JP2019205816A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置構成が複雑化することなく、断層画像のプレビュー表示からボリュームデータの取得へのスムーズな移行を実現することにある。【解決手段】 眼底の撮像領域のボリュームデータを取得する撮像装置であって、前記撮像領域の所定の位置の撮像ラインの断層画像をプレビュー表示する表示手段と、前記撮像ラインを第１の方向へ走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段が前記第１の走査手段を制御することにより、前記撮像ラインを、前記所定の位置から前記撮像領域の第１の端部へ、前記第１の端部から前記撮像領域の第２の端部へ、前記第２の端部から前記所定の位置まで走査することにより、前記撮像領域のボリュームデータを取得する。【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関し、特に被検眼の眼底網膜の断層画像を取得する撮像装置およびその制御方法に関する。

被検眼の眼底網膜の断層画像を撮像する断層画像撮像装置（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）は、眼底網膜からの反射光（サンプル光）を参照光と干渉させた干渉光の周波数を解析することにより断層画像を生成している。

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。そのため、高解像度化が進むに連れて、これら角膜や水晶体による収差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、補償光学（ＡＯ：Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ）技術を用いて、被検眼の角膜や水晶体等の眼の光学組織によって乱された測定光及び反射光の波面を補正して微細な構造を撮像する技術が知られている。ＯＣＴにおいてもＡＯ技術を用いて視細胞を解像できる解像力を有するＯＣＴが開発されている。

視細胞が解像できる程度の高精細なＯＣＴ画像を撮像する場合、通常の解像度のＯＣＴ画像よりも被検眼の動きによるモーションアーティファクトの影響を受けやすい。また、画質向上のために複数のＢスキャン画像を重ね合わせた断層画像を生成するためには、正確に同じライン上を測定光で走査することにより撮像した複数のＢスキャン画像が必要になるため、精度の高いトラッキングが求められる。

この場合、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像時のトラッキングのために撮像する動き検知用の画像にも、ＡＯ−ＯＣＴ画像と同等の解像力が求められる。そのため、ＡＯ−ＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）で撮像したＡＯ−ＳＬＯ画像を用いる必要がある。

尚、ＡＯ−ＳＬＯ撮像とＡＯ−ＯＣＴ撮像を同時に行う上で、光学系を共用することにより小型化、簡素化を図ることが可能である。また、同時に同位置の画像を取得できるため、ＡＯ−ＳＬＯ画像でトラッキングを実行し、ＡＯ−ＳＬＯ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像の両者の高精度化を図ることが可能である。

例えば、高速に走査可能な共振ミラー等をＡＯ−ＳＬＯの主走査ミラーとして配置し、ＡＯ−ＳＬＯの副走査ミラーとステアリングミラーが、ＡＯ−ＯＣＴの主走査と副走査の役割を兼ねる装置構成が有効である。ここで、ステアリングミラーとは、ＡＯ−ＳＬＯの撮像領域を主走査方向にオフセットする機能を有するミラーである。

このような装置構成では、ＡＯ−ＯＣＴの断層画像は常にＡＯ−ＳＬＯ撮像で取得する平面画像の中央の走査線位置となる。即ち、ＡＯ−ＯＣＴでボリューム撮像を行う場合、ＡＯ−ＯＣＴの断層画像を取得する毎に、ＡＯ−ＳＬＯで取得する平面画像の位置がオフセットされ更新されることになる。そのため、トラッキングに用いるテンプレート用のＡＯ−ＳＬＯ画像は、ボリューム撮像中に定期的に更新し、テンプレート画像同士で位置合せを行って位置精度を担保する必要がある。

特開２０１５−２２１０９１号公報 特許第５６４１７４４号公報

ところで、通常のＯＣＴのボリューム撮像では、プレビューモード時に撮像したい対象領域の中央に位置する断層画像をモニタしながら、ゲート位置やフォーカス位置の調整を行う。次に、レコードモードへ移行して、撮像したい対象領域の端部に走査位置を変更してからラスタスキャンを開始する。しかし、高精度なトラッキングを要する上記構成のＡＯ−ＯＣＴ撮像においては、急激に走査位置を変更することは、撮像失敗の原因となり得るため、避けることが望ましい。これは、トラッキングに使用するＡＯ−ＳＬＯ画像が、プレビュー時に取得する画像とレコード開始時に取得する画像で大きく異なり、位置合せが困難なためである。そのため、レコード開始のタイミングで新たにトラッキング用のＡＯ−ＳＬＯ画像を取得し直す必要が生じるが、そもそも走査ビームの急激な位置変更により固視が不安定になりやすく、レコード開始時に被検眼の固視が大きく動いた場合に補正することが出来ない。

特許文献１では、重なり合う波長域を有する光源を用いるＡＯ−ＳＬＯ、ＡＯ−ＯＣＴ搭載機において、光路をわずかにずらすことで同時に撮像する技術が開示されている。しかし、この場合、撮像箇所が異なるためトラッキングが困難となる課題が生ずる。また、トラッキング精度向上のための具体的な撮像方法に関しては開示されていない。特許文献２の装置も、ＡＯ−ＳＬＯ、ＡＯ−ＯＣＴを備える複合機であるが、ＡＯ−ＳＬＯ撮像とＡＯ−ＯＣＴ撮像が同時ではなく、双方の画像間でトラッキング補正値を共有することができない。

本発明の目的は、断層画像のプレビュー表示からボリュームデータの取得へのスムーズな移行を実現することにある。

更に、同時に断層画像と平面画像の取得を行う撮像装置において、トラッキングを行い高精度なボリュームデータを取得するための最適な撮像方法を提供することにある。

なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的の１つとして位置付けることができる。

上記課題を解決するために本発明の撮像装置は、眼底の撮像領域のボリュームデータを取得する撮像装置であって、前記撮像領域の所定の位置の撮像ラインの断層画像をプレビュー表示する表示手段と、前記撮像ラインを第１の方向へ走査する第１の走査手段と、前記第１の走査手段を制御する制御手段とを有し、前記制御手段が前記第１の走査手段を制御することにより、前記撮像ラインを、前記所定の位置から前記撮像領域の第１の端部へ、前記第１の端部から前記撮像領域の第２の端部へ、前記第２の端部から前記所定の位置まで走査することにより、前記撮像領域のボリュームデータを取得する。

本発明によれば、断層画像のプレビュー表示からボリュームデータの取得へのスムーズな移行を実現することができる。

本発明の一実施形態における撮像装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態における撮像時のモニタに表示される表示画面を示す図である。 本発明の一実施形態におけるＡＯ−ＯＣＴ画像とＡＯ−ＳＬＯ画像の取得位置の関係を説明するための図である。 本発明の一実施形態における眼底トラッキングを説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるボリュームデータ取得時の撮像範囲を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるボリュームデータ取得時の撮像範囲を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるボリュームデータ取得時の撮像範囲を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるボリュームデータ取得時の撮像範囲を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるボリュームデータ取得時の撮像範囲を説明するための図である。 本発明の一実施形態における撮像時のスキャナの駆動波形を説明するための図である。 本発明の一実施形態のトラッキング時のＸスキャナの駆動波形を説明するための図である。 本発明の一実施形態のトラッキング時のＹスキャナの駆動波形を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるＸ方向走査部の構成を説明するための図である。 本発明の一実施形態における撮像時のフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮像時の走査線の移動シーケンスを説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態の撮像において、ＯＣＴ走査線を移動しながらＡＯ−ＳＬＯのプレビュー画像を取得し、表示する方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態において、ＡＯ−ＳＬＯ画像を用いたトラッキングの方法を説明するための図である。 本発明の一実施形態におけるトラッキング時のフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮像時の走査線の移動シーケンスを説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態における撮像装置の構成を示す図である。

