以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、図1を参照して、本実施形態における眼底撮影装置の外観構成を説明する。図1は、本実施形態の眼底撮影装置の外観を示す外観図である。以下の説明において、図1に示す矢印Y方向(紙面上下方向)、矢印Z方向(紙面左右方向)が、それぞれ、眼底撮影装置の上下方向、前後方向であり、矢印Y方向と矢印Z方向とに直行するX方向(紙面鉛直方向)が、眼底撮影装置の左右方向である。眼底撮影装置は、被検眼Eの眼底を撮影するための装置である。眼底撮影装置は、撮影部500と、基台510と、顔支持ユニット600と、を備える。撮影部500は、側面に設けられた覗き窓501を介して被検眼Eの眼底像を撮影するユニットである。撮影部500には、被検眼Eの眼底像を撮影する後述の光学系が設けられている。基台510は、撮影部500を支持する支持部材である。また、基台510には、撮影部500の覗き窓501と向き合うように顔支持ユニット600が取り付けられている。顔支持ユニット600は、破線で示される被験者の頭部を撮影部500に対して固定するためのユニットである。顔支持ユニット600には、被験者の顎を乗せるための顎台610が設けられている。顎台610は、検者の操作に基づいて図示無き顎台駆動手段によって、顔支持ユニット600の基部に対して上下、左右、前後の各方向に駆動される。被検者の顎を乗せた状態で、顎台610を駆動することで、覗き窓501に対する被検眼Eの位置合わせを行うことができる。顎台ユニット610に被検者の顎を乗せ、且つ、被検者に覗き窓501を覗き込ませた状態で、被検眼Eの眼軸方向は、眼底撮影装置の前後方向(Z方向)と略一致する。また、かかる状態で、被検眼Eの眼軸方向と直行する被検眼Eの左右方向および上下方向は、それぞれ、眼底撮影装置の左右方向(X方向)および上下方向(Y方向)と略一致する。
図2を参照して、撮影部500が有する光学系を説明する。図2は、眼底撮影装置が有する撮影部500の光学系を示した模式図である。本実施形態の撮影部500は、眼底撮像光学系(眼底撮影光学系)100と、波面収差検出光学系110と、第2撮影ユニット200と、トラッキング用ユニット300と、前眼部観察ユニット700と、を有している。
眼底撮像光学系100は、被検眼Eに照明光(照明光束)を投光すると共に、被検眼Eの眼底で反射された照明光束の反射光(反射光束)を受光して被検眼Eの眼底像を撮像する光学系である。眼底撮像光学系100は、第1照明光学系100aと、第1撮影光学系100bとを備える。眼底撮像光学系100は、被検眼Eの眼底を高解像度(高分解能)・高倍率で撮影する。眼底撮像光学系100は、例えば、共焦点光学系を用いた走査型レーザ検眼鏡の構成とされる。
まず、第1照明光学系100aについて説明する。第1照明光学系100aは、被検眼Eに照明光を照射し眼底を二次元的に照明する光学系である。第1照明光学系100aには、光源1から眼底に到るまでの光路において、レンズ2と、偏光ビームスプリッタ(PBS)4と、凹面ミラー6と、凹面ミラー7と、平面ミラー8と、収差補償ユニット72(波面補償デバイス72)と、凹面ミラー11と、凹面ミラー12と、走査部15と、凹面ミラー16と、凹面ミラー17と、平面ミラー21と、レンズ22と、平面ミラー23と、収差補償ユニット10(視度補正部10)と、平面ミラー25と、凹面ミラー26と、偏向部400と、ダイクロイックミラー90と、凹面ミラー31と、平面ミラー32と、平面ミラー33と、凹面ミラー35とが、この記載の順番に配置されている。
光源1は、被検眼Eに視認されにくい近赤外域の照明光を出射する。この照明光が、後述するように、光源1から下流側の光路を介して、被検眼Eの眼底を照明する照明光となる。また、光源1の出射端は、被検眼Eの眼底と共役な位置に配置されている。本実施形態において光源1は、波長840nmのSLD(Super Luminescent Diode)光源が用い
られる。なお、光源1としては、収束性の高い特性を持つスポット光を出射するものであればよく、例えば、半導体レーザ等であってもよい。
