(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の走査手段を含む第１の光学系と、前記第１の走査手段とは異なる第２の走査手段を含み且つ前記第１の光学系の一部と共通部分を含む第２の光学系とを有し、前記第１の走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置であって、
前記被検眼の画像における前記第１の走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記複数の走査線と前記被検眼の画像における複数の線状の特徴部位とが交差する複数の位置を取得する位置取得手段と、
前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測手段と、
前記計測された動きに基づいて前記第２の走査手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置。
【請求項２】
前記被検眼の画像における前記複数の線状の特徴部位を抽出する抽出手段を更に有し、
前記位置取得手段は、前記複数の走査線と前記抽出された複数の線状の特徴部位とが交差する前記複数の位置を取得することを特徴とする請求項１に記載の眼科撮像装置。
【請求項３】
前記位置取得手段が、前記被検眼の第１の画像における第１の走査線の画像からの第１及び第２の線状の特徴部位の位置の取得と、前記第１の走査線とは異なる第２の走査線の画像から該第１及び第２の線状の特徴部位の位置の取得とを実行し、
前記第１の画像とは異なる時間に取得した前記被検眼の第２の画像における前記第１及び第２の走査線の画像それぞれから前記第１及び第２の線状の特徴部位の位置を取得し、
前記計測手段が、前記第１及び第２の画像における前記第１及び第２の線状の特徴部位の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測することを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記位置取得手段が、前記第１及び第２の走査線から前記計測された動きの量分離れた第３及び第４の走査線とそれぞれ交差する前記第１の線状の特徴部位と前記第２の線状の特徴部位のそれぞれの位置を取得し、
前記計測手段が、前記第１及び第２の線状の特徴部位それぞれの位置に基づいて前記被検眼の動きを計測することを特徴とする請求項３に記載の眼科撮像装置。
【請求項５】
前記計測手段が、前記第１及び第２の線状の特徴部位のそれぞれの位置に基づいて得られる交点の位置に基づいて、前記眼の動きを計測することを特徴とする請求項３又は４に記載の眼科撮像装置。
【請求項６】
前記位置取得手段が、前記被検眼の第１の画像における前記第１の走査線の画像からの第３の線状の特徴部位の位置の取得と、前記第２の走査線の画像からの第３の線状の特徴部位の位置の取得とを実行し、
前記第１の画像とは異なる時間に取得した前記被検眼の第２の画像における前記第１及び第２の走査線の画像それぞれから前記第３の線状の特徴部位の位置を取得し、
前記計測手段が、前記第１及び第２の線状の特徴部位のいずれか一方の位置と、前記第１及び第２の画像における前記第３の線状の特徴部位の位置と、に基づいて前記被検眼の動きを計測することを特徴とする請求項２に記載の眼科撮像装置。
【請求項７】
前記被検眼の画像は前記被検眼の眼底の画像であり、前記線状の特徴部位は前記被検眼の血管であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項８】
前記被検眼の画像は前記被検眼の前眼部の画像であり、前記線状の特徴部位は前記被検眼の血管であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項９】
前記線状の特徴部位は、前記第１及び第２の画像の中において各々異なった傾斜を有して示される血管であることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１０】
前記線状の特徴部位は、前記第１及び第２の画像の中において各々非平行に示される血管であることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の走査手段と前記被検眼との間に配置されて、前記被検眼に対する前記測定光の照射位置を変更する光学部材を更に有することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１２】
前記第２の光学系は、ＡＯ−ＳＬＯ光学系とＯＣＴ光学系とのうち少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１３】
前記第１の光学系が、前記測定光をライン形状に成形するための光学部材を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１４】
前記被検眼の画像をリアルタイムに表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記複数の走査線のうち１本の走査線に対応する位置をライン形状の表示形態を用いて前記被検眼の画像上で指定する指定手段と、
前記指定された１本の走査線の位置から所定の距離、離れた位置を、前記複数の走査線のうち２本目の走査線の位置として決定する決定手段と、
を有し、
前記位置取得手段は、前記被検眼の画像における前記１本の走査線と前記２本目の走査線とにそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記被検眼の画像における特徴部位と前記１本の走査線と前記２本目の走査線とが交差する前記複数の位置を取得することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１５】
