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JP2014111226A - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents

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JP2014111226A JP2014067030A JP2014067030A JP2014111226A JP 2014111226 A JP2014111226 A JP 2014111226A JP 2014067030 A JP2014067030 A JP 2014067030A JP 2014067030 A JP2014067030 A JP 2014067030A JP 2014111226 A JP2014111226 A JP 2014111226A
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  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】 測定対象である被検査物の位置が変化した際に、適正な収差の補正量となるまでに必要とされるフィードバック制御による時間を低減させることである。
【解決手段】 撮像装置が、波面センサからの検出信号に基づく被検眼の波面収差の検出と該検出の結果に基づく波面補償デバイスの制御とを繰り返すフィードバック制御を行い、波面センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させる。
【選択図】 図5
PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce time required for feedback control until an appropriate aberration correction amount is obtained when the position of an object to be inspected is changed.
An imaging apparatus performs feedback control that repeats detection of wavefront aberration of an eye to be examined based on a detection signal from a wavefront sensor and control of a wavefront compensation device based on the result of the detection, and outputs the detection signal from the wavefront sensor. Based on this, the feedback control is temporarily stopped and the feedback control is resumed.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、被検眼等の測定対象を撮像する撮像装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that images a measurement target such as an eye to be examined and a control method thereof.

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する、SLO(Scanning Laser Opthalmoscope:走査レーザー検眼鏡)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。   2. Description of the Related Art Recently, as an ophthalmologic imaging apparatus, SLO (Scanning Laser Ophthalmoscope) that irradiates a fundus of a laser beam two-dimensionally and receives reflected light, or imaging using interference of low-coherence light. Equipment has been developed.

この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。
This imaging device using low-coherence light interference is called OCT (Optical Coherence Tomography), and is used particularly for the purpose of obtaining a tomographic image of the fundus or its vicinity. .
Various types of OCT have been developed, including TD-OCT (Time Domain OCT: Time Domain Method) and SD-OCT (Spectral Domain OCT: Spectral Domain Method).

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。
In particular, in such an ophthalmic imaging apparatus, in recent years, higher resolution has been promoted by increasing the NA of an irradiation laser.
However, when imaging the fundus, the image must be captured through the optical tissue of the eye such as the cornea or the crystalline lens.

高解像度化が進むに連れて、これら角膜や水晶体の収差の影響が撮像画像の画質に大きく影響するようになってきた。   As the resolution increases, the influence of the aberration of the cornea and the crystalline lens has greatly influenced the image quality of the captured image.

そこで、眼の収差を測定し、その収差を補正する補償光学系であるAO(Adaptive Optics)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。   Therefore, research on AO-SLO and AO-OCT, in which AO (Adaptive Optics), which is an adaptive optical system that measures aberrations of the eye and corrects the aberrations, is incorporated in the optical system.

例えば、非特許文献1に、AO−OCTの例が示されている。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。   For example, Non-Patent Document 1 shows an example of AO-OCT. These AO-SLO and AO-OCT generally measure the wavefront of the eye by the Shack-Hartmann wavefront sensor method.

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。   In the Shack-Hartmann wavefront sensor system, measurement light is incident on the eye and the reflected light is received by a CCD camera through a microlens array to measure the wavefront.

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。   AO-SLO and AO-OCT can be imaged with high resolution by driving a deformable mirror and a spatial phase modulator to correct the measured wavefront and imaging the fundus through them.

Y.Zhang et al,Optics Express,Vol.14,No.10,15May2006Y. Zhang et al, Optics Express, Vol. 14, no. 10, 15 May 2006

上記した従来例の補償光学系を備えた画像取得装置においては、収差を補正するために眼の収差を測定し、その情報を元に収差を補正するという処理を繰り返し行い、フィードバック制御が行われる。   In the image acquisition apparatus provided with the above-described conventional compensation optical system, the eye aberration is measured in order to correct the aberration, and the process of correcting the aberration based on the information is repeatedly performed to perform feedback control. .

フィードバック制御を行うのは、補正デバイスに対する指示値と実際の補正量との間に誤差が生じることや、眼は涙液や屈折調節の状態によって収差が変動することに対応するためである。   The feedback control is performed in order to cope with an error between the instruction value for the correction device and the actual correction amount, and for the eye to change the aberration depending on the state of tear fluid or refractive adjustment.

収差の補正の制御を行う場合も一般的なフィードバック制御と同じであり、処理開始から適正な収差の補正状態に達するまでには一定の時間が必要となる。   Aberration correction control is also the same as general feedback control, and a certain amount of time is required from the start of processing until reaching an appropriate aberration correction state.

特に、収差補正をするために用いられる波面センサーや波面補正デバイスの応答速度が遅いために、適切な補正状態になるまでに数秒〜数十秒かかってしまうこととなる。   In particular, since the response speed of the wavefront sensor or wavefront correction device used for correcting aberrations is slow, it takes several seconds to several tens of seconds to reach an appropriate correction state.

また、OCTのような眼底を撮像する光断層画像撮像装置においては、眼の撮像を開始してから完了するまでに比較的長い時間かかってしまうため、撮像中に眼が一時的に横方向や縦方向に動くことが多い。   In addition, in an optical tomographic imaging apparatus that images the fundus, such as OCT, it takes a relatively long time from the start of imaging to the completion of imaging of the eye. Often moves vertically.

眼が動いた場合には所望の撮像位置ではないために、撮像しても無意味であることから、眼が元の位置に戻ってから撮像を再開することとなる。   Since it is not a desired imaging position when the eye is moved, it is meaningless to take an image. Therefore, imaging is resumed after the eye returns to the original position.

一方で、眼が動くことによって測定光が通過する光路が変わってしまい、測定する収差も大きく変化する。   On the other hand, when the eye moves, the optical path through which the measurement light passes changes, and the measured aberration also changes greatly.

上記フィードバック制御による収差の補正は、変化した収差を補正するように制御を行うために、本来の補正状態から大きく異なる状態に変化してしまう。   The correction of the aberration by the feedback control changes from the original correction state to a greatly different state because the control is performed so as to correct the changed aberration.

そのため、従来のものにおいては、次に眼が所望の位置に戻った場合に、適正な補正状態に達するまでにさらに時間がかかってしまい、直ちに眼底画像の取得ができないという課題を有していた。   Therefore, in the conventional one, when the eye returns to a desired position next time, it takes more time to reach an appropriate correction state, and there is a problem that fundus images cannot be acquired immediately. .

本発明の目的の一つは、上記課題に鑑み、測定対象である被検査物の位置が変化した際に、適正な収差の補正量となるまでに必要とされるフィードバック制御による時間を低減させることである。   One of the objects of the present invention is to reduce the time required for feedback control required to obtain an appropriate aberration correction amount when the position of the inspection object to be measured changes in view of the above problems. That is.

