特許 6578429 眼科装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6578429

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】眼科装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/10 20060101AFI20190909BHJP

【ＦＩ】

   A61B3/10 300

【請求項の数】7

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2018-198528(P2018-198528)

(22)【出願日】2018年10月22日

(62)【分割の表示】特願2014-167857(P2014-167857)の分割

【原出願日】2014年8月20日

(65)【公開番号】特開2019-48088(P2019-48088A)

(43)【公開日】2019年3月28日

【審査請求日】2018年10月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000220343

【氏名又は名称】株式会社トプコン

(74)【代理人】

【識別番号】100096884

【弁理士】

【氏名又は名称】末成 幹生

(72)【発明者】

【氏名】三輪 珠美

(72)【発明者】

【氏名】山口 達夫

【審査官】 宮川 哲伸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０８２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９４２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５９３３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−５２０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１４７６８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ３／００ − ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、
前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、
前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、
前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部と、
前記光学系を介して、前記眼底からの前記測定光の反射光を受光し、該反射光の波面の収差を検出する波面センサと、
前記光学系と前記波面センサの間に配置され、前記波面センサが検出した前記反射光の波面の収差を抑えるために反射面の変形を行う可変形鏡と、
前記被検眼の前眼部の撮像画像に基づき、前記被検眼の瞳孔径を検出する瞳孔径検出部と、
を備え、
前記処理部は、前記瞳孔径検出部が検出した前記被検眼の瞳孔径に基づき、前記光学倍率の変更を行い、
前記光学倍率の変更は、前記可変形鏡における前記反射光の光束径を前記可変形鏡の有効径の８０％〜１００％となる条件で行われることを特徴とする眼科装置。

【請求項2】

被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、
前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、
前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、
前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部と
を備え、
前記スキャン部は、スキャンミラーを備え、
前記スキャンミラーの機械角の変更を行わずに、前記光学倍率の変更により前記眼底の観察視野角の変更を行う眼科装置。

【請求項3】

被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、
前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、
前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、
前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部と
を備え、
前記光学系は、異なる特定の固定倍率に設定された複数の瞳リレー系を備え、
前記複数の瞳リレー系の一つを選択することで、前記光学倍率が変更される眼科装置。

【請求項4】

前記複数の瞳リレー系のそれぞれは、回転式のコンテナに保持され、
前記コンテナを回転させることで、前記複数の瞳リレー系の中の一つが選択される請求項３に記載の眼科装置。

【請求項5】

前記複数の瞳リレー系が平行に配置され、
前記平行に配置された前記複数の瞳リレー系を平行移動させることで前記複数の瞳リレー系の中の一つが選択される請求項３に記載の眼科装置。

【請求項6】

前記選択された瞳リレー系の隣接する光軸上の前後における瞳共役位置が固定されている請求項３〜５のいずれか一項に記載の眼科装置。

【請求項7】

前記スキャン部は、相対的に高速に行われる第１スキャナと、相対的に低速で行われる第２スキャナの組み合わせにより、前記被検眼の眼底の２次元領域のスキャンを行い、
前記複数の瞳リレー系の固定倍率のそれぞれは、複数の瞳孔径の範囲に対応して設定されており、
前記第１のスキャナの径の値は、前記複数の瞳孔径の範囲における最小の範囲に含まれる請求項３〜６のいずれか一項に記載の眼科装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、補償光学走査型レーザ検眼鏡（Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscopy=AO-SLO）に関する。

【背景技術】

【0002】

眼底疾患等の臨床研究に使用される眼科装置として補償光学走査型レーザ検眼鏡（AO-SLO）が知られている（例えば、特許文献１を参照）。走査型レーザ検眼鏡(SLO)は、レーザ光（SLO測定光）を走査しつつ眼底に照射し、眼底からの反射光を検出することで、正面から見た眼底（網膜）の状態を観察する装置である。SLOに眼の収差の影響を補正する機構(AO=Adaptive Optics)を追加したものがAO-SLOである。AO-SLOは、視細胞を高分解能に観察することができる。

【0003】

SLO測定光は、被検眼の瞳孔を介して眼底に照射されるが、被検眼の瞳孔径は定まった値ではなく、個体差がある。瞳孔径の違いは、各種の測定に影響を与える。例えば、被検眼底からの反射光の波面補償を行う技術に係り、瞳孔径の変化に着目した技術が特許文献２に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１３−５１７８４２号公報

【特許文献2】特開２０１３−５２０４８号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

AO-SLO光学系における光学性能を決める要素の一つは、被検眼の瞳孔径である。AO-SLO光学系では、波面測定系や波面補償デバイス、走査デバイスは瞳孔と共役関係となるように設計されている。一般に、瞳孔径に対応した波面補償を行うために、波面測定系や波面補償系の有効径は、考え得る最大瞳孔径を考慮して設定される。しかしながら、被検眼の瞳孔径には個体差があり、必ずしも想定した値であるとは限らない。したがって、AO-SLO光学系の補償性能は被検眼（瞳孔径）に依って変化することになる。このため、被検眼の瞳孔径によっては、波面補償の機能が十分に発揮されない。またSLOでは、有効径Ｄの走査デバイスを選定した場合、想定最大瞳孔径をdとすると瞳結像光学系の倍率βはβ＝ｄ／Ｄと決まる。よって観察視野角θについては走査デバイスの最大機械角Θと倍率βから、自ずとθ＝2Θ/βと決まる。高速走査を求めて有効径Ｄの小さな走査デバイスを選定すると、倍率βは大きくなり、観察視野角θにとっては不利となる。最大機械角Θも有効径Ｄも大きな走査デバイスは高速性にかける。つまり、ΘとＤの積は、高速性とトレードオフの関係にある。したがって、観察倍率の拡大・縮小を走査デバイスのスキャン幅を変更することで実施するSLOにおいては、最大観察視野角が犠牲になるといった問題点があった。

【0006】

このような背景において、本発明は、瞳孔径の違いに対応でき、更に多様な要求事項を満足することできる補償光学走査型レーザ検眼鏡を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１の発明は、被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部と、前記光学系を介して、前記眼底からの前記測定光の反射光を受光し、該反射光の波面の収差を検出する波面センサと、前記光学系と前記波面センサの間に配置され、前記波面センサが検出した前記反射光の波面の収差を抑えるために反射面の変形を行う可変形鏡と、前記被検眼の前眼部の撮像画像に基づき、前記被検眼の瞳孔径を検出する瞳孔径検出部と、を備え、前記処理部は、前記瞳孔径検出部が検出した前記被検眼の瞳孔径に基づき、前記光学倍率の変更を行い、前記光学倍率の変更は、前記可変形鏡における前記反射光の光束径を前記可変形鏡の有効径の８０％〜１００％となる条件で行われることを特徴とする眼科装置である。