前記計測手段が、前記被検眼の並進移動と回転移動とのうち少なくとも一方を該被検眼の動きとして計測することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
【請求項１６】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置であって、
前記被検眼の画像において異なる傾きを有する２つの血管を抽出する抽出手段と、
前記被検眼の画像における前記走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記２つの血管各々と前記複数の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得手段と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測手段と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置。
【請求項１７】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置であって、
前記被検眼の画像において非平行な２つの血管を抽出する抽出手段と、
前記被検眼の画像における前記走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記２つの血管各々と前記複数の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得手段と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測手段と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置。
【請求項１８】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置であって、
前記被検眼の画像をリアルタイムに表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記走査手段の複数の走査線のうち１本の走査線に対応する位置をライン形状の表示形態を用いて前記被検眼の画像上で指定する指定手段と、
前記指定された１本の走査線の位置から所定の距離、離れた位置を、前記複数の走査線のうち２本目の走査線の位置として決定する決定手段と、
前記被検眼の画像における前記１本の走査線と前記２本目の走査線とにそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記被検眼の画像における特徴部位と前記１本の走査線と前記２本目の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得手段と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測手段と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置。
【請求項１９】
第１の走査手段を含む第１の光学系と、前記第１の走査手段とは異なる第２の走査手段を含み且つ前記第１の光学系の一部と共通部分を含む第２の光学系とを有し、前記第１の走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置の制御方法であって、
前記被検眼の画像における前記第１の走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記複数の走査線と前記被検眼の画像における複数の線状の特徴部位とが交差する複数の位置を取得する位置取得工程と、
前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測工程と、
前記計測された動きに基づいて前記第２の走査手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。
【請求項２０】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置の制御方法であって、
前記被検眼の画像において異なる傾きを有する２つの血管を抽出する抽出工程と、
前記被検眼の画像における前記走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記２つの血管各々と前記複数の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得工程と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測工程と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。
【請求項２１】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置の制御方法であって、
前記被検眼の画像において非平行な２つの血管を抽出する抽出工程と、
前記被検眼の画像における前記走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記２つの血管各々と前記複数の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得工程と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測工程と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。
【請求項２２】