光源1から出射された照明光は、レンズ2により平行光とされた後、PBS4を介する。照明光は、本実施形態においては、PBS4によりS偏光成分のみの光束とされる。PBS4を経た照明光は、ビームスプリッタ(BS)71を介し、凹面ミラー6、凹面ミラー7及び平面ミラー8にて反射され、波面補償デバイス72に入射する。
波面補償デバイス72は、被検眼Eの波面収差を補正するためのデバイスである。波面補償デバイス72は、後述する波面収差検出光学系110における検出結果に基づいて入射光の波面を制御して被検眼Eによる波面収差を補償する。この波面補償デバイス72は、図示しない制御部により、瞳の所定範囲(例えば、瞳の中心付近)における被検眼Eの波面を補償するように制御される。なお、波面補償デバイス72は、光源1からの照明光(S偏光光)、照明光の眼底での反射光(S偏光光)、波面収差検出用光の反射光(S偏光成分)等の所定の直線偏光(S偏光)に対して収差を補償することが可能な向きに配置される。これにより、波面補償デバイス72は、入射する光のS偏光成分を変調できる。
なお、波面補償デバイス72は、例えば、液晶空間光変調器とし、反射型のLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等を用いることができる。このような波面補償デバイス7
2では、液晶層内の液晶分子の配列方向が入射する反射光の偏光面と略平行に構成されている。また、液晶分子が液晶層への印加電圧の変化に応じて回転する所定の面が、波面補償デバイス72に対する眼底からの反射光の入射光軸及び反射光軸と、波面補償デバイス72が持つミラー層の法線と、を含む平面に対して略平行になるように形成されている。なお、波面補償デバイス72は、反射型のLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等の
液晶変調素子に限られるものではない。例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の一形態であるデフォーマブルミラーを用いてもよい。また、これらの反射型の波面補償デバイスに限らず、眼底からの反射光を透過させて波面収差を補償するような透過型の波面補償デバイスを用いることもできる。
波面補償デバイス72で反射された光源1からの照明光は、BS75を介し、凹面ミラー11、凹面ミラー12のそれぞれで反射され、走査部15に向かう。
走査部15は、後述の偏向部400によって設定される眼底上の撮影範囲で、照明光を水平方向に走査するためのユニットである。走査部15は、光源1から眼底に導かれる照明光を、被検眼Eの水平方向(X方向)に偏向させるレゾナントミラーと、そのレゾナントミラーを駆動させる駆動部とを有している(いずれも図示せず)。レゾナントミラーの回動によって、眼底の水平方向における照明光の照射位置(スキャン位置)が移動する。よって、光源1から照明光が出射されている状態で、走査部15のレゾナントミラーを回動させることにより、照明光が眼底上で水平方向に走査される。
走査部15を経た照明光は、凹面ミラー16、凹面ミラー17、平面ミラー21のそれぞれで反射され、レンズ22にて集光される。そして、照明光は、平面ミラー23にて反射されることにより、視度補正部10に入射される。
視度補正部10は、フォーカス合せ(視度補正)を行うためのユニットである。図2に示すように、視度補正部10は、駆動部10aのほかに、一対のレンズ及び平面ミラーを1対ずつ(即ち、それぞれ1つずつ)有する。視度補正部10に入射した照明光は、各々のレンズと平面ミラーとを介して、平面ミラー25へ導かれる。駆動部10aは、視度補正部10の平面ミラー及びレンズを、所定方向に移動させることにより、照明光の光路長を変更する。この光路長の変更により、視度補正を行うことができる。なお、視度補正部10は、上記の構成に限られるものではない。例えば、それぞれの平面ミラーをプリズムに置き換えて構成することもできる。
視度補正部10から平面ミラー25へ導かれた照明光は、凹面ミラー26に反射され、偏向部400に向かう。