【0008】

第２の発明は、被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部とを備え、前記スキャン部は、スキャンミラーを備え、前記スキャンミラーの機械角の変更を行わずに、前記光学倍率の変更により前記眼底の観察視野角の変更を行う眼科装置である。

【0009】

第３の発明は、被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記被検眼の瞳孔径に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部とを備え、前記光学系は、異なる特定の固定倍率に設定された複数の瞳リレー系を備え、前記複数の瞳リレー系の一つを選択することで、前記光学倍率が変更される眼科装置である。

【0010】

第３の発明において、前記複数の瞳リレー系のそれぞれは、回転式のコンテナに保持され、前記コンテナを回転させることで、前記複数の瞳リレー系の中の一つが選択される構成は好ましい。

【0011】

第３の発明においいて、前記複数の瞳リレー系が平行に配置され、前記平行に配置された前記複数の瞳リレー系を平行移動させることで前記複数の瞳リレー系の中の一つが選択される構成は好ましい。

【0012】

ここで、選択された瞳リレー系の隣接する光軸上の前後における瞳共役位置が固定されている態様が挙げられる。また、前記スキャン部は、相対的に高速に行われる第１スキャナと、相対的に低速で行われる第２スキャナの組み合わせにより、前記被検眼の眼底の２次元領域のスキャンを行い、前記複数の瞳リレー系の固定倍率のそれぞれは、複数の瞳孔径の範囲に対応して設定されており、前記第１のスキャナの径の値は、前記複数の瞳孔径の範囲における最小の範囲に含まれる態様が挙げられる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、瞳孔径の違いに対応でき、更に多様な要求事項を満足することできる補償光学走査型レーザ検眼鏡が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】発明の原理を説明する概念図である。

【図2】実施形態の光学系の概念図である。

【図3】実施形態の制御系のブロック図である。

【図4】処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】可変鏡系の光学面における眼底反射光の光束の状態を示すモデル図である。

【図6】デフォーマブルミラーの有効径とデフォーマブルミラーに当たる検出光の光束径との関係を示す表である。

【図7】処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（構成）
図２には、実施形態の眼科装置１００が示されている。眼科装置１００は、補償光学走査型レーザ検眼鏡（AO-SLO）(Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope)である。眼科装置１００は、測定光を発光する光源１０１を備えている。光源１０１は、例えば、波長５００ｎｍ〜１５００ｎｍの範囲から選ばれる指向性の高い光、すなわち拡がり角の小さい光を発するものが用いられる。光源１０１としては、固体レーザ、ガスレーザ、レーザダイオード（ＬＤ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、レーザドリブンライトソース（ＬＤＬＳ）等が挙げられる。

【0016】

光源１０１には、光を導く光ファイバ１０２が接続されている。光ファイバ１０２としては、単一モード光ファイバが採用されている。光ファイバ１０２の先には、光ファイバ１０２から出射したレーザ光を平行光にするためのレンズ（コリメータレンズ）１０３が配置されている。光源１０１からの光は、レンズ１０３によって平行光とされ、ハーフミラー１０４に入射する。ハーフミラー１０４は、投光系と波面検出系とを分岐する光量分割ミラーである。ここで、投光系とは、被検眼３００へ光を照射する光学系のことであり、光源１０１、光ファイバ１０２およびレンズ１０３の構成で得る平行光を、リレーレンズ１１５，１１６等で中継し、対物レンズ１３１から被検眼３００に出射する光学系全体を指している。波面検出系とは、被検眼３００の眼底３０１からの反射光（検出光）から波面の情報を検出するための光学系のことであり、波面検出部１０５および光学系１０６により構成されている。

【0017】

ハーフミラー１０４は、光源１０１からのレーザ光（投光）の一部を後述するハーフミラー１１０の側に透過すると共に、ハーフミラー１１０の側から入射する検出光の一部を波面検出部１０５の側に反射する。なお、ハーフミラー１０４の分岐比（分割される光量の比）は、１：１に限定されず、必要に応じて任意に設定可能である。なお、ハーフミラー１０４の代わりに偏光ビームスプリッターを用いることも可能である。

【0018】

波面検出部１０５は、撮像装置であるＣＣＤ１０７と、その手前のレンズアレイ１０８を有している。レンズアレイ１０８は、ハルトマン板であり、瞳共役位置に配置されている。波面検出部１０５は、シャックハルトマンセンサーとして機能する。レンズアレイ１０８は、小さなレンズを格子状に配列したもので、入射光を多数の光束に分割しそれぞれ集光する。レンズアレイ１０８によって集光された光はＣＣＤ１０７により撮像され、ＣＣＤ１０７の出力は後述する演算部２０３に送られる

【0019】

ハーフミラー１０４と波面検出部１０５との間には、一対のレンズと、その間のピンホール（光学絞り）を有した光学系１０６が配置されている。また、光学系１０６により、被検眼３００の側の光学系および被検眼３００の角膜などからの反射ノイズが軽減される。

【0020】

ハーフミラー１０４の被検眼３００の側には、別のハーフミラー１１０が配置されている。ハーフミラー１１０は、投光系と網膜撮像系（眼底撮像系）とを分岐する光量分割ミラーである。網膜撮像系は、眼底３０１からの反射光（検出光）から、眼底３０１にある網膜の画像情報を検出する。ハーフミラー１１０の分岐比（分割される光量の比）は、１：１に限定されず、必要に応じて任意に設定可能である。なお、ハーフミラー１１０の代わりに偏光ビームスプリッターを用いることも可能である。

【0021】

網膜撮像系は、レンズ１１１、ピンホール（光学絞り）１１２および眼底反射光検出器１１３を備えている。眼底反射光検出器１１３は、眼底３０１からの微弱な反射光を検出する光検出素子であり、例えばＡＰＤ（アバランシュフォトダイオード）や光電子増倍管により構成されている。眼底反射光検出器１１３からの検出信号は、後述するＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）２０２を介して、演算部２０３に送られる（図３参照）。スキャンしながら眼底３０１に光源１０１からの光を照射することで、眼底反射光検出器１１３から眼底３０１からの反射光のスキャンデータが得られる。