本発明の一実施形態について図面を参照しながら、以下に詳細に説明する。以下の説明は本質的に、説明的及び例示的なものにすぎず、いかなる形でも、本開示及びその用途又は使用を限定することを意図していない。実施形態において示されるコンポーネントの相対的構成、並びに、ステップ、数値表現及び数値は、別段の具体的な指示がない限り、本開示の範囲を限定しない。当業者によってよく知られている技法、方法及びデバイスは、以下で論考する実施形態を可能にするために当業者がこれらの詳細を知る必要がないので、詳細に論考されていない場合がある。

［第１の実施形態］
本実施形態の装置により撮像できるものは、例えば、被検眼の眼底の網膜の断層画像及び表面画像である。

（装置構成）
本実施形態に係るフーリエドメイン方式の光干渉断層法を眼底断層画像の撮像装置に応用した例について、図１に示す撮像装置を用いて説明する。

図１は、本実施形態にかかる撮像装置であり、ＡＯ−ＯＣＴ部、ＡＯ−ＳＬＯ部、前眼部観察部、及び、固視灯部から構成される。なお、ＡＯ−ＯＣＴ部とＡＯ−ＳＬＯ部との共通光学系であるサンプル光学系も含まれる。

ＡＯ−ＯＣＴの光源１は、ＡＯ−ＯＣＴ測定光として低コヒーレンス光を発生させる光源である。本実施形態において光源１には、中心波長８５５ｎｍ、波長幅１００ｎｍのＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）光源を用いる。

光源１を発した光は、ファイバカプラ２によりサンプル光学系１０１へのＡＯ−ＯＣＴ測定光と、参照光学系１０２への参照光に分岐される。サンプル光学系１０１側に分岐されたＡＯ−ＯＣＴ測定光は、アダプター３、ファイバ４を介してサンプル光学系１０１に導かれる。サンプル光学系１０１は、コリメータレンズ５、ＡＯ−ＳＬＯ光学系と分岐する波長分離ミラーであるＢＳ（ビームスプリッタ）６、波面検知光学系１０５へ光路を分岐するハーフミラーであるＢＳ（ビームスプリッタ）７、ミラー８、凹面鏡９、形状可変ミラーであり波面補正に用いる波面補正装置であるＤＭ（Ｄｅｆｏｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ）１０、凹面鏡１１、ＡＯ−ＯＣＴ測定光とＡＯ−ＳＬＯ測定光との分岐、合流を行う波長分岐ミラーであるＢＳ（ビームスプリッタ）１２、固定ミラー１３、凹面鏡１４、Ｘ方向に走査するガルバノミラー、ＭＥＭＳミラー等のＸスキャナ１５、凹面鏡１６、ミラー１７ａ，１７ｂ、ミラー１９、レンズ２０、Ｙ方向の走査を行うＹスキャナ２１、凹面鏡２２、波長選択ミラーであり前眼部観察光学系１０６、固視灯光学系１０７との分岐を行うＢＳ（ビームスプリッタ）２３により構成される。ミラー１７ａ，１７ｂは一体となりステージ１８により光軸方向に移動自在に構成されており、サンプル光学系のフォーカス調整を行う。

光源２４は、ＡＯ−ＳＬＯ測定光を発する、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）光源、ＳＬＤ光源、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源等の光源であり、ＡＯ−ＯＣＴ測定光とは、波長が異なる。本実施形態においては、中心波長７６０ｎｍ、波長幅１０ｎｍのＳＬＤ光源を用いる。光源２４を発したＡＯ−ＳＬＯ測定光は、ファイバアダプタ２５を介して、ファイバ２６に導かれＡＯ−ＳＬＯ投影光学系１０３に導かれる。ＡＯ−ＳＬＯ投影光学系１０３は、コリメータレンズ２７、ＢＳ２８、フォーカス調整用レンズ２９，３０、ミラー３１、ＢＳ６を経て、サンプル光学系１０１のＡＯ−ＯＣＴ光路に合流し、前述の通りの経路を介してＢＳ１２に達する。

なお、ＢＳ２８は、ＡＯ−ＳＬＯ投影光学系とＡＯ−ＳＬＯ受光光学系の光路を分岐するために１０％の光は透過し、９０％の光を反射するハーフミラーである。また、ＢＳ６は、ＡＯ−ＳＬＯ測定光は透過し、ＡＯ−ＯＣＴ測定光は反射する波長分岐ミラーである。

ＢＳ１２は、後述するようにＡＯ−ＯＣＴ測定光は反射し、ＡＯ−ＳＬＯ測定光は透過する波長分岐ミラーであり、ＡＯ−ＳＬＯ測定光は透過し、高速なスキャナである高速スキャナ３２で反射され再びＢＳ１２により、ＡＯ−ＯＣＴ測定光に合流する。その後は、ＡＯ−ＯＣＴサンプル光学系と共通でありＢＳ（ビームスプリッタ）２３までが、ＡＯ−ＳＬＯ投影光学系を構成する。ＡＯ−ＳＬＯ受光光学系１０４は、ＢＳ２８の反射方向に配置され、レンズ３３、共焦点絞り３４、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）から成る受光素子３５により構成される。受光素子３５は共焦点絞り３４を介して眼底からの戻り光を受光する。

高速スキャナ３２としては、８ｋＨから１６ｋＨｚ程度で往復スキャンできる共振スキャナやＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）スキャナを用いることができる。但し、これらの高速スキャナは、振り角は調整できるものの、走査の中心角度を変更することはできない。そのためトラッキングのため、または、撮像範囲を移動するためには別途スキャナを用意する必要がある。

また、ＡＯ−ＯＣＴ測定光の眼底上で結像する照射位置は、ＡＯ−ＳＬＯ測定光の高速スキャナが振り角０の状態での眼底上で結像する照射位置に、略同一になるように調整されている。

参照光学系１０２は、コリメータレンズ３６、濃度可変フィルタ３７、ミラー３８、３９、４０、４１、コーナキューブミラーであるＣＱ４２、ミラー４３により構成される。ＣＱ４２は、反射面が直交する３面で構成され、ステージ４４上に配置され、±１００ｍｍ程度移動可能である。これにより、被検眼の眼軸長の差、サンプル光学系のステージ１８の移動によるＡＯ−ＯＣＴ測定光のフォーカス調整による光路長の変化に対応する。

分光器１０８の光学系は、コリメータレンズ４６、グレーティング等の分光部材４７、結像レンズ４８によりラインセンサ４９に干渉光を結像させる。

波面検知光学系１０５は、ミラー５５、レンズ５６、眼底共役絞り５７、レンズ５８、特性の異なる複数の光学フィルタが挿入離脱可能に構成されているターレットユニット６０、波面検知手段であるハルトマンシャックセンサー等の波面センサ６１により構成される。絞り５７は、眼底からの戻り光以外の不要な光が波面センサ６１に入るのを防止する。

前眼部観察光学系１０６はカメラ５１を有し、前眼部照明光源５２により照明された前眼部画像を撮像する。

固視灯投映光学系１０７は有機ＥＬ、液晶表示装置等の固視灯提示部５４を有し、固視灯提示部５４に指標を表示することにより、レンズ５３、可視光を透過する波長分岐ミラーであるＢＳ５０、ＢＳ２３を介して被検眼に固視目標を提示する。