偏向部400は、眼底における照明光の照射位置を移動させるためのユニットである。本実施形態において、偏向部400は、眼底における撮影範囲を位置決めするために用いられる。また、位置決めされた撮影範囲の中で、照明光をY方向に走査させるために用いられる。この偏向部400の詳細構成については、図3を参照して後述する。偏向部400を経た照明光は、ダイクロイックミラー90、凹面ミラー31、平面ミラー32、平面ミラー33、及び凹面ミラー35の各ミラーによって順に反射され、被検眼Eの眼底に集光する。
ダイクロイックミラー90は、後述する第2撮影ユニット200、トラッキング用ユニット300、及び前眼部観察ユニット700のそれぞれからの光束を透過させ、光源1及び後述する光源76からの光束を反射させる特性を持つ。なお、ダイクロイックミラー90は、後述する第2撮影ユニット200等の光路を第1照明光学系100aと略同軸にする。
凹面ミラー31および凹面ミラー35は、いずれも、入射光の光軸と反射光の光軸とが一致しない非共軸系の凹面ミラーである。即ち、凹面ミラー31は、ダイクロイックミラー90からの光軸L1に垂直な平面に対して傾いて配置されている。また、凹面ミラー35は、平面ミラー33からの光軸L2に垂直な平面に対して傾いて配置されている。平面ミラー33から凹面ミラー35へ入射して凹面ミラー35で反射された光束は、平面ミラー33と図2の紙面鉛直方向ですれ違って、被検眼Eへ導かれる。
ここで、図3を参照して、凹面ミラー31,35および偏向部400の詳細構成について説明する。図3は、偏向部400から被検眼Eまでの光路上の部材を説明するための説明図である。なお、便宜上、図3において、凹面ミラー31,35からなる凹面ミラー系を一枚の凹面ミラーとして図示している。また、ダイクロイックミラー90及び平面ミラー31,32については図示および説明を省略する。
図3に示すように、本実施形態の眼底撮影装置によれば、偏向部400から被検眼Eまでの間に、凹面ミラー31,35からなる非共軸系の凹面ミラー系が配置される。このため、凹面ミラー系で反射される光束には非点収差が生じる。ここで、凹面ミラー系を一枚の凹面ミラーとみなしたモデルで、凹面ミラー系に関して被検眼Eの瞳と共役な位置を考えることができる。即ち、被検眼Eの瞳から出射された光束のメリディオナル光線(図3において二点鎖線で示す光線)が凹面ミラー系を介して集光する位置(メリディオナル像面)が、凹面ミラー系のメリディオナル面(又は、メリディオナル光線)に関して被検眼Eの瞳と共役な位置となる。また、被検眼Eの瞳から出射された光束のサジタル光線(図3において一点鎖線で示す光線)が凹面ミラー系を介して集光する位置(サジタル像面)が、凹面ミラー系のサジタル面(又は、サジタル光線)に関する被検眼Eの瞳との共役位置となる。なお、本実施形態では、凹面ミラー系のメリディオナル面と眼底との交線の向き、および、サジタル面と眼底との交線の向きが、被検眼EのY方向、X方向とそれぞれ一致するように、凹面ミラー31,35が配置される。
図3に示すように、偏向部400には、Xガルバノミラー400aとYガルバノミラー400bと、それぞれのガルバノミラー400a,400bの駆動部(図示せず)とが設けられている。
Xガルバノミラー400aは、凹面ミラー系のサジタル面に関して瞳と共役な位置に配置される。Xガルバノミラー400aは、被検眼Eの眼底に照射される照明光を、凹面ミラー系のサジタル面に沿う方向(即ち、本実施形態では、水平方向、X方向)へ偏向するミラーである。即ち、Xガルバノミラー400aは、走査部15によって被検眼Eの水平方向に偏向された照明光を、更に、被検眼Eの水平方向に偏向する。Xガルバノミラー400aによって偏向された凹面ミラー26からの照明光は、Yガルバノミラー400bへ向かう。また、Xガルバノミラー400aは、駆動部によって所定の軸周りに回動可能に構成されている。Xガルバノミラー400aの回動により、水平方向における照明光の照射位置(スキャン位置)が移動する。本実施形態では、Xガルバノミラー400aの角度によって、被検眼Eの眼底におけるX方向の撮影範囲が設定される。