走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置の制御方法であって、
前記被検眼の画像をリアルタイムに表示手段に表示させる表示制御工程と、
前記走査手段の複数の走査線のうち１本の走査線に対応する位置をライン形状の表示形態を用いて前記被検眼の画像上で指定する指定工程と、
前記指定された１本の走査線の位置から所定の距離、離れた位置を、前記複数の走査線のうち２本目の走査線の位置として決定する決定工程と、
前記被検眼の画像における前記１本の走査線と前記２本目の走査線とにそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記被検眼の画像における特徴部位と前記１本の走査線と前記２本目の走査線とが交差する複数の位置を取得する位置取得工程と、
前記画像における前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測工程と、
を有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。
【請求項２３】
請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の眼科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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科撮像装置及び計測方法に関し、特に、被検眼の画像を用いて該被検眼の動きを計測する眼科撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被検眼を撮像する機器として、３次元の画像が取得可能な光干渉断層撮像装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）、高解像度あるいは動画を取得する共焦点レーザ走査検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）など、測定光を被検眼で走査して該被検眼を撮像する眼科撮像装置が盛んに用いられている。このような眼科撮像装置では、撮像開始から終了までに多少の時間がかかるため、固視微動と呼ばれる不随意的な眼球運動や固視不良による眼球運動あるいは顔の動きに伴う眼の動きの影響を受けやすくなり、眼の動きを追尾（トラッキング）することがより重要になっている。
【０００３】
被検眼のトラッキングの方法として、特許文献１には長方形形状のトラッキング・ビームを眼底の対象血管に照射し、その反射光を２次元センサ上の直交する２ラインで検出して眼底の２次元の動きを計測して追尾を行う方法が開示されている。また、特許文献２では、眼底の特徴部に円状に走査するトラッキング・ビームを照射し、その反射光の位相から眼底の２次元の動きを計測して追尾する技術が開示されている。しかしながら、これらの文献では、トラッキングのための追加の光学系を必要とし、また、眼の回転の検出はできなかった。そこで、眼底観察画像から、特徴を持った小領域の画像であるテンプレート画像を抽出し、テンプレート画像と最も似た部位を探すパターン・マッチングによって眼底の動きを計測する技術が、特許文献３に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許４８５６８９１号公報
【特許文献２】米国特許５９４３１１５号公報
【特許文献３】特開２０１１−５６０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献３に開示される技術では、２次元の画像処理を行うために被検眼の動きの計測に時間がかかっていた。
【０００６】
本発明は、ＳＬＯを用いた眼撮像装置において、被検眼の動きを従来よりも高速に計測することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る眼科撮像装置は、
第１の走査手段を含む第１の光学系と、前記第１の走査手段とは異なる第２の走査手段を含み且つ前記第１の光学系の一部と共通部分を含む第２の光学系とを有し、前記第１の走査手段を介して測定光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を取得する眼科装置であって、
前記被検眼の画像における前記第１の走査手段の複数の走査線にそれぞれ対応する前記被検眼からの戻り光に基づいて、前記複数の走査線と前記被検眼の画像における複数の線状の特徴部位とが交差する複数の位置を取得する位置取得手段と、
前記複数の位置に基づいて前記被検眼の動きを計測する計測手段と、
前記計測された動きに基づいて前記第２の走査手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、被検眼の動きを従来よりも高速に計測できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第一の実施形態における眼底撮像装置の構成の模式図
【図２】第一の実施形態におけるＬＳＬＯによる眼底画像の例と手順説明図
【図３】第一の実施形態におけるフロー図
【図４】第一の実施形態における手順説明図
【図５】第一の実施形態における手順説明図
【図６】第二の実施形態における眼底撮像装置の構成の模式図
【図７】第二の実施形態におけるフロー図
【図８】第三の実施形態における眼底撮像装置の構成の模式図
【図９】第三の実施形態におけるフロー図
【図１０】第三の実施形態における手順説明図
【図１１】第四の実施形態における前眼部撮像装置の構成の模式図
【図１２】第四の実施形態における手順説明図
【図１３】第四の実施形態におけるフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
［第一の実施形態］