また、６２はＰＣであり、後述するように上述の各部を制御する。

（Ｘ方向走査部）
図１３に、Ｘ方向走査部の構成を示す。図１と同じ構成は同一符号である。ＢＳ１２は、波長分岐ミラーであり、波長８０５ｎｍ〜９０５ｎｍのＡＯ−ＯＣＴ測定光は反射し、波長７５０ｎｍ〜７７０ｎｍのＡＯ−ＳＬＯ測定光は透過する。この光学特性は、屈折率の異なる複数種類の誘電体多層膜を３０〜７０層程度、既知の方法により真空蒸着することにより得られる。この多層膜は、入射側の表面に施されている。

ＢＳ１２の表面１２ａの領域１４１の多層膜に達したＡＯ−ＯＣＴ測定光は、図１３における上方に反射され固定ミラー１３に達する。ミラー１３の表面１３ａには、既知の反射防止膜が蒸着されており反射率は、０．３％以下である。したがってＡＯ−ＯＣＴ測定光は、表面１３ａで屈折され基板内に入り、裏面１３ｂに達する。ミラー１３基板は、石英ガラス、光学ガラスのＢＫ７等であり屈折率１．５程度を有する。裏面１３ｂには、銀、金、アルミ等の金属膜が蒸着されている。

この膜によりＡＯ−ＯＣＴ測定光は反射され、再び基板中を透過し、ミラー面１３ａから空気中に出てＢＳ１２の表面１２ａの領域１４２の多層膜に達し、反射されＡＯ−ＳＬＯ測定光と合流する。ＡＯ−ＯＣＴ測定光は、ミラー１３の表面１３ａで屈折されて基板内を透過することにより非点収差の影響をうける。

ＡＯ−ＳＬＯ測定光は、表面１２ａの領域１４１の多層膜を透過、屈折してＢＳ１２の基板内に入射する。この基板もミラー１３同様 石英ガラス、光学ガラスのＢＫ７等である。そして裏面１２ｂより再び屈折されて空気中に出る。裏面１２ｂには、既知の反射防止膜が施されている。この反射防止膜は、ＡＯ−ＳＬＯ測定光及びＡＯ−ＯＣＴ測定光の反射率が、０．３％以下である。これによりゴースト、フレアーの発生を低減することができる。

また透過光は、平行平板でもあるＢＳ１２を斜めに透過することにより非点収差の影響を受ける。空気中に出たＡＯ−ＳＬＯ測定光は高速スキャナ３２の可動部のミラーにより反射され可動部のミラーの角度により異なる方向に走査される。高速スキャナ３２の可動部のミラーは平面鏡であり、表面に銀、銅、アルミ等の金属膜が施され、その上に誘電体多層膜の保護膜が施される。ＡＯ−ＳＬＯ測定光はこの金属膜面で反射される。そして再びＢＳ１２の領域１４２の反射防止面１２ｂにより屈折され基板内を通り表面１２ａの多層膜より空気中に出て進行する。このように、ＢＳ１２を二回透過するため、二回分の非点収差の影響を受ける。眼底からの戻り光についても進行する方向は逆だか、同一の収差の影響を受ける。

このとき、ＢＳ１２とミラー１３の基板の厚みが等しく、さらに同じ材質の硝子材料を使う等して基板の屈折率を等しくする。このような構成とすることにより、ＡＯ−ＯＣＴ測定光とＡＯ−ＳＬＯ測定光の非点収差がほぼ等しくなり、共通のＤＭを用いて同じ波面補償条件で、精度の高い収差補正が可能となる。

なお、ＡＯ−ＯＣＴ測定光とＡＯ−ＳＬＯ測定光のＸ方向走査部への入射光路が、ＡＯ−ＯＣＴ測定光の戻り光とＡＯ−ＳＬＯ測定光の戻り光のＸ方向走査部からの出射光路となる。また、ＡＯ−ＯＣＴ測定光とＡＯ−ＳＬＯ測定光のＸ方向走査部からの出射光路が、ＡＯ−ＯＣＴ測定光の戻り光とＡＯ−ＳＬＯ測定光の戻り光のＸ方向走査部への入射光路となる。

また、ＡＯ−ＯＣＴ測定光、ＡＯ−ＳＬＯ測定光に対し、ＤＭ１０、波面センサ６１、Ｘスキャナ１５、Ｙスキャナ２１、および被検眼の瞳が共役になり、眼底の投影位置も一致するように高速スキャナ３２、ＢＳ１２、ミラー１３の間隔及び角度が調整されている。これによりＡＯ−ＯＣＴ測定光、ＡＯ−ＳＬＯ測定光の収差を一つのＤＭ１０で良好に補正可能である。

以上の構成により、ＡＯ−ＯＣＴ測定光の光束に影響を与えることなく、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像範囲を中心とする眼底の正面画像を得ることができるため、この画像を用いて精度の高いトラッキングを行うことができる。

（撮像方法）
次に、上述の構成の装置を用いて、被検眼Ｅの眼底Ｅｒの同一領域を、複数回走査し、重ねあわせ画像を作成するためのＡＯ−ＯＣＴ画像を撮像して取得する方法を、図２と図１４を用いて説明する。図２は撮像時のＰＣ６２のモニタに表示される表示画面を示す図であり、図１４は撮像時のフローチャートである。

被検眼Ｅを本装置の前に配置する。前眼部照明光源５２により照明された被検眼の前眼部からの反射光は、ＢＳ５０により反射され、前眼部観察カメラ５１により撮像され、ＰＣ６２のモニタ７０の前眼部像表示領域８０に表示される。撮像者は、この前眼部像を見て、表示領域８０の中心に被検眼の瞳孔像の中心が位置し、虹彩の模様が明瞭に見えるように、不図示のアライメント機構を用いて、光学系と被検眼の瞳孔との位置合わせを行う（ステップＳ１５１）。

アライメントが終了したら、撮像者はモニタ上のＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像の開始スイッチ７１を操作する。このスイッチ入力を検知したＰＣ６２はＡＯ−ＳＬＯモードを開始する。ここで、ＡＯ−ＳＬＯモードとは、ＡＯ−ＳＬＯ光源２４の光のみが波面センサ６１に到達し、波面収差を計測するモードである。なお、詳細は後述するが、本実施形態においてはＡＯ−ＯＣＴ光源１の光のみで波面収差を計測するＡＯ−ＯＣＴモード、ＡＯ−ＳＬＯ光源２４とＡＯ−ＯＣＴ光源１の両方からの光で波面収差を計測する混合モードが選択可能に構成されている。ＡＯ−ＳＬＯ光源２４を点灯し、高速スキャナ３２、Ｙスキャナ２１を駆動し、ＡＯ−ＳＬＯ測定光による眼底のラスタスキャンを開始する（ステップＳ１５２）。

このようにして照明された眼底Ｅｒでの反射、散乱光は、ＡＯ−ＳＬＯサンプル光学系を戻り、１０％の光はＢＳ７を透過し、眼底共役絞り５７を介して波面センサ６１に達する。ＢＳ７により反射された９０％の光は、ＢＳ６を透過し、ＢＳ２８により９０％の光は反射され、レンズ３３により共焦点絞り３４に集光され、共焦点絞り３４を通過した光は、ＡＰＤ、ＰＭＴ等の受光素子３５に達する。受光素子３５で受光した光量に応じた電圧信号に基づいて、ＰＣ６２が画像データを生成し、モニタ７０上のＡＯ−ＳＬＯ画像の表示領域８１に眼底の正面画像として表示される。

撮像者は、この画像を見ながら、フォーカススイッチ７２を操作しフォーカス調整を行う。フォーカススイッチ７２への入力を検知したＰＣ６２は、ミラー１７ａ、１７ｂを一体に光軸方向に動かすためにステージ１８の駆動部を制御する。これにより光学系内の眼底共役位置が変化しフォーカスを所望の深さ位置に合わせることができる（ステップＳ１５３）。これは、バダル（Ｂａｄａｌ）光学系と呼ばれるもので、瞳の結像関係は維持される。これにより表示領域８１には所望の深さのＡＯ−ＳＬＯ画像が表示される。

