JP2014111225A

JP2014111225A - 撮像装置及びその制御方法

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Publication number: JP2014111225A
Application number: JP2014067029A
Authority: JP
Inventors: Koji Nozato; 宏治野里; Kazuhide Miyata; 和英宮田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2014-06-19
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: JP5943953B2

Abstract

【課題】被検査物の収差に応じた適正な分解能で撮像することである。
【解決手段】撮像装置が、収差補正手段により補正された収差の光を用いて得た測定対象の戻り光を受ける受光手段の受光結果に基づいて、測定光と戻り光とのうち少なくとも１つの径を変更する変更手段を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、測定対象を撮像する撮像装置及びその制御方法。

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（ＳｃａｎｎｉｎｇＬａｓｅｒＯｐｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：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。

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（ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ：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（ＴｉｍｅＤｏｍａｉｎＯＣＴ：タイムドメイン法）や、ＳＤ−ＯＣＴ（ＳｐｅｃｔｒａｌＤｏｍａｉｎＯＣＴ：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。

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。

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。

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（ＡｄａｐｔｉｖｅＯｐｔｉｃｓ）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。

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。

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。

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。

Ｙ．Ｚｈａｎｇｅｔａｌ，ＯｐｔｉｃｓＥｘｐｒｅｓｓ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．１０，１５Ｍａｙ２００６

一般的に、高分解能化のために照射レーザを高ＮＡ化すると、角膜や水晶体等の眼の光学組織による収差量が増大する。

上記したＡＯによってこの収差を補正するのであるが、波面を補正する可変形状ミラーや空間位相変調器の補正量には限界があるため、被検眼によっては収差の補正を十分行うことが出来ない。

十分な補正が出来ないと、高い分解能が達成できないだけでなく、センサーに受光する信号光の強度が低下し、低い分解能で撮像したときよりも撮像感度が低下してしまうこととなる。

また、従来においては、撮像している分解能で適切な収差補正が行われているか否かを撮影者が知ることができなかったことから、撮影者は撮像している画像から補正状態を判断するしかなく、技能が要求された。

また、被検眼に適した分解能を選択することが困難であった。

本発明の目的の一つは、上記課題に鑑み、被検査物の収差に応じた適正な分解能で撮像することである。

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、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、
前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、
前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの径を変更する変更手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて前記変更手段を制御する制御手段と、を有する。
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、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、
前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、
前記測定光の合焦位置を第１の位置から前記第１の位置とは深さ方向に異なる第２の位置に変更する位置変更手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて、前記第１及び第２の位置で前記測定対象の複数の画像が取得されるように、前記位置変更手段を制御する制御手段と、を有する。
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、前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの径を変更する変更手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記受光手段の受光結果に基づいて前記変更手段を制御する工程を有する。

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、前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、前記測定光の合焦位置を第１の位置から前記第１の位置とは深さ方向に異なる第２の位置に変更する位置変更手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記受光手段の受光結果に基づいて、前記第１及び第２の位置で前記測定対象の複数の画像が取得されるように、前記位置変更手段を制御する工程を有する。

本発明によれば、被検査物の収差に応じた適正な分解能で撮像することができる。

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。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。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。本発明の実施例１における光画像撮像装置の制御ステップの一例を示すフローチャート。本発明の実施例３における光画像撮像装置の制御ステップの一例を示すフローチャート。本発明の実施例４における光画像撮像装置の制御ステップの一例を示すフローチャート。

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。

［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取得する光画像撮像装置および光画像撮像装置の制御方法の構成例について説明する。

なお、本実施例は、測定対象である被検査物を眼とし、眼で発生する収差を補償光学系で補正し、眼底を撮像するようにした一例について説明する。

図１においては、１０１は光源であり、本実施例では波長８４０ｎｍのＳＬＤ光源（ＳｕｐｅｒＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔＤｉｏｄｅ）を用いた。

光源１０１の波長は特に制限されるものではないが、眼底撮像用としては被検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。

