JP6087201B2 - 走査型レーザ検眼鏡 - Google Patents

Description

この発明は、眼底撮影に用いられる走査型レーザ検眼鏡に関する。

走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）は、レーザ光で眼底をスキャンし、その戻り光を受光デバイスで検出することにより、眼底の正面画像を形成する装置である。

走査型レーザ検眼鏡の受光系には、眼底に対してほぼ光学的に共役な位置に、開口を有する光束制限素子が設けられる。開口の形状、サイズ、位置など光束制限素子の状態の変化に応じて、撮影像の描画状態が変化することが知られている。すなわち、眼底からの戻り光には正反射光や散乱光など様々な成分が含まれているため、光束制限素子の状態の変化に応じて検出される成分が変わり、撮影像の描画状態も変化することが知られている。

この知見を利用した技術として特許文献１および２に記載された発明が知られている。これら従来技術においては、単一チャンネルの受光信号を出力する構成の受光素子（アバランシェ・フォトダイオード、マルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオード、光電子増倍管など）が用いられている。

特許第４７７４２６１号 米国特許第７７０３９２２号

従来の技術においては、所望の描画状態の撮影像を取得するために、光束制限素子の状態を変更しつつ複数回の試し撮影を行うことが必要である。この場合、撮影が長時間化したり、被検者に苦痛や不快感を与えたりするといった問題があった。

また、光束制限素子の状態を違えて取得された複数の撮影像に画像処理を施すことによって描画状態を改善することも可能である。しかし、この場合においても同様の問題が生じてしまう。さらに、撮影機会ごとに被検眼の状態（位置、動きなど）が異なるため、複数の撮影像の間の位置合わせなどの複雑な画像処理を行わなければならない。

また、異なる描画状態の撮影像が事後的に必要になることがある。この場合、従来の技術によれば、再度撮影を行うしか対処方法がなかった。

また、可視光を用いて撮影を行う場合には被検眼に縮瞳が起こるため、自然散瞳するまで数分程度の待ち時間が必要となり、撮影が長時間化してしまう。特に光束制限素子の状態を変えながら複数回の試し撮影や本撮影を行う場合、撮影の長時間化は顕著となる。この問題を回避する方法として、散瞳剤を使用ことが考えられる。しかし、散瞳剤の作用は数時間程度持続するため、被検者にかかる負担は大きい。

また、被検者に蛍光剤を投与して行われる蛍光血管造影撮影においては、蛍光剤の投与開始から撮影開始までの時間が短く、その間に光束制限素子の状態を適正化するのは困難である。なお、蛍光剤の投与と光束制限素子の状態調整とを繰り返し行なうことも考えられるが、蛍光剤が身体に与える負担を考慮すると望ましいとは言い難い。

この発明の目的は、光束制限素子の状態を変更しつつ複数の撮影を行わなくとも所望の描画状態の撮影像を取得することが可能な走査型レーザ検眼鏡を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、被検眼の眼底にレーザ光を照射し、前記レーザ光の被検眼からの戻り光を検出することにより眼底をスキャンする光学系と、前記戻り光の検出結果に基づいて眼底の正面画像を形成する画像形成部とを有する走査型レーザ検眼鏡であって、前記光学系は、２次元的に配列され且つ２以上の受光素子群にあらかじめ組分けされた複数の受光素子を有し、前記戻り光を検出する受光装置と、前記複数の受光素子に対する前記戻り光の投射状態を変更するための投射状態変更部とを有し、前記画像形成部は、前記２以上の受光素子群による受光結果に基づいて２以上の正面画像を形成することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記投射状態変更部は、前記光学系において前記受光装置の前段に設けられた光学素子を含むことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記光学素子は、眼底に対して実質的に共役な位置に配置され、前記戻り光の少なくとも一部を通過させるための開口が形成された光束制限素子を含むことを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記投射状態変更部は、前記戻り光の光路に適用される前記開口の形状、サイズおよび位置のうち少なくとも１つを変更することにより、前記戻り光の投射状態を変更し、前記画像形成部は、前記２以上の受光素子群のうち前記戻り光の光路に適用された前記開口に対応する受光素子群による受光結果に基づいて、正面画像の形成を行うことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記投射状態変更部は、波長に応じて屈折力が異なる分光素子を含み、前記２以上の受光素子群は、前記分光素子により分光された２以上の波長成分が投射される位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記投射状態変更部は、前記受光装置を移動させる駆動部を含むことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記投射状態変更部は、前記光学系において前記受光装置の前段に設けられた光学素子と、前記受光装置を移動させる駆動部とを含むことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記２以上の受光素子群のうち複数の受光素子群による受光結果に基づき前記画像形成部により形成された複数の正面画像に基づいて１の正面画像を形成する画像処理部をさらに有することを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記画像処理部は、前記１の正面画像として、前記複数の正面画像に含まれる第１の正面画像と第２の正面画像との差分画像を形成することを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記画像処理部は、前記１の正面画像として、前記複数の正面画像のうち少なくとも２つの正面画像の合成画像を形成することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記画像処理部は、眼底において実質的に同一の位置に対応する画素を、前記複数の正面画像のうち少なくとも２つの正面画像から特定し、前記少なくとも２つの正面画像について特定された少なくとも２つの画素の画素値を積算することにより、前記１の正面画像としての積算画像を形成することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記光学系は、出力波長が異なる複数のレーザ光源を含み、前記複数のレーザ光源から選択的に出力されたレーザ光で眼底のスキャンを行うことを特徴とする。
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記光学系を制御する光学系制御部と、表示手段を制御する表示制御部とをさらに有し、前記複数のレーザ光源は、赤外レーザ光を出力する赤外レーザ光源と、可視レーザ光を出力する可視レーザ光源とを含み、前記光学系制御部は、前記光学系を制御することにより、前記赤外レーザ光による所定パターンでのスキャンを反復的に実行させ、且つ、前記赤外レーザ光によるスキャン中にまたは該スキャンの終了後に所定のトリガを受けたことに対応し、前記光学系を制御することにより、前記可視レーザ光による眼底のスキャンを実行させ、前記画像形成部は、前記赤外レーザ光による反復的なスキャンにより逐次に得られる前記戻り光の検出結果に基づいて、眼底の赤外正面画像を逐次に且つリアルタイムで形成し、且つ、前記可視レーザ光によるスキャンにより得られた前記戻り光の検出結果に基づいて、眼底の可視正面画像を形成し、前記表示制御部は、前記反復的なスキャンに基づき形成された前記赤外正面画像を前記表示手段に動画表示させ、且つ、前記可視正面画像を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記複数の受光素子を前記２以上の受光素子群に組分けする受光制御部をさらに有することを特徴とする。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記受光制御部は、前記投射状態変更部の動作と連動して前記組分けを行うことを特徴とする。
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡であって、前記受光装置は、前記複数の受光素子として複数のアバランシェ・フォトダイオードが２次元的に配列され、且つ、前記２以上の受光素子群に対応する２以上のチャンネルを有するマルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオードを含むことを特徴とする。

この発明に係る走査型レーザ検眼鏡によれば、光束制限素子の状態を変更しつつ複数回の撮影を行わなくとも所望の描画状態の撮影像を取得することが可能である。

実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡による光スキャンの例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の動作の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成の例を示す。 実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の動作の例を示す。

実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する複数の実施形態および変形例を任意に組み合わせることが可能である。

〈第１の実施形態〉
［構成］
実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成例を図１に示す。走査型レーザ検眼鏡１は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆをレーザ光でスキャンしてデータを取得し、この取得されたデータに基づいて眼底Ｅｆの正面画像を形成する。走査型レーザ検眼鏡１は、光学系と、処理系とを有する。光学系は、眼底Ｅｆの光学的な計測を行う。光学系は、各種の光学素子や光学デバイス、各種動作用の機構などを含んで構成される。処理系は、光学系により取得されたデータの処理や、装置各部の制御などを行う。処理系は、演算装置、制御装置、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブなど）、ユーザインターフェイス、通信インターフェイスなどを含んで構成される。

（光学系）
光源部１０には、光源１１と、コリメートレンズ１２と、光学素子１３とが設けられている。光源１１としては、空間的コヒーレンシの高いレーザ光Ｌ０を出力する光源が用いられる。そのような光源として、半導体レーザ光源（波長掃引レーザ、スーパルミネッセンとダイオードなど）、固体レーザ、ガスレーザなどがある。また、このような光源から出力された光を光ファイバに結合させたものや、ファイバレーザなどを、光源１１として用いることも可能である。