さらに撮像者は、固視灯操作スイッチ７３を操作し所望の領域の眼底画像が撮像されるように被検眼の固視を誘導する（ステップＳ１５４）。

（収差補正）
一定レベル以上の信号強度のＡＯ−ＳＬＯ画像が安定して得られることをＰＣ６２が検知すると収差補正（ＡＯ）動作を開始する。眼底からの戻り光の一部は、ＢＳ７を透過し波面センサ６１に達し、波面センサ６１の出力データはＰＣ６２に送られる。波面センサ６１は、受光素子の前にレンズアレイが配置されているため、出力画像は、スポットが碁盤の目状（格子状）に整列した画像である。被検眼に収差があると、これらのスポット位置が変化する。この各々のスポットのずれる方向、ズレ量を解析し波面収差を求める（ステップＳ１５５）。

ＰＣ６２は、この波面収差を補正するために、収差補正デバイスであるＤＭ１０を構成する微小ミラーをそれぞれ変位させるパターンを求める。ＰＣ６２は、このパターンにしたがってＤＭ１０の微小ミラーの駆動を制御し収差を補正する（ステップＳ１５６）。

ＡＯ−ＳＬＯ測定光の収差補正により、眼底に投影されるスポット径が小さくなり、同時に、共焦点絞りに結像するスポット径も小さくなるため受光素子３５の受光する光量は大きくなる。それにより、ＰＣ６２のモニタ７０上のＡＯ−ＳＬＯ画像の表示領域８１には解像度の高い視細胞像が明瞭に表示される。なお、線８１ａは、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像位置を示している。

（ＡＯ−ＯＣＴ撮像）
次に撮像者は、スイッチ７４を操作してＡＯ−ＯＣＴモードを開始し、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像の開始を指示する（ステップＳ１５７）。スイッチ７４への入力を検知したＰＣ６２は、ＡＯ−ＯＣＴ光源１を点灯する。これによりカプラ２でサンプル光学系側に分岐されたＡＯ−ＯＣＴ測定光は、ファイバ４よりサンプル光学系に入射する。サンプル光学系に入ったＡＯ−ＯＣＴ測定光はコリメータレンズ５でコリメートされ、ＢＳ１２に達する。前述の通りＡＯ−ＯＣＴ測定光は、ＢＳ１２で反射され、さらに固定ミラー１３で反射され、再びＢＳ１２で反射されることにより、ＡＯ−ＳＬＯ測定光の光路に合流する。これにより、ＡＯ−ＯＣＴ測定光は、高速スキャナ３２の影響を受けることなく被検眼に達する。ＡＯ−ＯＣＴ測定光の眼底により反射された戻り光は、サンプル光学系を逆行し、ＢＳ１２により反射されミラー１３により反射され、再びＢＳ１２で反射され、ハーフミラーであるＢＳ７に達する。ＢＳ７は、９０％の光を反射し、１０％の光を透過する光学特性を有する。ＢＳ７による反射光の１０％は透過して、波面センサ６１に向かい、反射光の残りの９０％は、ＢＳ７とＢＳ６で反射され、コリメータレンズ５によりファイバ４の端面に結像され、ファイバ４を通り、ファイバカプラ２に達する。

（ＡＯ−ＯＣＴ波面検知）
ＡＯ−ＯＣＴモードが開始されると、自動でターレットユニット６０が駆動され、ＡＯ−ＳＬＯの光がカットされるフィルタが波面センサ６１の前に挿入される。したがって、波面センサ６１に達する光はＡＯ−ＯＣＴ測定光のみとなり、波面が検知される光が、ＡＯ−ＳＬＯ測定光から、ＡＯ−ＯＣＴ測定光に切り替わりＡＯ−ＯＣＴ測定光の波面収差が検知される（ステップＳ１５８）。ただし、ＡＯ−ＳＬＯ投影光学系には、フォーカス調整レンズ２９，３０があり、ＡＯ−ＳＬＯ測定光とＡＯ−ＯＣＴ測定光の波長の違いによるピントが合う位置の差は、フォーカス調整レンズ２９，３０により自動的に補正される。このように検知した波面収差をもとに前述と同様ＤＭ１０の各ミラーの駆動量を演算し、ＤＭ１０を駆動することにより波面収差を補正する（ステップＳ１５９）。これにより表示領域８２に表示されるＡＯ−ＯＣＴ画像は、より明るくコントラストも改善されている。

尚、撮像者は、前眼部像表示領域８０、表示領域８１、８２の画像に基づき、モード選択メニュー７８より、ＡＯ−ＳＬＯモードまたはＡＯ−ＯＣＴモードを選択することが可能である。撮像者はさらに、ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴの両方の光を収差計測に用いる混合モードを選択することが可能であり、ＰＣ６２は撮像者の選択に基づき、ターレットユニット６０を自動で駆動する。例えば、ＡＯ−ＯＣＴでの撮像時にＡＯ−ＳＬＯモードに切り替えた場合、ＡＯ−ＯＣＴの光をカットするフィルタが挿入される。また、ＰＣ６２は、撮像者のモード選択に基づき、強調表示枠９１、９２、９３を自動で切り替え、現在どのモードで波面収差が検知されているのかが容易に判別できるように構成されている。例えば、ＡＯ−ＳＬＯモードの場合、強調表示枠９１、９２が強調表示され、表示枠９３は透明表示にすることで、ＡＯ−ＳＬＯの光を収差測定に用いていることを明瞭に撮像者に提示する。

混合モードは、被検眼Ｅからの戻り光が少ない場合などに、ハルトマン像のスポットの輝度値を上げることが可能となり、有効なモードである。しかし、波長の異なる光を同時に収差計測に用いるため、色収差や深達度が異なる。特に、デフォーカス量が異なるため、意図したフォーカス位置の撮像にならない場合がある。この現象は、視神経乳頭周りの神経線維層が厚くなる場合に顕著となる。混合モードにおいては、ＰＣ６２があらかじめＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴの光の波長に基づきフォーカスの補正値を記憶しておき、ＤＭの制御量やフォーカス調整レンズ２９，３０の調整量を自動で補正するように構成されている。このことにより、混合モードにおいても所望の範囲で撮像が可能となる。

なお、モードの切り替えは本実施形態のようにＡＯ−ＳＬＯモード、ＡＯ−ＯＣＴモードに順次遷移し、フォーカス調整レンズ２９，３０を自動で調整する方法が望ましいが、撮像者が不図示のメニューにより異なるシーケンスを事前に選択することも可能である。この方法により、例えば、視細胞層をＡＯ−ＳＬＯでフォーカスし、ＡＯを最適に制御した状態を保ったまま、ＡＯ−ＯＣＴを安定して撮像することなどが可能となる。また、モード選択メニュー７８は現在のモードに応じて自動的に表示が切り替わるように構成されている。

（参照光学系）
ファイバカプラ２により参照光学系側に分岐された参照光は、偏光調整器４５で偏光状態がサンプル光学系の戻り光と合うように偏光調整され、参照光学系１０２に入り、参照光量調整用のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ３７により適正な光量に調整される。そして、ミラー３８，３９，４０，４１で反射され、レトロリフレクタ４２により反射された参照光は、ミラー４１，４０，３９，３８により反射され、ミラー４３に達する。ミラー４３により垂直に反射された光は、再び光路を逆行しカプラ２に戻る。