本実施例においてはＳＬＤ光源を用いたが、その他にレーザ等も用いられる。

また、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としても良い。

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は光分割部１０４を透過し、分解能設定部１１７に入射する。分解能設定部１１７は入射したビーム径を変化させて出射することにより、撮像分解能を変更する。

分解能設定部１１７は制御部１１８からの分解能の変更指示により制御される。

ここで、光分割部１０４としては、ビームスプリッタ等を、分解能設定部１１７としては複数のレンズを用いてその位置関係を調整する構成等を用いれば良い。分解能設定部１１７を透過した測定光は、補償光学系に導光される。

補償光学系は、光分割部１０６、波面センサー１１５、波面補正デバイス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。

ここで、反射ミラー１０７−１〜４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。また、光分割部１０６としてはビームスプリッタ等を用いる。

本実施例では、収差測定を行う手段である波面補正デバイス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。

例えば、その断面を図３（ａ）に示すようなデバイスである。

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と、ミラー面１２７を周囲から支持する不図示の支持部から構成されている。

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。

波面補正デバイス１０８の他の例としては、液晶素子を用いた空間位相変調器がある。
図３（ｂ）に反射型液晶光変調器の模式図を示す。

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。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。

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。

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。

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で示すような波面を形成する。

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素子を具備することが多い。

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素子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。測定光の合焦位置を変更する位置変更手段の一例である接眼レンズ１１０−１および１１０−２の位置を調整する、すなわち、測定光の合焦位置を第１の位置から第１の位置とは深さ方向に異なる第２の位置に変更することによって、眼１１１の視度にあわせて最適な照射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。

眼１１１の網膜から反射散乱された光は、入射した時と同様の経路を逆向きに進行し、光分割部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。

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。

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。

光線１３５は各マイクロレンズ１３９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。

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。

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。

この場合のＣＣＤセンサー１３７の集光状態を図３（ｅ−２）に示す。

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。

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。

本実施例では波面センサーにシャックハルトマンセンサーを用いたが、それに限定されるものではなく、曲率センサーのような他の波面測定手段や、結像させた点像から逆計算で求めるような方法を用いても良い。

光分割部１０６を透過した反射散乱光は光分割部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、制御部１１８によって眼底画像として画像に構成される。

波面センサー１１５は補償光学制御部１１６に接続され、受光した光線の波面を補償光学制御部１１６に伝える。

波面補正デバイス（可変形状ミラー）１０８も補償光学制御部１１６に接続されており、補償光学制御部１１６から指示された形状に変形する。

補償光学制御部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。

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。また、他の例においては、波面の測定に続いて可変形状ミラーへの指示が一回だけ行われるオープンループ制御を行う場合もある。

補正結果は補償光学制御部１１６から制御部（制御システム）１１８に通知され、報知部１１９を通して撮影者に報知される。

報知部１１９としてはディスプレイによって表示画面に表示し、報知する内容としては、シャックハルトマンセンサー１１５で測定した測定結果である波面収差の情報を表示する。

また、他の報知内容としては、光強度センサー１１４での受光強度でも良いし、補正デバイスの駆動量を報知しても良い。さらに、これらの現在値だけではなく、時間的な遷移を報知することも出来るし、予め設定されている閾値に達したかどうかを報知することも出来る。

また、本実施例においては、制御システム１１８が補正結果に応じて分解能設定部１１７を制御して分解能を変更する。

分解能を変更することによって、測定される収差は変化し、その収差を補正するように可変形状ミラー１０８がフィードバック制御される。

つぎに、本実施例における光画像撮像装置の制御方法について、図４のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１で制御を開始し、Ｓ１０２で分解能を設定する。

具体的には、制御部１１８が分解能設定部１１７を制御して測定光のビーム径を変更することにより設定する。

ここで、分解能は装置最高の分解能や最低の分解能を設定しても良いし、ちょうど中間程度の分解能を設定しても良い。

補償光学系の基本的なフローは、光源１０１からの測定光を眼１１１に照射した状態において、ステップＳ１０３で波面センサー１１５により収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ１０５で補償光学制御部１１６により補正量を計算する。