コリメートレンズ１２は、光源１１から出力されたレーザ光Ｌ０を平行光束にする。光学素子１３は、各種機能を有する１つ以上の光学素子を含む。その例として、波長板・偏光子などの偏光制御素子、開口（絞り）などの光束制限素子、波長選択フィルタなどの波長制限素子がある。また、光学素子１３は、同種または異種の光学素子を組み合わせた複合素子であってよい。また、複数の光学素子１３を選択的に適用可能な構成としてもよい。

コリメートレンズ１２により平行光束とされたレーザ光Ｌ０は、光学素子１３を経由してビームスプリッタ３０に導かれる。レーザ光Ｌ０のうちビームスプリッタ３０を透過した成分（同じくレーザ光Ｌ０と呼ぶ）は、光スキャナ４０に導かれる。実施形態の光スキャナ４０は、２軸光スキャナであるとする。つまり、光スキャナ４０は、レーザ光Ｌ０を２次元的に偏向可能な構成を有する。

光スキャナ４０から出力されるレーザ光Ｌは、２次元的に偏向されたコリメート光である。コリメートされたレーザ光Ｌは、リレーレンズ５０により集束光とされ、眼底Ｅｆと共役な面（眼底共役面）Ｐｃにおいて空中結像される。さらに、レーザ光Ｌは、合焦レンズとしての対物レンズ６０を透過し、被検眼Ｅに入射する。なお、対物レンズ６０と被検眼Ｅとの間に、四分の一波長板などの偏光制御素子を挿入可能な構成を適用することが可能である。

被検眼Ｅに入射したレーザ光Ｌの一部は、被検眼Ｅの前眼部にて散乱される。また、レーザ光Ｌの他の一部は、虹彩Ｅｉの中央の瞳孔を通過し、水晶体Ｅｃを透過し、眼底Ｅｆにスポット光として結像される。対物レンズ６０と鏡筒部６１は、その軸方向（つまり光軸方向）に移動可能に設けられている。対物レンズ６０と鏡筒部６１は、被検眼Ｅの屈折力に応じて光軸方向に移動される。それにより、眼底共役面Ｐｃが眼底Ｅｆと共役な位置に配置される。その結果、レーザ光Ｌは、鮮明なスポット光を眼底Ｅｆ上に形成する。

眼底Ｅｆに照射されたレーザ光Ｌの戻り光（眼底戻り光と呼ぶことがある）は、スポット光の形成位置（およびその近傍）から走査型レーザ検眼鏡１に戻ってくる光である。眼底戻り光には、眼底Ｅｆによるレーザ光Ｌの散乱光（反射光や後方散乱光）、並びに、レーザ光Ｌを励起光とする蛍光およびその散乱光などが含まれる。眼底戻り光は、水晶体Ｅｃを通過し、瞳孔を通過し、被検眼Ｅから出射する。

一方、前述したように、被検眼Ｅに入射されたレーザ光Ｌの一部は前眼部にて散乱される。この散乱光（前眼部散乱光）には角膜反射光などが含まれる。前眼部散乱光の少なくとも一部は、眼底戻り光とともに走査型レーザ検眼鏡１に戻ってくる。前眼部散乱光のうち走査型レーザ検眼鏡１に戻ってくる光を前眼部戻り光と呼ぶことがある。後述する受光部７０の光束制限素子７３などこの光学系の構成により、受光装置７４に到達する前眼部戻り光のほとんどは角膜による正反射光である。以下、眼底戻り光と前眼部戻り光とをまとめて（被検眼Ｅからの）戻り光と呼ぶことがある。この戻り光を符号ＲＬで示す。

被検眼Ｅからの戻り光ＲＬは、対物レンズ６０を透過し、眼底共役面Ｐｃにおいて空中結像され、リレーレンズ５０により平行光束に変換され、光スキャナ４０を経由し、ビームスプリッタ３０に導かれる。戻り光ＲＬのうちビームスプリッタ３０に反射された成分（同じく戻り光ＲＬと呼ぶ）は、受光部７０に導かれる。

なお、受光部７０に導かれる戻り光ＲＬには、光スキャナ４０の内部の光学素子（レンズ）によるレーザ光Ｌ０の反射光や、リレーレンズ５０または対物レンズ６０によるレーザ光Ｌの反射光などが混入していることがある。

受光部７０は、光学素子７１と、集光レンズ７２と、光束制限素子７３と、受光装置７４とを含む。

光学素子７１は、各種機能を有する１つ以上の光学素子を含む。その例として、波長板・偏光子などの偏光制御素子、開口（絞り）などの光束制限素子、波長選択フィルタなどの波長制限素子がある。また、光学素子７１は、同種または異種の光学素子を組み合わせた複合素子であってよい。また、複数の光学素子７１を選択的に適用可能な構成としてもよい。

光学素子７１を透過した戻り光ＲＬは、集光レンズ７２により集束光とされ、光束制限素子７３に導かれる。光束制限素子７３には、光を遮断する遮光領域と、光を通過させる開口（透光領域）とが設けられている。開口は、たとえば、円形開口、楕円形開口、ドーナツ状開口、矩形開口などである。開口は、１つ以上の任意個数だけ設けられる。複数の開口が設けられる場合、戻り光ＲＬの光路に対してこれら開口が選択的に配置される。開口は、空間であってもよいし、透光部材であってもよい。

光束制限素子７３の開口を通過した戻り光ＲＬ（の一部）は、受光装置７４により検出される。受光装置７４は、検出された戻り光ＲＬを光電変換し、電気信号（受光信号）を出力する。受光装置７４の構成例については後述する。

以上のプロセスは、眼底Ｅｆの一点の計測に相当する。すなわち、以上のプロセスは、図２に示す単一のスポット光の照射領域ＳＬの計測に相当する。光スキャナ４０による２次元的走査によって、スポット光の照射領域ＳＬが移動される。図２の符号ＳＴｉ（ｉ＝１〜Ｎ）は、照射領域ＳＬの移動パターンの例を示す。本例では、同方向を向く互いに平行な複数の直線状の軌跡に沿って、スポット光の照射領域ＳＬが移動される。なお、照射領域ＳＬの移動パターンはこれに限定されるものではない。他の移動パターンの例として、交互に逆方向を向き且つ互いに平行な複数の直線状の軌跡や、非平行な複数の直線状の軌跡や、曲線状の軌跡などがある。受光装置７４は、各照射領域ＳＬからの戻り光ＲＬを検出して受光信号を出力する。それにより、眼底Ｅｆの複数の位置における計測が順次に実行される。

なお、図２において、符号Ｅｆ１は視神経乳頭を示し、符号Ｅｆ２は黄斑部を示し、符号Ｅｆ３は血管を示す。

上記構成においては、簡単のために、光源部１０により出力されるレーザ光Ｌ０を一種類に限定しているが、光源部１０は複数種類の光を出力可能に構成されていてよい。たとえば、出力波長が異なる複数の光源と、各光源に対応するコリメートレンズとを設け、これら光路を合流させる光学部材（ダイクロイックミラー等）を設けた構成を適用することが可能である。また、受光部７０についても、ビームスプリッタ３０からの光路を複数に分割する光学部材（ダイクロイックミラー等）を設け、これら光路のそれぞれに集光レンズおよび受光装置を配置した構成を適用することが可能である。

また、光源１１により出力されるレーザ光Ｌ０の波長は任意である。たとえば、レーザ光Ｌ０として、赤外レーザ光や可視レーザ光を用いることができる。また、波長帯が異なるレーザ光Ｌ０を選択的に出力可能に構成することも可能である。たとえば、赤外レーザ光と可視レーザ光とを選択的に出力可能な構成を適用できる。

（処理系）
処理系は、制御部１００と、電源部１１０と、光源制御部１２０と、画像形成部１３０と、データ処理部１４０と、ユーザインターフェイス（ＵＩ）１５０とを含む。なお、処理系の詳細については後述する。

（制御部１００）
処理系は、制御部１００を中心として構成される。制御部１００は、装置各部の制御を行う。制御部１００は、マイクロプロセッサおよび記憶装置を含んで構成される。記憶装置には、走査型レーザ検眼鏡１を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。このコンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、光スキャナ制御用プログラム、電源制御用プログラム、統括制御用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムにしたがってマイクロプロセッサが動作することにより、制御部１００は制御処理を実行する。