以下、本発明の第一の実施形態について説明する。
本実施形態では、被検眼の眼底画像（被検眼の画像の一例）を取得し、被検眼で走査される測定光（例えば、ラインビーム）の複数の走査線と複数の血管（被検眼の特徴部位の一例）とが交差する位置を取得し、該取得した位置に基づいて被検眼の動きを計測する。なお、本発明は被検眼の眼底を撮像する眼底撮像装置に限定されず、被検眼を撮像可能な眼科撮像装置であれば適用可能である。
【００１２】
＜装置の全体構成＞
本実施形態の眼底撮像装置の構成について、図１を用いて説明する。
本実施形態では、ライン状の光ビームを眼底に照射するＳＬＯであるラインＳＬＯ（Ｌｉｎｅ  ＳＬＯ：ＬＳＬＯ）装置を用いている。ＬＳＬＯ装置１０１は光源１０２からの照明光により照明光学系１０３の光学部材と接眼光学系１０４とを介して被検眼Ｅの眼底Ｅａを照明する。そして、眼底Ｅａからの戻り光である反射・散乱光を接眼光学系１０４と照明光学系１０３の一部と結像光学系１０５とを介してラインセンサ１０６上に結像させ、眼底画像を取得する構成となっている。なお、図１では、接眼光学系１０４の光軸方向をｚ軸、紙面内のｚ軸と垂直な方向をｙ軸、紙面と垂直な方向をｘ軸としている。また、被検眼Ｅは横から見た図になっており、ｙ軸が被検眼Ｅの上下方向、ｘ軸が被検眼Ｅの左右方向になる。
【００１３】
光源１０２は、半導体レーザやＳＬＤ光源（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）を好適に用いることができる。用いる波長は、眼底観察として被検者の眩しさの軽減と分解能維持のために、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外の波長域が好適に用いられる。本実施の形態においては、波長７８０ｎｍの半導体レーザを用いる。光源１０２から出射されたレーザ光はファイバ１０７を介してファイバコリメータ１０８から平行光となって出射され、シリンダーレンズ１０９（被検眼に照射する測定光をライン形状に成形するための光学部材の一例）に入射する。このシリンダーレンズ１０９は説明上、実際と９０度異なる向きに描いている。
【００１４】
シリンダーレンズ１０９でｘ軸方向に集光した光ビームは、リレーレンズ１１０、１１１によって、穴開きミラー１１２の中心を通る。穴開きミラー１１２は中心に穴が開いており、周辺がミラー部となっている。穴開きミラー１１２を通った後は、リレーレンズ１１３、１１４を通り、スキャナ１１５に導かれる。スキャナ１１５は、ガルバノスキャナを用いている。さらに、ミラー１１６で反射され、スキャンレンズ１１７、接眼レンズ１１８を通り、被検眼Ｅに入射する。被検眼Ｅに入射した光ビームは、被検眼Ｅの眼底Ｅａに、ライン状のビームであるラインビームとして照射される。このラインビームが、被検眼Ｅの眼底Ｅａで反射あるいは散乱され、同一光路をたどり、穴開きミラー１１２まで戻る。
【００１５】
穴開きミラー１１２の位置は、被検眼Ｅの瞳孔位置と共役になっており、眼底Ｅａに照射されたラインビームが反射あるいは散乱した光のうち、瞳孔周辺部を通った光が、穴開きミラー１１２によって反射され、レンズ１１９によりラインセンサ１０６上に結像する。ラインセンサ１０６の各素子で検出された強度情報は、制御部１２０に送信されて処理が行われ眼底画像が生成される。
【００１６】
制御部１２０には、ラインセンサ１０６以外に、スキャナ１１５、検者が入力操作する入力装置１２２、生成された眼底画像や入力操作用の表示を行うモニター１２１が接続されている。
制御部１２０がスキャナ１１５を微小角度回転させると、ラインビームは眼底Ｅａに対して被検眼Ｅの上下方向、すなわちｙ軸方向に走査されて２次元の眼底画像を得られ、制御部１２０は眼底画像をモニター１２１に表示する。
【００１７】
＜眼の動きの計測＞
図２（ａ）に上記のようにして得られた眼底画像の例を示す。ここで、座標軸Ｘ、Ｙは眼底画像用に設定した座標軸であり、Ｘ軸、Ｙ軸はそれぞれ図１のｘ軸、ｙ軸に平行であるが、原点の位置が異なる。Ｌ０はあるタイミングに眼底Ｅａに照射されたラインビームを示し、図２（ａ）に矢印で示すように眼底Ｅａを上から下に走査して１フレームの眼底画像が得られる。この走査が繰り返され、リアルタイムで眼底画像がモニター１２１（表示部の一例）に表示される。当該表示は、制御部１２０において被検眼の画像をリアルタイムに表示部（表示手段）に表示させる表示制御手段として機能するモジュール領域により実行される。また、その際に、下記の交差点を得る操作の過程において対象となる走査線は、画像表示上のおいて該走査線に対応する位置がライン形状の表示形態で表示されるが、当該被検眼の画像上でのその表示位置の指定は、制御部１２０において指定手段として機能するモジュール領域により実行される。
【００１８】
図２（ｂ）に示すようにモニター１２１の眼底画像上にはＸ軸に平行なラインであるカーソル１２３が表示される。検者は、眼底画像を見ながら入力装置１２２を操作してカーソル１２３をＹ軸方向に移動し、カーソル１２３が眼底上の複数の血管と交差し、且つ左寄り（Ｘ値が小さい）の２本の血管が平行でなく、近傍でそれらの血管が分岐していない位置を指定する。なお、本実施形態では左寄りの２本の血管を用いるのでそれらが平行でない位置（互いに交差する２本の血管の位置）を指定するが、用いる血管抽出方法によって位置の選択基準を変えれば良い。これら血管各々は、本発明における第１の血管及び第２の血管各々の一例である。
【００１９】
