレー卜を参照し、補償光学素子 71の各素子に与えられた電圧値を計算できる。

2.ゼルニケ解析

次に、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 ' 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 1 3で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼 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。被検眼 60の波面収差 W (X, Y)は、ゼルニケ係数 _Ci ^2j—リゼルニケ多項式 2 — ¹を用いて次式で表される。

=0 /=0 だし、 (X, Y)はハルトマン板の縦横の座標であるまた、波面収差 W(X, Y)は、第 1受光部 1 3の縦横の座標を（x、 y)、ハルトマン板と第 1受光部 1 3の距離を f、第 1受光部 1 3で受光される点像の移動距離を（厶 x、 Ay) とすると、次式の関係が成り立つ。 dW(X₉ Y) _ Ax

dX f

dY f

ここで、ゼルニケ多項式 z^ 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）。

K m

なお、ゼルニケ係数 C^ 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リ具体的な値を得ることができる。

ただし、 W(X、 Y)：波面収差、（Χ、 Υ)：ハルトマン板座標、（Δχ、厶 y)：第 1受光部 1 3 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 1 3との距離。

コンピュータ 1 4は、ゼルニケ係数 c 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、コンピュータ 14は、ゼルニケ係数を用

= 2 (2j = ή， ή^Μ = 1 (2ゾ≠ ή)

3.フローチャート

図 8は、眼底観察のフローチヤ一卜である。まず、眼底観察装置は、被検眼 60のァラィメントをする（S101 ) ₀ コンピュータ 1 4 (例えば、演算部）は、黄斑を原点とて、第 1光源部からの光軸が眼底 61にあたる位置を（X_re、 Υ_ΓΘ)とする（S103)。コンピュータ 14は、例えば、第 2受光部から眼底画像を取得し、画像処理により黄斑の位置及び光軸が眼底 61にあたる位置を検出することができる。黄斑の位置は、例えば、予め黄斑のテンプレートを作成してメモリに記憶しておき、正規化相関法を用いて検出することができる。また、コンビュ —タ 1 4は、取得した画像を表示部に表示し、眼底観察装置の操作者により黄斑の位置及び光軸が眼底 61にあたる位置をポインティングデバイス等の適宜の入力部から入力するようにしてもよい。次に、コンピュータ 1 4は、第 1受光部 1 3 からの信号に基づき被検眼 60の波面収差を測定する（ S 1 05 )。コンピュータ 1 4は、測定した収差が予め定められた閾値より小さいか判断する（S1 07)。例えば、コンピュータ 1 4は、ステップ S 1 05で得られたゼルニケ係数 -¹から収差量 RMS 一¹を算出し、収差量 RMSが閾値よりも小さいか判断することができる。コンピュータ 1 4は、収差が閾値よりも大きい場合（S 1 07)、測定した波面収差（波面データ）に基づき、収差を打ち消すように可変形鏡 71を変形させる（S1 09)。例えば、コンピュータ 1 4は、測定した波面収差に基づいて可変形鏡 71の各素子に与える電圧値を決定し、決定した電圧値を制御部 1 5へ出力する。また、コンピュータ 1 4は、出力した電圧値を素子番号に対応してメモリの基準電圧値テーブルに記憶する。その後、コンピュータ 1 4は、ステップ S 1 05の処理へ戻る。一方、コンピュータ 1 4は、収差量 RMSが閾値よりも小さい場合（S 1 07)、フラグの初期設定を行う（S1 1 1 )。例えば、コンピュータ 1 4は、 FlagA=0、 FlagB = 0、 FlagC =0とする。各 Flagについての詳細は、後述のフローチャートで説明する。次に、コンピュータ 1 4は、電圧変化テンプレートを選択する（S 1 1 3)。例えば、コンビユータ 1 4は、フラグ及び又は収差量に基づき、同心円テンプレート、対称テンプレー卜、非対称テンプレートのいずれかを選択する。なお、テンプレートの選択の詳細処理については後述する。コンピュータ Ί 4は、 FlagC = 2であるかを判断する（S 1 1 5)。コンピュータ 1 4は、 Fla gC = 2ではないと判断した場合（S 1 1 5)、 MTF最適化又はパターン最適化の処理を行う（S 1 1 7)。コンピュータ 1 4は、ステップ S1 1 3で選択した電圧変化テンプレートに従って可変形鏡 71に与える電圧値を変化させ、 MTFが最大、又は、所定のパターンの網膜像シミュレーション結果とパターンテンプレートとのマッチング数値が最大となるような電圧値を求める。なお、 MTF最適化及びパターン最適化の詳細については後述する。コンピュータ 1 4は、可変形鏡 71にステップ S 1 1 7で得られた電圧値を出力する（S 1 1 9)。また、コンピュータ 1 4は、可変形鏡 7 1が変形する時間を考慮し、例えば電圧値の出力から所定時間経過後に波面収差を測定する。なお、コンピュータ 1 4は、波面収差を測定する以外にも既に測定され、電圧値に対応して記憶されている波面データ*メモリから読み込んでも良い。次に、コンビ: iータ 1 4は、ステップ S 1 1 3の処理に戻リ、電圧変化亍ンプレートの選択の後、ステツプ S115以下の処理を実行する。