Yガルバノミラー400bは、凹面ミラー系のメリオディナル面に関して瞳と共役な位置に配置される。Yガルバノミラー400bは、被検眼Eの眼底に照射される照明光を、凹面ミラー系のメリオディナル面に沿う方向(即ち、本実施形態では、鉛直方向、Y方向)へ偏向するミラーである。Yガルバノミラー400bは、Xガルバノミラー400aから入射する光束を偏向して、光束を(ダイクロイックミラー90を介して)凹面ミラー31へ導く。Yガルバノミラー400bは、駆動部によってXガルバノミラー400aの駆動軸とは直交する軸周りに回動可能に構成されている。Yガルバノミラー400bの回動によって、鉛直方向における照明光の照射位置(スキャン位置)が移動する。光源1から照明光が出射されている状態で、Yガルバノミラー400bを回動させることにより、眼底上で照明光を鉛直方向に走査できる。このときYガルバノミラーの走査範囲(即ち、振れ角の範囲)を制御することにより、被検眼Eの眼底におけるY方向の撮影範囲が設定される。
このように、本眼底撮影装置によれば、偏向部400のXガルバノミラー400aおよびYガルバノミラー400bの角度を制御することによって、眼底における撮影範囲が設定される。また、走査部15のレゾナントミラーによって行われるとX方向の走査と、偏向部400のYガルバノミラー400bによって行われるY方向の走査とによって、眼底上で照明光が二次元的に走査される。
また、図示は省略するが、照明光学系100aの光路上には、偏向部400より光源1側の光路上にも凹面ミラー系(凹面ミラー31,35)のメリディオナル面、サジタル面に関して被検眼Eの瞳と共役な位置が存在する。ここで、本実施形態において、Xガルバノミラー400aは、凹面ミラー系のサジタル面に関して瞳と共役な位置の中で、照明光学系100aの光路において凹面ミラー31,35から最も近くの共役位置に配置されている。また、Yガルバノミラー400bは、凹面ミラー系のメリディオナル面に関して瞳と共役な位置の中で、照明光学系100aの光路において凹面ミラー31,35から最も近くの共役位置に配置されている。以上のようにして、第1照明光学系100aが形成される。
図2に戻って、第1撮影光学系100bを説明する。第1撮影光学系100bは、眼底に照射された照明光の反射光を受光して眼底像である第1撮影画像を得るための光学系である。第1撮影光学系100bは、凹面ミラー35からBS71までの光路を、第1照明光学系100aと共通にする。また、第1撮影光学系100bは、平面ミラー51と、PBS52と、レンズ53と、ピンホール板54と、レンズ55と、受光素子56とが、この記載の順番で、BS71から受光素子56までの光路に配設されている。ピンホール板54は、眼底と共役な位置に置かれる。受光素子56は、例えば、APD(アバランシェフォトダイオード)を用いることができる。
光源1からの照明光は眼底で反射されて、その反射による反射光(即ち、眼底反射光)が前述した第1照明光学系100aを逆に辿る。即ち、光源1からの照射光に基づく眼底反射光は、凹面ミラー35、平面ミラー33、平面ミラー32、凹面ミラー31、ダイクロイックミラー90で順に反射され、偏向部400へ導かれる。偏向部400に入射した反射光は、Yガルバノミラー400bで偏向されて、Xガルバノミラー400aに照射される。Xガルバノミラー400aは、Yガルバノミラー400bで偏向された反射光を更に偏向する。Yガルバノミラー400bで偏向された反射光は、平面ミラー25、視度補正部10、・・・凹面ミラー6を経由して、BS71に入射する。さらに、BS71、平面ミラー51で反射され、PBS52にてS偏光の光だけ透過される。この透過光は、レンズ53を介してピンホール板54のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ55を経て受光素子56に受光される。なお、照明光の一部は角膜上で反射されるが、ピンホール板54により大部分が除去され、角膜反射による画像への悪影響が低減される。このため、受光素子56は、角膜反射の影響を抑えて、眼底からの反射光を受光できる。