本発明に係る撮像装置の一つは、
被検眼からの反射光を受光して前記被検眼の眼底を撮像する眼底撮像光学系と、
前記眼底撮像光学系の光路に配置され、入射光の波面を制御して前記被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、
前記被検眼に向けて測定光を投光し、前記眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、
前記波面センサからの検出信号に基づく前記被検眼の波面収差の検出と前記検出の結果に基づく前記波面補償デバイスの制御とを繰り返すフィードバック制御を行い、前記波面センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させる制御手段と、を有する。
One of the imaging devices according to the present invention is:
A fundus imaging optical system that receives reflected light from the eye to be imaged and images the fundus of the eye to be examined;
A wavefront compensation device that is disposed in the optical path of the fundus imaging optical system and that controls the wavefront of incident light to compensate for the wavefront aberration of the eye to be examined;
A wavefront aberration detection optical system for projecting measurement light toward the eye to be examined and detecting reflected light from the fundus by a wavefront sensor;
Perform feedback control that repeats detection of wavefront aberration of the eye based on the detection signal from the wavefront sensor and control of the wavefront compensation device based on the detection result, and feedback control based on the detection signal from the wavefront sensor Control means for temporarily stopping and resuming feedback control.

また、本発明に係る撮像装置の一つは、
測定光を照射した測定対象からの戻り光の収差を測定する収差測定手段と、
前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも1つの収差を補正する収差補正手段と、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始する制御手段と、を有する。
One of the imaging devices according to the present invention is
An aberration measurement means for measuring the aberration of the return light from the measurement object irradiated with the measurement light;
An aberration correction means for correcting at least one aberration of the measurement light and the return light;
Control means for starting imaging of the measurement object while feedback controlling the aberration correction means based on the measurement result of the aberration measurement means.

また、本発明に係る撮像装置の制御方法の一つは、
被検眼からの反射光を受光して前記被検眼の眼底を撮像する眼底撮像光学系の光路に配置され、入射光の波面を制御して前記被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、前記被検眼に向けて測定光を投光し、前記眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記波面センサからの検出信号に基づく前記被検眼の波面収差の検出と前記検出の結果に基づく前記波面補償デバイスの制御とを繰り返すフィードバック制御を行う工程と、
前記撮像装置が、前記波面センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させる工程と、を有する。
In addition, one of the control methods of the imaging apparatus according to the present invention is:
A wavefront compensation device that receives reflected light from the eye to be examined and is disposed in an optical path of a fundus imaging optical system that images the fundus of the eye to be examined, and controls a wavefront of incident light to compensate a wavefront aberration of the eye to be examined; A wavefront aberration detection optical system for projecting measurement light toward the eye to be examined and detecting reflected light from the fundus by a wavefront sensor,
A step of performing feedback control in which the imaging device repeats detection of wavefront aberration of the eye to be examined based on a detection signal from the wavefront sensor and control of the wavefront compensation device based on the detection result;
And a step of temporarily stopping feedback control and restarting feedback control based on a detection signal from the wavefront sensor.

また、本発明に係る撮像装置の制御方法の一つは、
測定光を照射した測定対象からの戻り光の収差を測定する収差測定手段と、前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも1つの収差を補正する収差補正手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記収差測定手段の測定結果に基づいて前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始する工程を有する。
In addition, one of the control methods of the imaging apparatus according to the present invention is:
A method for controlling an imaging apparatus, comprising: an aberration measuring unit that measures aberration of return light from a measurement object irradiated with measurement light; and an aberration correction unit that corrects at least one of the measurement light and the return light. Because
The imaging apparatus includes a step of starting imaging of the measurement target while feedback controlling the aberration correction unit based on a measurement result of the aberration measurement unit.

本発明によれば、測定対象である被検査物の位置が変化した際に、適正な収差の補正量となるまでに必要とされるフィードバック制御による時間を低減させることができる。   According to the present invention, when the position of the inspection object to be measured is changed, it is possible to reduce the time required for the feedback control that is required until an appropriate aberration correction amount is obtained.

本発明の実施例1における補償光学系を備えたSLOによる光画像撮像装置の構成例を説明するための模式図。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a configuration example of an optical image capturing apparatus using an SLO including an adaptive optics system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例2における補償光学系を備えたOCTによる光画像撮像装置の構成例を説明するための模式図。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a configuration example of an optical image pickup apparatus using OCT including an adaptive optics system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における波面補正デバイスおよび波面センサーについて説明するための模式図。(a)は可変形状ミラーを説明するための模式図。(b)は反射型液晶光変調器の模式図を示す。(c−1)、(c−2)はシャックハルトマンセンサーの構成を示す模式図。(d)は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。(e−1)、(e−2)は球面収差を持つ波面を測定した際の模式図。The schematic diagram for demonstrating the wavefront correction device and wavefront sensor in Example 1 of this invention. (A) is a schematic diagram for demonstrating a deformable mirror. (B) is a schematic diagram of a reflective liquid crystal light modulator. (C-1), (c-2) is a schematic diagram which shows the structure of a Shack-Hartmann sensor. (D) is a schematic diagram which shows the state by which the light beam which measures a wave front was condensed on the CCD sensor. (E-1) and (e-2) are schematic diagrams when a wavefront having spherical aberration is measured. 本発明の実施例1における補償光学系による収差の補正機能について説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating an aberration correction function by the adaptive optics system in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1における制御ステップの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the control step in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1における制御ステップの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the control step in Example 1 of this invention. 本発明の実施例3における補償光学系を備えたSLOによる光画像撮像装置の構成例を説明するための模式図。FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a configuration example of an optical image pickup apparatus using SLO including an adaptive optics system according to Embodiment 3 of the present invention.

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。   The mode for carrying out the present invention will be described with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the configurations of the following examples.

[実施例1]
実施例1として、図1を用いて本発明を適用した補償光学系を備えたSLOによる被検査物の光画像を撮像する光画像撮像装置および光画像の撮像方法の構成例について説明する。
[Example 1]
As a first embodiment, a configuration example of an optical image capturing apparatus that captures an optical image of an object to be inspected by an SLO including an adaptive optical system to which the present invention is applied and an optical image capturing method will be described with reference to FIG.

本実施例は、補償光学系を備えたSLOによる光画像撮像装置(眼底撮像光学系)によって、測定対象である被検査物を被検眼とし、眼底を撮像するようにした一例について説明するが、接眼部分の構成はOCT(光干渉断層装置)においても同様である。   In the present embodiment, an example in which an object to be inspected is an eye to be inspected and an image of the fundus is imaged by an optical image imaging apparatus (fundus imaging optical system) using an SLO having an adaptive optical system will be described. The configuration of the eyepiece is the same in the OCT (optical coherence tomography apparatus).

図1において、101は光源であり、本実施例では波長840nmのSLD光源を用いた。   In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a light source, and an SLD light source having a wavelength of 840 nm is used in this embodiment.

光源101の波長は特に制限されるものではないが、特に眼底撮像用としては被験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。
ここではSLD光源を用いたが、これ以外にレーザ等を用いるようにしてもよい。
但し、レーザを用いた場合にはスペックルノイズ軽減のために、長距離の光ファイバーを通過させる等の干渉性を低下させる構成を追加することが多い。
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、途中で合波する構成も可能である。
The wavelength of the light source 101 is not particularly limited, but particularly about 800 to 1500 nm is preferably used for fundus imaging in order to reduce glare and maintain resolution of the subject.
Although an SLD light source is used here, a laser or the like may be used in addition to this.
However, when a laser is used, in order to reduce speckle noise, a configuration for reducing the coherence such as passing a long-distance optical fiber is often added.
In the present embodiment, light sources for fundus imaging and wavefront measurement are shared, but it is also possible to use separate light sources and combine them in the middle.