【0022】

眼底反射光検出器１１３の前には、光学絞りとして機能するピンホール１１２が配置され、ピンホール１１２の前には、ピンホール１１２の光学絞り孔の部分に眼底共役位置がくるように光束を絞るレンズ１１１が配置されている。

【0023】

ハーフミラー１１０の被検眼３００の側には、波面補正デバイスであるデフォーマブルミラー１１４が配置されている。デフォーマブルミラー１１４は、波面補正を行うための可変形鏡である。デフォーマブルミラー１１４は、複数のアクチュエータによって表面の形状を変形させることが可能なミラーである。デフォーマブルミラー１１４は、演算部２０３での処理に基づき制御部２０６（図３参照）により制御され、その反射面を変形させることで、反射する光の波面の補正を行う。

【0024】

デフォーマブルミラー１１４の光学面（反射面）は被検眼３００の瞳孔と共役な位置に置かれている。眼球収差の高い補償性能のためにはデフォーマブルミラー１１４における対象となる光束が当たっている部分により多くのアクチュエータが配置されることが望まれる。よって、デフォーマブルミラー１１４の光学面における瞳孔像の大きさが、デフォーマブルミラー有効径と同一となるように後述するレンズ系の結像倍率を選択する。この例においてデフォーマブルミラーの有効径Ｄdは１３．５ｍｍであり、デフォーマブルミラー１１４のミラー面における瞳孔像（検出光の光束径）がＤdに極力近い値になるように後述するレンズ系の結像倍率が選択される。なお、波面補正デバイスとしては、空間位相変調器やバイモルフミラー等を用いることもできる。

【0025】

デフォーマブルミラー１１４の被検眼３００の側には、リレーレンズ１１５，１１６を介して第１スキャナ１１７が配置されている。この例において、リレーレンズ１１５、１１６によるリレー倍率は０．３倍である。第１スキャナ１１７は、瞳孔と共役な位置に配置されており、縦方向（上下方向）のスキャンを行う。このスキャンは、後述の第２スキャナ１２０よりも高速で行われる。第１スキャナ１１７は、レゾナントスキャナにより構成されている。レゾナントスキャナ（共振型スキャナ）は、ミラーを共振運動により往復回転させ、反射光の走査を行う光学素子である。レゾナントスキャナは、スキャン中心を動かすことができないが、走査を高速に行える優位性がある。この例では、第１スキャナ１１７として、そのミラー径Ｄ_Ｓ1が４ｍｍのものを選択している。

【0026】

第１スキャナ１１７の被検眼３００の側には、リレーレンズ１１８，１１９を介して第２スキャナ１２０が配置されている。第２スキャナ１２０もまた、瞳孔と共役な位置に配置されており、横方向（左右方向）のスキャンを行うことに加え、第１スキャナ１１７のスキャン中心を横方向に移動するためにも用いることができる。第２スキャナ１２０は、ガルバノスキャナにより構成されている。ガルバノスキャナは、回転軸に取り付けたミラーをモータで駆動する構造を有している。ガルバノスキャナは、レゾナントスキャナに比較して高速動作は行えないが、スキャン中心を希望する位置に設定できる。この例において、第２スキャナ１２０のミラー径Ｄ_Ｓ２は４ｍｍである。

【0027】

第２スキャナ１２０の被検眼３００の側には、瞳倍率変更部１２１が配置されている。瞳倍率変更部１２１は、光学倍率の異なる複数の光学系を備え、その中の一つを光軸上に位置させる機能を有する。この例では、異なる光学倍率の複数の光学系として、瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄの４つの光学系が用意されている。瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄは、２つのレンズにより所定の光学倍率に設定されたレンズ系である。瞳倍率変更部１２１は、リボルバー拳銃の回転式の弾倉に似た形状の回転式のコンテナを備え、このコンテナに４つに瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄが保持されている。このコンテナを回転させることで、瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄの中のいずれか一つを光軸上に位置させることができる。また、瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄは、第１スキャナ１１７および第２スキャナ１２０の光学面（反射面）が被検眼３００の瞳孔と共役な関係となるように、光学設計がされている。なお瞳倍率変更部１２１は、瞳共役位置に配置する走査デバイスや波面補償デバイス面での測定光束径を、瞳孔径によらずできる限り一定にするという目的の為に、走査デバイスである第１スキャナ１１７および第２スキャナ１２０と被検眼３００の間に配置する必要がある。すなわち、瞳倍率変更部１２１は、スキャナより被検眼３００の側に配置する必要がある。

【0028】

ここで、瞳リレー系１２１ａは、光学倍率（結像倍率）が２．０倍（β＝２．０）であり、瞳リレー系１２１ｂは、光学倍率（結像倍率）が１．６倍（β＝１．６）であり、瞳リレー系１２１ｃは、光学倍率（結像倍率）が１．３倍（β＝１．３）であり、瞳リレー系１２１ｄは、光学倍率（結像倍率）が１．０５倍（β＝１．０５）である。

【0029】

瞳リレー系１２１ａは、光源１０１の側から入射し、第２スキャナ１２０を反射してきた測定光の光束径を２．０倍し、それを被検眼３００の側に出射する。逆に見ると、瞳リレー系１２１ａは、眼底３０１から反射してきた検出光の光束径を（１／２）倍し、第２スキャナ１２０の側に出射する。この光学機能は、光学倍率の値が異なるだけで、瞳リレー系１２１ｂ〜ｄにおいても同じである。この場合、瞳孔位置光束径φ＝４ｍｍに対応する観察視野角は２０°に設定されている。よって、瞳リレー系１２１ａを選択した場合、瞳孔位置光束径φ＝８ｍｍであり、観察視野角は１０°となる。瞳リレー系１２１ｂを選択した場合、瞳孔位置光束径φ＝６．４ｍｍであり、観察視野角は１２．５°となる。瞳リレー系１２１ｃを選択した場合、瞳孔位置光束径φ＝５．２ｍｍであり、観察視野角は１５．４°となる。瞳リレー系１２１ｄを選択した場合、瞳孔位置光束径φ＝４．２ｍｍであり、観察視野角は１９°となる。

【0030】

なお、複数の瞳リレー系を平行に配置し、それらを平行移動させることで、所望の瞳リレー系を光軸上に配置する構成も可能である。また、瞳リレー系の数を更に増やす、あるいは減らすことも可能である。また、瞳倍率変更部１２１としては、固定倍率の光学系を切り替える仕組みを採用する他に、瞳リレー系の複数レンズ間距離を変更することによって連続的に結像倍率を変更する仕組みを採用することもできる。