このようにして、第1撮影光学系100bが形成される。走査位置ごとに第1撮影光学系100bで受光された画像をつなぎ合わせる処理が制御部(図示せず)によりなされた画像が、第1撮影画像(第1眼底画像)となる。1フレームの第1撮影画像は、走査部15のレゾナントミラーによる主走査と、偏向部400のYガルバノミラーによる副走査とによって形成される。なお、第1撮影ユニット100で取得する眼底画像(眼底像)の画角が所定の角度となるように、走査部15のレゾナントミラーおよび偏向部400のYガルバノミラー400bの振れ角(揺動角度)を定める。ここでは、眼底の所定の範囲を高倍率で観察、撮影する(ここでは、細胞レベルでの観察等をする)ために、画角を1度〜5度程度とする。本実施形態では、1.5度とする。被検眼の視度等にもよるが、第1撮影画像の撮影範囲は、500μm角程度とされる。さらに、偏向部400に設けられたXガルバノミラー400aおよびYガルバノミラー400bの反射角度が第1撮影画像の撮像画角より大きく変更されることによって、眼底上における第1撮影画像の撮像位置が変更される。
ここで、特許文献1に例示される従来の眼底撮影装置のように、被検眼Eの前方に凹面ミラー系が設けられていないものでは、眼底における照明光の照射位置を移動させるための2つのガルバノミラーを互いに近づけて配置すると、少なくとも一方のガルバノミラーを、瞳の共役位置からずらして配置しなければならなかった。ガルバノミラーが瞳の共役位置からずれて配置されることにより、照明光の旋回点が瞳から眼軸方向へずれてしまう。これにより、照明光が虹彩等に遮られて瞳に入射できなくなってしまう場合があった。かかる場合、例えば、照明光が虹彩等に遮られることで、被検眼Eの水晶体に入射する照明光のビーム径が小さくなってしまう。水晶体に入射する照明光のビーム径が小さくなるほど、眼底に集光する照明光のスポット径は大きくなる。しかし、眼底における照明光のスポット径が小さいほど、照明光の眼底反射光に基づいて得られる眼底像は鮮明になる。よって、照明光が虹彩等に遮られることで、照明光の眼底反射光に基づいて得られる眼底像が不鮮明になってしまうおそれがある。
一方、本発明者は、被検眼Eの瞳の像をリレーするリレー光学系を2つのガルバノミラーの間に設けることにより、リレー光学系を挟んだ二箇所に被検眼の瞳と共役な位置を作る眼底撮影装置についても検討した。リレー光学系を挟んだ二箇所の共役位置に、照明光を偏向する方向が互いに異なるガルバノミラーを1つずつ配設すれば、瞳と照明光の旋回点との位置ずれを抑制できる。しかし、リレー光学系を設けた分だけ光路が長くなってしまうので、眼底撮影装置が大型化してしまうおそれがある。
これに対し、本発明者は、非共軸系の凹面ミラー系を光路に設けることで、被検眼Eの瞳と共役関係となる位置が、非点収差の影響で、凹面ミラー系のメリディオナル面とサジタル面とのそれぞれに関して少なくとも一つずつ生じることに着目した。そして、本実施形態の眼底撮影装置のように、凹面ミラー系のメリディオナル面に関して共役な位置に、メリディオナル面に沿う方向に照明光を偏向するYガルバノミラー400bを配置した。また、凹面ミラー系のサジタル面に関して共役な位置に、サジタル面に沿う方向に照明光を偏向するXガルバノミラー400bを配置した。その結果、瞳と照明光の旋回点との位置ずれを抑制して、虹彩等に遮られることなく照明光を被検眼Eの瞳に入射できることを見出した。これにより、水晶体に入射させる照明光のビーム径を確保できるので、光源1からの照明光の眼底におけるスポット径が大きくなってしまうことを抑制できる。従って、第1撮影光学系100bでは、光源1からの照明光の眼底反射光に基づいて鮮明な眼底像を得ることができる。
また、上記の構成によれば、Xガルバノミラー400aとYガルバノミラー400bとの間に、必ずしもミラー光学系を配置しなくても、上述のように好適に、光源1からの照明光を瞳に入射させることができる。本実施形態の眼底撮影装置のように、Xガルバノミラー400aとYガルバノミラー400bとの間にミラー光学系が配置されていなければ、その分、第1照明光学系光学系100aと第1撮影光学系100bの光路を短くすることができる。このため、眼底撮影装置をコンパクトに構成することができる。
さらに、Xガルバノミラー400aは、凹面ミラー系のサジタル面に関して被検眼Eの瞳と共役関係となる位置のうち、凹面ミラー系の最も近くに配置されている。また、Yガルバノミラー400bは、凹面ミラー系のメリディオナル面に関して被検眼Eの瞳と共役関係となる位置のうち、凹面ミラー系の最も近くに配置されている。これにより、凹面ミラー系から2つのガルバノミラー400a,400bまでの光路上の距離を短くすることができる。よって、眼底撮影装置をコンパクトに構成することができる。