—方、コンピュータ 14は、ステップ S115で FlagC = 2と判断した場合、第 2受光部 3 2から眼底像を取得する（S121 )。また、コンピュータ¹⁴は、取得した眼底像をメモリに記憶し（S123)、処理を終了する。図 9は、電圧変化テンプレー卜選択のフローチャートである。

まず、コンピュータ 14は、分岐条件として RMS値の閾値 thを設定する（S201 )。コンピュータ 14は、閾値 th値を収差の十分小さい値（例えば、 0. 1)とする。コンピュータ 1 4は、収差からゼルニケ係数 c^ を算出し、収差量 ²¹ に変換する（S203)。収差量 R:²'一'は、次式で求めることができる。

ゾ_≠り）なお、コンピュータ 14は、上式を用いる以外にも、数式 6に示す式を用いて算出した R

次に、コンピュータ 14は、 FlagA=1か判断する（S205)。コンピュータ 14は、 RagA =1の場合（S205)、ステップ S213の処理へ移る。一方、コンピュータ 14は、 FlagA = 1ではない場合（S205)、球面収差量 R₂— ²、 R₄-\ R₆— ⁶·■の総量が th以上であるか判断する（S207)。コンピュータ 14は、ステップ S207で Yesの場合、電圧変化テンプレートとして「同心円テンプレート」を設定する（S209)。また、コンピュータ 14は、 Π agA= 1とし（S211 )、電圧変化テンプレート選択の処理を終了して、図 8のステップ S 115の処理へ進む。一方、コンピュータ 14は、ステップ S207で Noの場合、ステップ S 215の処理へ移る。ステップ S213では、コンピュータ 14は、 FlagB = 1か判断する（S213)。コンビユータ 14は、 FlagB=1の場合（S213)、ステップ S221の処理へ移リ、一方、コンビュ一タ 14は、 FlagB= 1ではない場合（S213)、ステップ S215の処理へ移る。ステップ S215では、コンピュータ 14は、非点収差成分に対応する Ri^2j— ：偶数、かつ j≠0)の総量が th以上であるか判断する（S^15)。コンピュータ 14は、ステップ S21 5で Yesの場合、電圧変化テンプレートとして「対称テンプレート」を設定する（S21 7)。また、コンピュータ 1 4は、 Ha_gB= 1とし（S21 9)、電圧変化テンプレート選択の処理を終了する。一方、コンピュータ 14は、ステップ S21 5で Noの場合、ステップ S22 1の処理へ移る。ステップ S221では、コンピュータ 1 4は、 FlagC= 1か判断する（S221 )。コンビユータ 1 4は、 FlagC== 1の場合（S221 )、ステップ S229の処理へ移る。一方、コンビユータ 1 4は、 FlagC- 1ではない場合（S221 )、コマ様収差成分に対応する Ri^2j一''（奇数）の総量が th以上であるか判断する（S223)。コンピュータ 1 4は、ステップ S223で Yesの場合、電圧変化テンプレートとして「非対称テンプレート」を設定する（S225)。また、コンピュータ 1 4は、 FlagC= 1とし（S227)、電圧変化テンプレー卜選択の処理を終了する。ステップ S223で Noの場合又はステップ S221で FlagC= 1と判断した場合、コンビユータ 14は、 FlagC = 2とし（S229)、電圧変化テンプレート選択の処理を終了する。