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、平行光線として照射される。
照射された測定光105は光分割手段であるビームスプリッタ104を透過し、補償光学系に導光される。
The light emitted from the light source 101 passes through the single mode optical fiber 102 and is irradiated as a parallel light by the collimator 103.
The irradiated measurement light 105 is transmitted through a beam splitter 104 which is a light splitting means and guided to an adaptive optics system.

この補償光学系は、光分割手段であるビームスプリッタ106、収差測定手段の一例である波面センサー(波面収差検出光学系とも言う)115、収差補正手段の一例である波面補正デバイス(波面収差を補償する波面補償デバイスとも言う)108および、それらに導光するための反射ミラー107−1〜4から構成される。   This compensation optical system includes a beam splitter 106 that is a light splitting unit, a wavefront sensor (also referred to as a wavefront aberration detection optical system) 115 that is an example of an aberration measurement unit, and a wavefront correction device that is an example of an aberration correction unit (compensates for wavefront aberration). (Also referred to as a wavefront compensation device) 108 and reflecting mirrors 107-1 to 107-4 for guiding them.

ここで、反射ミラー107は、少なくとも眼の瞳(前眼部)と波面センサー115、波面補正デバイス108とが光学的に共役関係になるように設置されている。   Here, the reflection mirror 107 is installed so that at least the pupil of the eye (anterior eye portion), the wavefront sensor 115, and the wavefront correction device 108 are optically conjugate.

本実施例では、波面補正デバイス108として可変形状ミラーを用いた。
可変形状ミラーとは、局所的に光の反射方向を変えることができるものであり、様々な方式のものが実用化されている。
In this embodiment, a deformable mirror is used as the wavefront correction device 108.
The deformable mirror can change the light reflection direction locally, and various types of mirrors have been put into practical use.

例えば、波面補正デバイス108として、図3(a)に示すようなデバイスを用いることができる。   For example, as the wavefront correction device 108, a device as shown in FIG.

図3(a)に示されるように、入射光を反射する変形可能な膜状のミラー面127と、ベース部126と、これらに挟まれて配置されたアクチュエータ128から構成されている。   As shown in FIG. 3 (a), it is composed of a deformable film-like mirror surface 127 that reflects incident light, a base portion 126, and an actuator 128 that is sandwiched therebetween.

アクチュエータ128の動作原理としては、静電力や磁気力、圧電効果を利用したものがあり、動作原理によってアクチュエータ128の構成は異なる。
アクチュエータ128はベース部126上に二次元的に複数配列されていて、それらを選択的に駆動することにより、ミラー面127を自在に変形できるようになっている。
As an operation principle of the actuator 128, there is one using an electrostatic force, a magnetic force, and a piezoelectric effect, and the configuration of the actuator 128 differs depending on the operation principle.
A plurality of actuators 128 are two-dimensionally arranged on the base portion 126, and the mirror surface 127 can be freely deformed by selectively driving them.

波面補正デバイス108の他の構成例としては、図3(b)に示すような液晶素子を用いた空間位相変調器(反射型液晶光変調器)がある。
この空間位相変調器は、ベース部129とカバー130に挟まれた空間に液晶分子132が封入されている構造となっている。
As another configuration example of the wavefront correction device 108, there is a spatial phase modulator (reflection-type liquid crystal light modulator) using a liquid crystal element as shown in FIG.
This spatial phase modulator has a structure in which liquid crystal molecules 132 are enclosed in a space between a base portion 129 and a cover 130.

ベース部129には複数の画素電極131を有し、カバー130には不図示の透明な対向電極を有している。   The base portion 129 has a plurality of pixel electrodes 131, and the cover 130 has a transparent counter electrode (not shown).

電極間に電圧を印加していない場合には、液晶分子は132−1のような配向をしており、電圧を印加すると132−2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。   When no voltage is applied between the electrodes, the liquid crystal molecules are aligned as in 132-1. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules transition to an aligned state as in 132-2, and the refractive index for incident light is Change.

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。   By controlling the voltage of each pixel electrode to change the refractive index of each pixel, spatial phase modulation becomes possible.

例えば、入射光133が素子に入射した場合、液晶分子132−2を通過する光は液晶分子132−1を通過する光よりも位相が遅れ、結果として図中134で示すよう波面を形成する。
但し、液晶素子は偏光特性を有するため、入射光の偏光を調整するための偏光板等を具備することが多い。
For example, when the incident light 133 is incident on the element, the light passing through the liquid crystal molecules 132-2 is delayed in phase from the light passing through the liquid crystal molecules 132-1, resulting in the formation of a wavefront as indicated by 134 in the figure.
However, since the liquid crystal element has polarization characteristics, the liquid crystal element often includes a polarizing plate for adjusting the polarization of incident light.

補償光学系を通過した光は、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の主走査側に共振スキャナーを用いることもある。
構成によっては、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系を用いる場合もある。
走査光学系109で走査された測定光は、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(投光)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。
The light that has passed through the compensation optical system is scanned one-dimensionally or two-dimensionally by the scanning optical system 109.
In this embodiment, two galvano scanners are used for the scanning optical system 109 for main scanning (fundus horizontal direction) and sub-scanning (fundus vertical direction). A resonant scanner may be used on the main scanning side of the scanning optical system 109 for faster imaging.
Depending on the configuration, an optical system such as a mirror or a lens may be used between the scanners in order to bring each scanner in the scanning optical system 109 into an optically conjugate state.
Measurement light scanned by the scanning optical system 109 is applied to the eye 111 through the eyepieces 110-1 and 110-2.
The measurement light applied to the eye 111 is reflected or scattered by the fundus.
By adjusting the positions of the eyepieces 110-1 and 110-2, it is possible to perform optimal irradiation (projection) in accordance with the diopter of the eye 111.
Here, a lens is used for the eyepiece, but a spherical mirror or the like may be used.

眼111の網膜から反射散乱された光(反射光)は、入射した時と同様の経路を逆向きに進行し、ビームスプリッタ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。   The light reflected and scattered from the retina of the eye 111 (reflected light) travels in the same direction as the incident light in the reverse direction, and is partially reflected by the wavefront sensor 115 by the beam splitter 106 to measure the wavefront of the light beam. Used for.

本実施例では波面センサー115として、図3(c−1)、(c−2)に示すようなシャックハルトマンセンサーを用いた。   In the present embodiment, as the wavefront sensor 115, a Shack-Hartmann sensor as shown in FIGS.

図3(c−1)において、135が波面を測定する光線であり、マイクロレンズアレイ136を通して、CCDセンサー137上の焦点面138に集光される。図3(c−2)は、図3(c−1)のA−A’で示す位置の断面を示す図であり、マイクロレンズアレイ136が、複数のマイクロレンズ139から構成されている様子を示したものである。   In FIG. 3C-1, reference numeral 135 denotes a light beam for measuring the wavefront, which is condensed on the focal plane 138 on the CCD sensor 137 through the microlens array 136. FIG. 3C-2 is a diagram showing a cross-section at the position indicated by AA ′ in FIG. 3C-1, in which the microlens array 136 is composed of a plurality of microlenses 139. It is shown.

光線135は各マイクロレンズアレイ136を通してCCDセンサー137上に集光されるため、光線135はマイクロレンズ139の個数分のスポットに分割されて集光される。   Since the light ray 135 is condensed on the CCD sensor 137 through each microlens array 136, the light ray 135 is divided into spots corresponding to the number of the microlenses 139 and condensed.