光学系に対する制御として、光源制御部１２０を介した光源１１の制御、複数の光学素子１３（７１）が設けられている場合における光学素子１３（７１）の選択、光スキャナ４０の制御、対物レンズ６０および鏡筒部６１の移動、光束制限素子７３の開口の切り替え、受光装置７４の動作制御などがある。処理系に対する制御として、各部の動作制御がある。

眼底Ｅｆの光学的計測が行われているときに、または光学的計測が終了した後に、制御部１００は、画素位置信号を生成し、画像形成部１３０に送る。画素位置信号は、光スキャナ制御用プログラムに基づく複数のスポット光の照射領域ＳＬの配置（つまり、光スキャナ４０による光の偏向パターン、ないし光スキャナ４０のミラースキャナの光反射面の向きの変更の流れ）に対応する複数の画素の配置を示す。

（電源部１１０）
電源部１１０は、商用電源や自家発電設備、バッテリなどから入力される電力に基づいて、走査型レーザ検眼鏡１の各部に電力を供給する。制御部１００は、電源部１１０を制御することにより、電力供給モードの切り替えを行う。電力供給モードとしては、通常モード、省電力モード、休止モードなどがある。

（光源制御部１２０）
光源制御部１２０は、制御部１００による制御の下に光源１１を制御する。光源１１の制御は、たとえば電源部１１０から供給される電力を制御することにより行われる。また、複数の光源が設けられている場合、光源制御部１２０は、制御部１００による制御の下に、複数の光源に対して選択的に電力を供給する。それにより、複数の光源が選択的に使用される。光源制御部１２０は、たとえばマイクロプロセッサおよび記憶装置を含んで構成される。また、光源制御部１２０は、専用のハードウェアを含んで構成されてもよい。

（画像形成部１３０）
画像形成部１３０は、受光装置７４から入力される受光信号と、制御部１００から入力される画素位置信号とに基づいて、画像データを形成する。この画像データは、眼底Ｅｆの正面画像に相当する。

画像形成部１３０は、たとえばマイクロプロセッサおよび記憶装置を含んで構成される。記憶装置には、画像形成用プログラムがあらかじめ格納される。マイクロプロセッサが画像形成用プログラムにしたがって動作することによって画像形成処理の少なくとも一部が実行される。また、光源制御部１２０は、専用のハードウェアを含んで構成されてもよい。

画像形成部１３０は、Ａ／Ｄ変換部１３１と、眼底像形成部１３２と、メモリ部１３３とを含む。Ａ／Ｄ変換部１３１は、受光装置７４から入力される受光信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。

眼底像形成部１３２は、Ａ／Ｄ変換部１３１から入力されるデジタル信号と、制御部１００から入力される画素位置信号とに基づいて、眼底Ｅｆの正面画像の画像データを形成する。この画像データ形成処理は、スポット光の各照射位置ＳＬに対応するデジタル信号に基づく情報（輝度などの画素値）と、その照射位置ＳＬに対応する画素位置とを関連付ける処理を含む。

メモリ部１３３は、画像形成部１３０の内部メモリとして機能し、眼底像形成部１３２により形成された画像データを一時的に記憶する。なお、メモリ部１３３の適用は任意である。画像形成部１３０により形成された画像データは、制御部１００に送られる。

（データ処理部１４０）
データ処理部１４０は、各種のデータ処理を実行する。データ処理の例として、画像形成部１３０または他の装置により形成された画像データに対する処理がある。この処理の例として、各種の画像処理や、画像データに基づく画像評価などの診断支援処理がある。

データ処理部１４０は、走査型レーザ検眼鏡１の一部であってもよいし、外部装置であってもよい。前者の場合、データ処理部１４０は、たとえばマイクロプロセッサおよび記憶装置を含んで構成される。記憶装置には、１つ以上のデータ処理用プログラムがあらかじめ格納される。マイクロプロセッサがデータ処理用プログラムにしたがって動作することによってデータ処理が実行される。また、データ処理部１４０は、専用のハードウェアを含んで構成されてもよい。

後者の場合、データ処理部１４０は、コンピュータを含んで構成される。このコンピュータの例として、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、携帯情報端末（ＰＤＡ）、サーバなどがある。制御部１００は、このコンピュータと通信するためのインターフェイスを有する。コンピュータが表示機能を有する場合、外部装置としてのデータ処理部１４０は、制御部１００から送信された情報に基づく表示処理を実行する。この表示処理の対象の例として、画像データに基づく画像、撮影日時情報、撮影条件（スキャン条件、光源１１の種別、撮影光量など）がある。また、コンピュータがデータベース機能を有する場合、データ処理部１４０は、制御部１００から送信された情報の保管処理を実行する。データ処理部１４０による処理結果を走査型レーザ検眼鏡１（制御部１００）や他の装置に送信することができる。

なお、前者の場合においても後者の場合においても、データ処理部１４０の機能は上記に限定されるものではない。

（ユーザインターフェイス１５０）
ユーザインターフェイス１５０は、表示機能と、操作・入力機能とを有する。表示機能は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等の表示デバイスにより実現される。表示デバイスは、制御部１００による制御の下に情報を表示する。

操作・入力機能は、操作デバイスや入力デバイスにより実現される。これらの例として、ボタン、レバー、ノブ、マウス、キーボード、トラックボールなどがある。また、制御部１００が表示デバイスにグラフィカルユーザーインターフェース（ＧＵＩ）を表示させる構成としてもよい。この表示デバイスはタッチスクリーンであってよい。

［受光装置の構成］
受光装置の構成例を説明する。実施形態に係る受光装置７４は、２次元的に配列された複数の受光素子を有し、これら受光素子の一部または全部によって戻り光ＲＴを検出する。さらに、受光装置７４は、２以上の出力チャンネルを有している。受光素子の個数および配列は任意である。また、出力チャンネルの個数は任意である。このような受光装置７４としては、２以上の出力チャンネルを有するマルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオード、２以上の出力チャンネルを有するアバランシェ・フォトダイオード・アレイ、２以上の出力チャンネルを有する光電子増倍管などを用いることができる。

実施形態に適用可能な受光装置７４の第１の例を図３Ａおよび図３Ｂに示す。図３Ａに示すように、受光装置７４の受光面には、複数の受光素子７４ａおよび７４ｂが縦横に配列されている。受光面は、受光装置７４において戻り光ＲＴが投射される面である。

複数の受光素子７４ａおよび７４ｂは、２つの受光素子群に組分けされている。すなわち、複数の受光素子７４ａおよび７４ｂは、受光面の中央領域に位置する受光素子群と、この中央領域を取り囲む周辺領域に位置する受光素子群とに分類されている。周辺領域に位置する複数の受光素子７４ａからなる受光素子群を「第１の受光素子群」と呼び、各受光素子７４ａと同じ符号「７４ａ」で示す。また、中央領域に位置する複数の受光素子７４ｂからなる受光素子群を「第２の受光素子群」と呼び、各受光素子７４ｂと同じ符号「７４ｂ」で示す。

このような受光装置７４の回路構成を図３Ｂに示す。本例は、受光装置７４として、２出力チャンネルのマルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオードが用いられる場合を示している。よって、各受光素子７４ａおよび７４ｂは、アバランシェ・フォトダイオードである。第１の受光素子群７４ａは、「ＯＣＴ ＣＨ １」で示す第１の出力チャンネルに対応する。また、第２の受光素子群７４ｂは、「ＯＣＴ ＣＨ ２」で示す第２の出力チャンネルに対応する。

このような受光装置７４に戻り光ＲＴが投射されると、周辺領域に投射された光は第１の受光素子群７４ａにより検出され、中央領域に投射された光は第２の受光素子群７４ｂにより検出される。各受光素子群７４ａおよび７４ｂは、検出された光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。それにより生成された電気信号は、出力チャンネル毎に合成され、出力チャンネル毎に設けられた出力線を通じて画像形成部１３０に送られる。すなわち、画像形成部１３０には、第１の受光素子群７４ａに対応する第１の出力チャンネルからの電気信号と、第２の受光素子群７４ｂに対応する第２の出力チャンネルからの電気信号とが、それぞれ入力される。

本例の受光装置７４は、光束制限素子７３の開口が円形、楕円形、ドーナツ形、矩形などの所定の形状を有する場合に用いられる。円形開口を有する光束制限素子７３が適用されている場合を図４に示す。なお、詳細は後述するが、受光素子群をなす受光素子を変更できる場合、つまり複数の受光素子の組分けを変更できる場合においては、所定形状の開口を有する光束制限素子７３が適用されるときに、本例のような中央領域および周辺領域に対応する２つの出力チャンネルの受光装置７４を適用することができる。また、開口の形状、サイズ、位置に応じて、中央領域および周辺領域の形状、サイズ、位置を変更することも可能である。