この参照光学系１０２からの参照光と、サンプル光学系の被検眼の眼底からの戻り光は、カプラ２で合流（合波）し干渉光として、分光器１０８に導かれる。分光器１０８に導かれた干渉光は、レンズ４６でコリメートされ、回折格子等の分光手段４７により分光されレンズ４８によりラインセンサ４９上に干渉波が結像する。ラインセンサ４９の出力はＰＣ６２に送られ、Ａ／Ｄ変換部６２ａでデジタルデータに変換されメモリ６２ｂに記憶される。このデータは、固定パターンノイズの除去、波数変換の後、周波数解析等の既知の方法で演算され断層画像データが生成される。

（ゲート調整）
撮像者は、表示領域に所望の断層画像がプレビュー表示されるように、図２に示す光路長調整スイッチ７６を用いて参照光学系１０２の光路長を調整する。光路長調整スイッチ７６への入力を検知したＰＣ６２は、入力に対応した方向にステージ４４を駆動する。これによりレトロリフレクタ４２は、光軸方向に移動し、光路長が変化する。そしてサンプル系の光路長と、参照系の光路長が略一致すると表示領域８２に視細胞の断層画像がプレビュー表示される（ステップＳ１６０）。尚、便宜上、以下の説明では、本ステップに関してはＡＯ−ＯＣＴの撮像条件を調整するための“プレビューモード”と呼称する。

（スキャン）
この時、表示領域８１には、同時に撮像されるＡＯ−ＳＬＯ画像がプレビュー表示される。高速スキャナ３２はＯＣＴ光学系を迂回して配置されているため、ＡＯ−ＯＣＴ測定光はＹスキャナ２１でＹ方向（図３においては水平方向）にラインスキャンされるのみである。ＡＯ−ＳＬＯ測定光は、Ｙスキャナ２１によりＹ方向に、高速スキャナ３２によりＸ方向（図３においては垂直方向）に走査される。そのため、図３に示すように、ＡＯ−ＯＣＴ画像の取得位置である走査ライン３０２を上下方向の中心とする撮像範囲３０１のＡＯ−ＳＬＯ画像が取得される。

図１０に示す波形１１１は、高速スキャナ３２のミラーの走査角度を表し、横軸は時間、縦軸は角度である。すなわち高速スキャナ３２はＸ方向に高速で往復振動している。それと同時にＹスキャナ２１は、波形１１２に示すように、波形１１１よりも遅い周期で走査されている。画像取得は、高速スキャナの往路、復路ともに行われる。

図１０に示す期間Ｐ１、Ｐ３はＡＯ−ＯＣＴ画像を１フレーム、ＡＯ−ＳＬＯ画像を１フレームの画像取得をする期間であり、Ｐ２は、Ｙスキャナ２１の帰線期間であり、画像取得は行われない。すなわち、Ｙスキャナ２１は、期間Ｐ１には、θ２から−θ２まで、連続的に変化し、期間Ｐ２には、−θ２から＋θ２まで、期間Ｐ１の時の角速度よりも速い角速度で走査される。このような走査を繰り返して、ＡＯ−ＳＬＯ部による二次元領域の撮像、ＡＯ−ＯＣＴ部によるラインの撮像を行う。

（トラッキング）
被検眼の動き検知、撮像範囲の補正というトラッキングについて図１８のフローチャートにより説明する。

ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像を開始するとトラッキングの参照画像として図３の３０１に示すように、ＡＯ−ＳＬＯ画像を１フレーム記録する（ステップＳ１６１１）。この時の画像サイズを４００×４００ピクセルとし縦４００ラインの画像により構成される。高速スキャナ３２のスキャン周波数を１６ｋＨｚとすると往復で画像を取得するので、４００ラインの画像を取得するのに１２．５ｍｓｅｃかかり、毎秒約７０フレームの画像が得られる。図４に示すように、次のフレーム撮像時、所定ラインの画像を取得する毎に参照画像と相関演算を行い被検眼の動きを検知する。例えば本実施形態においては、２０ライン分の信号でトラッキング画像４０２を作成する（ステップＳ１６１２）。これによりＡＯ−ＯＣＴ画像の１ライン走査中に２０回（＝４００／２０）の位置検知が可能になる。つまり１ｍｓｅｃ以下の時間で被検眼の動きを検知し補正が可能になる。そのため、毎秒１ｍｍ程度の速さで動く固視微動に対しても、１μｍ以下の精度でトラッキングすることが可能になり、ライン幅３μｍのＯＣＴラインスキャンに対して十分な精度を得ることができる。それぞれのトラッキング画像は、取得されると直ちに参照画像３０１と相関演算を行い、シフト量（ｓｆ３０２＿Ｘ，ＳＦ３０２＿Ｙ）を求める。被検眼の移動がなければ、Ｎ番目のトラッキング画像のシフト量は、（ｘ，ｙ）＝（２０×（ｎ−１），０）になるので、Ｎ番目のトラッキング画像から求める被検眼の移動量は、（ｓｆ３０２＿ｘ−２０Ｎ，ＳＦ３０２＿ｙ）となる（ステップＳ１６１３）。

この移動量より、Ｘスキャナ１５、Ｙスキャナ２１のミラー回転角度を演算し（ステップＳ１６１４）、前述の通り求めた被検眼の動きに追随するようにＸスキャナ１５、Ｙスキャナ２１を駆動する。Ｙスキャナ２１は、所定の波形で駆動中であるため、駆動中心がオフセットされる。また、Ｘスキャナ１５は、求められた量のオフセットのみを行う（ステップＳ１６１５）。

図１１の波形１２１は、Ｙスキャナ２１の角度変化を示し、図１２の波形１３１はＸスキャナ１５の角度変化を示す。横軸は時間縦、縦軸は走査角度である。前述の通り一定時間ごとに被検眼の移動量を補正するための角度のシフト量が演算されるため、波形１２２に示すようにスキャン角度のシフトが行われる。そのあとは、波形１２３に示すように通常の角速度で走査が行われる。実線は、角度シフトを加えられたミラー角度を示し、破線は、角度シフトがない場合の、ミラー角度を示す。図１２の波形１３１は、Ｘスキャナ１５の角度変化を示し、横軸は時間である。Ｘスキャナ１５は、被検眼の動きを補正するトラッキングにのみ使用されるため演算されたオフセット量のみ角度が変化する。

波形１３２に示すようなＸスキャナ１５の駆動中もＡＯ−ＳＬＯ画像の取得は行われるが、相関演算は、その部分を除いた画像で行われる。このようなトラッキング制御を続けることによりＡＯ−ＯＣＴ部は、同一ライン上の複数枚、所定枚数、例えば１００枚程度の断層画像を得ることができる（ステップＳ１６１６）。これらの断層画像は、厳密に同一領域であり、これらの画像を重ね合わせることによりコントラストの高いＡＯ−ＯＣＴ画像を作成することができる。

（ＯＣＴボリュームスキャン）
ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンスイッチ７５が操作されると、ボリュームスキャンモードでの走査が開始される（ステップＳ１６１）。

撮像者がＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンスイッチ７５を操作し、不図示のカーソルを用いて撮像範囲が設定されると、ＰＣ６２がＯＣＴのスキャンラインをＸ方向にシフトするようにＹスキャナ２１に同期してＸスキャナ１５を駆動する。

ここで、本実施形態に特有である、ＡＯ−ＯＣＴのボリュームスキャンにおけるスキャナ駆動方法に関して説明する。図５は、ＡＯ−ＯＣＴの断層画像を取得するＯＣＴ撮像ライン５０２と、同時に取得されるＡＯ−ＳＬＯ画像５０１、ボリュームスキャンによって撮像するＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３とＡＯ−ＳＬＯ撮像領域５０４を示す。前述したように、ＡＯ−ＳＬＯ画像５０１は、ＡＯ−ＯＣＴ画像のＯＣＴ撮像ライン５０２を中心とする矩形領域である。