【0031】

瞳倍率変更部１２１の被検眼３００の側には、ミラー１２２が配置され、ミラー１２２の被検眼３００の側には、視度補正系１２５が配置されている。視度補正機構１２５は、眼底３０１の被観察点が光学系の焦点となるように調整を行う。すなわち、視度補正機構１２５は、光源１０１からのレーザ光が眼底３０１上に略点像として照射されるように調整を行う。視度補正機構１２５は、くの字形状の視度補正ミラー１２６，１２７を備えている。

【0032】

視度補正ミラー１２６を視度補正ミラー１２７に対して相対的に遠近させることで、眼底３０１に焦点がくるように調整が行われる。視度には、個人差や個体差があるが、この視度に違いがあっても、視度補正ミラー１２６の位置を動かすことで、眼底３０１に焦点がくるように、つまり眼底３０１上に照射光が略点像として集光して照射されるように調整が行われる。また、視度補正機構１２５は、観察対象となる特定の層への集光位置の微調整にも用いることができる。

【0033】

視度補正機構１２５の被検眼３００の側には、レンズ系１２８を介して、ダイクロイックミラー１２９，１３０が配置されている。ダイクロイックミラー１２９は、光源１０１からの光を反射し、光源１３４から照射され前眼部から反射される近赤外光を透過する。例えば、ダイクロイックミラー１２９は、光源１０１からの波長８４０ｎｍの光を反射し、光源１３４により照明され前眼部から反射される波長９５０ｎｍ光を透過する。

【0034】

ダイクロイックミラー１３０は、光源１０１からの光および光源１３４から前眼部に照射され前眼部で反射された近赤外光を反射し、後述する固視標１３２からの光を透過する。例えば、ダイクロイックミラー１３０は、光源１０１からの波長８４０ｎｍの光および前眼部で反射された波長９５０ｎｍの近赤外光を反射し、後述する固視標１３２からの波長５５０ｎｍの光を透過する。

【0035】

被検眼３００の前には、対物レンズ１３１が配置されている。対物レンズ１３１は、収差を抑えるために複数のレンズを組み合わせた構造を有している（勿論、１枚のレンズで構成されていてもよい）。対物レンズ１３１により、被検眼３００の瞳孔３０４の位置に光学系の瞳が合致するように設定される。

【0036】

被検眼３００は、ダイクロイックミラー１３０を介して固視標１３２を視認する。固視標１３２は、被検眼３００の向き（視線）を固定させるための視認目標である。固視標１３２は、被検眼３００が視認できる波長の光（４００ｎｍ〜６００ｎｍ程度）を発光するフィルムや有機ＥＬ素子により構成され、光軸に垂直な方向に移動可能とされている。固視標１３２を移動させることで、被検眼３００の視線の方向を観察者が意図する方向に誘導することができる。

【0037】

被検眼３００の前眼部は、光源１３４から近赤外光（例えば、波長９５０ｎｍ）が照射されており、被検眼３００からの反射光はダイクロイックミラー１３０、１２９を介して、前眼部観察系の撮像素子１３３に結像される。撮像素子１３３によって被検眼の前眼部（瞳）の近赤外光による撮像が行われる。撮像素子１３３は、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサーにより構成されている。撮像素子１３３の出力は、演算部２０３に送られ、演算部２０３は、撮像素子１３３が撮像した前眼部の画像（正面から見た瞳の画像）から瞳孔径を検出する。

【0038】

（基本動作）
まず、基本的な動作について説明する。光源１０１からのSLO測定光は、ハーフミラー１１０→デフォーマブルミラー１１４→第１スキャナ１１７→第２スキャナ１２０→瞳倍率変更部１２１、視度補正系１２５→対物レンズ１３１を経て被検眼３００に入射する。入射光束は瞳孔３０４の瞳孔径によって制限され、眼球のレンズ作用によって眼底３０１に集光し眼底３０１を略点状に照明する。眼底３０１に集光したSLO測定光は、眼底３０１の集光点で反射及び散乱される。この反射及び散乱された光は、SLO検出光として、上記と逆の経路をたどり、ハーフミラー１１０を透過して眼底反射光検出器１１３で検出される。

【0039】

また、SLO検出光の一部は、ハーフミラー１１０でハーフミラー１０４の側に反射され、更にハーフミラー１０４で反射されて波面検出部１０５で検出される。波面検出部１０５では、SLO検出光における波面の乱れが検出され、その検出信号は、演算部２０３に送られる。演算部２０３は、波面検出部１０５が検出した波面の乱れを抑えるようデフォーマブルミラー１１４を制御するための処理を行う。こうして、眼底からの反射光の検出を行いつつ検出光における波面の補正が行われる。

【0040】

また上記の過程において、相対的に高速に行われる第１スキャナ１１７の縦スキャンと、相対的に低速で行われる第２スキャナ１２０の横スキャンの組み合わせにより、眼底３０１の２次元領域のスキャンが行われる。

【0041】

（制御系）
以下、図１に示す眼科装置の制御系の一例を説明する。図３（Ａ）には、図１の眼科装置の制御系のブロック図が示されている。図３（Ａ）において、入力部２２０には、図示しない入力装置からの入力操作情報が入力される。入力装置は、キーボード装置、ＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インターフェース）を用いたもの、タッチパネルディスプレイを用いたもの等が利用可能である。また近年、ＧＵＩを利用可能な各種の携帯型情報処理端末が利用されているが、これら携帯型情報処理端末を利用して各種の操作を行い、その操作内容を入力部２２０で受け付ける構成も可能である。

【0042】

演算部２０３は、ＣＰＵおよびその他のハードウェアを備え、各種の演算機能およびインターフェース機能を有したマイコンにより構成されている。図３（Ｂ）には、演算部２０３を機能ブロックとして把握した場合の構成が示されている。図３（Ｂ）に示す各機能部は、ＣＰＵの演算により所定の機能を発揮するようにソフトウェア的に構成されていてもよいし、少なくとも一部が専用のハードウェアにより構成されていてもよい。

【0043】

図３（Ｂ）において、スキャナ制御部３１１は、第１スキャナ１１７および第２スキャナ１２０を用いての眼底３０１への照射光（測定光）のスキャンを行うための処理を行う。スキャンの範囲を変更することで、観察視野（観察視野角）変更することができる。例えば、スキャンの範囲を狭くすると、観察視野は狭くなり、スキャンの範囲を広くすると、観察視野が広くなる。