検者からのカーソル１２３の固定の入力を受けて、制御部１２０は眼の動きの計測を始める。制御部１２０が眼の動きを計測する計測手段になっている。眼の動きの計測の計測フローを示す。先ず、計測開始時における最新のフレームである第１フレーム、すなわち第１のエリア走査、でのデータを用いる。ステップＳ１０１で、図４（ａ）に示すようにカーソル１２３を固定した位置のラインＬ１すなわちＹ＝Ｙ１でのラインセンサ１０６の信号強度から、左寄りの２本の血管を抽出する。そして、その２本の血管の中央部との交点のＸ位置を、これら血管各々がライン、即ち走査線上をそれぞれ横切る位置として特定（走査線と交差する血管の位置を取得）する。２本の血管の中央部との交点をＡ１１、Ａ１２とし、それらの座標を(Ｘ１１，Ｙ１)、（Ｘ１２，Ｙ１）とする。このときのラインセンサ１０６の信号強度は図４（ｂ）のようになっており、Ｘ値の小さい２本の血管の中央部位置、Ｘ１１とＸ１２が特定されている。なお、一般的に血管の径が１００μｍを越えるような比較的太い血管では、中央での正反射が大きく信号強度が強くなるので、最小値ではなく極大値の位置を捉える。また、本実施形態では血管の中央部の位置を特定しているが、血管の縁を特定する方法でも良い。
【００２０】
次に、ステップＳ１０２で、図４（ａ）に示す、カーソル１２３を固定した位置のラインＬ１からＹ方向に５ピッチ離れた位置のラインＬ２すなわちＹ＝Ｙ２での、ステップＳ１０１と同じ２本の血管との交点のＸ位置を同様に抽出する。２本の血管の中央部との交点をＡ１３Ａ１４とし、それらの座標を(Ｘ１３，Ｙ２)、（Ｘ１４，Ｙ２）とする。以上の走査線ラインＬ１の位置が第１の走査位置に対応し、走査線Ｌ２の位置が第２の走査位置に対応し、それを横切る血管の位置(Ｘ１１，Ｙ１)、（Ｘ１２，Ｙ１）、(Ｘ１３，Ｙ２)、（Ｘ１４，Ｙ２）が第１の血管位置である。また、これらラインＬ１及びＬ２は、本発明における走査線に対応する。このラインセンサ１０６の信号強度から血管が異なる走査線であるラインＬ１及びＬ２上を横切る位置を特定（走査線と交差する血管の位置を取得）する操作は、計測手段としての制御部１２０において第１の血管位置取得手段、或いは位置取得手段として機能するモジュール領域によって実行される。また、上述したライン各々のＹ方向における離間距離は適宜設定されることが好ましく、この指摘された１本の走査線の位置から所定距離離れた位置を２本目の走査線の位置とする作業は、制御部１２０において決定手段として機能するモジュール領域により実行される。
【００２１】
なお、ラインビームの標準眼底上でのＹ軸方向の高さはおよそ２０μｍであり、画像生成のためのデータ取得のピッチは２０μｍとしているので、５ピッチは１００μｍに相当する。
【００２２】
ステップＳ１０３では、図４（ｃ）に示すように、第１フレームの上記交点による、線分Ａ１１Ａ１３の延長線と線分Ａ１２Ａ１４の延長線との交点Ａ１５の位置を求める。交点Ａ１５の座標を(Ｘ１５，Ｙ１５)とすると、Ｘ１５、Ｙ１５はＡ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４の座標を用いて次式で求められる。
【００２３】
【数１】
0005913999.tif 000002
【数２】
0005913999.tif 000003
【００２４】
以上の第１フレームの眼底画像が以下のトラッキングの基準になるので、ステップＳ１０４ではラインＬ１、Ｌ２のＹ座標の値をＹＬ１、ＹＬ２に記憶しておく。
ＹＬ１＝Ｙ１                        （３）
ＹＬ２＝Ｙ２                        （４）
【００２５】
ステップＳ１０５からは、次のフレーム、すなわち第２のエリア走査である第２の走査線、でのデータを扱う。該データは、第１の眼底画像のための第１の走査線に対応する被検眼からの戻り光を取得した時間とは異なる時間において取得した第２の眼底画像より得ている。図５（ａ）に示すように、次のフレームでの眼底画像は第１のフレームでの眼底画像から動いている。ステップＳ１０５で、ステップＳ１０１で用いたラインＬ１（Ｙ＝Ｙ１）の位置すなわち第１の走査位置で、ステップＳ１０１と同様に、２本の血管の中央部との交点のＸ位置を特定する。２本の血管の中央部との交点をＡ２１、Ａ２２とし、それらの座標を(Ｘ２１，Ｙ１)、（Ｘ２２，Ｙ１）とする。本実施形態では毎秒２００フレームのフレーム・レートなので、眼底の動き量は十分に小さく、ステップＳ１０１と同じ血管を抽出できる。
【００２６】
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０２と同様に、図５（ａ）に示すラインＬ２すなわち第２の走査位置での２本の血管との交点のＸ位置を特定する。２本の血管の中央部との交点をＡ２３、Ａ２４とし、それらの座標を(Ｘ２３，Ｙ２)、（Ｘ２４，Ｙ２）とする。以上のＬ１、Ｌ２を横切る血管の位置(Ｘ２１，Ｙ１)、（Ｘ２２，Ｙ１）、(Ｘ２３，Ｙ２)、（Ｘ２４，Ｙ２）が第２の血管位置である。第２のエリア操作によって得られるラインセンサ１０６の信号強度から血管が走査線ラインＬ１及びＬ２上を横切る位置を取得する操作は、計測手段としての制御部１２０において第２の血管位置取得手段、或いは前述した位置取得手段として機能するモジュール領域によって実行される。
【００２７】
次にステップＳ１０７で、ステップＳ１０３と同様に、図５（ｂ）に示す線分Ａ２１Ａ２３の延長線と線分Ａ２２Ａ２４の延長線との交点Ａ２５の位置を求める。交点Ａ２５の座標を(Ｘ２５，Ｙ２５)とすると、Ｘ２５、Ｙ２５はＡ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ２４の座標を用いて次式で求められる。ステップＳ１０３での交点Ａ１５が、眼底の動きによってこの交点Ａ２５に移動したことになる。
【００２８】
【数３】
0005913999.tif 000004
【数４】
0005913999.tif 000005
【００２９】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３での交点Ａ１５、ステップＳ１０７での交点Ａ２５以外に移動した点を特定するために、線分Ａ２１Ａ２３と線分Ａ２２Ａ２４の延長線上で、前回のフレームでのラインＬ１との交点であった位置を次式により求める。それらの点をＡ２６、Ａ２７とし、Ａ２６、Ａ２７の座標を(Ｘ２６，Ｙ２６)、（Ｘ２７，Ｙ２７）とする。