図3(d)に、波面を測定する光線がCCDセンサー137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140に集光される。
FIG. 3D shows a state where the light beam for measuring the wavefront is collected on the CCD sensor 137.
The light beam that has passed through each microlens is collected at the spot 140.

そして、この各スポット140の位置から、入射した光線の波面を計算する。例えば、図3(e−1)、(e−2)に球面収差を持つ波面を測定した際の模式図を示す。
光線135は141で示すような波面で形成されている。光線135はマイクロレンズアレイ136によって、波面の局所的な垂線方向の位置に集光される。
Then, from the position of each spot 140, the wavefront of the incident light beam is calculated. For example, FIGS. 3 (e-1) and 3 (e-2) show schematic diagrams when a wavefront having spherical aberration is measured.
The light ray 135 has a wavefront as indicated by 141. The light beam 135 is collected by the microlens array 136 at a local position in the normal direction of the wavefront.

この場合のCCDセンサー137の集光状態を図3(e−2)に示す。   The condensing state of the CCD sensor 137 in this case is shown in FIG.

光線135が球面収差を持つため、スポット140は中央部に偏った状態で集光される。   Since the light ray 135 has spherical aberration, the spot 140 is condensed in a state of being biased toward the center.

この位置を計算することによって、光線135の波面が分かる。   By calculating this position, the wavefront of the ray 135 is known.

ビームスプリッタ106を透過した反射散乱光はビームスプリッタ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、画像処理手段125によって眼底画像として画像に構成される。   A part of the reflected and scattered light transmitted through the beam splitter 106 is reflected by the beam splitter 104 and guided to the light intensity sensor 114 through the collimator 112 and the optical fiber 113. Light is converted into an electrical signal by the light intensity sensor 114, and the image processing unit 125 forms an image as a fundus image.

また、実施例1は、取得した画像の時間変化を検出することによって、被検査物の位置の変化を検知する位置変化検知手段として、眼の動きを検知する眼球運動検知部148を具備する。   In addition, the first embodiment includes an eye movement detection unit 148 that detects eye movement as position change detection means that detects a change in position of the object to be inspected by detecting a time change of the acquired image.

なお、眼球運動検知部148はこのような構成に限られるものではなく、例えば眼の位置の変化を直接検知するように構成してもよい。   The eye movement detection unit 148 is not limited to such a configuration, and may be configured to directly detect a change in the position of the eye, for example.

眼球運動検知部148は、眼で発生する収差を補正するため波面補正デバイス108をフィードバック制御する制御手段である補償光学制御機116に接続されている。   The eye movement detection unit 148 is connected to the adaptive optics controller 116 that is a control unit that feedback-controls the wavefront correction device 108 in order to correct aberrations that occur in the eye.

そして、補償光学制御機116は眼球運動検知部148の検知結果(測定結果)である眼球運動の情報に基づいて、波面補正デバイス108のフィードバック制御の中断を決定する。   Then, the adaptive optics controller 116 determines interruption of the feedback control of the wavefront correction device 108 based on the information of the eye movement that is the detection result (measurement result) of the eye movement detection unit 148.

眼の動きを検知する別の構成としては、角膜に光を当てて視線を検知する方法や、干渉計を用いて眼の特定位置を測定することにより動きを検知する方法等を利用した眼球運動検知装置を用いることも可能である。   Other configurations for detecting eye movement include eye movement using a method of detecting gaze by applying light to the cornea, a method of detecting movement by measuring a specific eye position using an interferometer, etc. It is also possible to use a detection device.

このような構成においては、接眼部の光学系が複雑になるが、位置検出のための画像処理が必要ないために高速化が可能で、位置検出の精度も向上する。   In such a configuration, the optical system of the eyepiece is complicated, but image processing for position detection is not required, so the speed can be increased and the position detection accuracy is improved.

波面センサー115は補償光学制御機116に接続され、受光した光線の波面を補償光学制御機116に伝える。   The wavefront sensor 115 is connected to the adaptive optics controller 116 and transmits the wavefront of the received light beam to the adaptive optics controller 116.

波面補正デバイス(可変形状ミラー)108も補償光学制御機116に接続されており、補償光学制御機116から指示された形状に変形する。   A wavefront correction device (variable shape mirror) 108 is also connected to the adaptive optics controller 116 and is deformed into a shape instructed by the adaptive optics controller 116.

補償光学制御機116は、波面センサー115から取得した波面を基に、収差のない波面へと補正するような形状を計算し、可変形状ミラー108にその形状に変形するように指令する。   Based on the wavefront acquired from the wavefront sensor 115, the adaptive optics controller 116 calculates a shape that can be corrected to a wavefront having no aberration, and instructs the deformable mirror 108 to be deformed to that shape.

このような波面センサー115による波面の測定と、その波面の補償光学制御機116への伝達と、補償光学制御機116による収差の補正の可変形状ミラーへの指示は、繰り返し処理されて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。   The measurement of the wavefront by the wavefront sensor 115, the transmission of the wavefront to the compensation optical controller 116, and the instruction to the deformable mirror for correcting the aberration by the compensation optical controller 116 are repeatedly processed and are always optimal. Feedback control is performed so as to obtain a wavefront.

その際、本実施例では、撮像中に眼が一時的に動いたときに、すなわち、眼が所定の範囲外に移動した場合、上記フィードバック制御を一旦中止(一時的に停止)する。このとき、収差補正手段における補正特性は維持される。また、眼が元の位置に戻ったときに、すなわち、眼が所定の範囲内に戻った場合に、上記フィードバック制御を再開させるように、つぎのように構成してタイムロスのない眼底撮像が可能とされている。   At this time, in this embodiment, when the eye moves temporarily during imaging, that is, when the eye moves out of a predetermined range, the feedback control is temporarily stopped (temporarily stopped). At this time, the correction characteristic in the aberration correction means is maintained. Further, when the eye returns to the original position, that is, when the eye returns to a predetermined range, the fundus imaging can be performed without time loss with the following configuration so that the feedback control is resumed. It is said that.

すなわち、撮像中に眼球が一時的に動いたとき、眼球運動検知部148は眼球位置の変化を検知し、それを補償光学制御機116に伝達する。   That is, when the eyeball temporarily moves during imaging, the eye movement detection unit 148 detects a change in the eyeball position and transmits it to the adaptive optics controller 116.

そして、この伝達を受けた補償光学制御機116は、眼が動いた時点における収差の補正状態を維持してフィードバック制御を一旦中止し、眼が元の位置に戻ったときに上記維持された補正状態(眼が動いた時点における収差の補正状態が反映された状態)から、フィードバック制御を再開させるように構成されている。   Then, the adaptive optics controller 116 that has received this transmission maintains the correction state of the aberration at the time when the eye moves, temporarily stops the feedback control, and the correction maintained above when the eye returns to the original position. The feedback control is resumed from the state (a state in which the correction state of the aberration at the time when the eye moves) is reflected.

つぎに、図4を用いて本実施例における補償光学系による収差の補正について説明する。   Next, aberration correction by the adaptive optics system in the present embodiment will be described with reference to FIG.

図4(a)が通常の収差補正機能による補正効果を示しており、縦軸が測定される収差量であり、横軸がフィードバック制御により収差が補正されるまでに要する時間である。   FIG. 4A shows a correction effect by a normal aberration correction function. The vertical axis represents the measured aberration amount, and the horizontal axis represents the time required for correcting the aberration by feedback control.