【0044】

眼底画像作成部３１６は、眼底反射光検出器１１３が検出した反射光のスキャンデータに基づき、網膜の画像を作成する。この網膜の画像は、表示部２０４に送られ、そこに表示される。すなわち、眼底反射光検出器１１３の出力は、ＡＤＣ（Ａ／Ｄコンバータ）２０２でデジタル信号に変換され、演算部２０３に送られる。眼底３０１（図１参照）へは、光源１０１からの光が走査されつつ照射されるが、この際の照射点は、スキャナ制御部３１１において決められており、ある瞬間における照射点の位置は、演算部２０３の側で判明している。そこで、ＡＤＣ２０２の出力をスキャン位置に対応させて割り当て画像の濃淡に変換することで、眼底の画像を得ることができる。この処理が眼底画像作成部３１６において行われる。

【0045】

瞳孔径検出部３１７は、撮像素子１３３が撮像した前眼部の画像を解析し、瞳孔３０４の瞳孔径を検出する。瞳孔径判定部３１８は、瞳孔径検出部３１７が検出した瞳孔径が予め定めた判定条件のいずれに当たるかを判定する。瞳リレー系選択部３１９は、瞳孔径判定部３１８における判定に基づき、４つある瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄのいずれか一つを選択する処理を行う。

【0046】

なお、レンズ間距離を変更し連続的に瞳倍率を変更する構成の瞳倍率変更部の場合、瞳孔径判定部３１８は、瞳孔径検出部３１７が検出した瞳孔３０４の瞳孔径から必要な瞳倍率を算出し、瞳リレー系選択部３１９はその瞳倍率に応じたレンズ間距離を選択する処理を行う。

【0047】

波面収差検出部３２０は、ハルトマン撮像素子１０７が撮像した画像の解析（ゼルニケ解析）を行い、波面の収差の状態を検出する。補償光学制御部３２１は、波面収差検出部３２０で検出された波面の収差を抑えるようにデフォーマブルミラー１１４を変形させる制御を行う。その他、演算部２０３では、光源１０１のＯＮ／ＯＦＦ制御のための処理、視度補正に係る処理等が行われる。

【0048】

表示部２０４は、図２の眼科装置を操作するにあたって必要な各種の表示、および演算部２０３で得られた眼底画像の表示を行う。なお、表示部２０４として外部機器の表示機能を用いてもよい。この場合、図示しない表示制御部で表示させたい画像データに係る処理が行われ、それが当該外部機器に送信される。メモリ２０５は、演算部２０３で行う演算に必要な各種の情報および演算部２０３で行う演算の手順を決めるプログラムが格納されている。また、メモリ２０５には、各種の演算結果や得られた眼底画像の画像データが格納される。

【0049】

制御部２０６は、演算部２０３における処理の結果に基づき、スキャン動作の制御、瞳倍率変更部１２１の制御、光源１０１の制御、デフォーマブルミラー１１４の制御、視度補正ミラー１２６の制御等を行うための制御信号を生成する。

【0050】

第１スキャナ駆動部２０７は、第１スキャナ１１７を動かすためのモータとその駆動回路を備えている。第２スキャナ駆動部２０８は、第２スキャナ１２０を動かすためのモータとその駆動回路を備えている。瞳倍率変更部駆動部２０９は、瞳倍率変更部１２１を駆動するモータおよびその制御回路を備えている。瞳倍率変更部駆動部２０９のモータにより、瞳倍率変更部１２１のコンテナ部分が回転し、瞳リレー系選択部３１９で選択された瞳リレー系が光軸上に移動する。或いは、瞳倍率変更部駆動部２０９は、瞳リレー系選択部３１９で選択された瞳倍率に合わせ、瞳倍率変更部１２１の複数個所に用意されたレンズ間隔変更箇所を光軸方向に伸縮させる。視度補正ミラー駆動部２１０は、視度補正ミラー１２６の光軸上における位置を決めるモータとその駆動回路を備えている。

【0051】

（動作例１）
この例では、被検眼の瞳孔径を計測し、その結果に基づき瞳リレー系の倍率を選択する。図４には、処理の一例が記載されている。処理が開始されると、被検眼のアライメント（ステップＳ２０１）および固視標１３２を用いての被検眼３００の視線の固定（ステップＳ２０２）が行われる。次に、撮像素子１３３が撮像している前眼部の画像を瞳孔径検出部３１７において画像解析し、瞳孔３０４の瞳孔径を測定する（ステップＳ２０３）。

【0052】

瞳孔径を検出したら、ステップＳ２０３で測定した瞳孔径が予め定めた条件のどれに当たるかの判定が行われる（ステップＳ２０４）。この処理は、瞳孔径判定部３１８において行われる。この処理では、（１）瞳孔径が６.４ｍｍ以上、（２）瞳孔径が５.２ｍｍ以上６.４ｍｍ未満、（３）瞳孔径が４．２ｍｍ以上５.２ｍｍ未満、（４）瞳孔径が３．４ｍｍ以上４．２ｍｍ未満のいずれに当たるかを判定する。

【0053】

ステップＳ２０４の後、ステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、ステップＳ２０４の判定の結果に基づいて、４つある瞳リレー系１２１ａ〜１２１ｄの中の一つを選択する。この処理は、瞳リレー系選択部３１９において行われる。この処理では、上記の判定条件における（１）の場合に瞳リレー系１２１ａ（β＝２．０）が選択され、（２）の場合に瞳リレー系１２１ｂ（β＝１．６）が選択され、（３）の場合に瞳リレー系１２１ｃ（β＝１．３）が選択され、（４）の場合に瞳リレー径１２１ｄ（β＝１．０５）が選択される。

【0054】

ステップＳ２０６では、瞳孔径で制限された眼底からの反射光束が、デフォーマブルミラー１１４の反射面を有効に満たすことができる倍率が選択される。言い換えると、ステップＳ２０６の処理では、瞳孔径で制限された眼底からの反射光束が、デフォーマブルミラー１１４の反射面のできるだけ広い部分で反射され、変形可変鏡としての機能ができるだけ有効に利用できる状態となるように、瞳倍率変更部１２１における光学倍率の選択が行われる。なお、瞳孔径が３．４ｍｍよりももっと小さくなる場合には、瞳リレー径倍率を小さくすることで対応が可能であるので、適宜固定倍率の瞳リレー系を用意してもよい。

【0055】

瞳リレー系を選択したら、眼底画像の撮影を行う（ステップＳ２０７）。またこの際、デフォーマブルミラー１１４を用いた波面補償も同時に行われる。ステップＳ２０７の後、拡大撮影の指示があるか否かの判定が行われ（ステップＳ２０８）、拡大撮影が指示された場合は、スキャナの振り角の変更を行い、再度の撮影が行われる（ステップＳ２０９）。