実施形態に適用可能な受光装置７４の第２の例を図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａに示すように、受光装置７４の受光面には、複数の受光素子７４１、７４２、７４３および７４４が縦横に配列されている。

複数の受光素子７４１〜７４４は、４つの受光素子群に組分けされている。この組分けは、受光面を縦横に４等分してなる（つまり２×２の行列状に配置された）第１〜第４の領域に対応する。換言すると、図５Ａに示す受光面の向きにおいて、受光面の中心位置（縦の分割位置を示す直線と横の分割位置を示す直線との交点の位置）を原点とする２次元座標系を考えた場合、この組分けは次のようになる：第２象限に位置する複数の受光素子７４１は、第１の受光素子群７４１を形成する；第３象限に位置する複数の受光素子７４２は、第２の受光素子群７４２を形成する；第１象限に位置する複数の受光素子７４３は、第３の受光素子群７４３を形成する；第４象限に位置する複数の受光素子７４４は、第４の受光素子群７４４を形成する。

このような受光装置７４の回路構成を図５Ｂに示す。本例は、受光装置７４として、４出力チャンネルのマルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオードが用いられる場合を示している。よって、各受光素子７４１〜７４４は、アバランシェ・フォトダイオードである。第１の受光素子群７４１は、「ＯＣＴ ＣＨ １」で示す第１の出力チャンネルに対応する。第２の受光素子群７４２は、「ＯＣＴ ＣＨ ２」で示す第２の出力チャンネルに対応する。第３の受光素子群７４３は、「ＯＣＴ ＣＨ ３」で示す第３の出力チャンネルに対応する。第４の受光素子群７４４は、「ＯＣＴ ＣＨ ４」で示す第４の出力チャンネルに対応する。

このような受光装置７４に戻り光ＲＴが投射されると、第１の領域に投射された光は第１の受光素子群７４１により検出され、第２の領域に投射された光は第２の受光素子群７４２により検出され、第３の領域に投射された光は第３の受光素子群７４３により検出され、第４の領域に投射された光は第４の受光素子群７４４により検出される。各受光素子群７４１〜７４４は、検出された光のエネルギーを電気エネルギーに変換する。それにより生成された電気信号は、出力チャンネル毎に合成され、出力チャンネル毎に設けられた出力線を通じて画像形成部１３０に送られる。すなわち、画像形成部１３０には、第１の受光素子群７４１に対応する第１の出力チャンネルからの電気信号と、第２の受光素子群７４２に対応する第２の出力チャンネルからの電気信号と、第３の受光素子群７４３に対応する第３の出力チャンネルからの電気信号と、第４の受光素子群７４４に対応する第４の出力チャンネルからの電気信号とが、それぞれ入力される。

本例の受光装置７４は、光束制限素子７３の開口が円形、楕円形、ドーナツ形、矩形などの所定の形状を有する場合に用いられる。詳細は後述するが、受光素子群をなす受光素子を変更できる場合、つまり複数の受光素子の組分けを変更できる場合においては、所定形状の開口を有する光束制限素子７３が適用されるときに、本例のような第１〜第４の領域に対応する４つの出力チャンネルの受光装置７４を適用することができる。また、開口の形状、サイズ、位置に応じて、第１〜第４の領域の形状、サイズ、位置を変更することも可能である。

［処理系の構成］
走査型レーザ検眼鏡１の処理系の構成例を図６に示す。図６においては、実施形態の特徴的動作の説明に不要な部分は省略されている。

制御部１００は、装置各部の制御を含む各種処理を実行する。制御部１００は、投射状態管理部１０１と、画像形成管理部１０２とを有する。光束制限部７３Ａは、光束制限素子７３を含む。

投射状態管理部１０１は、受光装置７４に設けられた複数の受光素子に対する戻り光ＲＴの投射状態に関する各種処理を実行する。

第１の例として、投射状態管理部１０１は、開口の形状、サイズ、位置など、光束制限素子７３の状態を変更する処理を行う。この場合の構成例として、光束制限部７３Ａは、戻り光ＲＴに対して適用される光束制限素子７３の状態を変更するための機能を有する。この機構の例として、複数の開口が設けられた板状部材（ターレット板）を光束制限素子７３として用いる場合、光束制限部７３Ａは、板状部材を移動（回転移動、平行移動、傾斜移動など）させるための駆動力を発生させるアクチュエータを含む。投射状態管理部１０１は、所定のトリガ（たとえばユーザによる開口の変更指示）を受けて、アクチュエータに対して制御信号を送信する。この制御信号を受けたアクチュエータは、この制御信号に応じた駆動力を発生させる。この駆動力は、（駆動力伝達機構を介して）板状部材に伝達され、所望の状態の開口が光路に配置されるように板状部材を移動させる。なお、上記の板状部材の代わりに、複数枚のシャッタ羽（セクタ）を有する可変絞りや、液晶シャッタなどを設けることができる。可変絞りが用いられる場合、光束制限部７３Ａは、複数枚のセクタを移動させるための駆動力を発生させるアクチュエータを含む。また、液晶シャッタが用いられる場合、光束制限部７３Ａは、液晶シャッタを駆動させるための駆動回路を含む。

第２の例として、光束制限素子７３の状態を検出するための検出部を光束制限部７３Ａに設けることができる。この検出部の例として、上記した板状部材やセクタの位置を検出する位置センサ（エンコーダ、赤外線センサなど）がある。検出部は、少なくとも光束制限素子７３の状態が変更されたときに、光束制限素子７３の状態を検出して検出信号を投射状態管理部１０１に送る。投射状態管理部１０１は、この検出信号に基づいて光束制限素子７３の状態を認識する。他の例として、上記した制御信号のフィードバックを受けて光束制限素子７３の状態を検出する機能を、投射状態管理部１０１に設けることが可能である。

画像形成管理部１０２は、画像形成部１３０の動作に関する各種処理を実行する。たとえば、画像形成管理部１０２は、受光装置７４の２以上の出力チャンネルからの受光信号のうちいずれの受光信号を画像形成処理に用いるか指示するための制御信号を、画像形成部１３０に送る（チャンネル選択処理）。この処理は、たとえば、投射状態管理部１０１から入力される情報（たとえば光束制限素子７３の状態を示す情報）に基づいて行われる。なお、チャンネル選択処理を実現させるための他の例として、２以上の出力チャンネルのうちいずれの出力チャンネルから受光信号を出力させるか指示するための制御信号を、制御部１００から受光装置７４に送信するように構成することが可能である。この場合、受光装置７４には、受光信号の出力のオン／オフを切り替えるためのスイッチが出力チャンネル毎に設けられる。

画像形成部１３０は、チャンネル選択処理によって選択された出力チャンネルのそれぞれから入力される受光信号に基づいて、眼底Ｅｆの正面画像を形成する。たとえば、図３Ａおよび図３Ｂに示すような２出力チャンネルの受光装置７４が用いられる場合であって、２つの出力チャンネルが選択された場合、画像形成部１３０は、第１の出力チャンネルからの受光信号に基づいて第１の正面画像を形成し、且つ、第２の出力チャンネルからの受光信号に基づいて第２の正面画像を形成する。また、図５Ａおよび図５Ｂに示すような４出力チャンネルの受光装置７４が用いられる場合であって、複数の出力チャンネルが選択された場合、画像形成部１３０は、各出力チャンネルからの受光信号に基づいて正面画像を形成する。それにより、選択された出力チャンネルと同数の正面画像が得られる。

データ処理部１４０は画像処理部１４１を含む。画像処理部１４１は、画像形成部１３０により形成された眼底Ｅｆの正面画像に対して所定の画像処理を施す。なお、走査型レーザ検眼鏡１が他の形態の画像（たとえば、前眼部像、光コヒーレンストモグラフィなどによる断層像）を形成する機能を有している場合、画像処理部１４１は、この画像に対して所定の画像処理を施すことができる。また、走査型レーザ検眼鏡１が他の装置により取得された画像を受け付ける機能を有している場合、画像処理部１４１は、この画像に対して所定の画像処理を施すことができる。