ボリュームスキャンは、前述のステップ１６０で表示した断層画像の取得位置から開始し、この開始位置がＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の中心位置となるように、Ｘスキャナ１５を駆動してボリュームスキャンを実行する。

ボリュームスキャンの副走査は、Ｘスキャナ１５を駆動し、ＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の上端に到達するまで、ＯＣＴ撮像ライン５０２を図５の矢印の方向に走査する。図６は、ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ラインがＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の上端に到達したときの、ＡＯ−ＳＬＯ画像６０１と、ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ライン６０２を示す。この時に取得されるＡＯ−ＳＬＯ画像６０１は、ＡＯ−ＳＬＯ撮像領域５０４の上側半分の領域に相当する。ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ラインがＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の上端に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して、ＯＣＴの副走査方向を反転し、図６の矢印の方向へ走査方向を変更する。図７は、ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ラインがＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の下端に到達したときの、ＡＯ−ＳＬＯ画像７０１と、ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ライン７０２を示す。この時に取得されるＡＯ−ＳＬＯ画像７０１は、ＡＯ−ＳＬＯ撮像領域５０４の下側半分の領域に相当する。ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ラインがＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の下端に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して、ＯＣＴの副走査方向を再度反転し、図７の矢印の方向へ走査方向を変更する。そして、ＡＯ−ＯＣＴの副走査が撮像開始位置まで戻った時点で撮像を終了する。上述した一連の撮像シーケンスにより、ＡＯ−ＯＣＴのボリューム画像とＡＯ−ＳＬＯの眼底画像が撮像される。図８はＡＯ−ＯＣＴで撮像したボリュームデータの眼底投影画像、図９はＡＯ−ＳＬＯで撮像した眼底画像である。図５から図７に示すＯＣＴの副走査により、２組のボリュームデータ、即ち、ＯＣＴは各走査線において少なくとも２組の断層画像を取得するが、これらを加算し、平均画像を生成しても良い。この時、後述するトラッキングにより得る位置補正情報を用いて位置合せを実行することが望ましい。

同様に、各走査線においてＹスキャナ２１を所定回数ずつ走査し、取得した所定枚数の断層画像間のモーションコントラストを抽出することで、眼底網膜を走行する血管を可視化したＯＣＴＡのボリュームデータを生成することも可能である。この場合、各走査線において２枚以上のＯＣＴＡ断層画像を得ることになるが、これらを加算し、ＯＣＴＡの平均画像を生成しても良い。この時も同様に、後述するトラッキングにより得る位置補正情報を用いて位置合せを実行することが望ましい。

また、加算画像はＯＣＴに限らず、ＡＯ−ＳＬＯ画像でも生成が可能である。ＡＯ−ＳＬＯ画像は走査線毎に、走査線を中心として眼底平面上に２次元に取得されるため、Ｘ方向について中央になるほど加算枚数の高い平均画像が生成される。

（撮像シーケンスのステップ説明）
上述した撮像シーケンスを、図１５を用いて説明する。上述したように、撮像はプレビュー時のＯＣＴ撮像ライン位置より開始し、ボリューム端部で折り返すシーケンスである。説明の都合上、ＯＣＴの副走査の位置インデックスをｉと置き、ボリュームの上端をｉ＝１、中央をｉ＝ｎ＋１、下端をｉ＝２ｎ＋１と表現する。即ち、図６中のＯＣＴ撮像ライン６０２がｉ＝１、図５中のＯＣＴ撮像ライン５０２がｉ＝ｎ＋１、図７中のＯＣＴ撮像ライン７０２がｉ＝２ｎ＋１に相当する。

まず、撮像モードに遷移すると、ステップＳ１７１でＸスキャナ１５を駆動してＯＣＴの副走査が開始される。このとき、ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスはプレビュー時と同じであり、ｉ＝ｎ＋１の位置である。本実施形態の場合は、副走査は上側（図３の＋Ｘ軸方向）に移動していき、上端のｉ＝１に到達するまで副走査を継続するようにＸスキャナ１５を駆動する。勿論、副走査の移動する方向は任意であり、最初に下側（図３の−Ｘ軸方向）へ移動を開始しても良い。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴ画像が取得される（ステップＳ１７２）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝１、即ち、上端に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して上方向への副走査を停止する（ステップＳ１７３）。

次に、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して副走査方向を下側へ変更する（ステップＳ１７４）。ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴ画像が取得される（ステップＳ１７５）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝２ｎ＋１、即ち、下端に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して下方向への副走査を停止する（ステップＳ１７６）。

次に、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して副走査方向を上側へ変更する（ステップＳ１７７）。ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴ画像が取得される（ステップＳ１７８）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝ｎ＋１、即ち、撮像開始位置に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して副走査を停止する（ステップＳ１７９）。

以上の一連のシーケンスを終えた段階で、撮像を終了する。

従来のようにボリュームスキャンの開始に伴い、ＯＣＴ撮像ラインをボリュームの端部へ移動すると、撮像開始時のＡＯ−ＳＬＯ画像が、プレビュー中に取得していた画像と大きく変化する為に、トラッキング用の新たな参照画像を撮像開始位置で取得する必要が生じる。更に、使用する波長によっては、プレビュー中にＡＯ−ＳＬＯやＡＯ−ＯＣＴの走査ビームが被験者に視認できるため、これらのビームが撮像開始と同時に位置をオフセットすると固視の乱れの要因となり、トラッキング精度の悪化につながる。

プレビューモード時と、撮像開始時の断層画像取得位置を同じにすることで、トラッキングに用いるＡＯ−ＳＬＯの参照画像を新たに取得することなく、プレビューモードから撮像モードへ遷移することが出来る。即ち、プレビューモード時に取得したＡＯ−ＳＬＯ画像を参照画像として、トラッキングを行いながら撮像を開始するため、撮像開始と同時に新たに参照画像を取得する必要が無く、且つ、上述したトラッキング精度の悪化を招くことなく撮像を開始することが可能となる。

尚、上述したプレビューモードは、走査線を移動せずに、連続的に同一走査線を走査してＯＣＴ断層画像を表示する例を示したが、プレビューモード時の画像の表示方法はこれに限らない。例えば、複数位置の走査線を連続的に切り替えながらプレビュー表示を行っても良く、図１６に一例として、ＡＯ−ＯＣＴ撮像領域５０３の上端、中央、下端の３点で走査線位置１６０１を切り替えながらプレビューを表示する例を示す。図１６の例では、ＡＯ−ＳＬＯ画像の重畳領域をトリミングし連結して縦長の合成画像として表示しているが、画像の表示方法は、３領域のＡＯ−ＳＬＯ画像を単純に並べて表示しても良い。これにより、撮像前のプレビューの時点でＡＯ−ＳＬＯが撮像する全領域を確認することが可能である。

また、各走査位置に最適なＡＯ制御パラメータを記憶しておき、ＯＣＴの副走査に同期してＡＯ制御パラメータを切り替えても良い。例えば、図１６の各走査位置は、図５〜図７のＯＣＴ撮像ライン５０２、６０２、７０２に相当するが、ＰＣ６２は、各ＯＣＴ撮像ラインで取得する信号に対して最適なＡＯ補正パラメータをプレビューモード時に記録する。そして、撮像モード中、ＯＣＴ撮像ラインがＯＣＴ撮像ライン５０２とＯＣＴ撮像ライン６０２、或いはＯＣＴ撮像ライン５０２とＯＣＴ撮像ライン７０２の中間位置よりも内側、即ち中央寄りに位置する時にはＯＣＴ撮像ライン５０２で記録したＡＯ補正パラメータを適用する。逆に、ＯＣＴ撮像ラインがＯＣＴ撮像ライン６０２側に位置する時にはＯＣＴ撮像ライン６０２で記録したＡＯ補正パラメータを、また、ＯＣＴ撮像ラインがＯＣＴ撮像ライン７０２側に位置する時にはＯＣＴ撮像ライン７０２で記録したＡＯ補正パラメータを適用する。