そして、ステップＳ１０６で補償光学制御部１１６の制御に基づき補正デバイス１０８を駆動するというものが繰り返し行われる。

ここで、ステップＳ１０３で収差を測定した後に、ステップＳ１０４で収差量が予め設定された基準値を下回っており適正に収差補正が行われているかを制御部１１８により確認する。

基準値は装置固有の値でも良いし、撮影者が設定しても良い。

収差量が基準値を上回っている場合には、ステップＳ１０５以降の処理が実行される。
ステップ１０７において、制御部１１８は波面補正デバイス１０８の収差補正能力の限界であるかを確認する。

具体的には収差の変化率がある基準値以下になった場合もしくは、補正デバイスの駆動量が最大になっている場合に能力の限界であると判断する。

ステップＳ１０７で補正能力が限界でなければステップＳ１０３に戻り、上記処理が繰り返される。

ステップＳ１０７で補正能力が限界であると判断されれば、ステップＳ１１２で制御部１１８は報知部１１９により補正の結果を報知する。

この場合には補正能力が現状の分解能では補正能力が不足している旨の報知を行う。

そして、ステップＳ１１３において、設定されている分解能が装置の最低分解能かどうかを確認する。

設定されている分解能が最低の分解能ならば、ステップＳ１１０に進んで制御部１１８の制御の下で眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。

この場合には、装置の一番低い分解能で撮像することとなる。

最低分解能でなければステップＳ１１４で分解能が低くなるように制御部１１８によって分解能設定部１１７を制御する。そして、ステップ１０３に戻り、収差補正の繰り返し処理が再度行われる。

ステップＳ１０４において収差量が基準値を下回った場合には、ステップＳ１０８で収差量が基準値を下回った旨の報知を行い、ステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、設定されている分解能が装置の最高分解能かを確認し、最高分解能ならばステップＳ１１０で眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。

この場合には、装置の一番高い分解能で撮像することとなる。

ステップＳ１０９において、設定されている分解能が装置の最高分解能ではないと判断した場合には、ステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１５では、既に分解能の変更が行われたことがあるかを確認し、前回の分解能の変更が分解能を低下させる変更であったかどうかを確認する。

この所定の条件に合致しなければ、ステップＳ１１６で分解能を向上させてステップＳ１０３に戻り、収差補正の処理が繰り返される。

ステップＳ１１５の条件に合致した場合、すなわち測定している収差に対して最適な分解能となった場合には、ステップＳ１１０で眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。

ここで、一例としてステップＳ１０２で低い分解能を設定し、装置の中程度の分解能で測定可能な収差を持つ被検眼を撮像する場合の処理を説明する。

最初にステップＳ１０２で最低分解能に設定し、ステップＳ１０３で収差を測定する。この時点ではまだ収差の補正はされていないので、ステップＳ１０４では基準値に達していない。

ステップＳ１０５、Ｓ１０６で補正量の計算および波面補正デバイス１０８を駆動し、実際の補正を行う。ステップＳ１０７においては、まだ所定の条件には合致しないので、ステップＳ１０３に戻り、処理が繰り返される。

ある程度の繰り返しが行われると収差は十分小さくなり、ステップＳ１０４において基準値を下回ると判断される。その結果が報知され、ステップＳ１０９に進む。

最高分解能には設定されていないので、ステップＳ１０９からステップＳ１１５に進み、さらにステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６においては、任意の量だけ分解能が高く変更され、ステップＳ１０３に戻る。

ステップＳ１０３〜Ｓ１０７を数回繰り返すとまたＳ１０４で収差量が基準値を下回り、再度ステップＳ１０８〜Ｓ１１６の処理が行われて、分解能がさらに高く変更されてステップ１０３に戻る。

このような繰り返しを数回経ることによって、波面補正デバイス１０８の補正量の限界に達し、ステップＳ１０７の条件に合致する。

ステップＳ１１２でその旨の報知を行い、ステップＳ１１４で任意の量だけ分解能を低く設定し、ステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１０３〜Ｓ１０７を数回繰り返すと、Ｓ１０４で収差量が基準値を下回り、ステップＳ１０８およびステップＳ１０９を通ってステップＳ１１５に進む。