画像処理部１４１により実行可能な処理の例として、画像形成部１３０により複数の正面画像が形成された場合、画像処理部１４１は、これら正面画像に基づいて１の正面画像（加工画像と呼ぶことがある）を形成することができる。このような処理の例として、差分画像形成処理および和画像形成処理がある。画像処理部１４１は、このような画像処理のうち、たとえば制御部１００からの制御信号に応じた種別の画像処理を選択的に実行することができる。この場合、制御部１００は、たとえば、ユーザによる画像処理の選択指示に応じた制御信号を画像処理部１４１に送る。また、あらかじめ動作モードが指定されている場合、制御部１００は、この動作モードに設定されている画像処理の種別に応じた制御信号を画像処理部１４１に送ることができる。

差分画像形成処理または和画像形成処理を実行するに際し、複数の正面画像の間の位置合わせ（ピクセルの対応付け）を行う必要はない。これは、同じ受光装置７４で同時に得られた複数の受光信号に基づき複数の正面画像が形成されること、また、複数の受光素子の配列および複数の出力チャンネルの位置関係が既知であることによる。なお、異なるタイミングで取得された複数の正面画像から差分画像や和画像を形成することも可能である。その場合には、後述する複数の正面画像の間の位置合わせを行った後に、差分画像形成処理や和画像形成処理が実行される。

差分画像形成処理は、２つの正面画像の差分画像を形成する処理である。そのために、画像処理部１４１は、２つの正面画像のうち第１の正面画像の各画素の画素値から、第２の正面画像における対応画素の画素値を減算する処理を行う。差分画像形成処理は、第１の正面画像の画素値と第２の正面画像の画素値とに重み付けを行う処理と、重み付けされた画素値による上記減算処理とを含んでいてよい。また、３以上の正面画像が形成された場合、これら正面画像のうち任意の２つの正面画像に基づき差分画像を形成することができる。このような２つの正面画像の選択処理は、たとえばユーザや動作モードに基づき行われる。また、３以上の正面画像が得られた場合、任意の２つの正面画像の組み合わせのそれぞれについて差分画像を形成することができる。たとえば、第１〜第３の正面画像が得られた場合の例として、第１の正面画像と第２の正面画像との差分画像を形成し、且つ、第１の正面画像と第３の正面画像との差分画像を形成することができる。差分画像形成処理は、たとえば、蛍光造影画像から非蛍光造影画像を差し引いて造影対象（血管、所定物質（リポフスチン等））を抽出する場合などに用いられる。

和画像形成処理は、少なくとも２つの正面画像の和画像（合成画像）を形成する処理である。そのために、画像処理部１４１は、２以上の正面画像の対応画素の画素値を加算する処理を行う。和画像形成処理は、２以上の正面画像の画素値に重み付けを行う処理と、重み付けされた画素値を加算する処理とを含んでいてよい。また、３以上の正面画像が形成された場合、これら正面画像のうち任意の正面画像の和画像を形成することができる。このような正面画像の選択処理は、たとえばユーザや動作モードに基づき行われる。

画像処理部１４１は、積算画像形成処理を実行することができる。積算画像形成処理は、異なるタイミングで複数回の撮影が行われた場合に適用可能な画像処理であり、複数の正面画像の画素値を積算することによりランダムノイズを低減させるものである。

積算画像形成処理においては、複数の正面画像の間の位置合わせを行うことが望ましい。複数の正面画像が異なる撮影タイミングで取得されたものであり、被検眼Ｅの眼球運動によって撮影タイミング毎の撮像位置が異なっている可能性があるからである。この画像位置合わせ処理は、眼底Ｅｆにおいて実質的に同一の位置に対応する画素を、複数の正面画像から特定するものである。このような画素の対応付けは、たとえば、複数の正面画像のそれぞれを解析して眼底Ｅｆの特徴部位（視神経乳頭、黄斑部、血管、病変部など）に相当する画像領域を特定し、これら画像領域の位置を合致させるように複数の正面画像の位置を合わせる（画素を対応付ける）ことにより実行される。

さらに、画像処理部１４１は、このように位置合わせがなされた複数の正面画像について、対応画素の画素値を積算する。この積算処理は、たとえば、複数の対応画素の画素値を加算する処理と、それにより得られた和の値を所定の階調範囲に調整する処理とを含んでいる。

積算画像形成処理に供される正面画像を選択する処理などについては、差分画像形成処理や和画像形成処理の場合と同様に行うことが可能である。また、積算画像形成処理に供される複数の正面画像は、たとえば、異なるタイミングで取得された、同一の出力チャンネルからの受光信号に基づく正面画像である。具体例として、図３Ａおよび図３Ｂに示す例の場合、異なるＮ個の撮影タイミングのそれぞれにおいて第１の出力チャンネルから出力された受光信号に基づき形成されたＮ個の正面画像に対して、積算画像形成処理を施すことができる。この場合、たとえばユーザの指定または動作モードに応じて、積算画像形成処理に適用される出力チャンネルが選択される。

［動作］
走査型レーザ検眼鏡１の動作について説明する。その一例を図７に示す。

（Ｓ１：光束制限素子の状態を設定する）
ユーザインターフェイス１５０を用いて光束制限素子７３の状態の指示が行われると、投射状態管理部１０１は、この指示内容に応じた制御信号を光束制限部７３Ａに送信する。光束制限部７３Ａは、この制御信号を受けて、光束制限素子７３の状態を指示された状態に設定する。

（Ｓ２：出力チャンネルを選択する）
制御部１００は、ステップ１で設定された光束制限素子７３の状態に基づいて出力チャンネルの選択を行う。この処理は、たとえば、光束制限素子７３の状態の設定内容を認識する処理と、認識された設定内容に応じた制御信号を生成する処理と、生成された制御信号を画像形成部１３０または受光装置７４に送信する処理とを含む。ここで、設定内容を認識する処理は、ユーザインターフェイス１５０から入力される操作信号、制御部１００から光束制限部７３Ａへの制御信号、または前述の検出部による光束制限素子７３の状態の検出結果に基づいて実行される。また、画像形成部１３０に制御信号が送信される場合、画像形成管理部１０２が上記処理を実行する。

（Ｓ３：スキャンを行う）
所定のトリガ（ユーザによる指示など）を受けて、制御部１００は、光源制御部１２０および光スキャナ４０を制御することにより、レーザ光Ｌで眼底Ｅｆをスキャンする。受光装置７４は、２以上の出力チャンネルを介して２以上の受光信号を画像形成部１３０に送る。なお、ステップ２で画像形成部１３０に制御信号が送信された場合、受光装置７４の全ての出力チャンネルから受光信号が出力される。一方、ステップ２で受光装置７４に制御信号が送信された場合、選択された出力チャンネルのみから受光信号が出力される。

（Ｓ４：２以上の正面画像を形成する）
画像形成部１３０には、２以上の出力チャンネルから出力された２以上の受光信号が入力される。画像形成部１３０は、２以上の受光信号のそれぞれに基づいて、眼底Ｅｆの正面画像を形成する。なお、ステップ２で画像形成部１３０に制御信号が送信された場合、画像形成部１３０は、この制御信号に基づいて、受光装置７４から入力された複数の受光信号のうちから２以上の受光信号を選択し、選択された受光信号のそれぞれに基づいて正面画像を形成する。それにより描画状態が異なる２以上の正面画像が得られる。

（Ｓ５：画像処理を行う）
画像形成部１３０により形成された２以上の正面画像は、画像形成管理部１０２に送られる。この段階で、制御部１００は、取得された正面画像をユーザインターフェイス１５０の表示デバイスに表示させることができる。

制御部１００は、２以上の正面画像を画像処理部１４１に送る。なお、画像処理に供される正面画像（出力チャンネル）があらかじめ設定されている場合、制御部１００は、その設定内容に応じた正面画像のみを画像処理部１４１に送信することができる。画像処理部１４１は、制御部１００から入力された正面画像に基づいて加工画像（差分画像、和画像など）を形成する。加工画像は制御部１００に送られる。

（Ｓ６：画像を表示する）
制御部１００は、画像形成部１３０により形成された２以上の正面画像や、画像処理部１４１により形成された加工画像を、ユーザインターフェイス１５０の表示デバイスに表示させる。このときの表示態様は任意である。たとえば、制御部１００は、ユーザが指示した正面画像を選択的に表示させることができる。また、加工画像と、その形成処理に供された正面画像とを並べて表示させることができる。