補正開始時点では142に示すように3μm程度の収差が存在する。   At the correction start time, there is an aberration of about 3 μm as indicated by 142.

測定した収差を元に補正デバイスをフィードバック制御することによって、収差は徐々に補正されて行き、143で示すあたりで概ね無収差に近い状態、すなわち、収差量が閾値以下の状態へと達する。   By performing feedback control of the correction device based on the measured aberration, the aberration is gradually corrected and reaches a state of almost no aberration as indicated by 143, that is, a state where the amount of aberration is equal to or less than a threshold value.

この時点で眼底撮像を行えば、高分解能な画像の取得が可能である。このようにフィードバック制御によって収差を補正しているため、高分解能な撮像が可能な収差量まで低減するためには数秒かかる。   If fundus imaging is performed at this point, a high-resolution image can be acquired. Since the aberration is corrected by feedback control in this way, it takes several seconds to reduce the aberration amount that enables high-resolution imaging.

なお、フィードバック制御によって収差が補正される途中においては、まだ収差量が大きいために高分解能な撮像は困難である。   In the middle of correcting the aberration by feedback control, since the amount of aberration is still large, high-resolution imaging is difficult.

次に、図4(b)で、被検査対象である眼が動いてしまった場合の、従来技術における収差の変動を説明する。   Next, with reference to FIG. 4B, a description will be given of the variation in aberration in the prior art when the eye to be inspected has moved.

眼が動いた場合には、測定収差が大きくかわってしまい、収差補正全体もその変わった収差に対して制御を行ってしまうこととなる。   When the eye moves, the measured aberration changes greatly, and the entire aberration correction also controls the changed aberration.

上記と同じように142で示すような当初の収差を補正し、143に達する。その後144で示すあたりで目が動いた場合には、眼を通る光路が変わるために収差量も大きく変化して大きくなる。   In the same manner as described above, the initial aberration as indicated by 142 is corrected to reach 143. Thereafter, when the eye moves around 144, the optical path passing through the eye changes and the amount of aberration also changes greatly.

収差の補正においては、この収差を補正するためにフィードバック制御を行うことにより、収差量は減っていく。   In the correction of aberration, the amount of aberration is reduced by performing feedback control to correct this aberration.

しかしながら、本来の撮像位置ではないことから、この時点での眼底の撮像は無意味であり、ここでは撮像は行われない。
次に、145で示す時間で眼が元の位置に戻ると、眼への光路が元に戻るために収差量は再び大きくなる。
この収差に対してフィードバック制御を行って無収差状態になるまで、さらに146で示すような時間まで経過してしまう。
However, since it is not the original imaging position, imaging of the fundus at this point is meaningless, and imaging is not performed here.
Next, when the eye returns to the original position at the time indicated by 145, the amount of aberration increases again because the optical path to the eye returns.
Until feedback control is performed on this aberration and no aberration occurs, a time as indicated by 146 further elapses.

本来は145の時点で眼は所望の位置に戻っているので撮像を再開したいが、収差が残っているために高分解能な撮像が一定時間できないことになる。   Originally, the eye has returned to a desired position at the time of 145, so it is desired to resume the imaging. However, since the aberration remains, high-resolution imaging cannot be performed for a certain period of time.

ここで、本発明における収差補正フローに関して図5を用いて説明する。   Here, the aberration correction flow in the present invention will be described with reference to FIG.

まず、ステップS101で収差補正を開始し、ステップS102で眼の基準位置を設定する。ここで基準位置は、例えば、眼底画像に含まれる血管の分岐位置や、視神経乳頭などの特徴的な位置が設定される。   First, aberration correction is started in step S101, and a reference position of the eye is set in step S102. Here, for example, a characteristic position such as a branching position of a blood vessel included in the fundus image or an optic disc is set as the reference position.

その後、ステップS103で波面センサー115によって収差を測定する。ステップS104で眼球運動検知部148は、眼球位置情報を取得する。   Thereafter, the aberration is measured by the wavefront sensor 115 in step S103. In step S104, the eye movement detection unit 148 acquires eyeball position information.

次に、S105において、眼球運動検知部148は、眼の基準位置が動いたか、あるいは、動きが少ないかを判断し、判断結果を、補償光学制御機116に出力する。眼が動いていない、あるいは、動きが少ない場合には、前記収差情報を元にステップS106で、補償光学制御機は補正デバイスを駆動する。   In step S <b> 105, the eye movement detection unit 148 determines whether the reference position of the eye has moved or whether the movement is small, and outputs the determination result to the adaptive optics controller 116. If the eye is not moving or there is little movement, the adaptive optics controller drives the correction device in step S106 based on the aberration information.

眼が動いて所望の位置でない場合には、ステップS105からS106を経ずにS107へと進むため、補正デバイスは以前の状態を維持する。   If the eye moves and is not at the desired position, the process proceeds from step S105 to S107 without passing through S106, and the correction device maintains the previous state.

ステップS107で収差補正処理の終了要求を確認し、終了要求がない場合にはS103に戻り、終了要求がある場合にはS108で終了する。   In step S107, the completion request of the aberration correction process is confirmed. If there is no termination request, the process returns to S103, and if there is a termination request, the process ends in S108.

さらに、本実施例の他の収差補正フローに関して、図6を用いて説明する。
上記と同様にステップS101で収差補正を開始する。
Further, another aberration correction flow in this embodiment will be described with reference to FIG.
In the same manner as described above, aberration correction is started in step S101.

ステップS102で眼の基準位置を設定する。その後、ステップS103で波面センサー115によって収差を測定し、ステップS104で眼球運動検知部148が眼球位置情報を取得する。   In step S102, the reference position of the eye is set. Thereafter, the aberration is measured by the wavefront sensor 115 in step S103, and the eye movement detection unit 148 acquires the eyeball position information in step S104.

次に、S105において、眼が動いたかどうかを基準位置により判断し、眼が動いていない場合には、前記収差情報に基づいてステップS106で補正デバイスを駆動する。   Next, in S105, it is determined from the reference position whether or not the eye has moved. If the eye has not moved, the correction device is driven in step S106 based on the aberration information.

眼が動いている場合には、ステップS109に進み、眼が動いてからの経過時間を確認する。   If the eye is moving, the process proceeds to step S109, and the elapsed time since the eye moved is confirmed.

経過時間が任意の時間以上経っていた場合(所定時間以上継続していた場合)には、その位置での撮像が必要だと判断し、ステップS110で現在の位置に基づき、眼の基準位置を設定する。   If the elapsed time has passed for an arbitrary time or longer (if it has continued for a predetermined time or more), it is determined that imaging at that position is necessary, and the reference position of the eye is determined based on the current position in step S110. Set.

新たな位置が基準位置として設定されることにより、次回以降の補正処理においては測定した収差にあわせて補正が行われる。   By setting a new position as the reference position, correction is performed in accordance with the measured aberration in the subsequent correction processing.

次に、ステップ107に進み、終了要求を確認し、終了要求がない場合にはS103に戻り、終了要求がある場合にはS108で終了する。   Next, the process proceeds to step 107, where an end request is confirmed. If there is no end request, the process returns to S103, and if there is an end request, the process ends in S108.

上記のフローによる本実施例での補正状態の変動を、図4(c)に示す。   FIG. 4C shows the variation of the correction state in the present embodiment according to the above flow.