【００３０】
【数５】
0005913999.tif 000006
【数６】
0005913999.tif 000007
【数７】
0005913999.tif 000008
【数８】
0005913999.tif 000009
【００３１】
以上のように、本実施形態では２本の血管がそれぞれ直線であると仮定しているが、ラインＬ１とＬ２の間隔を１００μｍとし、毎秒２００フレームのフレーム・レートとしているので、血管を抽出する範囲と眼の動きを考えて、直線と考えて問題ない。なお、ラインＬ１とＬ２の間隔は広いほどそれらのライン間での直線は精度高く表現できるが、実際の血管の走行とはずれることになる。１００から３００μｍが適当である。
【００３２】
次にステップＳ１０９で、眼底の動き量、ここでは第１の動き量、を算出する。点（ｘ，ｙ）が並進移動量（Ｔｘ，Ｔｙ）、回転移動角度θの移動によって点（ｘ’，ｙ’）に移動したとき、次の行列式が成り立つ。
【数９】
0005913999.tif 000010
【００３３】
（１１）式を、３点Ａ１５(Ｘ１５，Ｙ１５)、Ａ１１(Ｘ１１，Ｙ１)、Ａ１２(Ｘ１２，Ｙ１)がそれぞれＡ２５(Ｘ２５，Ｙ２５)、Ａ２６(Ｘ２６，Ｙ２６)、Ａ２７(Ｘ２７，Ｙ２７)に移動したことに適用する。これは、第１、第２の血管位置から求められた点を用いているので、第１、第２の血管位置に基づいて第１の動き量を算出していることになる。その方法は、並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを、それらが最小になるように最小二乗法を用いて算出する。
【００３４】
ステップＳ１１０では、上記求められた並進移動量のうちのＹ方向の移動量であるＴｙを考慮して次のフレームでラインＬ１、ラインＬ２と血管との交点を求めるため、
Ｙ１＝ＹＬ１＋Ｔｙ                    （１２）
Ｙ２＝ＹＬ２＋Ｔｙ                    （１３）
とする。すなわち、上記求められたＹ方向の動きの量だけ第１、第２の走査位置から離れた新しいラインＬ１、Ｌ２が第３、第４の走査位置となる。これは血管を抽出する位置をＹ方向のみ実際のトラッキングを行うことに相当する。以上の操作により、被検眼の動きは前述した計測手段によって該被検眼の並進移動と回転移動との内の少なくとも一方の動きとして計測される。
【００３５】
そして、Ｓ１１１で、検者からの眼の動きの計測終了の入力があるかどうかを判断し、入力があれば眼の動きの計測を終了し、入力がなければＳ１０５に戻り、眼の動きの計測を続ける。
【００３６】
Ｓ１０５以下を繰り返すときは、さらに次のフレーム、すなわち第３のエリア走査による第３の走査線より得られる画像を扱う。この際には、まず、ステップＳ１０５からステップＳ１０８で上記の新しい第３、第４の走査線であるラインＬ１、Ｌ２、すなわち第３、第４の走査位置、を横切る血管の位置である第３の血管位置を特定する。第３のエリア操作によって得られるラインセンサ１０６の信号強度から血管が走査線ラインＬ１及びＬ２上を横切る位置を特定する操作は、計測手段としての制御部１２０において第３の血管位置取得手段として機能するモジュール領域によって実行される。
【００３７】
次に、式（５）から式（１０）の算出を行った後、ステップＳ１０９で式（１１）を用いて第１、第３の血管の位置に基づいて眼底の動き量、すなわち第２の動き量を算出する。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、ＬＳＬＯ装置に光学系の追加を行うことなく、また単純な算出で動き量が求められることから、高速に眼底の動きを計測することが可能になっている。上述した実施形態は、走査手段であるスキャナ１１５を介して被検眼に照射された測定光の、該被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の眼底画像を取得する眼科装置に関するものである。本実施形態では、走査手段によって眼底上を測定光が走査して得られる複数の走査線からラインセンサ１０６上に各々画像信号として得られる画像より該走査線上に存在する或いはこれを横切る血管の位置が複数取得される。当該取得操作は、制御部１２０において位置取得手段として機能するモジュール領域によって実行される。また、該位置取得手段によって得られた複数の血管の位置に基づいて、該制御手段１２０における計測手段として機能するモジュール領域は、被検眼の動きを計測している。
【００３９】
［第二の実施形態：ＯＣＴ光学系］
以下、本発明の第二の実施形態について説明する。
本実施形態では、第一の実施形態と同様に、眼底画像を取得し、照射ビームと複数の血管との交差点を抽出した後、眼底の動きを算出し、その後抽出位置を変更して眼底の動きを算出する。そして、眼底の動きの値を眼底用ＯＣＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇａｒｐｈｙ）装置にフィードバックする事で高画質のＯＣＴ画像（位置ずれの少ない断層画像あるいは３次元の画像）を取得するものである。
【００４０】
＜装置の全体構成＞
本実施形態の眼底撮像装置の構成について、図６を用いて説明する。
本実施形態の眼底撮像装置２０１は、ＯＣＴ撮像部とＳＬＯ撮像部から構成される。すなわち、本実施形態では眼底画像の撮像を目的とする機能とは異なる機能を有する眼科装置であるＯＣＴ撮像部を有する構成に関する。ＳＬＯ撮像部は、ＯＣＴ撮像部による眼底の断層像あるいは３次元の画像を得る際の観察像としての眼底像を取得するためのものである。以下、各構成について詳細に説明する。ＳＬＯ撮像部は、一部を除き第一の実施形態と同様である。図６で第一の実施形態の図１と同じ構成部材は同じ符号になっている。