［作用・効果］
走査型レーザ検眼鏡１の作用および効果について説明する。

走査型レーザ検眼鏡１は、光学系と、画像形成部１３０とを有する。光学系は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆにレーザ光Ｌを照射し、レーザ光Ｌの被検眼Ｅからの戻り光ＲＴを検出することにより眼底Ｅｆをスキャンする。光学系は、受光装置７４と、光束制限部７３Ａとを有する。受光装置７４は、２次元的に配列され且つ２以上の受光素子群にあらかじめ組分けされた複数の受光素子を有し、戻り光ＲＴを検出する。光束制限部７３Ａは、複数の受光素子に対する戻り光ＲＴの投射状態を変更するための構成を有する。光束制限部７３Ａは、投射状態変更部の一例として機能する。画像形成部１３０は、受光装置７４による戻り光ＲＴの検出結果に基づいて眼底Ｅｆの正面画像を形成する。特に、画像形成部１３０は、受光装置７４の２以上の受光素子群による受光結果に基づいて、２以上の正面画像を形成する。

このような走査型レーザ検眼鏡１によれば、２以上の出力チャンネルを有する受光装置７４を用いて同時に２以上の受光信号を取得することができ、これら受光信号に基づいて眼底Ｅｆの２以上の正面画像を形成することができる。すなわち、走査型レーザ検眼鏡１は、複数の受光信号を時分割で取得していた従来技術と異なり、２以上の出力チャンネルを有する受光装置７４を用いて空間分割で複数の受光信号を取得するものと言える。このように、走査型レーザ検眼鏡１によれば、光束制限素子７３の状態を変更しつつ複数回の撮影を行わなくとも、所望の描画状態の撮影像を取得することが可能である。

光束制限部７３Ａ（投射状態変更部）は、光学系において受光装置７４の前段に設けられた光学素子を含んでいてよい。さらに、この光学素子は、眼底Ｅｆに対して実質的に共役な位置に配置され、戻り光ＲＴの少なくとも一部を通過させるための開口が形成された光束制限素子７３を含んでいてよい。

光束制限素子７３が用いられる場合において、光束制限部７３Ａ（投射状態変更部）は、戻り光ＲＴの光路に適用される開口の形状、サイズおよび位置のうち少なくとも１つを変更する機能を有していてよい。それにより、受光装置７４に対する戻り光ＲＴの投射状態が変更される。この構成が適用される場合、画像形成部１３０は、受光装置７４における２以上の受光素子群のうち戻り光ＲＴの光路に適用された開口に対応する受光素子群による受光結果に基づいて、正面画像を形成することができる。このような構成によれば、光束制限素子７３の開口の状態（形状、サイズ、位置）に応じて、受光装置７４の出力チャンネルを選択的に使用することが可能である。このように、開口の状態に応じた出力チャンネルを使用することにより、所望の描画状態の正面画像が容易に得られる。

〈第２の実施形態〉
第１の実施形態の投射状態変更部（光束制限部７３Ａ）は光束制限素子７３を含んでいるが、これには限定されない。第２の実施形態では、投射状態変更部が分光素子を含む場合について説明する。

第２の実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成は、第１の実施形態とほぼ同様である（図１などを参照）。ただし、受光部７０の光学素子７１として分光素子が用いられる。分光素子は、波長に応じて屈折力が異なる光学素子であり、入射光を波長成分毎に分解する機能を有する。

さらに、受光装置７４における２以上の受光素子群は、分光素子により分光された２以上の波長成分が投射される位置にそれぞれ設けられている。受光素子群の配置の例を図８に示す。本例では、複数の受光素子７４ｃおよび７４ｄが、受光面を二等分する直線に対して一方の側（図８では上側）に配置された複数の受光素子７４ｃからなる第１の受光素子群と、他方の側（下側）に配置された複数の受光素子７４ｄからなる第２の受光素子群とに組分けされている。第１の受光素子群および第２の受光素子群についても、それぞれ符７４ｃおよび７４ｄで示す。

本例の分光素子は、図８における上下方向に戻り光ＲＴの波長成分を分割する。第１の受光素子群７４ｃには第１の波長帯に含まれる波長成分が投射され、第２の受光素子群７４ｄには第２の波長帯に含まれる波長成分が投射される。第１の受光素子群７４ｃは、第１の出力チャンネルに対応し、第１の波長帯の受光結果を示す受光信号を出力する。第２の受光素子群７４ｄは、第２の出力チャンネルに対応し、第２の波長帯の受光結果を示す受光信号を出力する。

画像形成部１３０は、第１の出力チャンネルからの受光信号に基づいて、第１の波長帯に対応する正面画像を形成する。さらに、画像形成部１３０は、第２の出力チャンネルからの受光信号に基づいて、第２の波長帯に対応する正面画像を形成する。すなわち、本例によれば、異なる波長帯に対応する２つの正面画像が取得される。

画像形成処理の対象となる波長帯の個数は任意である。たとえば、４出力チャンネルの受光装置７４を用いる場合、分光素子による波長成分の分割方向に沿って第１〜第４の受光素子群を設け、４つの出力チャンネルからの受光信号に基づいて、異なる４つの波長帯に対応する４つの正面画像を形成することができる。

画像処理部１４１（図６参照）は、異なる波長帯に対応する２以上の正面画像に基づいて、加工画像（差分画像、和画像など）を形成することができる。それにより、異なる波長帯の間の関係を示す情報を取得できる。

また、異なるタイミングで取得された同一波長帯に対応する２以上の正面画像に基づいて、加工画像（差分画像、和画像、積算画像など）を形成することが可能である。それにより、所望の波長帯の情報を取得できる。

上記の構成に加えて、受光対象の波長帯を切り替える機能を設けることが可能である。たとえば、受光素子群の組分けを変更することで、この機能を実現することができる。また、分光特性が異なる複数の分光素子を選択的に適用することで、この機能を実現することができる。このような機能を設けることで、所望の波長帯の画像や情報を取得することが可能となる。

〈第３の実施形態〉
第１の実施形態および第２の実施形態では、受光装置７４の前段に光学素子（光束制限素子７３、分光素子など）を設けることにより、受光装置７４に対する戻り光ＲＴの投射状態を変更している。この実施形態では、これと異なる方法で戻り光ＲＴの投射状態を変更する構成を説明する。

第３の実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の処理系の構成例を図９に示す。なお、その他の構成は第１の実施形態と同様である（図１などを参照）。第３の実施形態においては、受光装置７４を移動させる駆動部７４Ａが設けられる。駆動部７４Ａは、受光装置７４を移動させるための駆動力を発生するアクチュエータを含む。アクチュエータは、投射状態管理部１０１により制御される。駆動部７４Ａは、投射状態変更部の一例である。

第３の実施形態では、駆動部７４Ａを用いて受光装置７４を移動することにより、受光装置７４の複数の受光素子に対する戻り光ＲＴの投射状態を変更する。複数の受光素子は、２以上の受光素子群に組分けされている。受光装置７４は、２以上の受光素子群に対応する２以上の出力チャンネルを介して２以上の受光信号を画像形成部１３０に送る。画像形成部１３０は、受光装置７４から入力された２以上の受光信号に基づいて、２以上の正面画像を形成する。画像処理部１４１は、形成された２以上の正面画像に基づく加工画像を形成することが可能である。

駆動部７４Ａにより移動可能な受光装置７４の位置に応じて出力チャンネルの選択を行い、選択された出力チャンネルからの受光信号に基づいて正面画像を形成することが可能である。

〈第４の実施形態〉
第１の実施形態または第２の実施形態の構成と、第３の実施形態の構成とを組み合わせることができる。つまり、投射状態変更部は、光学系において受光装置７４の前段に設けられた光学素子（光束制限素子７３、分光素子など）と、受光装置７４を移動させる駆動部７４Ａとを含んでいてよい。

第４の実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の処理系は、たとえば、図６に示す構成に、図９に示す駆動部７４Ａを追加することで得られる。第４の実施形態では、受光装置７４の複数の受光素子に対する戻り光ＲＴの投射状態の変更処理を、光束制限部７３Ａ（または分光素子）および駆動部７４Ａの一方または双方を用いて実行可能である。受光装置７４の複数の受光素子は、２以上の受光素子群に組分けされている。受光装置７４は、２以上の受光素子群に対応する２以上の出力チャンネルを介して２以上の受光信号を画像形成部１３０に送る。画像形成部１３０は、受光装置７４から入力された２以上の受光信号に基づいて、２以上の正面画像を形成する。画像処理部１４１は、形成された２以上の正面画像に基づく加工画像を形成することが可能である。

第４の実施形態においては、光束制限部７３Ａ（または分光素子）および駆動部７４Ａの一方または双方により変更された戻り光ＲＴの投射状態に応じて出力チャンネルの選択を行うことができる。さらに、選択された出力チャンネルからの受光信号に基づいて正面画像を形成することが可能である。