【0056】

この際、選択されている瞳リレー系の倍率によってスキャナの機械角Θと観察視野角θの関係が変わる。例えば瞳リレー系が２倍の倍率である時、観察視野角θは、スキャナの機械角Θの１倍となる。瞳リレー系が１．０５倍の倍率である時、スキャナの機械角Θは、観察視野角θの０．５２５倍となる。瞳リレー系の選択倍率をβとすると、θ=２/β×Θの関係になるので、この関係に従ってスキャナの振り角変更を行い再度の眼底撮影が行われる（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０８またはＳ２０９の後、撮影した画像のデータを保存し（ステップＳ２１０）、処理を終了する。

【0057】

図４の処理では、デフォーマブルミラー１１４の位置での眼底からの反射光束径が、デフォーマブルミラー有効径の８割以上となるように瞳リレー系の倍率βを切り替えている。この例において、被検眼３００とデフォーマブルミラーとの間にある瞳倍率変更部１２１の倍率βと瞳孔孔位置における光束径φ_Ｈとは、デフォーマブルミラー１１４の反射面での光束径をφ_dとして、φ_Ｈ＝０．３×β×φ_dの関係がある。ここで、デフォーマブルミラー１１４での反射面の径は、１３．５ｍｍである。よって、φ_Ｈ＝７．０ｍｍ、つまり瞳孔径が７．０ｍｍの場合、β＝２．０を選択することでデフォーマブルミラー位置の眼底からの反射光の光束径φ_dは１１．７ｍｍとなる。この場合、φ_d（＝１１．７ｍｍ）は、デフォーマブルミラー１１４の有効径（＝１３．５ｍｍ）の８６％となる。

【0058】

また、φ_Ｈが小さな値の場合は、つまり瞳孔径の値が小さい場合は、βの値として小さな値を選択し、φ_dが小さな値とならないようにする。すなわちこの場合でいうと、φ_dが１３．５ｍｍ以下で、極力１３．５ｍｍに近い値となるようにする。

【0059】

図５にデフォーマブルミラーにおけるアクチュエータ配置の例を示す。デフォーマブルミラー面位置に戻ってくる眼底反射光の光束径が、デフォーマブルミラー有効径に近いほど、眼底反射光の光束内に存在するアクチュエータ数が増えるため、波面補償性能が高まる。また、デフォーマブルミラーと同様、瞳共役面位置に置かれている波面センサにおいても、前記瞳孔径に基づいた瞳倍率変更によって、波面センサの有効径を効果的に利用でき、安定した高精度の波面解析を行うことが可能となる。

【0060】

図６には、図４の処理を行った場合における瞳孔径Ｄ_Ｈ、デフォーマブルミラー１１４の有効径（Ｄ_ｄ＝１３．５ｍｍ）、デフォーマブルミラー１１４に当たる検出光の光束径（φ_d）の関係を示す表が示されている。図６の表における（φ_d／Ｄ_ｄ）は、上記Ｄ_Ｈ＝０．３×β×φ_dの関係式を用いて、瞳孔径Ｄ_Ｈの違いに対応するデフォーマブルミラー１１４の有効径Ｄ_ｄに対するデフォーマブルミラー１１４の反射面での光束径φ_dの割合を計算したものである。

【0061】

図６に示されるように、図４の処理を行った場合、瞳孔径がいかなるサイズであっても、瞳リレー系の光学倍率の変更によって、デフォーマブルミラー１１４の反射面に当たる検出光の光束径をデフォーマブルミラー１１４の有効径の８０％〜１００％の範囲にできる。こうすることで、デフォーマブルミラー１１４を有効に使用することができ、眼底からの反射光の波面に対する波面補償を効果的に行うことができる。

【0062】

（動作例２）
図７は、図３の制御系で行われる動作の一例を示すフローチャートである。図７には、観察視野角に応じて、瞳リレー系の光学倍率を選択する処理の一例が示されている。処理が開始されると、まず眼のアライメントが行われる（ステップＳ１０１）。この処理では、被検眼３００（図２参照）と装置の光軸の位置合わせが行われる。次に、固視標１３２を用いて被検眼３００の視線が固定される（ステップＳ１０２）。

【0063】

次に、観察視野角が７．５°未満か、あるいは７．５°以上か、の判定が行われる（ステップＳ１０３）。なお、この例では、観察視野角の上限は２０°であり、また観察視野角は、ユーザによって予め指定されているものとする。観察視野角が７．５°未満（狭観察視野角）の場合、ステップＳ１０４に進み、瞳リレー系１２１ａ（β＝２）の選択、つまり相対的に高倍率な光学系の選択が行われる。この処理は、瞳リレー系選択部３１９において行われる。瞳リレー系１２１ａが選択されることで、瞳リレー系１２１ａが光軸上に挿入される。

【0064】

瞳リレー系１２１ａを光軸上に位置させたら、所定の条件で測定光のスキャンを行い眼底３０１の撮影が行われ、その画像が表示部２０４に表示される（ステップＳ１０５）。この処理では、光源１０１からのレーザ光の照射を眼底にスキャンしつつ行い、その反射光を眼底反射光検出器１１３で検出する。この際、スキャン光の眼底からの反射光に基づき、眼底の画像化が行われ、眼底の画像を得る。また、上記のスキャンと同時に検出光の波面補正が行われる。この処理では、波面検出系で検出光の波面の状態が検出され、波面の収差が抑えられるようにデフォーマブルミラー１１４の表面形状の変形が行われる。

【0065】

そして、更に拡大観察がユーザから指示された場合、それが入力部２２０で受け付けられ、ステップＳ１０６からステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、スキャナの振り角を変え、より狭い領域における眼底撮影を再度行う。そして、ステップＳ１０５およびステップＳ１０７で撮影した画像のデータを保存し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。また、ステップＳ１０６の拡大観察の指示がない場合、ステップＳ１０５で撮影した眼底画像のデータを保存し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0066】

ステップＳ１０３に戻り、観察視野角が７．５°以上である場合、ステップＳ１０８に進み、瞳リレー系１２１ｄ（β＝１．０５）が選択される。この処理は、瞳リレー系選択部３１９で行われる。瞳リレー系１２１ｄが選択されることで、瞳リレー系１２１ｄが光軸上に配置される。瞳リレー系１２１ｄを光軸上に位置させたら、所定の条件で測定光のスキャンを行い眼底３０１の撮影が行われ、その画像が表示部２０４に表示される（ステップＳ１０９）。またこの際、ステップＳ１０５の場合と同様に検出光の波面補正が行われる。