尚、上述のプレビュー方法において、プレビュー中に取得されるＡＯ−ＳＬＯ画像の位置合せと合成を行い、撮像時に実行するトラッキングの参照画像として利用しても良い。合成の方法は、例えば、ＯＣＴ撮像ライン５０２、６０２、７０２の位置で取得されるＡＯ−ＳＬＯ画像５０１、６０１、７０１の重畳領域を用いて位置合せを行い、合成を行う。プレビュー中にＡＯ−ＳＬＯの撮像領域５０４に相当する画像を参照画像として生成するため、撮像中に１ライン毎に走査線をオフセットしながら撮像して画像を生成する方法と比較して、固視の動きの影響を受けにくく、画像の歪みを抑制することが可能である。また、このモードでは、複数の走査線を隔てた数か所の走査線を高速に走査するため、被験者は位置の切り替えを認識することが無い。従って、前述したような、走査線位置の急激な移動に伴う固視不良の影響を受けにくいといった利点がある。

また、複数位置の走査線を連続的に切り替えながらプレビュー表示を行う上記の方法以外に、プレビューの時点でＡＯ−ＳＬＯが撮像する全領域を確認するため、撮像モードによって、高速スキャナ３２の駆動波形の振幅を切り替えても良い。

例えば、プレビューモード時には撮像モード時と比較して２倍の振幅で高速スキャナ３２を駆動することで、上述した、複数位置の走査線を連続的に切り替えながらプレビュー表示を行う方法と同様の効果を得ることが可能である。この場合、取得するＳＬＯ画像のＸ方向の解像度が半減してしまうため、トラッキングの参照画像として登録する際は、Ｘ方向に関して画素密度を２倍に補間した上で登録を行うことが望ましい。

（トラッキング）
前述と同様に、ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンの時にも、ＡＯ−ＳＬＯ画像を用いてトラッキングを行う。ＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ラインの移動とともに、ＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲は移動するため、常にＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像範囲を中心とする近傍領域の画像情報を用いてトラッキングが可能である。図１７（ａ）に撮像開始時のＡＯ−ＳＬＯ画像１７０１とＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ライン１７０２を示す。次に、ＯＣＴの副走査によりＯＣＴ撮像ラインが１ライン移動した状態を図１７（ｂ）に示す。ＡＯ−ＳＬＯ画像１７０４とＡＯ−ＯＣＴのＯＣＴ撮像ライン１７０５は、相対位置関係を崩すことなく撮像エリアをオフセットする。

トラッキングのため、まず、ＡＯ−ＳＬＯ画像１７０１内の破線で示す２０ラインの範囲の画像１７０３を抜き出し、次に、ＡＯ−ＳＬＯ画像１７０４内における同じ２０ラインの範囲の画像１７０６との相関演算を行い、シフト量を求める。前述と同様このシフト量より、Ｘスキャン１５，Ｙスキャナ１６のシフト量を演算し、直ちに、Ｘスキャナ１５，Ｙスキャナ２１を駆動してＡＯ−ＯＣＴ測定光とＡＯ−ＳＬＯ測定光の眼底上での照射位置の補正を行う眼底トラッキングを行う。尚、ＡＯ−ＳＬＯ画像１７０１は、プレビューモード時に表示していた領域と同じである。従って、撮像開始時のＡＯ−ＳＬＯ画像はまず、プレビューモード時に取得したＡＯ−ＳＬＯ画像との相関演算を行い、トラッキングを実行しても良い。

このようにトラッキングを行いながら、ラインスキャンを繰り返すことによりＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像範囲５０３のＡＯ−ＯＣＴ画像（ボリュームデータ）を取得する。これにより図８の領域８０１の立体情報が得られる。

以上トラッキングに用いたＡＯ−ＳＬＯ画像は、それぞれシフト量を補正されて一枚の参照画像が作成され、次の列のＡＯ−ＯＣＴ画像のラインスキャン時の参照画像として用いてもよい。これにより参照画像を常に更新できるため、精度の良いトラッキングを行うことができる。

また、参照画像を常に更新するのではなく、上述したように、プレビューモード時に予め全ての撮像範囲を網羅するように、ＯＣＴ撮像ラインをオフセットしてＡＯ−ＳＬＯ画像を取得し、これを参照画像として利用する方法も有効である。この場合は、撮像モードにおいて、ＯＣＴ撮像ラインを中心としたＡＯ−ＳＬＯ画像の取得位置に該当する参照画像の部分画像を抜き出した上で、上述のトラッキング処理を適用する。これにより、撮像中、被検眼が緩やかに一定の方向に動いてしまうような場合でも、画像の流れを抑制したトラッキングが可能である。

［第２の実施形態］
ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャン時に、ＯＣＴ撮像ラインを＋Ｘ方向に進める時と−Ｘ方向に進める時で異なる撮像ラインを選択する、インターレース撮像を行う場合について説明する。

図１９（ａ）に示す例では、プレビュー時のＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスをｉ＝ｎ＋１とし、撮像を開始する（本実施形態では説明の都合上、ｎを奇数と設定するが、必ずしも奇数である必要はなく、偶数でも同様の効果を得ることが出来る）。

まず、撮像モードに遷移すると、ステップＳ１９１でＸスキャナ１５を駆動してＯＣＴの副走査が開始される。このとき、ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスはプレビュー時と同じであり、ｉ＝ｎ＋１（即ち、偶数）の位置である。本実施形態の場合は、副走査は上側（図３の＋Ｘ軸方向）に偶数のインデックスを移動していき、ｉ＝２に到達するまで副走査を継続するようにＸスキャナ１５を駆動する。勿論、副走査の移動する方向は任意であり、最初に下側（図３の−Ｘ軸方向）へ移動を開始しても良い。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像を取得する（ステップＳ１９２）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝２に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御してＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスｉ＝１に移動した後、上方向への副走査を停止する（ステップＳ１９３）。

次に、ＰＣ６２は副走査方向を下側へ変更し、インデックスの奇数ラインに該当するＯＣＴ撮像ラインを移動して、ｉ＝２ｎ＋１に到達するまで副走査を継続するようにＸスキャナ１５を駆動する。（ステップＳ１９４）。ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴ画像を取得する（ステップＳ１９５）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝２ｎ＋１に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御してＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスｉ＝２ｎ＋２に移動した後、下方向への副走査を停止する（ステップＳ１９６）。

次に、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して副走査方向を上側へ変更し、ｉ＝ｎ＋１の撮像ラインまでインデックスの偶数ラインを撮像する。（ステップＳ１９７）。ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスが更新されるたびに、ＡＯ−ＳＬＯ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像を取得する（ステップＳ１９８）。

ＯＣＴ撮像ラインの位置インデックスがｉ＝ｎ＋１、即ち、撮像開始位置に到達すると、ＰＣ６２はＸスキャナ１５を制御して副走査を停止する（ステップＳ１９９）。

以上の一連のシーケンスを終えた段階で、撮像を終了する。

上述のフローで撮像する場合の一例を図１９（ｂ）に示す。ボリュームの撮像開始ラインから上端（或いは下端）までの片道のＯＣＴ撮像ライン数ｍを５とする場合、ｎは９、撮像開始ラインｎ＋１は１０となる。ここから上側へ偶数のインデックスのＯＣＴ撮像ラインを取得していき、ｉ＝２までのＯＣＴ撮像ラインを順次取得する。次に、ＯＣＴ撮像ラインのインデックスはｉ＝１に移り、副走査方向を変え、ｉ＝２ｎ＋１、即ちｉ＝１９までの奇数のＯＣＴ撮像ラインを順次取得する。最後に、ＯＣＴ撮像ラインのインデックスはｉ＝２ｎ＋２＝２０に移り、副走査方向を変え、ｉ＝ｎ＋１＝１０までの偶数のＯＣＴ撮像ラインを順次取得していき、撮像開始ラインに到達して撮像を終了する。