〈第５の実施形態〉
出力波長が異なる複数のレーザ光源を選択的に使用して眼底をスキャンすることが可能である。それにより、波長の特性に応じた撮影手法を選択的に適用することができる。一例として、第５の実施形態では、赤外レーザ光を用いた動画観察を行った後に、可視レーザ光を用いた撮影を行う場合について説明する。このような構成によれば、被検眼を縮瞳させることなく動画観察を行った後に、可視レーザ光での撮影を行うことができる。なお、可視レーザ光での撮影は静止画撮影でも動画撮影でもよい。

第５の実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡の構成例を図１０に示す。なお、図１０は、この実施形態に特有の構成を第１の実施形態の構成に付加した場合を示しているが、第１の実施形態以外の実施形態や変形例に対してこの実施形態に特有の構成を付加することも可能である。

第５の実施形態は、光源１１として、赤外レーザ光源１１Ａと、可視レーザ光源１１Ｂとを有している。赤外レーザ光源１１Ａは、赤外領域の波長を有する赤外レーザ光を出力する。可視レーザ光源１１Ｂは、可視領域の波長を有する可視レーザ光を出力する。赤外レーザ光源１１Ａおよび可視レーザ光源１１Ｂは、制御部１００および光源制御部１２０によって独立に制御される。

制御部１００は、投射状態管理部１０１および画像形成管理部１０２に加え、表示制御部１０３を有する。制御部１００は、前述のように走査型レーザ検眼鏡の光学系（赤外レーザ光源１１Ａ、可視レーザ光源１１Ｂ、光スキャナ４０、受光装置７４など）を制御するものであり、光学系制御部として機能する。表示制御部１０３は、ユーザインターフェイス１５０の表示部１５１に情報を表示させる。たとえば、表示制御部１０３は、画像形成部１３０により形成された画像を画像形成管理部１０２から受けて、この画像を表示部１５１に表示させる。

表示部１５１は表示手段の一例である。なお、この実施形態では走査型レーザ検眼鏡の一部として表示手段が設けられているが、走査型レーザ検眼鏡の外部に設けられた表示デバイスを表示手段として用いることが可能である。

このような構成を有する走査型レーザ検眼鏡の動作の例を、図１１を参照しつつ説明する。

（Ｓ１１：光束制限素子の状態を設定する）
ユーザインターフェイス１５０を用いて光束制限素子７３の状態の指示が行われると、投射状態管理部１０１は、この指示内容に応じた制御信号を光束制限部７３Ａに送信する。光束制限部７３Ａは、この制御信号を受けて、光束制限素子７３の状態を指示された状態に設定する。

（Ｓ１２：出力チャンネルを選択する）
制御部１００は、ステップ１１で設定された光束制限素子７３の状態に基づいて出力チャンネルの選択を行う。この処理は、第１の実施形態と同様にして実行される。

なお、赤外レーザ光による動画観察において１出力チャンネルのみを用いる場合などには、ステップ１１および１２を行う必要はない。ただし、ステップ１１において可視撮影用の光束制限素子の状態を設定し、ステップ１２において可視撮影用の出力チャンネルの選択を行うことが可能である。

（Ｓ１３：赤外レーザ光でのスキャンを開始する）
所定のトリガ（ユーザによる指示など）を受けて、制御部１００は、光源制御部１２０および光スキャナ４０を制御することにより、赤外レーザ光源１１Ａから赤外レーザ光を出力させつつ、光スキャナ４０に赤外レーザ光を偏向させる。それにより、赤外のレーザ光Ｌによる眼底Ｅｆのスキャンが実行される。このスキャンは、所定パターンに沿って行われる。このスキャンパターンとしては、格子点状のパターンなどが用いられる。受光装置７４は、所定の出力チャンネルを介して受光信号を画像形成部１３０に送る。制御部１００は、以上のような所定パターンでのスキャンを反復的に実行させる。

（Ｓ１４：赤外正面画像を形成する）
画像形成部１３０には、受光装置７４からの受光信号に基づいて、眼底Ｅｆの正面画像（赤外正面画像）を形成する。この処理は、赤外のレーザ光Ｌによる反復的なスキャンにより逐次に得られる戻り光ＲＴの検出結果に基づいて、逐次に且つリアルタイムで実行される。それにより、反復的なスキャンと並行して、所定パターンのスキャン毎の赤外正面画像が逐次に形成される。画像形成部１３０により逐次に形成される赤外正面画像は、画像形成管理部１０２を介して表示制御部１０３に逐次に且つリアルタイムで入力される。

（Ｓ１５：赤外正面画像を動画表示する）
表示制御部１０３は、反復的なスキャンと並行して画像形成管理部１０２から逐次に且つリアルタイムで入力される赤外正面画像を、表示部１５１に逐次に表示させる。それにより、スキャンの反復レートと等しいフレームレートまたはそれ未満のフレームレートで、赤外正面画像が動画表示される。

（Ｓ１６：可視撮影の開始指示が入力される）
可視撮影を開始するための指示が入力される。この指示は、たとえばユーザインターフェイス１５０を操作することにより入力される。なお、可視撮影の開始（Ｓ１７）前の任意の段階において、可視撮影用の光束制限素子の状態の設定および出力チャンネルの選択を行うようにしてもよい。

また、この指示を自動で行う構成を適用することも可能である。たとえば、データ処理部１４０によって赤外正面画像を解析することにより所定の条件が充足されたか判定し、所定の条件が充足されたとの判定を受けて可視撮影の開始指示を行うように構成することができる。所定の条件の例として、被検眼Ｅの状態（固視状態、蛍光剤の流入状態など）、被検眼Ｅと光学系との関係（アライメント状態、フォーカス状態など）、画像の状態（画質、輝度など）がある。また、画像解析による判定以外のトリガを用いることも可能である。たとえば、蛍光剤の投与が開始されたことを検知する手段を設け、この検知信号の入力をトリガとすることができる。

可視撮影の開始指示（トリガ）は、赤外のレーザ光Ｌによるスキャン中にまたはこのスキャンの終了後に入力される。

（Ｓ１７：可視撮影を実行する）
ステップ１６の可視撮影開始指示の入力を受けて、制御部１００は、光源制御部１２０および光スキャナ４０を制御することにより、可視レーザ光源１１Ｂから可視レーザ光を出力させつつ、光スキャナ４０に可視レーザ光を偏向させる。それにより、可視のレーザ光Ｌによる眼底Ｅｆのスキャンが実行される。このスキャンは、赤外レーザ光でのスキャンと同じパターンでまたはそれと異なるパターンで実行される。可視撮影において、受光装置７４は、２以上の出力チャンネルを介して２以上の受光信号を画像形成部１３０に送る。

なお、可視撮影の開始に伴い、赤外動画撮影を終了させてもよいし、これら２つの撮影を並行して行なってもよい。前者の場合において、可視撮影の終了を受けて赤外動画撮影を再開することができる。後者の場合、たとえば第２の実施形態の分光素子を用いることで、第１の受光素子群により赤外の戻り光ＲＴを検出し、且つ、第２の受光素子群により可視の戻り光ＲＴを検出することができる。そして、第１の受光素子群に対応する第１の出力チャンネルからの受光信号に基づいて赤外正面画像を形成し、且つ、第２の受光素子群に対応する第２の出力チャンネルからの受光信号に基づいて可視正面画像を形成することができる。また、戻り光ＲＴの光路をビームスプリッタで二分し、一方の光路の受光装置で赤外成分を検出し、他方の光路の受光装置で可視成分を検出するようにしてもよい。

（Ｓ１８：２以上の可視正面画像を形成する）
画像形成部１３０には、ステップ１７において２以上の出力チャンネルから出力された２以上の受光信号が入力される。画像形成部１３０は、２以上の受光信号のそれぞれに基づいて、眼底Ｅｆの正面画像（可視正面画像）を形成する。それにより描画状態が異なる２以上の可視正面画像が得られる。画像形成部１３０は、形成された可視正面画像を画像形成管理部１０２に送る。画像形成管理部１０２は、この可視正面画像を表示制御部１０３に送る。

（Ｓ１９：可視正面画像を表示する）
表示制御部１０３は、画像形成管理部１０２から入力された可視正面画像を表示部１５１に表示させる。このとき、２以上の可視正面画像を並べて配置させてもよいし、ユーザの指示に応じてまたは自動的に２以上の可視正面画像を切り替え表示させてもよい。また、可視正面画像とともに赤外正面画像を表示させるようにしてもよい。