次に、トラッキングユニット300について説明する。トラッキング用ユニット300は、撮影される被検眼Eの固視微動等による位置ずれの経時変化を検出し、移動位置情報を得るためのユニットである。トラッキング用ユニット300では、トラッキング開始時に得られた受光結果を、図示しない制御部へ基準情報として送信する。その後、走査部15および偏向部400の1走査毎に得られる受光結果(受光情報)を逐次、制御部に送信する。制御部は、基準情報に対してその後に得られた受光情報を比較し、基準情報と同じ受光情報が得られるように、移動位置情報を演算により求める。制御部は、求めた移動位置情報に基づいて偏向部400を駆動させる。このようなトラッキングを行うことにより、被検眼Eが微動してもその動きが相殺されるように偏向部400の駆動が行われる。モニタ70に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。また、ダイクロイックミラー91は、第2撮影ユニット200からの光束を透過させ、トラッキング用ユニット300からの光束を反射させる特性を持つ。
前眼部観察ユニット700は、被検眼Eの前眼部を可視光にて照明し、前眼部正面像を撮像するユニットである。前眼部観察ユニット700にて撮像された画像は、図示しないモニタに出力される。これにより、検者が、前眼部の位置を確認しながら覗き窓501に対する被検眼Eの位置合わせを行うことができる。また、ダイクロイックミラー95は、第2撮影ユニット200及びトラッキング用ユニット300からの光束を透過させ、前眼部観察ユニット700からの光束を反射させる特性を持つ。
次に、第2撮影ユニット200について説明する。第2撮影ユニットは、第1撮影ユニットの画角よりも広画角の眼底画像(第2撮影画像)を取得するためのユニットである。第2撮影ユニット200によって取得される第2撮影画像は、前述した狭画角の第1撮影画像を得るための位置指定、及び位置確認用の画像として用いられる。このような第2撮影画像を取得するための第2撮影ユニット200は、被検眼Eの眼底画像を観察用として広画角(例えば20度〜60度程度)でリアルタイムに取得できればよい。従って、第2撮影ユニット200は、既存の眼底カメラの観察・撮影光学系や走査型レーザー検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)の光学系、及び制御系を用いることができる
。
次に、波面収差検出光学系110について説明する。前述のように、波面収差検出光学系110は、一部の光学素子を第1照明光学系100aおよび第1撮影光学系100bの光路上に持ち、これらの光学系100a,100bと光路を一部共用している。波面収差検出光学系110は、光源76、レンズ77、PBS78、BS75、BS71、ダイクロイックミラー86、PBS85、レンズ84、平面ミラー83、レンズ82、波面センサ73を含む。そして、波面収差検出光学系110は、第1照明光学系100aおよび第1撮影光学系100bの光路上に置かれるBS71から凹面ミラー35までの光学部材を共用することにより構成されている。
収差検出用光源である光源76は、光源1と異なる赤外域の光を発する光源である。本実施形態において、光源76は、波長780nmのレーザ光を出射するレーザダイオードを用いている。光源76は、レーザ光の出射端が、被検眼Eの眼底と共役な位置となるように配置されている。
光源76から出射したレーザ光は、レンズ77によって平行光束とされる。その平行光束は、PBS78により光源1からの照明光と直交する方向に偏光(P偏光)される。そして、平行光束は、BS75により第1照明光学系の光路に導かれる。
BS75により反射されたレーザ光は、第1照明光学系100aおよび第1撮影光学系100bと共用される光路を経て(即ち、凹面ミラー11,凹面ミラー12、・・・凹面ミラー35によって導かれて)被検眼Eの眼底に集光される。眼底で反射されたレーザ光は、第1照明光学系100aを逆に辿って、波面補償デバイス72にて反射され、BS71により第1照明光学系100aの光路から外れ、ダイクロイックミラー86によって反射され、PBS85、レンズ84、平面ミラー83、レンズ82を経て波面センサ73へと導かれる。