(MTF最適化）

図 10に、 MTFの変化による最良画像の判断についての説明図を示す。 MTFを用いることで、ある細かさでどの程度の解像力があるかを調べることができる。図には、縦軸は見分けうる尺度である MTFの値、横軸は細かさの尺度である空間周波数として、可変形鏡 71を A、 Bの 2つのケースで変形させた時のグラフを示す。空間周波数の単位には、主に [lines/mm]や [cycles/degree]などが使われている。図に示すグラフにおいて、ケース Bは、ケース Aよりも RMS値が小さぐ MTFの値も 4 00[lines/mm]以下では Aより Bの方が高いことが分かる、しかし、ァダプ亍イブォプ亍イクスのように解像限界付近まで像を見たい場合には、ケース Bのようなグラフよりも 400 [Mnes/mm]以上の高周波の領域にも解像力があるケース Aのようなグラフが望ましい。本実施の形態では、電圧変化亍プレートに従い可変形鏡 71に何種類かの電圧を与えて動かしたときに、例えば 500[linesZmm] (これはおおよそ 2 mの物を解像できる値）での MTFの値を算出する。算出した MTFが一番高くなる電圧値を選択すれぱ、細かい物像を観測できる。図 1 1は、 MTF最適化のフローチャートである—。まず、コンピュータ 1 4は、被検眼 60の眼底 61を照明する光の光軸が眼底 61にあたる位置（X Y_re)から黄斑（座標原点）までの距離を算出し、細胞の空間周波数のテーブルを用いて、算出した距離に対する空間周波数 cfを求める（S301 )。図 1 2に、黄斑からの距離と細胞の空間周波数との関係図を示す。人眼の場合、図 1 2に示すように黄斑からの距離が大きくなると、細胞の空間周波数が小さくなる。例えば、このグラフに示す関係を黄斑からの距離と空間周波数が対応したテーブルとして予めメモリに記億しておき、コンピュータ 1 4は、算出した距離に基づきメモリから対応する空間周波数 cfを読み出すことができる。また、図 1 2に示すような黄斑からの距離と空間周波数の関係を表す近似式をメモリに記億し、コンピュータ 1 4は、算出した距離に基づき近似式を用いて空間周波数 cfを算出しても良い。次 [こ、コンピュータ 1 4は、初期の電圧を V(V_{i :} i - 1〜n)とする（S303)。ここで、 nは、可変形鏡 71の素子数である。コンピュータ 1 4は、例えば、メモリに記憶された基準電圧値亍一ブルから各素子番号に対応する電圧値をそれぞれ読み出し、初期の電圧 V とすることができる。コンピュータ 1 4は、テンプレート番号 kの値を、例えば k= 1とする（S305)。テンプレ —卜番号は、複数のテンプレートに対して MTFを算出するためのカウンタの役割を果たす。コンピュータ 1 4は、上述のステップ S 1 1 3で選択した電圧変化テンプレートを v^(k)としてメモリから読み込む（S307)。例えば、コンピュータ 1 4は、テンプレー卜番号 1の各電圧変化量を v^{(1 )}として、また、テンプレート番号 2の各電圧変化量を v⁽²⁾として、メモリに記憶されているテンプレートの数だけ読み込む。また、コンピュータ 1 ⁴は、テンプレート数 mをメモリから読み込む。なお、コンピュータ 1 4は、テンプレート数を読み込む代わりに、読み込んだテンプレートの数をカウントしてテンプレート数 mとしてもよい。コンピュータ 1 4は、電圧値 Tiを次式により設定する（S309)。

コンピュータ 1 4は、可変形鏡 71の各素子に与える電圧値を ηに変更し、制御部 1 5に出力する。（S31 1 )。制御部 1 5は、コンピュータ 1 4から出力された電圧値 ηに応じて可変形鏡 71の各素子を駆動し、可変形鏡 7 1を変形させる。コンピュータ 1 4は、可変形鏡 71が変形した後（例えば所定時間経過後）に、波面収差 W (x、y)を測定する（S 31 3) ₀ ― コンピュータ 14は、測定した波面収差に基づき、 MTF ( cf )を算出する（ S 315 )。 MT F(cf)は、例えば、細胞の空間周波数 cfに応じた全角度での MTFの平均値である。 M TF(cf)の算出については後述する。コンピュータ 14は、算出された MTF(cf)を M_kとする（S317)。また、コンピュータ 14は、テンプレート番号 kに対応して M_kをメモリに記憶する。なお、コンピュータ 14は、適宜のタイミングで、測定した波面収差及び収差に基づくデータ、電圧値 ηをテンプレート番号 _kに対応して記憶しても良い。コンピュータ 14は、テンプレート番号 kがテンプレート数 mより小さいか判断する（S3 19)。すなわち、コンピュータ 14は、全てのテンプレートについて M_kを求めたか判断する。コンピュータ 14は、テンプレート番号 kがテンプレート数 mより小さい場合（S319)、 k=k+1とし（S321)、ステップ S309以下の処理を実行する。一方、コンピュータ 14は、テンプレート番号 kがテンプレート数 mより大きい場合（S3 19)、M_k(k=1〜m)が最大の値を持つときの kの値を aに代入する（S323)。例えば、コンピュータ 14は、メモリに記憶された M_kの中から最大の値を持つ M_kを検索し、該当する M_kに対応するテンプレート番号 kを読み出し、 aの値に代入する。コンピュータ 14は、次式により電圧値を設定する（S325)。