【0067】

次いで、拡大観察がユーザから指示された場合、それが入力部２２０で受け付けられ、ステップＳ１１０からステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０４以下の処理が実行される。また、拡大観察の指示がない場合、ステップＳ１０９で撮影した眼底画像のデータを保存し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

【0068】

図７の処理によれば、広角観察の場合は、瞳リレー系の光学倍率を低倍率とする。瞳リレー系の光学倍率を低倍率とした場合、瞳孔位置での光束径φは相対的に小さくなる。例えば瞳リレー系１２１ｄ（β=１．０５）を選択した場合、瞳孔位置の光束径φはφ４．２ｍｍとなる。本例の動作においては、瞳リレー系の倍率変更は観察視野角の変更を目的とするため、被検眼の瞳孔径がこれよりも小さい場合には、動作例１で記した波面補償の有効性は犠牲になる。また被検眼の瞳孔径がこれよりも大きい場合には、測定光は瞳孔径ではなく瞳共役位置に置かれた光学系の有効径で決まることになり、観察像の分解能が犠牲になる。本例においては、それらの犠牲の上に、高速走査での広角観察が実現することになる。

【0069】

（優位性）
上記の例では、瞳孔径に応じて瞳リレー系１２１の光学倍率を変えることで、瞳孔径が多様であっても瞳（瞳孔）と共役な位置にあるデフォーマブルミラー１１４における検出光の光束径をデフォーマブルミラー１１４のミラー径の特定割合以上になるようにしている。これにより、瞳孔径が多様であってもデフォーマブルミラー１１４の収差を補正する機能が有効に利用でき、得られる眼底画像の画質の低下が抑えられる。

【0070】

また、高速スキャン性能を得つつ、高解像度の眼底画像を得る性能も得られる。一般に、スキャナのミラー径が小さいもの程、小型軽量であるので高速走査に適している。他方において、解像度を追及する上では、想定する瞳孔径をできるだけ大きくした方が好ましい。これは、瞳孔径が大きい程、眼底での照射光のスポット径を小さくできるからである。しかしながら、瞳孔径が大きいと、瞳共役位置にあるスキャナの反射面に入射する検出光の光束径が大きくなるので、スキャナのミラー径を大きくする必要がある。或いは光学系の瞳結像倍率を大きくする必要がある。これが、広観察視野角と高解像とを１台の眼科装置で両立させることが困難となる理由である。

【0071】

本実施形態では、第１スキャナ１１７として、ミラー径Ｄ_Ｓ1が４ｍｍという比較的小径のものを選択することで、高速スキャン性能を追求している。他方で、第１スキャナ１１７と被検眼３００との間の光学系の光学倍率を変更可能とすることで、スキャナのミラー径が小さくても、高解像度を追及しつつ、且つ、広角視野での高フレームレートでの観察にも対応できようにしている。

【0072】

上記の例では、挟角視野の観察の場合に、瞳リレー系の倍率を高倍率とする。瞳リレー系の倍率を高倍率とすると、瞳孔位置での光束径φ_H は相対的に大きくなり、被検眼の瞳孔径で光学性能を決めることができる。よって、測定環境を暗くしたり、散瞳剤を用いることで被検眼の瞳孔径を拡大することにより、眼底の照射点での光束径（スポット径）は相対的に小さくなる。このため、光学系の分解能は相対的に高まり、視細胞レベルの観察が可能となる。つまり、高分解能な拡大画像の撮影が可能となる。具体的には、第１スキャナ１１７のミラー径が４ｍｍである場合、瞳リレー系の光学倍率を２倍に設定すれば、最大瞳孔径として８ｍｍを想定することが可能となる。瞳リレー系の光学倍率を１．６倍に設定すれば、最大瞳孔径は６．４ｍｍまでしか想定できないが、観察視野角は光学倍率２倍時よりも大きくとることが可能となる。

【0073】

前述したように、スキャナの機械角Θ、観察視野角θ、瞳リレー系の選択倍率βには、θ=２/β×Θの関係があるので、広角観察を行う場合は、瞳リレー系の光学倍率を下げることで、スキャナの機械角を変更することなく、観察視野角を拡大することができる。この時瞳孔位置での光束径φ_Ｈは相対的に小さくなり、被検眼の瞳孔径Ｄ_Ｈよりも小さくなるような場合においては、分解能はφ_Ｈで決まることになる。具体的には、スキャナ１１７の機械角が１０°である場合に瞳リレー系の光学倍率を１．０５倍に設定すれば、観察視野角は１９°となる。しかし、その場合、瞳孔位置での光束径φ_Ｈは４．２ｍｍであり、被検眼の瞳孔径が４．２ｍｍ以上あっても、眼底からの反射光束として光学系が受け入れるのは４．２ｍｍ内の光束に制限される。つまり、広角観察時には解像度は犠牲となる。しかしながら、スキャナ機械角を変更せずに光学的に観察視野角を変更しているため、スキャナの高速性を犠牲にすることなく観察視野角の広角化を実現できる。

【0074】

こうして、高速走査と最大瞳孔径を追求して選定した走査デバイス（スキャナ）を用いながらも、大きな観察視野角の観察時における高速スキャンが行える眼科装置が得られる。

【0075】

（明細書に開示された内容）
本明細書には、被検眼の眼底に照射する測定光を発光する測定光発光部と、前記眼底に照射される前記測定光のスキャンを行うスキャン部と、前記スキャン部と前記被検眼との間に配置され、前記スキャン部光学面を被検眼の瞳孔と共役関係にし、その光学倍率を変更することが可能な光学系と、前記被検眼の瞳孔径または前記被検眼の眼底の観察視野に基づいて前記光学倍率を変更する処理を行う処理部とを備えることを特徴とする眼科装置が開示されている。

【0076】

上記の眼科装置において、前記処理部は、前記被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に相対的に小さな光学倍率を選択することを特徴とする。請求項２に記載の発明によれば、被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に、スキャン部光学面の瞳孔への結像倍率を小さい倍率に変更が行われ、瞳孔での入射光の蹴られ（瞳孔を通過できない入射光の成分）を少なくする。また、この構成によれば、瞳孔径で制限された眼底からの反射光つまり検出光が、補償光学デバイス（デフォーマブルミラー）の光学面、更に波面センサ面のより広い面積に当たるので、補償光学デバイスをより有効に使うことができる。