上記と同様に、142で示すような当初の収差を補正して143で示す収差量に達する。   In the same manner as described above, the initial aberration as indicated by 142 is corrected to reach the aberration amount indicated by 143.

その後144で示すあたりで眼が動いた場合、眼を通る光路が変わるために収差量も大きく変化する。   After that, when the eye moves around 144, the amount of aberration changes greatly because the optical path through the eye changes.

このとき、眼球運動検知部148によって眼球位置が変化していることを検知し、補償光学制御機116は補正デバイスの状態を維持する。補正デバイスの状態が変わらないために収差量は144で示すような状態のままであるが、この状態で撮像は行わないために問題とならない。   At this time, the eye movement detection unit 148 detects that the eyeball position has changed, and the adaptive optics controller 116 maintains the state of the correction device. Since the state of the correction device does not change, the amount of aberration remains as indicated by 144. However, since no imaging is performed in this state, there is no problem.

次に、145で示すあたりで眼が元の位置に戻ったら、眼球運動検知部148はそのことを検知し、補償光学制御機116は補正デバイスの制御を開始する。この時点で補正デバイスは、本来の収差を補正する状態にほぼ合致しているために、非常に短時間で無収差に近い状態へと達することができ、タイムロスなく高分解能な眼底撮像を行うことが可能となる。   Next, when the eye returns to the original position as indicated by 145, the eye movement detection unit 148 detects this, and the adaptive optics controller 116 starts control of the correction device. At this point, the correction device almost matches the state of correcting the original aberration, so it can reach a state close to no aberration in a very short time, and high-resolution fundus imaging can be performed without time loss. Is possible.

[実施例2]
実施例2として、図2を用いて本発明を適用した補償光学系を備えたOCTによる光画像撮像装置およびその撮像方法について説明する。
[Example 2]
As Example 2, an optical imaging apparatus using OCT having an adaptive optics system to which the present invention is applied and an imaging method thereof will be described with reference to FIG.

図2において、101は光源であり、本実施例では波長840nmのSLD光源を用いた。   In FIG. 2, reference numeral 101 denotes a light source. In this embodiment, an SLD light source having a wavelength of 840 nm is used.

光源101は低干渉性のものであれば良く、波長幅30nm以上のSLDが好適に用いられる。   The light source 101 only needs to have a low interference property, and an SLD having a wavelength width of 30 nm or more is preferably used.

また、チタンサファイアレーザなどの超短パルスレーザなどを光源に用いることもできる。   Further, an ultrashort pulse laser such as a titanium sapphire laser can be used as a light source.

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、ファイバーカプラー117まで導光される。ファイバーカプラー117によって、信号光経路118と参照光経路119に分岐される。   The light emitted from the light source 101 is guided to the fiber coupler 117 through the single mode optical fiber 102. The signal is branched into the signal light path 118 and the reference light path 119 by the fiber coupler 117.

ファイバーカプラーは10:90の分岐比のものを使用し、投入光量の10%が信号光経路118に行くように構成する。   A fiber coupler having a branching ratio of 10:90 is used so that 10% of the input light quantity goes to the signal light path 118.

信号光経路118を通った光は、コリメータ103により、平行光線として照射される。   The light that has passed through the signal light path 118 is irradiated as collimated light by the collimator 103.

コリメータ103以降は実施例1と同様であり、補償光学系や走査光学系を通して眼111に照射し、眼111からの反射散乱光は再度同様の経路をたどって信号光経路(光ファイバー)118に導光されてファイバーカプラー117に到達する。   The collimator 103 and the subsequent steps are the same as those in the first embodiment, and the eye 111 is irradiated through the compensation optical system and the scanning optical system, and the reflected scattered light from the eye 111 is again guided to the signal light path (optical fiber) 118 through the same path. It reaches the fiber coupler 117 by being illuminated.

一方、参照光経路119を通った参照光(測定光に対応する参照光)はコリメータ120で出射され、ステージとその上のミラーで構成された光路長可変部121で反射して再度ファイバーカプラー117に戻る。   On the other hand, the reference light (reference light corresponding to the measurement light) that has passed through the reference light path 119 is emitted from the collimator 120, reflected by the optical path length variable unit 121 including a stage and a mirror thereon, and then again the fiber coupler 117. Return to.

ファイバーカプラー117に到達した信号光と参照光は合波され、光ファイバー123を通して分光器124に導光される。分光器124によって分光された干渉光情報をもとに、OCT画像処理部125aによって眼底の断層像が構成される。   The signal light and the reference light that have reached the fiber coupler 117 are combined and guided to the spectroscope 124 through the optical fiber 123. Based on the interference light information split by the spectroscope 124, a tomographic image of the fundus is formed by the OCT image processing unit 125a.

OCT画像処理部125aは光路長可変部121を制御し、所望の深さ位置の画像を取得できる。   The OCT image processing unit 125a can control the optical path length variable unit 121 and acquire an image at a desired depth position.

OCT画像処理部125aは眼球運動検知部148と接続されており、取得した画像の時間変化を検出することによって、眼の動きを検知することができる。   The OCT image processing unit 125a is connected to the eye movement detection unit 148, and can detect the movement of the eye by detecting the time change of the acquired image.

眼球運動検知部148は補償光学制御機116に接続され、補償光学制御機116は検知した眼球運動の情報も用いて、収差補正の制御を行う。   The eye movement detector 148 is connected to the adaptive optics controller 116, and the adaptive optics controller 116 controls aberration correction using the detected information of the eye movement.

本実施例はOCTであり、OCT画像処理部125aが取得している画像は3次元を有するデータであるため、検知する眼球運動も、3次元的な動きの検知が可能である。   Since the present embodiment is OCT and the image acquired by the OCT image processing unit 125a is data having three dimensions, the eye movement to be detected can also detect three-dimensional movement.

補償光学制御機116は、実施例1と同様の制御を行うことにより、眼が動いた場合でもタイムロスなく高分解能な眼底断層画像が取得可能である。   The adaptive optics controller 116 can acquire a high-resolution fundus tomographic image without time loss even when the eye moves by performing the same control as in the first embodiment.

[実施例3]
実施例3として、図7を用いて本発明を適用した補償光学系を備えたSLOによる光画像撮像装置および光画像の撮像方法の構成例について、実施例1とは異なる形態について説明する。
[Example 3]
As a third embodiment, a configuration example of an optical image capturing apparatus and an optical image capturing method using an SLO having an adaptive optical system to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

本実施例において、基本的な構成は実施例1とほぼ同様であるが、眼球運動検知部148は補償光学制御機116と接続されており、画像処理部125とは接続されていない点が実施例1と異なっている。   In this embodiment, the basic configuration is almost the same as that of the first embodiment, except that the eye movement detection unit 148 is connected to the adaptive optics controller 116 and is not connected to the image processing unit 125. Different from Example 1.

図7において、光源101から照射された光は、コリメータ103により平行光線として出射し、実施例1と同様に補償光学系や接眼光学系を通して眼111へと照射される。   In FIG. 7, the light emitted from the light source 101 is emitted as a parallel light beam by the collimator 103, and is irradiated to the eye 111 through the compensation optical system and the eyepiece optical system as in the first embodiment.