本実施形態の方式によれば、副走査の往復によっても同一ラインを重畳して撮像することが無く、効率的に撮像が行えるため、被験者への負担を軽減するだけでなく、長時間撮像による固視の乱れを軽減することで撮像ミスを減らす効果が得られる。

［第３の実施形態］
本実施形態に記載の装置はＡＯ−ＯＣＴ測定光と参照光をそれぞれライン状に整形して干渉光を得るＬｉｎｅ−ＯＣＴに関する。以下、本実施形態に特徴的な構成に関して説明するが、第１の実施形態と同様の構成については説明を割愛する。

（装置構成）
本実施形態の装置構成を図２０に示す。光源１より出射された光はファイバカプラ２によって分岐され、ＡＯ−ＯＣＴ測定光と参照光に分割される。ＡＯ−ＯＣＴ測定光はコネクタ２１０、ファイバ２１１、コリメータ２１２を介して空間に出射され、シリンドリカルレンズ２１３によってライン状に整形された後、第１の実施形態と同様にサンプル光学系２０１を通過し、眼底Ｅｒを照明した後、同一の経路を逆行してＢＳ２１８へ到達する。尚、ライン状のＡＯ−ＯＣＴ測定光は、高速スキャナ３２の走査方向と平行になるように調整され、眼底ＥｒをＸ方向に照射する。

一方、参照光は偏光調整器４５、コネクタ２１４、ファイバ２１５、コリメータ３６を介して空間に出射され、参照光学系２０２に入り、参照光量調整用のＮＤフィルタ３７により適正な光量に調整される。そして、ミラー３８，３９，４０，４１で反射され、レトロリフレクタ４２により反射された参照光は、ミラー４１，４０，３９，３８により反射され、シリンドリカルレンズ２１６に達する。参照光はシリンドリカルレンズ２１６によってライン状に整形され、レンズ２１７を介してＢＳ２１８へ到達する。

ＢＳ２１８はＡＯ−ＯＣＴ測定光の戻り光と参照光を合波し、分光器２０８の光学系へ合波光を導く。この時、ＢＳ２１８に到達するＯＡ＝ＯＣＴ測定光の戻り光と参照光のライン像が重畳するように、シリンドリカルレンズ２１６の光軸方向に対する回転量を調整する。分光器２０８の光学系は、グレーティング等の分光部材４７、結像レンズ４８により、ラインビームを分光し、２次元センサ２１９に結像させる。

（撮像）
プレビューが開始されると、ＡＯ−ＳＬＯは高速スキャナ３２とＹスキャナ２１を駆動して、所定の領域をスキャンする。一方、ＡＯ−ＯＣＴは、Ｘ方向に伸展したラインビームの長さで規定される眼底Ｅｒの断層画像の取得を開始する。ＡＯ−ＳＬＯとＡＯ−ＯＣＴはＹスキャナ２１を共有しているため、ＡＯ−ＳＬＯのプレビュー開始と同時にＡＯ−ＯＣＴもボリューム撮像が開始されるが、調整を容易にするため、プレビュー中は、同一断層のみを表示領域８２に表示する。例えば、Ｙスキャナ２１が走査する領域の中央部に位置する断層画像をプレビュー表示すると良い。撮像者は、ＡＯ−ＳＬＯ画像を見ながら撮像位置の調整の指示を行い、それに応じて高速スキャナ３２、Ｘスキャナ１５、Ｙスキャナ２１が制御される。そして、ＡＯ−ＯＣＴ画像を見ながら、フォーカスやゲート位置の調整の指示を行う。撮像位置が決まったら、撮像者はＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンスイッチ７５を押して撮像を指示する。

ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンスイッチ７５が操作されると、Ｙスキャナ２１の走査に同期してＡＯ−ＯＣＴのボリュームスキャンが開始され、ＡＯ−ＯＣＴはＹ軸上のＯＣＴ撮像ラインを順次更新してボリュームの撮像を行う。

以上のように、本実施形態の方式によれば、ＡＯ−ＯＣＴはＸ方向のスキャンを行う必要が無いため、ボリューム撮像でもＹ方向の１走査のみで良く、高速にボリュームスキャンを行うことが可能となる。また、高速撮像の観点から、トラッキングへの依存度が軽減し、結果としてＡＯ−ＳＬＯ画像範囲に依存せずにＡＯ−ＯＣＴ画像範囲を指定することが可能である。

なお、第２の実施形態で説明したインターレース走査を行うようにしてもよく、より高速撮像が行える。

［その他の実施形態］
なお、上述した実施形態では、被検査物が眼の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検査物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は撮像装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は撮像装置に例示される画像処理装置として把握され、被検眼は被検査物の一態様として把握されることが好ましい。

また、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（又は記憶媒体）をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、該実施形態は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (11)

1. 眼底の撮像領域のボリュームデータを取得する撮像装置であって、
   前記撮像領域の所定の位置の撮像ラインの断層画像をプレビュー表示する表示手段と、
   前記撮像ラインを第１の方向へ走査する第１の走査手段と、
   前記第１の走査手段を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段が前記第１の走査手段を制御することにより、前記撮像ラインを、前記所定の位置から前記撮像領域の第１の端部へ、前記第１の端部から前記撮像領域の第２の端部へ、前記第２の端部から前記所定の位置まで走査することにより、前記撮像領域のボリュームデータを取得することを特徴とする撮像装置。
2. 第１の測定光を生成する第１の光源と、
   前記第１の測定光を、前記第１の方向に垂直な第２の方向へ走査することにより、前記撮像ラインを生成する第２の走査手段とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 第２の測定光を生成する第２の光源と、
   前記第２の測定光を前記第１の方向へ走査する第３の走査手段と、
   前記第２の走査手段と前記第３の走査手段により前記撮像領域を走査する前記第２の測定光に基づき、前記撮像領域の平面画像を取得する平面画像手段とを更に有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御手段による前記第１の走査手段の前記制御により、少なくとも２組のボリューム画像が取得され、
   前記取得された少なくとも２組のボリュームデータを処理して１のボリュームデータを生成する処理手段を更に有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記第１の測定光と前記第２の測定光が同時に前記撮像領域を照射することにより得られる前記平面画像に基づき、前記第１の測定光の照射位置を補正する手段を更に有することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記第１の測定光と前記第２の測定光の波面を補償する補償手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記断層画像がＯＣＴ画像であり、前記平面画像がＳＬＯ画像であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記撮像ラインの走査はインターレース走査であ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。
9. 前記第１の測定光は、ラインビームであることを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
10. 眼底の撮像領域のボリュームデータを取得する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像領域の所定の位置の撮像ラインの断層画像をプレビュー表示する表示工程と、
    前記撮像ラインを第１の方向へ走査する第１の走査手段を制御する制御工程とを有し、
    前記制御工程において前記第１の走査手段を制御することにより、前記撮像ラインを、前記所定の位置から前記撮像領域の第１の端部へ、前記第１の端部から前記撮像領域の第２の端部へ、前記第２の端部から前記所定の位置まで走査することにより、前記撮像領域のボリュームデータを取得することを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 請求項１０に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータで実現するためのプログラム。

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