ここで、ステップＳ１１５の判断条件に合致するので、ステップＳ１１０で撮像が行われ、ステップＳ１１１で終了する。

ここでは最初に低い分解能を設定して処理を開始したが、高い分解能を設定して処理を開始しても良いし、より好ましくは装置の中間程度の分解能から処理を開始するのが良い。
本実施例では、ステップＳ１１０の撮像後にステップＳ１１１で終了しているが、眼底の連続撮像を行うような場合には、ステップＳ１１０からＳ１０３に戻り、分解能設定と撮像を繰り返しても良い。

このように、本実施例によれば、被検眼の収差と装置の性能に応じた適切な分解能で撮像することが可能となる。

［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制御方法について説明する。

図２において、１０１は光源であり、波長８４０ｎｍのＳＬＤ光源を用いた。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。
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。
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１２０まで導光される。

ファイバーカプラー１２０によって、信号光経路１２１と参照光経路１２２に分岐される。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１２１に行くように構成する。

信号光経路１２１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。

コリメータ１０３以降の構成は実施例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光ファイバー１２１に導光されてファイバーカプラー１２０に到達する。

一方、参照光経路１２２を通った参照光はコリメータ１２３で出射され、光路長可変部１２４で反射して再度ファイバーカプラー１２０に戻る。
ファイバーカプラー１２０に到達した信号光と参照光は合波され、光ファイバー１２５を通して分光器１４２に導光される。

分光器１４２によって分光された干渉光情報をもとに、制御部１１８によって眼底の断層像が構成される。制御部１１８は光路長可変部１２４を制御し、所望の深さ位置の画像を取得できる。

実施例１と同様に波面センサー１１５で波面を測定し、その波面収差をキャンセルするように波面補正デバイス１０８を駆動する。

また、補正結果の報知、分解能の変更を実施例１と同様の処理によって行うことにより、被検眼の収差と装置の性能に応じた適切な分解能で撮像することが可能となる。

ＯＣＴでは、複数の断層画像（Ｂスキャン）や平面画像（Ｃスキャン）を連続撮像する場合や、３次元画像の取得を行う場合があるが、そのような場合には本実施例の処理を繰り返し行っても良い。

ＯＣＴでは断層画像が得られるが、入射光のＮＡを大きくして分解能を高めると被写界深度が浅くなり、一つの断層画像中に合焦している部分と合焦していない部分が出来てしまう。

そこで、深さ方向の撮像範囲を被写界深度程度の幅に分割して撮像した後に、個々の深さの画像を結合し、全範囲でフォーカスが合った断層画像を得るという方法を取ることも可能である。

この場合、図４のステップＳ１１４やＳ１１６で変更された分解能に応じて１回の撮像で取得する深さ方向の範囲を変更することにより、合焦範囲の広い画像を速く容易に撮像することが可能となる。

［実施例３］
実施例３として、図５のフローチャートを用いて、本発明を適用した補償光学系を備えたＳＬＯによる実施例１とは異なる形態の光画像撮像装置の制御方法の構成例について説明する。

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。

まず、ステップＳ１０１で制御を開始する。そして、Ｓ１０２で分解能を設定するが、装置の最高の分解能すなわち、最大の入射ビーム径に設定する。

ここで、最大の入射ビームに設定するのは、瞳全域の収差を測定するためである。

次に、ステップＳ１１７で波面センサー１１５により収差を測定する。

上記したとおり瞳全域での収差を測定する。本ステップで測定した収差から、制御部１１８によりステップＳ１１８で補正量を計算し、ステップＳ１１９において補正量と波面補正デバイス１０８の最大駆動量とを比較する。

補正量が最大駆動量以下ならば、設定された分解能で補正可能であり、ステップＳ１２１−１でその旨を報知部１１９により報知してステップＳ１０３に進む。一方で、補正量が最大駆動量よりも大きい場合には、その分解能では補正能力が不足していることとなり、ステップＳ１２０に進む。