眼111からの反射散乱光は、入射した時と同様の経路を逆向きに進行し、ビームスプリッタ106によって一部は波面センサー115に反射されて光線の波面を測定するために用いられ、透過した反射散乱光はビームスプリッタ104によって一部が反射される。
そして、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。
The reflected and scattered light from the eye 111 travels in the reverse direction on the same path as when it was incident, and part of the light is reflected by the wavefront sensor 115 by the beam splitter 106 and used to measure the wavefront of the light beam. A part of the reflected scattered light is reflected by the beam splitter 104.
Then, the light is guided to the light intensity sensor 114 through the collimator 112 and the optical fiber 113.

光強度センサー114で光は電気信号に変換され、画像処理手段125によって眼底画像として画像に構成される。   Light is converted into an electrical signal by the light intensity sensor 114, and the image processing unit 125 forms an image as a fundus image.

波面センサー115は補償光学制御機116に接続され、受光した光線の波面を補償光学制御機116に伝える。   The wavefront sensor 115 is connected to the adaptive optics controller 116 and transmits the wavefront of the received light beam to the adaptive optics controller 116.

可変形状ミラー108も補償光学制御機116に接続されており、補償光学制御機116から指定された形状に変形する構成となっている。   The deformable mirror 108 is also connected to the adaptive optics controller 116 and is configured to be deformed into a shape designated by the adaptive optics controller 116.

補償光学制御機116は波面センサー115から取得した波面を基に、収差のない波面へと補正するような形状を計算し、可変形状ミラー108にその形状に変形するように指令する。   Based on the wavefront acquired from the wavefront sensor 115, the adaptive optics controller 116 calculates a shape that can be corrected to a wavefront having no aberration, and commands the deformable mirror 108 to be deformed to that shape.

波面の測定と可変形状ミラー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。   Wavefront measurement and instructions to the deformable mirror are repeatedly processed, and feedback control is performed so that an optimal wavefront is always obtained.

本実施例においては、眼球運動検知部148が、収差測定手段である波面センサー115の情報(検出信号)によって眼球運動を検知することが特徴である。
上記したように、眼が大きく動いた場合には、波面センサー115で測定される波面は大きく変化するので、この変化をモニタリングすることによって眼球運動を検知することができる。
This embodiment is characterized in that the eye movement detection unit 148 detects eye movement based on information (detection signal) from the wavefront sensor 115 that is an aberration measuring means.
As described above, when the eye moves greatly, the wavefront measured by the wavefront sensor 115 changes greatly, so that the eye movement can be detected by monitoring this change.

実施例1と同様に眼球運動を検知した場合には、補正デバイスを駆動せずに、形状を維持する。   When eye movement is detected as in the first embodiment, the shape is maintained without driving the correction device.

眼の位置が略元の位置に戻った場合には、波面センサー115が測定する波面も以前の値に近い状態まで戻るので、眼球位置の復帰が検知できる。眼球位置が元に戻った場合には、補償光学制御機116は補正デバイスの制御を開始する。この時点で、補正デバイスは本来の収差を補正する状態にほぼ合致しているため、非常に短時間で無収差に近い状態へと達することができ、タイムロスなく高分解能な眼底撮像を行うことが可能となる。   When the eye position returns to a substantially original position, the wavefront measured by the wavefront sensor 115 also returns to a state close to the previous value, so that the return of the eyeball position can be detected. When the eyeball position returns to the original position, the adaptive optics controller 116 starts control of the correction device. At this point, since the correction device almost matches the state of correcting the original aberration, the correction device can reach a state close to no aberration in a very short time, and high-resolution fundus imaging can be performed without time loss. It becomes possible.

以上に説明したように、本発明によれば、SLOやOCTを含む光画像撮像装置によって各種眼底撮像装置を構成することにより、収差がある眼であっても、短時間で高画質な撮像を行うことが可能となる。   As described above, according to the present invention, various types of fundus imaging devices are configured by optical image imaging devices including SLO and OCT, so that high-quality imaging can be performed in a short time even for eyes with aberration. Can be done.

[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。
[Other Examples]
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.

Claims (24)