〜n)

また、コンピュータ 14は、設定した電圧値をメモリの基準電圧値テーブルに記憶する。なお、メモリに M_kに対応した電圧値が記憶されている場合、コンピュータ 14はステップ S323の処理においてメモリに記憶された M_kの中から最大の値を持つ M_kを検索し、該当する M_kに対応する電圧値を読み出し、これを V|としても良い。この場合、ステップ S325の処理を省略することができる。コンピュータ 14は、 MTF最適化の処理を終了し、図 8のステップ S119の処理へ移る。以上の処理により、電圧値は、 MTF(cf)が最大となるように設定される。図 13は、 MTF(cf)算出のフローチャートである。

まず、コンピュータ 14は、波面収差 W(x、y)から瞳関数 f(x， y)を以下のように求める（S401)。

f(x, y)=e^ikW(x' ^y)

(i:虚数、 k:波数ベクトル（27Γ ）、 λ：波長）

次に、コンピュータ 14は、瞳関数に基づき眼球の空間周波数分布 OTF(u, V)を計算する（S403)。以下に、眼球の空間周波数分布 OTFの算出について説明する。まず、コンピュータ 14は、瞳関数 f(x, y)をフーリエ変換することによリ点像の振幅分布 U(u, V)を次式のように求める。

Φ畐 U(u，v)= | ff(x,y)exp -—— (ux + vy) dxdy

R λ

(入：波長

R:瞳から像点（網膜）までの距離

(u, V) :像点 Oを原点とし，光軸に直行する面内での座標値

(X, y) :瞳面内の座標値）

次に、コンピュータ 14は、 U(u, V)とその複素共役を掛けて、次式により点像強度分布（PSF)である I(u, V)を求める。

I(u, v)=U(u, v)U*(u. v)

コンピュータ 14は、次式のように、 PSFをフーリエ変換（又は自己相関）して規格化することにより OTFを求める。

(r， s ：空間周波数領域の変数）

R(0，0) 次に、コンピュータ 14は、 OTF(u, V)から以下の式を用いて MTF(u, v)を計算する (S405)。

MTF(u, v)= I OTF(u, v) I

コンピュータ 14は、パラメータの初期設定を行う（S407)。例えば、コンピュータ" 14は、角度 Θ =0° 、 MTFの合計 ALLMTF=0とする。また、分割数 dに任意の値（例えば d = 36)を代入する。分割数 dは、 MTF算出において、 0〜 180度の角度をいくつに分割するかを示し、例えば d = 36とすれば 5度おきの角度 0を設定できる。なお、 dの値としては、適宜の数を用いることができるが 2の倍数が望ましい。コンピュータ 14は、 uと Vを次式により計算する（S409)

u = cf X cos( θ ) v = cf x sin ( Θ )

ここで、 cfは、ステップ S301で求められた空間周波数である。コンピュータ 1 4は、計算した u、vの値に基づき MTF(u、 V)を求め、次式により ALLM TFを計算する（S41 1 )。

ALLMTF=ALLMTF+ TF(u, v)

次に、コンピュータ 1 4は、角度 0を例えば次式により変化させる（S41 3)。

Θ = 0 + 1 80Zd コンピュータ 1 4は、 Θが 1 80度より大きいか判断する（S41 5)。コンピュータ 1 4は、 Θが 1 80度より小さい場合（S41 5)、ステップ S409の処理へ戻る。一方、コンビュ一タ 14は、 0力《1 80度より大きい場合（S41 5)、次式により MTF(cf)を計算する（S41