【００４１】
本実施の形態のＯＣＴ撮像部はスペクトラルドメイン方式で、図６の二点鎖線で囲ったＯＣＴ部２０２と接眼光学系２０３から成る。光源２０４は、低コヒーレント光であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）光源を用いている。その波長は、８５０ｎｍ近傍および１０５０ｎｍ近傍の波長が眼底撮像には好適に用いられ、本実施の形態においては、中心波長８４０ｎｍ、波長半値幅４５ｎｍのＳＬＤ光源を用いる。
光源２０４から出射される低コヒーレント光が光ファイバを経由して、ファイバカプラ２０５に入り、測定光と参照光に分けられる。
【００４２】
測定光は、光ファイバ２０６を介して、ファイバコリメータ２０７から平行光となって照射される。さらに、測定光はＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８、リレーレンズ２０９、２１０を経由し、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１を通り、ビームスプリッタ２１２を透過し、スキャンレンズ１１７、接眼レンズ１１８を通り被検眼Ｅに入射する。ここで、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１およびＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８は、ガルバノスキャナを用いている。また、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１を回転させる方向はＯＣＴの主走査方向、Ｙ方向ＯＣＴスキャナ２０８を回転させる方向はＯＣＴの副走査方向になっている。被検眼Ｅに入射した測定光は、眼底Ｅａで反射あるいは散乱し、同一光路を通りファイバカプラ２０５に戻る。なお、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１およびＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８は、説明のため実際とは異なる向きに描かれている。
【００４３】
参照光は、ファイバカプラ２０５からファイバコリメータ２１３に導かれ、平行光となって出射される。出射された参照光は、分散補正ガラス２１４を通り、光路長可変ステージ２１５上の参照ミラー２１６により反射される。参照ミラー２１６により反射された参照光は、同一の光路をたどり、ファイバカプラ２０５に戻る。
【００４４】
ファイバカプラ２０５に戻ってきた測定光および参照光は、ファイバカプラ２０５により合波されて干渉光を生じ、ファイバコリメータ２１７に導かれる。ファイバコリメータ２１７、グレーティング２１８、レンズ２１９、ラインセンサ２２０によって、分光器が構成されている。干渉光は分光器によって波長毎の強度情報となってラインセンサ２２０の各素子で検出され、その強度情報は制御部１２０に送信されて処理が行われる。そして、制御部１２０がＸ方向ＯＣＴスキャナ２１１とＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８を微小角度回転させると、眼底の対象領域からの強度情報が得られ、その対象領域の断層画像を生成して、モニター１２１に表示する。
【００４５】
次に、眼底画像を取得するＳＬＯ撮像部の構成に関して、同じ図６を用いて説明する。第一の実施形態と同じく、本実施例で用いるＳＬＯ装置はＬＳＬＯである。光源１０２は、半導体レーザやＳＬＤ光源を好適に用いることができる。用いる波長は、ビームスプリッタ２１２によって、ＯＣＴ用の低コヒーレント光である光源２０４の波長と分離ができる波長であれば制約はないが、眼底観察像の画質として、７００ｎｍ〜１０００ｎｍの近赤外の波長域が好適に用いられる。本実施の形態では、７６０ｎｍを用いる。光源１０２から出射されたレーザ光は第一の実施形態と同じ光路をたどってビームスプリッタ２１２で反射され、同様に被検眼Ｅに入射する。ビームスプリッタ２１２は、ＯＣＴのビームを透過し、ＳＬＯのビームを反射するように構成されている。第一の実施形態と同様に、被検眼Ｅに入射したビームは被検眼Ｅの眼底Ｅａにライン状のビームで照射され、眼底Ｅａで反射あるいは散乱され、同様にラインセンサ１０６上に結像する。ラインセンサ１０６の各素子で検出された強度情報は、制御部１２０に送信されて処理が行われ眼底画像が生成される。なお、以上の構成は、本発明における第１の光学系の一例を示すものであり、これら光学系に配されるスキャナ等が本発明における走査手段を構成する。また、後述するように該第１の光学系は測定光をライン形状に成形する光学部材を有している。
【００４６】
制御部１２０には、ラインセンサ１０６以外に、スキャナ１１５、Ｙ方向ＯＣＴスキャナ２０８、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１、光路長可変ステージ２１５、ラインセンサ２２０が接続されている。さらに、検者が入力操作する入力装置１２２、生成された眼底画像や入力操作用の表示を行うモニター１２１も接続されている。
【００４７】
制御部１２０がスキャナ１１５を微小角度回転させると、ラインビームは眼底Ｅａに対して被検眼Ｅの上下方向、すなわちｙ軸方向に走査されて２次元の眼底画像が得られ、制御部１２０は眼底画像をモニター１２１に表示する。
【００４８】
＜眼の動きの計測＞
第一の実施形態と同様に、検者からのカーソル１２３の固定の入力を受けて、制御部１２０は眼底の動きの計測を始める。図７は、眼の動きの計測フローである。ステップＳ１０１からステップＳ１１０は第一の実施形態と同じなので説明を省略する。
【００４９】