被検眼からの反射光を受光して前記被検眼の眼底を撮像する眼底撮像光学系と、
前記眼底撮像光学系の光路に配置され、入射光の波面を制御して前記被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、
前記被検眼に向けて測定光を投光し、前記眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、
前記波面センサからの検出信号に基づく前記被検眼の波面収差の検出と前記検出の結果に基づく前記波面補償デバイスの制御とを繰り返すフィードバック制御を行い、前記波面センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させる制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
A fundus imaging optical system that receives reflected light from the eye to be imaged and images the fundus of the eye to be examined;
A wavefront compensation device that is disposed in the optical path of the fundus imaging optical system and that controls the wavefront of incident light to compensate for the wavefront aberration of the eye to be examined;
A wavefront aberration detection optical system for projecting measurement light toward the eye to be examined and detecting reflected light from the fundus by a wavefront sensor;
Perform feedback control that repeats detection of wavefront aberration of the eye based on the detection signal from the wavefront sensor and control of the wavefront compensation device based on the detection result, and feedback control based on the detection signal from the wavefront sensor Control means for temporarily stopping and resuming feedback control;
An imaging device comprising:
前記制御手段は、前記波面センサにより検出された反射光の波面に関する情報に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項1に記載に撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit temporarily stops feedback control and restarts feedback control based on information on a wavefront of reflected light detected by the wavefront sensor. 前記制御手段は、前記波面センサにより検出された反射光の波面の変化に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。   3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the control unit temporarily stops the feedback control and restarts the feedback control based on a change in the wavefront of the reflected light detected by the wavefront sensor. . 前記波面センサからの検出信号に基づいて前記被検眼の動き情報を検出する検出手段を更に有し、
前記制御手段は、前記検出手段により検出される動き情報が所定の範囲を外れた場合にフィードバック制御を一時的に停止させ、前記動き情報が所定の範囲に復帰した場合にフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
Further comprising detection means for detecting movement information of the eye based on a detection signal from the wavefront sensor;
The control means temporarily stops feedback control when the motion information detected by the detection means is out of a predetermined range, and resumes feedback control when the motion information returns to the predetermined range. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記制御手段は、前記動き情報が所定の範囲に復帰した場合、前記動き情報が所定の範囲に収まっている場合の前記波面補償デバイスの制御に関する情報を前記波面補償デバイスへ反映させることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。   When the motion information returns to a predetermined range, the control means reflects information related to the control of the wavefront compensation device when the motion information is within the predetermined range to the wavefront compensation device. The imaging device according to claim 4. 測定光を照射した測定対象からの戻り光の収差を測定する収差測定手段と、
前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも1つの収差を補正する収差補正手段と、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
An aberration measurement means for measuring the aberration of the return light from the measurement object irradiated with the measurement light;
An aberration correction means for correcting at least one aberration of the measurement light and the return light;
Control means for starting imaging of the measurement object while feedback controlling the aberration correction means based on the measurement result of the aberration measurement means;
An imaging device comprising:
前記制御手段が、前記収差測定手段により測定した収差量が閾値以下になると前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 6, wherein when the amount of aberration measured by the aberration measuring unit becomes equal to or less than a threshold, the control unit starts imaging of the measurement target while feedback controlling the aberration correcting unit. 前記制御手段は、前記測定対象の画像の構成を開始することにより、前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項6または7に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 6 or 7, wherein the control unit starts imaging of the measurement target by starting the configuration of the image of the measurement target. 前記制御手段は、前記測定対象の画像の取得を開始することにより、前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項6または7に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 6 or 7, wherein the control unit starts imaging of the measurement target by starting acquisition of an image of the measurement target. 測定光を照射した前記測定対象からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とが干渉した干渉光に基づいて、前記測定対象の断層画像を取得する取得手段を更に有し、
前記制御手段が、前記収差測定手段の測定結果に基づいて前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記取得手段を制御して前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。
Further comprising an acquisition means for acquiring a tomographic image of the measurement object based on interference light in which the return light from the measurement object irradiated with the measurement light interferes with the reference light corresponding to the measurement light;
10. The control unit according to claim 6, wherein the control unit starts imaging of the measurement target by controlling the acquisition unit while feedback controlling the aberration correction unit based on a measurement result of the aberration measurement unit. The imaging device according to any one of the above.
前記測定対象が、被検眼であり、
前記収差補正手段が、前記被検眼の前眼部に対して光学的に共役な位置に配置されることを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1項に記載の撮像装置。
The measurement object is an eye to be examined;
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the aberration correction unit is disposed at a position optically conjugate with the anterior eye portion of the eye to be examined.
前記制御手段が、前記被検眼が所定の範囲外に移動した場合に、前記収差補正手段における補正特性を維持することを特徴とする請求項11に記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 11, wherein the control unit maintains the correction characteristics of the aberration correction unit when the eye to be examined moves out of a predetermined range. 前記制御手段が、前記被検眼が前記所定の範囲内に戻った場合に、前記被検眼が前記所定の範囲外に移動する前の収差量に基づいて、前記被検眼により生じる収差を補正することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。   The control means corrects an aberration caused by the eye to be examined based on an aberration amount before the eye to be examined moves outside the predetermined range when the eye to be examined returns to the predetermined range. The imaging apparatus according to claim 12. 前記収差測定手段が、シャックハルトマンセンサであり、
前記収差補正手段が、可変形状ミラー又は空間位相変調器であることを特徴とする請求項6乃至13のいずれか1項に記載の撮像装置。
The aberration measuring means is a Shack-Hartmann sensor;
The imaging apparatus according to claim 6, wherein the aberration correction unit is a deformable mirror or a spatial phase modulator.
被検眼からの反射光を受光して前記被検眼の眼底を撮像する眼底撮像光学系の光路に配置され、入射光の波面を制御して前記被検眼の波面収差を補償する波面補償デバイスと、前記被検眼に向けて測定光を投光し、前記眼底からの反射光を波面センサにより検出する波面収差検出光学系と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記波面センサからの検出信号に基づく前記被検眼の波面収差の検出と前記検出の結果に基づく前記波面補償デバイスの制御とを繰り返すフィードバック制御を行う工程と、
前記撮像装置が、前記波面センサからの検出信号に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させる工程と、
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A wavefront compensation device that receives reflected light from the eye to be examined and is disposed in an optical path of a fundus imaging optical system that images the fundus of the eye to be examined, and controls a wavefront of incident light to compensate a wavefront aberration of the eye to be examined; A wavefront aberration detection optical system for projecting measurement light toward the eye to be examined and detecting reflected light from the fundus by a wavefront sensor,
A step of performing feedback control in which the imaging device repeats detection of wavefront aberration of the eye to be examined based on a detection signal from the wavefront sensor and control of the wavefront compensation device based on the detection result;
The imaging device temporarily stopping feedback control based on a detection signal from the wavefront sensor and resuming feedback control;
A method for controlling an imaging apparatus, comprising:
前記停止及び前記再開させる工程において、前記撮像装置が、前記波面センサにより検出された反射光の波面に関する情報に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項15に記載に撮像装置の制御方法。   The step of stopping and resuming, wherein the imaging device temporarily stops feedback control and restarts feedback control based on information on a wavefront of reflected light detected by the wavefront sensor. Item 15. A method for controlling an imaging apparatus according to Item 15. 前記停止及び前記再開させる工程において、前記撮像装置が、前記波面センサにより検出された反射光の波面の変化に基づいてフィードバック制御を一時的に停止させ且つフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項15または16に記載の撮像装置の制御方法。   The step of stopping and restarting the image pickup apparatus temporarily stops feedback control and restarts feedback control based on a change in the wavefront of reflected light detected by the wavefront sensor. Item 17. A method for controlling an imaging apparatus according to Item 15 or 16. 前記撮像装置が、前記波面センサからの検出信号に基づいて前記被検眼の動き情報を検出する工程を更に有し、
前記停止及び前記再開させる工程において、前記撮像装置が、前記検出される動き情報が所定の範囲を外れた場合にフィードバック制御を一時的に停止させ、前記動き情報が所定の範囲に復帰した場合にフィードバック制御を再開させることを特徴とする請求項15乃至17のいずれか1項に記載の撮像装置の制御方法。
The imaging apparatus further includes a step of detecting movement information of the eye based on a detection signal from the wavefront sensor,
In the step of stopping and resuming, the imaging device temporarily stops feedback control when the detected motion information is out of a predetermined range, and when the motion information is returned to the predetermined range. 18. The method according to claim 15, wherein feedback control is resumed.
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記動き情報が所定の範囲に復帰した場合、前記動き情報が所定の範囲に収まっている場合の前記波面補償デバイスの制御に関する情報を前記波面補償デバイスへ反映させることを特徴とする請求項18に記載の撮像装置の制御方法。   In the controlling step, when the motion information returns to a predetermined range, the imaging apparatus transmits information related to control of the wavefront compensation device to the wavefront compensation device when the motion information is within the predetermined range. The method of controlling an imaging apparatus according to claim 18, wherein the imaging apparatus is reflected. 測定光を照射した測定対象からの戻り光の収差を測定する収差測定手段と、前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも1つの収差を補正する収差補正手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記収差測定手段の測定結果に基づいて前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始する工程を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus, comprising: an aberration measuring unit that measures aberration of return light from a measurement object irradiated with measurement light; and an aberration correction unit that corrects at least one of the measurement light and the return light. Because
A method of controlling an imaging apparatus, comprising: a step of starting imaging of the measurement target while the imaging apparatus feedback-controls the aberration correction unit based on a measurement result of the aberration measurement unit.
前記撮像を開始する工程において、前記撮像装置が、前記収差測定手段により測定した収差量が閾値以下になると前記収差補正手段をフィードバック制御しながら前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項20に記載の撮像装置の制御方法。   The step of starting imaging, wherein the imaging device starts imaging of the measurement object while feedback controlling the aberration correcting unit when the amount of aberration measured by the aberration measuring unit falls below a threshold value. Item 20. A method for controlling an imaging apparatus according to Item 20. 前記撮像を開始する工程において、前記撮像装置が、前記測定対象の画像の構成を開始することにより、前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項20または21に記載の撮像装置の制御方法。   The imaging device according to claim 20 or 21, wherein, in the step of starting imaging, the imaging device starts imaging of the measurement target by starting the configuration of the image of the measurement target. Control method. 前記撮像を開始する工程において、前記撮像装置が、前記測定対象の画像の取得を開始することにより、前記測定対象の撮像を開始することを特徴とする請求項20または21に記載の撮像装置の制御方法。   The imaging device according to claim 20 or 21, wherein in the step of starting imaging, the imaging device starts imaging of the measurement target by starting acquisition of an image of the measurement target. Control method. 請求項15乃至23のいずれか1項に記載の撮像装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   24. A program for causing a computer to execute each step of the method for controlling an imaging apparatus according to claim 15.
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