7) o

MTF(cf) = Aし LMTFZd

また、コンピュータ 1 4は、 MTF(cf)算出の処理を終了し、図 1 1のステップ S31 7の処理へ移る。

(パターン最適化）

図 1 4は、パターン最適化のフローチャートである。

まず、コンピュータ 1 4は、ステップ S303〜31 3の処理を実行する。各ステップの処理は上述と同様であるので、その詳細な説明を省略する。次に、コンピュータ 1 4は、パターンマッチング値 P_kを算出する（S51 5)。コンピュータ 1 4は、所定のパターンの網膜像をシミュレーションし、当該パターンに対応するパターンテンプレー卜とシミュレ一ションにより得られた網膜像をパターンマッチングにより比較し、パターンマッチング値 P_kを算出する。なお、パターンマッチング値 P_kの具体的な算出方法については後述する。また、コンピュータ 1 4は、算出したパターンマッチング値 P_kをテンプレート番号 k及び又は電圧値に対応してメモリに記憶する（S51 7)。次に、コンピュータ 1 4は、上述と同様に、テンプレート番号 kが亍ンプレート数より小さいか判断し（S31 9)、テンプレート番号 kがテンプレート数 mより小さい場合、 k=k + 1.とし（S321 )、ステップ S309以下の処理を実行する。一方、コンピュータ 14は、テンプレー卜番号kがテンプレ一ト数mょリ大きぃ場合（S31 9)、P_k(k== 1〜rn)が最大の値を持つときの kの値を aに代入する（S523)。例えば、コンピュータ 14は、メモリに記憶された P_kの中から最大の値を持つ P_kを検索し、該当する P_kに対応するテンプレート番号 kを読み出し、 aの値に代入する。 ― コンピュータ 1 4は、上述と同様にステップ S325の処理を実行し、電圧値を設定し、設定した電圧値をメモリの基準電圧値テーブルに記憶する。なお、メモリに P_kに対応した電圧値が記憶されている場合、コンピュータ 1 4はステップ S523の処理において、メモリに記憶された P_kの中から最大の値を持つ P_kを検索し、該当する P_kに対応する電圧値を読み出し、これを Viとしても良い。この場合、ステップ S325の処理を省略することができる。以上の処理により、電圧値 Viはパターンマッチング値 P_kが最大となるように設定される。図 1 5は、パターンマッチング値 P_kの算出についてのフローチャートである。

まず、コンピュータ 1 4は、被検眼 60の眼底 61を照明する光の光軸が眼底 61にあたる位置（X_re, YJから黄斑までの距離を算出し、算出した距離とパターンの種類が対応して記憶されたテーブルを参照して、パターン及びパターンテンプレートの種類を選定する（S601 )。図 1 6に、黄斑からの距離と細胞の大きさの関係図を示す。図に示すように、人眼の眼底部にある細胞は、黄斑からの距離によって大きさが異なっている。本実施の形態におけるパターンマッチングでは、黄斑からの距離に応じた大きさのパターンを選択する。まず、コンピュータ 1 4は、（X_re、Y_re)の黄斑からの距離を算出し、算出した距離に基づき、細胞の大きさ csを求める。例えば、黄斑からの距離と細胞の大きさが対応付けられたテーブルが予め/モリに記憶され、コンピュータ 1 4は、このテーブルを参照して算出した距離に対応する細胞の大きさ csを読み込むことができる。また、図 1 6に示すグラフの近似式をメモリに記憶し、コンピュータ 1 4は、算出した距離に基づき近似式を用いて細胞の大きさを求めても良い。コンピュータ 1 4は、求めた細胞の大きさ csに基づき、パターン原画像 Pat (x, y)を選択する。図 1 7に、パターン原画像の説明図を示す。パターンの線部は画素値を 1とし、細胞の大きさ csに比べてある程度小さな大きさで作成する。また、パターンの線部以外は、画素値を 0とする。パターン原画像は、細胞の大きさ csに応じた適宜の数のパターンが予め作成され、そのパターンを選択するための細胞の大きさ csの範囲に対応させてメモリに記憶される。コンピュータ 1 4は、メモリに記憶された細胞の大きさ csの範囲を参照して、求めた細胞の大きさ csが該当するパターンを選択することがきる。図 18に、パターンテンプレート画像 PT (x、y)の説明図を示す。上述のパターン原画像に対応するパターンテンプレート画像として、パターン原画像と同様に細胞の大きさ csの応じた格子状の画像を作成し、さらに、線の部分の画素数を N1とすると、内部の点状で示した部分を画素数が N2、画素値は一 N1 N2となるように作成する。これらパターンテンプレート画像は、上述のパターンに対応してメモリに記憶される。なお、パターン原画像及びパターンテンプレート画像は、これに限らず細胞の大きさに応じた適宜のパターン、画素値を設定することができる。上述の例ではパターンとして正方形の格子を挙げたが、パターンは細胞に見立て球形の物等を用いるのも良い。また、予め作成され、メモリに記憶されたパターン及びパターン亍ンプレートを選択する以外にも、求められた細胞の大きさに基づきパターン等を適時作成することもできる。図 15のフローチャートにリ、コンピュータ 14は、波面収差 W(X、 Y)に基づき瞳関数 f(x, y)を次式により計算する（S603)。 f(x,y)二 e^ikw(x，^Y)