この動作例によれば、光束制限素子の状態を変更しつつ複数回の撮影を行わなくとも所望の描画状態の可視正面画像を取得することが可能である。さらに、可視正面画像を取得するための準備段階として赤外動画観察を行うようになっているので、縮瞳していない状態で可視レーザ光でのスキャンを行うことができる。

〈第６の実施形態〉
実施形態に係る走査型レーザ検眼鏡は、受光装置７４の複数の受光素子を２以上の受光素子群に組分けする機能、すなわち複数の受光素子を任意に分類して２以上の受光素子群を設定する機能を有していてよい。この機能は、受光制御部としての制御部１００が担う。さらに、制御部１００は、投射状態変更部（光束制限部７３Ａ、分光素子など）の動作と連動してこの組分けを行うことができる。

第６の実施形態が適用される場合、受光装置７４は、複数の受光素子と２以上の出力チャンネルとの間の接続状態（組み合わせ）を切り替える機能を有する。この機能は、たとえば、各受光素子と各出力チャンネルとの接続のオン／オフを切り替え可能なスイッチを含む回路によって実現することができる。

制御部１００は、ユーザの指示や動作モードなどに応じて上記回路のスイッチを制御することにより、複数の受光素子を２以上の受光素子群に組分けする。それにより各出力チャンネルに対応する受光素子群が設定される。このような構成によれば、眼底Ｅｆからの戻り光ＲＴに含まれる所望の成分（正反射光成分、散乱光成分など）の受光信号を所望の出力チャンネルから出力させることができる。よって、所望の成分に基づく正面画像を容易に取得することが可能である。

投射状態変更部（光束制限部７３Ａ、分光素子など）の動作と連動して複数の受光素子の組分けを行う場合について説明する。前述のように、投射状態変更部は、投射状態管理部１０１からの制御信号に基づき、受光装置７４の複数の受光素子に対する戻り光ＲＴの投射状態を変更する。この処理は、たとえば次のようにして実現される。まず、複数の投射状態を示す情報と、複数の組分け形態を示す情報とが対応付けられた対応情報（テーブル情報など）を、制御部１００にあらかじめ記憶しておく。制御部１００は、投射状態変更部を制御するときに、その制御内容が示す投射状態に対応する組分け形態を、上記対応情報を参照して特定する。そして、制御部１００は、特定された組分け形態に基づき上記回路のスイッチを制御することによって、受光装置７４の複数の受光素子を２以上の受光素子群に組分けする。このような構成によれば、受光装置７４に対する戻り光ＲＴの投射状態の変更に応じて複数の受光素子の組分け（つまり２以上の出力チャンネルに対する複数の受光素子の振り分け）を自動で行うことが可能である。

〈変形について〉
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加など）を適宜に施すことが可能である。

また、第１〜第６の実施形態において説明した構成を任意に組み合わせることが可能である。

１ 走査型レーザ検眼鏡
１０ 光源部
１１ 光源
１１Ａ 赤外レーザ光源
１１Ｂ 可視レーザ光源
４０ 光スキャナ
７０ 受光部
７３ 光束制限素子
７３Ａ 光束制限部
７４ 受光装置
７４Ａ 駆動部
１００ 制御部
１０１ 投射状態管理部
１０２ 画像形成管理部
１０３ 表示制御部
１２０ 光源制御部
１３０ 画像形成部
１４０ データ処理部
１４１ 画像処理部
１５０ ユーザインターフェイス
１５１ 表示部

Claims (16)

1. 被検眼の眼底にレーザ光を照射し、前記レーザ光の被検眼からの戻り光を検出することにより眼底をスキャンする光学系と、
   前記戻り光の検出結果に基づいて眼底の正面画像を形成する画像形成部と
   を有する走査型レーザ検眼鏡であって、
   前記光学系は、
   ２次元的に配列され且つ２以上の受光素子群にあらかじめ組分けされた複数の受光素子を有し、前記戻り光を検出する受光装置と、
   前記複数の受光素子に対する前記戻り光の投射状態を変更するための投射状態変更部と
   を有し、
   前記画像形成部は、前記２以上の受光素子群による受光結果に基づいて２以上の正面画像を形成する
   ことを特徴とする走査型レーザ検眼鏡。
2. 前記投射状態変更部は、前記光学系において前記受光装置の前段に設けられた光学素子を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡。
3. 前記光学素子は、眼底に対して実質的に共役な位置に配置され、前記戻り光の少なくとも一部を通過させるための開口が形成された光束制限素子を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の走査型レーザ検眼鏡。
4. 前記投射状態変更部は、前記戻り光の光路に適用される前記開口の形状、サイズおよび位置のうち少なくとも１つを変更することにより、前記戻り光の投射状態を変更し、
   前記画像形成部は、前記２以上の受光素子群のうち前記戻り光の光路に適用された前記開口に対応する受光素子群による受光結果に基づいて、正面画像の形成を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の走査型レーザ検眼鏡。
5. 前記投射状態変更部は、波長に応じて屈折力が異なる分光素子を含み、
   前記２以上の受光素子群は、前記分光素子により分光された２以上の波長成分が投射される位置にそれぞれ設けられている
   ことを特徴とする請求項２に記載の走査型レーザ検眼鏡。
6. 前記投射状態変更部は、前記受光装置を移動させる駆動部を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡。
7. 前記投射状態変更部は、
   前記光学系において前記受光装置の前段に設けられた光学素子と、
   前記受光装置を移動させる駆動部と
   を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の走査型レーザ検眼鏡。
8. 前記２以上の受光素子群のうち複数の受光素子群による受光結果に基づき前記画像形成部により形成された複数の正面画像に基づいて１の正面画像を形成する画像処理部をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡。
9. 前記画像処理部は、前記１の正面画像として、前記複数の正面画像に含まれる第１の正面画像と第２の正面画像との差分画像を形成する
   ことを特徴とする請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡。
10. 前記画像処理部は、前記１の正面画像として、前記複数の正面画像のうち少なくとも２つの正面画像の合成画像を形成する
    ことを特徴とする請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡。
11. 前記画像処理部は、
    眼底において実質的に同一の位置に対応する画素を、前記複数の正面画像のうち少なくとも２つの正面画像から特定し、
    前記少なくとも２つの正面画像について特定された少なくとも２つの画素の画素値を積算することにより、前記１の正面画像としての積算画像を形成する
    ことを特徴とする請求項８に記載の走査型レーザ検眼鏡。
12. 前記光学系は、
    出力波長が異なる複数のレーザ光源を含み、
    前記複数のレーザ光源から選択的に出力されたレーザ光で眼底のスキャンを行う
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡。
13. 前記光学系を制御する光学系制御部と、
    表示手段を制御する表示制御部と
    をさらに有し、
    前記複数のレーザ光源は、
    赤外レーザ光を出力する赤外レーザ光源と、
    可視レーザ光を出力する可視レーザ光源と
    を含み、
    前記光学系制御部は、
    前記光学系を制御することにより、前記赤外レーザ光による所定パターンでのスキャンを反復的に実行させ、且つ、
    前記赤外レーザ光によるスキャン中にまたは該スキャンの終了後に所定のトリガを受けたことに対応し、前記光学系を制御することにより、前記可視レーザ光による眼底のスキャンを実行させ、
    前記画像形成部は、
    前記赤外レーザ光による反復的なスキャンにより逐次に得られる前記戻り光の検出結果に基づいて、眼底の赤外正面画像を逐次に且つリアルタイムで形成し、且つ、
    前記可視レーザ光によるスキャンにより得られた前記戻り光の検出結果に基づいて、眼底の可視正面画像を形成し、
    前記表示制御部は、
    前記反復的なスキャンに基づき形成された前記赤外正面画像を前記表示手段に動画表示させ、且つ、
    前記可視正面画像を前記表示手段に表示させる
    ことを特徴とする請求項１２に記載の走査型レーザ検眼鏡。
14. 前記複数の受光素子を前記２以上の受光素子群に組分けする受光制御部をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡。
15. 前記受光制御部は、前記投射状態変更部の動作と連動して前記組分けを行う
    ことを特徴とする請求項１４に記載の走査型レーザ検眼鏡。
16. 前記受光装置は、前記複数の受光素子として複数のアバランシェ・フォトダイオードが２次元的に配列され、且つ、前記２以上の受光素子群に対応する２以上のチャンネルを有するマルチピクセル・アバランシェ・フォトダイオードを含む
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の走査型レーザ検眼鏡。

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