ダイクロイックミラー86は、光源1の波長の光(840nm)を透過し、光源76の波長の光(780nm)を反射する特性を持つ。従って、波面センサ73では、照射したレーザ光の眼底での散乱光のうちS偏光成分を持つ光が検出される。このようにして、角膜や光学素子で反射される光が波面センサ73に検出されることを抑制している。また、走査部15、波面補償デバイス72の反射面は、被検眼Eの瞳と略共役とされる。また、波面センサ73の受光面は被検眼Eの眼底と略共役とされる。
PBS85は、光源76から被検眼Eに照射されたレーザ光の所定の偏光成分(P偏光光)を遮断し、この偏光成分に直交する方向の偏光成分(S偏光光)を透過する光学部材である。PBS85を透過したレーザ光は、波面センサ73へと導かれる。
波面センサ73は、低次収差及び高次収差を含む波面収差を検出するための素子である。波面センサ73は、凹面ミラー系(凹面ミラー31,35)のメリディオナル面およびサジタル面に関して被検眼Eの瞳と共役な位置に置かれている。波面センサ73は、例えば、多数のマイクロレンズが縦横に並べられたマイクロレンズアレイと、各々のマイクロレンズを透過した光束を受光させるための二次元撮像素子73a(二次元受光素子)と、を有している。ここで、マイクロレンズアレイが有する各々のマイクロレンズは、被検眼Eの瞳の所定範囲と略共役な位置に配置される。波面センサ73の検出結果が入力される制御部(図示せず)では、被検眼Eの眼底で反射されたレーザ光の波面に関する情報を、二次元的な撮像結果として得ることができる。そして、この撮像結果に基づいて制御部(図示せず)が波面補償デバイス72の液晶層への印加電圧を制御することにより、波面補償デバイス72による波面補償が行われる。なお、波面センサ73には、例えば、ハルトマンシャック検出器や光強度の変化を検出する波面曲率センサを用いることができる。
ところで、仮に、被検眼Eに照射されるレーザ光および照明光の旋回点が瞳から眼軸方向にずれてしまうと、2つのガルバノミラー400a,400bの向きに応じて、レーザ光および照明光の瞳における照射位置が瞳の所定範囲(例えば、瞳の中心付近)からずれてしまう。これにより、波面センサ73には、瞳の所定範囲からずれた領域についての被検眼Eの波面が検出される。しかし、前述したように、波面補償デバイス72は、瞳の所定範囲についての被検眼Eの波面収差を補償するように制御される。その結果、照明光の眼底反射光に対して行われる波面補償デバイス72による波面補償が不正確なものとなってしまうおそれがある。よって、このような波面補償がなされた眼底反射光に基づく眼底像は、不鮮明なものとなってしまうおそれがある。
これに対し、波面収差検出光学系110の光路上に配置された、偏向部400のXガルバノミラー400aおよびYガルバノミラー400bは、前述したように、凹面ミラー系(凹面ミラー31,35)のサジタル面、メリディオナル面のそれぞれに関して被検眼Eの瞳と共役な位置にそれぞれ配置されている。このため、波面収差検出光学系110では、光源76からのレーザ光の旋回点と瞳との位置ずれが抑制される。よって、各ガルバノミラー400a,400bの向きに拘わらず、光源76からのレーザ光を瞳の一定の位置に照射できる。また、波面センサ73は、凹面ミラー系(凹面ミラー31,35)のサジタル面およびメリディオナル面に関して被検眼Eの瞳と共役な位置に配置される。それ故、各ガルバノミラー400a,400bの向きに拘わらず、瞳の所定範囲に入射したレーザ光に対する被検眼Eの眼底反射光についての波面収差を、波面センサ73を用いて検出できる。よって、第1撮影光学系100bの波面補償デバイス72によって、眼底反射光の波面補償を正確に行うことができる。このため、第1撮影光学系100bでは、波面補償がなされた眼底反射光に基づいて鮮明な眼底像を得ることができる。