(i:虚数、 k:波数ベクトル（2πΖλ)、 λ：波長）

コンピュータ 14は、選択されたパターンの輝度分布関数 Pat(x, y)をメモリを参照して計算する（S607)。また、コンピュータ 14は、 Pat(x, y)を 2次元フーリエ変換して空間周波数分布 FPat(u, V)を求める（S609)。次に、コンピュータ 14ΙΪ、瞳関数に基づき眼球の空間周波数分布 OTFを算出し、パターンの空間周波数分布 FPat(u, V)と眼球の空間周波数分布 OTF(u, v)を次式のように掛け合わせることで、眼の光学系通過後の（網膜像の）周波数分布 OR(u, V)を求める（S611)。

FPat(u, v) X OTF(u, v)→O (u, v) また、コンピュータ 14は、パターンテンプレートの輝度分布関数 PT(x, y)をメモリを参照して計算する（S613)。コンピュータ 14は、 PT(x, y)の 2次元フーリエ変換 FPT(u, V)を求める（S615)。コンピュータ 14は、波面から算出された網膜像の空間周波数分布 OR(u, V)とバターンの空間周波数分布 FPT(u, V)を掛け合わせ OTmp(u, v)を求める（S617)。 OR(u, v) FT(u, v)-»-OTmp(u, v) " 次に、コンピュータ 1 4は、 OTmp (u, v)を二次元逆フーリエ変換し、 Tm_PIm (X, Y) を求める（S6 1 9)。コンピュータ 1 4は、 Tmplm (X, Y)の絶対値の最大値を取得してパターンマッチング値 P_kとする（S621 )。また、コンピュータ 1 4は、パターンマッチング値算出の処理を終了し、図 1 4のステップ S51 7の処理へ移る。

4.比較例

図 1 9は、パターン最適化により得られる画像の比較図である。図には、補正なし、収差量 RMSが小さくなるように補正した場合（RMS最適化）、本実施の形態におけるパターン最適化により補正した場合ついて、それぞれ波面収差、ランドルト環画像シミュレ一シヨン、縞画像シミュレーション、 RMSを示している。パターン最適化では、 RMS 最適化よりも RMSが大きくなるが、像の見えは良くなつていることが示されている。

5.付記

本発明の眼底観察装置 'システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための眼底観察プログラム、眼底観察プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、眼底観察プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。なお、被検眼 60の光学特性は、光学特性測定部 1 4一 1が、図 1に示す第 1受光光学系 1 2からの出力により求めているが、これに限定されるものでなく、適宜の光学系、装置からの波面収差を含む波面測定データにより求めるように構成することができる。産業上の利用可能性本発明によると、眼底画像の質を良くするように補償光学素子の補正量を調整し、適正な補正量を求めることができる。また、本発明によると、被検眼での視標の見え具合と所定のパターンテンプレートとのパターンマッチングによる値、又は、 MTF (Modulation Transfer Function)に基づき、像の質を良くするような適正補正量を求めることができる。さらに、本発明によると、適正な補正量により補正された眼底画像を取得することができる。本発明よると、補償光学素子の補正量を調整するための電圧変化テンプレートを用いて、眼底画像の画質を向上させることができる。また、本発明によると、眼底の細胞の大きさを考慮して画像の質を評価し、細胞レベルまでの観察を可能とすることができる。