上記条件判断で用いる最大駆動量には、デバイス自体の駆動最大値を用いても良いが、好ましくは補正制御の誤差を含めてある程度余裕がある数値を用いるのが良い。

ステップＳ１２０では測定された収差情報から、制御部１１８はどの程度の瞳径ならば補正可能であるか算出する。

算出した結果をステップＳ１２１−２で報知し、算出した瞳径に応じてステップＳ１２２で分解能を変更する。その後、ステップＳ１０３に進む。

実施例１と同様に、ステップＳ１０３で収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ１０５で補正量を計算し、ステップＳ１０６で補正デバイスを駆動するという処理が繰り返し行われる。

ステップＳ１０３で収差を測定した後に、ステップＳ１０４で収差量が予め設定された基準値を下回っているかを確認する。

収差量が基準値を上回っている場合には、ステップＳ１０５以降の処理が実行された後にステップＳ１０３に戻り、上記処理が繰り返される。

ステップＳ１０４において収差量が基準値を下回った場合には、ステップＳ１１０で眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。

このように、本提案の処理を行うことにより、非常に容易に適切な分解能で撮像することが可能となる。

［実施例４］
実施例４として、図６のフローチャートを用いて、本発明を適用した補償光学系を備えたＳＬＯによる実施例１及び実施例３とは異なる形態の光画像撮像装置の制御方法の構成例について説明する。

本実施例は、収差補正の結果として撮像光の強度（撮像信号強度）を報知し、この撮像光の強度を分解能変更の判断に用いる点に特徴を有している。

次に、ステップＳ１２３で撮像光の強度を測定する。

本実施例において、撮像光の強度とは受光手段の一例である光強度センサー１１４によって測定される光の強度のことを意味している。

受光手段の受光結果の一例である測定した強度を元に、ステップＳ１２４で制御部１１８により基準値以上かを判断する。

この判断には上記光強度をそのまま使用しても良いし、値が安定するように単位時間での平均を用いても良い。また、網膜中の一点からの反射光の測定光でも良いし、光走査系を動作させることにより網膜中における任意の範囲の平均値を測定しても良い。

ステップＳ１２４で撮像光強度が基準値を下回っている（閾値未満である）場合には、ステップＳ１０３以降の補償光学系の基本フローが行われる。

ステップＳ１０３で収差を測定し、測定した結果を元にステップＳ１０５で補正量を計算し、ステップＳ１０６で補正デバイスを駆動する。

ステップＳ１２６におい測定光の強度変化率が基準値よりも低い場合もしくは、補正デバイスの駆動量が最大の場合にはステップＳ１２７で補正の結果を報知する。

このようなケースとして、収差量が大きくて補正デバイスの限界性能を超えている場合や、例えば白内障のような収差以外の要因で撮像光強度が低下している場合と考えられる。

補正デバイスの限界性能を超えている場合には分解能を低下させて収差量を減らすことが有効であるし、白内障のような要因で光強度が低下している場合にも、細い入射ビームによって透過率の高い部位にビームを通して眼底撮像を行うことが有効である。

次に、ステップＳ１１３において、設定されている分解能が装置の最低分解能かを確認する。設定されている分解能が最低の分解能ならば、ステップＳ１１０に進み、眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。

この場合には、装置の一番低い分解能で撮像することとなる。最低分解能でなければステップＳ１１４で分解能を低く変更する。そして、ステップ１２３に戻る。

ステップＳ１２４で撮像光強度が基準値を上回っていると判断された（閾値以上である）場合には、Ｓ１２５に進んで撮像光強度が強いことを報知する。

その後、実施例１と同様にステップＳ１０９に進み、設定されている分解能が装置の最高分解能かを確認する。

最高分解能ならばステップＳ１１０で眼底画像の撮像を行い、ステップＳ１１１で終了する。この場合には、装置の一番高い分解能で撮像することとなる。

ステップＳ１０９において、設定されている分解能が装置の最高分解能ではないと判断した場合には、ステップＳ１１５に進む。ステップＳ１１５では、既に分解能の変更が行われたことがあるかを確認し、前回の分解能の変更が分解能を低下させる変更であったかどうかを確認する。