以上、実施形態に基づき説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、様々な変形が可能であることは勿論である。例えば、上記実施形態において、第1照明光学系100a,第1撮影光学系100bにおいて、被検眼Eと偏向部400との間に、2枚の非共軸系の凹面ミラー31,35からなる凹面ミラー系を配置する場合について説明したが、凹面ミラー系は、非点収差を生じさせるものであれば良く、1枚以上の凹面ミラーで構成されていればよい。また、凹面ミラー31,35としては、球面鏡、楕円鏡、放物面鏡等の各種の形状の凹面鏡を用いることができる。
また、上記実施形態では、偏向部400は、ガルバノミラー400a,400bによって構成されている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、各ガルバノミラー400a,400bの少なくとも一方を、ポリゴンミラーやレゾナントミラー等の光学部材に置き換えてもよい。
また、Xガルバノミラー400aとYガルバノミラー400bとの間には、凹面ミラー31,35に関して瞳と共役となる位置をリレーさせるリレー光学系を設けていない場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、Xガルバノミラー400aとYガルバノミラー400bとの間に、瞳の像をリレーさせるリレー光学系を設け、リレーされた瞳共役位置に、Xガルバノミラー400aを設けるようにしても良い。このようにしても、各ガルバノミラー400a,400bの向きに拘わらず、光源1および光源76から出射された光束を、被検眼Eの瞳に入射させることができる。
また、上記実施形態においては、走査部15のレゾナントミラーによって、被検眼Eの眼底上で照明光を水平方向に走査させ、且つ、Xガルバノミラー400aによって、被検眼Eの眼底上での走査範囲の位置決めを行っていたが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、走査部15のレゾナントミラーを、凹面ミラー系のサジタル面に関して瞳と共役となる位置に配置し、走査部15のレゾナントミラーによって、被検眼Eの眼底上での走査範囲の位置決めを行うようにし、且つ、Xガルバノミラー400aによって、被検眼Eの眼底上で照明光を水平方向に走査させるようにしても良い。また、走査部15のレゾナントミラーを、例えば、ガルバノミラーやポリゴンミラーとしても良い。走査部15を凹面ミラー系のサジタル面に関して瞳と共役となる位置に配置して、走査部15によって、光源1からの照射光をY方向に偏向させるように構成してもよい。
また、上記実施形態において、各ガルバノミラー400a,400bは、凹面ミラー系のサジタル面およびメリディオナル面に関して被検眼Eの瞳と共役関係となる位置のうち、凹面ミラー系に最も近い位置でそれぞれ配置されている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、瞳の像をリレーさせるリレー光学系を凹面ミラー系より光源1および光源76側に設ける。そして、瞳と共役な一以上の位置を、各ガルバノミラー400a,400bと凹面ミラー31,35との間に挟むように、各ガルバノミラー400a,400bを配置してもよい。このようにしても、光源1および光源76から出射された光束の旋回点が、瞳から眼軸方向にずれてしまうことを抑制できる。
また、上記実施形態の眼底撮影装置は、収差補償ユニット10,72および収差検出光学系を有し、第1撮影光学系100で撮影される眼底画像に対し、被検眼の波面収差を補償するものとして説明したが、収差補償ユニット10,72および収差検出光学系を設けないように構成することもできる。このようにしても、光源1および光源76から出射された光束の旋回点が、瞳から眼軸方向にずれてしまうことを抑制できる。
また、上記実施形態において、2つのガルバノミラー400a,400bは、凹面ミラー系に関し、被検眼Eの瞳と共役な位置に配置するものとして説明したが、完全に「共役」となる位置に配置する必要は無く、測定精度との関係で必要とされる精度で共役であれば良いことを意味する。
なお、以上の説明では、収差検出用光源として、光源1とは異なる波長の照明光を出射する光源76を用いたが、光源1を収差検出用光源として用いてもよい。