Claims

請求の範囲

1 .被検眼眼底を観察するための照明光を眼底に照明する眼底照明系と、

上記光学特性測定部で求められた光学特性に基づき、眼底における像の見え具合のシミュレーションを行し、、見え具合を示すデータを算出する画像データ形成部と、上記補償光学部を調整するための複数の電圧変化テンプレートを記憶する記憶部上記記憶部に記憶されている電圧変化テンプレートを選択し、該テンプレートに基づき上記補償光学部の補正量を決定して上記補償光学部に出力し、さらに、複数の電圧変化テンプレートに基づく補正量に対して、上記画像データ形成部により求められた像の見え具合を示すデータに基づき、像の質を評価するための評価データを算出し、該評価データに従い上 IB補償光学部の適正な補正量を決定して上記補償光学部に出力するための補正量決定部と

を備えた眼底観察装置。

2.上記補償光学部は、多数の可動式ミラー又は空間光変調器を有するァダプ亍イブォプ亍イクスを含む請求項 1に記載の眼底観察装置。

3.上記補償光学部は、光軸方向に移動可能に構成される移動プリズム、及び又は、球面レンズ部をさらに含む請求項 2に記載の眼底観察装置。

4.上記波面測定系は、

被検眼眼底に点像を投影するための点像投影光学系と、

被検眼眼底で反射された上記点像投影光学茶からの光束を、少なくとも 1 7本の光束に分割する分割素子を介して点像を形成するための点像受光光学系と、上記点像受光光学系で形成された点像を受光する点像受光部と

を有し、

上記光学特性測定部は、上記点像受光部の出力を、波面測定データとして得て、被検眼の高次収差を含む光学特性を求めるように構成されている請求項 1に記載の眼底観察装置。

5.上記記憶部に記憶される電圧変化テンプレー卜は、上記補償光学部の中心付近の電圧変化が周辺部に対して大きく設定された同心円テンプレート、電圧変化が上記補償光学部の中心又は所望の軸に対して対称に設定された対称亍ンプレート、電圧変化が上記補償光学部の中心又は所望の軸に対して非対称に設定された非対称于ンプレートのいずれか又は複数を含む請求項 1に記載の眼底観察装置。

6.上記補正量決定部は、上記光学特性測定部により求められた収差量に基づき、球面収差量が所定値以上の場合には同心円テンプレートを、非点収差成分が所定値以上の場合には対称テンプレートを、コマ様収差成分が所定値以上の場合には非対称テンプレートを選択する請求項 5に記載の眼底観察装置。

7.上記画像データ形成部は、所定の視標の眼底での見え具合をシミュレーションして、シミュレーション画像データを算出し、

上記補正量決定部は、該視標に対応したパターンテンプレートデータと該シミュレ一シヨン画像データとをパターンマッチングにより比較し、マッチングの度合いを示す値に従い適正な補正量を決 ¾するように構成されている請求項 1に記載の眼底観察装置。

8.上記補正量決定部は、シミュレーションに用いられた視標に対応するパターン亍ンプレー卜データの輝度分布関数に 2次元フーリエ変換を施し、該変換結果とシミュレ一シヨン画像データの空間周波数分布とを掛け合わせてパターンマッチングし、マツチングの度合いを示す値に基づき適正な補正量であるかを判断するように構成されている請求項 7に記載の眼底観察装置。

9.上記画像データ形成部は、波面収差から眼球の空間周波数分布を演算し、及び、所定の視標の輝度分布関数を 2次元フーリエ変換し、該眼球の空間周波数分布と該変換結果を掛け合わせてシミュレーション画像データの空間周波数分布を算出するように構成されている請求項 8に記載の眼底観察装置。

一

1 0.上記画像データ形成部は、被検眼の眼底を照明する光の光軸が眼底にあたる点と黄斑との距離を算出し、算出した距離に応じた視標を用いるように構成されている請求項 7に記載の眼底観察装置。

1 1 .上記画像データ形成部は、上記光学特性測定部で求められた光学特性に基づき、像の見え具合を示すデータとして、 MTF(Modulation Transfer Function)のデータを算出し、

上記補正量決定部は、算出された MTFのデータに基づき適正な補正量を決定するように構成されている請求項 1に記載の眼底観察装置。

1 2.上記補正量決定部は、被検眼の眼底を照明する光の光軸が眼底にあたる点と黄斑との距離を算出し、予め上記記憶部に記憶された黄斑からの距離と空間周波数の関係を示すデータを参照して、算出された距離に対応する空間周波数を求め、求められた空間周波数及び上記画像データ形成部により算出された MTFのデータに基づき、該空間周波数に応じた MTFの値を算出し、該 MTFの値に従い適正な補正量を決定する請求項 1 1に記載の眼底測定装置。