この所定の条件に合致しなければ、ステップＳ１１６で分解能を向上させてステップＳ１２３に戻り、一連の処理が繰り返される。

このように、本実施例によれば、被検眼の状態と装置の性能に応じた適切な分解能で撮像することが可能となる。

また、以上で説明した各実施例での光画像撮像装置の制御方法において、これらの制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを作製し、このプログラムを記憶媒体に記憶させ、コンピュータに読み取らせるように構成することができる。

Claims

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、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、
前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、
前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの径を変更する変更手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて前記変更手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値未満である場合に前記径を小さくするように前記変更手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値未満である場合に前記径を小さくするように前記変更手段を制御す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。
前記制御手段は、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値以上である場合に前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの収差の補正を繰り返し行うように前記収差補正手段を制御す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。
前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値以上である場合に前記戻り光の強度に基づいて前記測定対象の画像を取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記変更手段により変更した径の測定光が照射された前記測定対象からの戻り光の強度に基づいて前記測定対象の画像を取得する取得手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
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、
前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、
前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、
前記測定光の合焦位置を第１の位置から前記第１の位置とは深さ方向に異なる第２の位置に変更する位置変更手段と、
前記受光手段の受光結果に基づいて、前記第１及び第２の位置で前記測定対象の複数の画像が取得されるように、前記位置変更手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
前記制御手段は、前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値以上である場合に前記複数の画像が取得されるように前記位置変更手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値未満である場合に前記複数の画像が取得されるように前記位置変更手段を制御することを特徴とする請求項７または８に記載の撮像装置。
前記制御手段は、前記受光手段の受光結果に基づいて、前記複数の画像の取得を開始することを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記取得された複数の画像を結合して一つの断層画像を形成する形成手段を更に有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記測定対象は眼であり、
前記収差測定手段及び前記収差補正手段は、前記眼の前眼部と光学的に共役な位置にあることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
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、前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの径を変更する変更手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記受光手段の受光結果に基づいて前記変更手段を制御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。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値未満である場合に前記径を小さくするように前記変更手段を制御することを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置の制御方法。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値未満である場合に前記径を小さくするように前記変更手段を制御することを特徴とする請求項１３または１４に記載の撮像装置の制御方法。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値以上である場合に前記測定光と前記戻り光とのうち少なくとも１つの収差の補正を繰り返し行うように前記収差補正手段を制御することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法。
前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値以上である場合に前記戻り光の強度に基づいて前記測定対象の画像を取得する工程を更に有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法。
前記撮像装置が、前記変更手段により変更した径の測定光が照射された前記測定対象からの戻り光の強度に基づいて前記測定対象の画像を取得する工程を更に有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法。
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、前記収差測定手段の測定結果に基づいて、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、前記補正された収差の光を用いて得た前記測定対象の戻り光を受ける受光手段と、前記測定光の合焦位置を第１の位置から前記第１の位置とは深さ方向に異なる第２の位置に変更する位置変更手段と、を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像装置が、前記受光手段の受光結果に基づいて、前記第１及び第２の位置で前記測定対象の複数の画像が取得されるように、前記位置変更手段を制御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。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の強度が閾値以上である場合に前記複数の画像が取得されるように前記位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１９に記載の撮像装置の制御方法。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段により受けられた前記戻り光の時間に対する強度変化が閾値未満である場合に前記複数の画像が取得されるように前記位置変更手段を制御することを特徴とする請求項１９または２０に記載の撮像装置の制御方法。
前記制御する工程において、前記撮像装置が、前記受光手段の受光結果に基づいて、前記複数の画像の取得を開始することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法。
前記撮像装置が、前記取得された複数の画像を結合して一つの断層画像を形成する工程を更に有することを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の撮像装置の制御方法。
請求項１９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。