【0077】

図１には、補償光学走査型レーザ検眼鏡（AO‐SLO=Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope）の原理が示されている。なお、図１は、原理を説明するための例示であり、本願発明が図１の光学系の構成に限定されるものではない。図１に示すように、AO-SLOでは、被検眼３００の眼底３０１にレーザ光を集光して照射し、その集光位置をスキャンすることで、その反射光から画像を得る。眼底３０１からの反射光は、ビームスプリッター３０２、３０３によって光路分割され、被検眼の瞳孔３０４と共役位置に置かれた波面センサ３０５と、眼底３０１と共役位置に置かれた検出器３０６にそれぞれ導光される。波面センサ３０５は、被検眼３００の収差を測定する。そして、波面センサ３０５で測定した被検眼３００の収差を打ち消すように、被検眼３００の瞳孔３０４の他の共役位置に置かれた可変形鏡であるデフォーマブルミラー３０７の形状を変更することで、測定光波長と瞳孔径で決まる回折限界サイズの眼底部構造を解像することが可能となる。

【0078】

AO-SLOでは、眼底の視細胞観察を目的とすることが多いが、視細胞サイズは概ね2〜6μmと言われている。これを観察するためには、瞳孔径はφ８ｍｍ程度まで開く必要がある。しかしながら、最大瞳孔径には個人差があるため視細胞の観察状況は被検眼に大きく依存することになる。

【0079】

被検眼によって瞳孔径が異なることは、解像限界サイズだけではなく、AO-SLOの波面補償性能にも関わる。前記の波面センサ３０５とデフォーマブルミラー３０７は、被検眼の瞳孔と共役位置に置かれているが、その結像倍率が固定である場合、瞳孔径の変化は波面センサ３０５およびデフォーマブルミラー３０７に入射する眼底反射光束径の変化につながる。例えば、波面センサ３０５およびデフォーマブルミラー３０７に入射する光束径が小さくなると、波面センサで設定した収差解析径の外周部の情報が不足することになり、波面収差解析の正確さを欠く。また波面補正に寄与するデフォーマブルミラー３０７の設定した補正能力を余すことになってしまう。

【0080】

そこで、処理部では、被検眼の瞳孔径が相対的に小さい場合に相対的に小さな光学倍率を選択する。この構成では、被検眼の瞳孔径が変化しても、波面センサおよび可変形鏡に入射する検査光（眼底からの反射光）の光束径が極力小さくならないように、瞳の結像倍率の変更が行われる。

【0081】

上記の構成において、前記眼底からの前記測定光の反射光の波面の収差を検出する波面センサと、前記波面センサが検出した前記反射光の波面の収差を抑えるために反射面の変形を行う可変形鏡とを備え、前記光学倍率の変更は、前記可変形鏡における前記反射光の光束径と前記可変形鏡の有効径との関係が特定の関係となる条件で行われる。

【0082】

上記の構成によれば、可変形鏡の有効径φ_１に対する可変形鏡に入射する検出光（眼底からの反射光）の光束径φ_２の割合（φ_２／φ_１）が特定の関係、例えば（φ_２／φ_１）≧０．８となるように光学倍率の選択が行われる。（φ_２／φ_１）が小さくなると、可変形鏡と共役関係にある波面センサ、及び可変形鏡の利用されない部分が増加するので、波面補償の精度が低下する。

【0083】

また、（φ_２／φ_１）が特定の条件を満たすように光学系の光学倍率が選択されるので、可変形鏡の利用効率の低下が抑えられ、波面補正の精度の低下が抑えられる。

【0084】

また、前記処理部は、前記眼底の観察像に高解像度が要求される場合に相対的に大きな光学倍率を選択し、相対的に大きな観察視野が要求される場合に相対的に小さい光学倍率を選択する。

【0085】

AO-SLO光学系における観察視野角の変更は、SLO光学系と同様、走査デバイスのスキャン幅を変更することで行うことが一般的である。これによるメリットは、観察視野角を変更しても光学系の結像倍率は何も変わっていないため、被検眼の瞳孔径が一定である限り、分解能が観察視野角に依らない点にある。

【0086】

しかしながら、広視野角時にこのメリットを生かすためには、スキャンピッチを小さくする、つまりフレームレートを下げる必要がある。ところが、AO―SLOの場合、観察対象は生体の眼底であり、眼球は絶えず眼球運動により動いていることから、フレームレートを下げることは画質の低下に繋がる。つまり、広視野観察時には前記メリットをAO―SLOで生かすことは難しい。

【0087】

そこで、狭観察視野から広観察視野への変更時に光学倍率を相対的に小さな値に変更することで、フレームレートの低下を抑えつつ、広観察視野角での観察が行えるようにする。

【0088】

この構成によれば、広視野観察時に狭視野観察時の分解能は維持されないが、フレームレートは維持もしくは、さらに上げることが可能である。また、走査デバイスの選定は、狭視野観察の光学条件を元に行えばよく、つまり、有効径とスキャン幅の積の小さいものを選定することが可能となり、走査の高速性を追求したデバイス選定に有利となる。

【符号の説明】

【0089】

１００…眼科装置、１０１…光源、１０２…光ファイバ、１０３…レンズ（コリメータレンズ）、１０４…ハーフミラー、１０５…波面検出部、１０６…光学系、１０７…ＣＣＤ、１０８…レンズアレイ、１１０…ハーフミラー、１１１…レンズ、１１２…ピンホール、１１３…眼底反射光検出器、１１４…デフォーマブルミラー、１１５…リレーレンズ、１１６…リレーレンズ、１１７…第１スキャナ、１１８…リレーレンズ、１１９…リレーレンズ、１２０…第２スキャナ、１２１…瞳倍率変更部、１２１ａ…瞳リレー系（レンズ系）、１２１ｂ…瞳リレー系（レンズ系）、１２１ｃ…瞳リレー系（レンズ系）、１２１ｄ…瞳リレー系（レンズ系）、１２２…ミラー、１２５…視度補正機構、１２６…視度補正ミラー、１２７…視度補正ミラー、１２８…レンズ系、１２９…ダイクロイックミラー、１３０…ダイクロイックミラー、１３２…固視標、１３３…撮像素子、１３４…光源、３００…被検眼、３０１…眼底、３０２…ビームスプリッター、３０３…ビームスプリッター、３０４…瞳孔、３０５…波面センサ、３０６…検出器、３０７…デフォーマブルミラー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】