1 3.上記補正量決定部は、弱矯正方向から補正を行うように補正量を決定する請求項 1に記載の眼底観察装置。

14.被検眼眼底を観察するための照明光を眼底に照明するステップと、

該照明による眼底の像を与えられた補正量に従い補正するステップと、

少なくとも被検眼の波面収差及び/又は補正される収差を示す波面測定データを測定するステップと、

波面測定データを得て、被検眼の高次収差を含む光学特性を求めるステップと、求められた光学特性に基づき、眼底における像の見え具合のシミュレーションを行い、見え具合を示すデータを算出するステップと、

を含む眼底観察方法。一

1 5.上記補正するステップは、多数の可動式ミラー又は空間光変調器を有するァダプティブォプテイクスにより補正される請求項 1 4に記載の眼底観察方法。

16.上記補正するステップは、光軸方向に移動可能に構成される移動プリズム、及び又は、球面レンズ部によりさらに補正される請求項 1 5に記載の眼底観察方法。

1 7.上記測定するステップは、

被検眼眼底に点像を投影するステップと、

被検眼眼底で反射された光束を、少なくとも 17本の光束に分割する分割素子を介して点像を形成するステップと、

形成された点像を受光するステップと

を含み、

上記求めるステップは、受光した点像のデータを、少なくとも被検眼の波面収差を示す波面測定データとして得て、被検眼の高次収差を含む光学特性を求める請求項 14 に記載の眼底観察方法。

1 8.上記出力するステップは、電圧変化テンプレートとして、眼底の像を補正する補償光学部の中心付近の電圧変化が周辺部に対して大きく設定された同心円テンプレート、電圧変化が補償光学部の中心叉は所望の軸に対して対称に設定された対称テンプレート、電圧変化が補償光学部の中心又は所望の軸に対して非対称に設定された非対称テンプレートのいずれか又は複数を選択する請求項 1 4に記載の眼底観察方法。一

1 9.上記出力するステップは、求められた収差量に基づき、球面収差量が所定値以上の場合には同心円テンプレートを、非点収差成分が所定値以上の場合には対称テンプレートを、コマ様収差成分が所定値以上の場合には非対称テンプレートを選択する請求項 18に記載の眼底観察方法。

20.上記算出するステップは、所定の視標の眼底での見え具合をシミュレーションして、シミュレーション画像データを算出し、

上記決定するステップは、

該視標に対応したパターンテンプレートデータと該シミュレーション画像データとをパターンマッチングにより比較するステップと、

マッチングの度合いを示す値に基づき適正な補正量であるかを判断するステップとを含む請求項 1 4に記載の眼底観察方法。

21 .上記決定するステップは、シミュレーションに用いられた視標に対応するパターンテンプレートデータの輝度分布関数に 2次元フーリエ変換を施し、該変換結果とシミュレ一シヨン画像データの空間周波数分布とを掛け合わせてパターンマッチングし、マツチングの度合いを示す値に基づき適正な補正量であるかを判断する請求項 20に記載の眼底観察方法。

22.上記算出するステップは、波面収差から眼球の空間周波数分布を演算し、及び、所定の視標の輝度分布関数を 2次元フーリエ変換し、該眼球の空間周波数分布と該変換結果を掛け合わせてシミュレーション画像データの空間周波数分布を算出する請求項 21に記載の眼底観察方法。

23.上記算出するステップは、被検眼の眼底を照明する光の光軸が眼底にあたる点と黄斑との距離を算出し、算出した距離に応じた視標を用いて見え具合のシミュレーシヨンを行う請求項 20に記載の眼底観察方法。

24.上記算出するステップは、求められた光学特性に基づき、像の見え具合を示すデータとして、 MTF(Modulation Transfer Function)のデータを算出し、

上記決定するステップは、算出された MTFのデータに基づき適正な補正量を決定する請求項 1 4に記載の眼底観察方法。

25.上記決定するステップは、被検眼の眼底を照明する光の光軸が眼底にあたる点と黄斑との距離を算出し、予め上記記憶部に記憶された黄斑からの距離と空間周波数の関係を示すデータを参照して、算出された距離に対応する空間周波数を求め、求められた空間周波数及び上記画像データ形成部にょリ算出された MTFのデータに基づき、該空間周波数に応じた MTFの値を算出し、該 MTFの値に従い適正な補正量を決定する請求項 24に記載の眼底測定方法。

26.上記決定して出力するステップは、弱矯正方向から補正を行うように補正量を決定する請求項 1 4に記載の眼底観察方法。