次のステップＳ２０１では、計測された眼の動きをＯＣＴ光学系（ＯＣＴ装置とも言う）にフィードバックする。すなわち、制御部１２０は、本発明における制御手段の一例として、ＯＣＴのＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１を駆動する際に、ステップＳ１０９で求められた並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを加算してから駆動する。なお、これらスキャナは本発明における第２の走査手段の一例であって、当該光学系は第２の光学系に対応し、前述した制御手段は計測された被検眼の動きを第２の走査手段にフィードバックする機能を果たす。詳細には、並進移動量ＴｘとＴｙは、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１とＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８の回転を制御して走査の開始位置をそれぞれＴｘ、Ｔｙだけずらせば良い。また、回転移動角度θは副走査の際にＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８の回転を制御して角度θになるようにすれば良い。
【００５０】
ＯＣＴによる断層像であるＢスキャン画像は、ラインセンサの速度や画像の画素数によって異なるが、通常毎秒３０から１５０フレームであり、ＬＳＬＯのフレーム・レートはそれに応じたものにしておけば良い。
【００５１】
そして、Ｓ２０２でＯＣＴ撮像部が撮像終了かどうかを判断し、撮像終了であれば撮像・トラッキングは終了し、撮像終了でなければＳ１０５に戻り、撮像・トラッキングを続けることになる。
【００５２】
以上のように、本実施形態では、ＬＳＬＯ装置に光学系の追加を行うことなく、また単純な算出で動き量が求められることから、高速に眼の動きを計測でき、さらにその動き量をＯＣＴ装置にフィードバックすることが可能になっている。
【００５３】
［第三の実施形態：ＡＯ−ＳＬＯ光学系］
以下、本発明の第三の実施形態について説明する。
本実施形態では、第一、第二の実施形態と同様に、眼底画像を取得し、照射ビームと複数の血管との交差点を抽出した後、眼底の動きを算出し、その後、抽出位置を変更して眼底の動きを算出する。そして、眼底の動きの値を、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（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ）を光学系に組み込んだＡＯ−ＳＬＯ光学系（ＡＯ−ＳＬＯ装置とも言う）にフィードバックすることで、高画質のＳＬＯ画像を取得するものである。なお、当該ＡＯ−ＳＬＯ光学系は、本発明における第２の光学系の一つとして例示されるものである。
【００５４】
＜装置の全体構成＞
本実施形態の眼底撮像装置の構成について、図８を用いて説明する。
本実施形態の眼底撮像装置３０１は、ＡＯ−ＳＬＯ撮像部とＳＬＯ撮像部から構成される。ＡＯ−ＳＬＯ撮像部は狭い画角の眼底像を高分解能で取得し、一方のＳＬＯ撮像部はＡＯ−ＳＬＯ撮像部による眼底像を得る際の観察像として広い画角の眼底像を取得するためのものである。本実施形態では、ＡＯ−ＳＬＯ撮像部は眼底で０．６ｍｍ×０．６ｍｍ相当の画角の画像を６μｍの分解能で取得し、ＳＬＯ撮像部は８ｍｍ×８ｍｍ相当の画角の画像を１６μｍの分解能で取得するようになっている。以下、各構成について詳細に説明する。ＳＬＯ撮像部は、一部を除き第一の実施形態と共通である。図８で、第一の実施形態の図１、第二の実施形態の図６と同じ構成部材は同じ符号になっている。
【００５５】
本実施の形態のＡＯ−ＳＬＯ撮像部は、図８の二点鎖線で囲ったＡＯ−ＳＬＯ部３０２と接眼光学系２０３から成る。光源３０３は、波長８４０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。本実施形態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３０３から出射された光は、光ファイバ３０４を通ってコリメータ３０５により、平行な測定光として照射される。照射された測定光はビームスプリッタ３０６を透過し、補償光学の光学系に導光される。
【００５６】
補償光学系は、ビームスプリッタ３０７、収差を測定する波面センサ３０８、波面補正デバイス３０９および、それらに導光するための反射ミラー３１０−１〜４から構成される。反射ミラー３１０−１〜４は、少なくとも被検眼Ｅの瞳と波面センサ３０８、波面補正デバイス３０９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、本実施形態では、波面補正デバイス３０９として液晶素子を用いた空間位相変調器を用いている。
【００５７】
測定光は波面補正デバイス３０９に入射して反射し、反射ミラー３１０−３に出射する。同様に、被検眼Ｅの眼底Ｅａから帰ってきた光も波面補正デバイス３０９に入射した後、反射ミラー３１０−２に出射する。
また、測定光は、走査デバイス３１１によって２次元に走査される。本実施形態では走査デバイス３１１としてＸ方向（主走査）用は高速な共振スキャナ、Ｙ方向（副走査）用にはガルバノスキャナを用いている。
【００５８】
走査デバイス３１１で走査された測定光は、ビームスプリッタ２１２で反射し、スキャンレンズ１１７、接眼レンズ１１８を通り被検眼Ｅに入射する。被検眼Ｅに入射した測定光は、眼底Ｅａで反射あるいは散乱し、同一光路を通り、ビームスプリッタ３０７によって一部は波面センサ３０８に入る。波面センサ３０８は光線の波面を測定するもので、シャックハルトマンセンサを用いている。
【００５９】
ビームスプリッタ３０７を透過した反射散乱光は、今度はビームスプリッタ３０６によって一部が反射され、コリメータ３１２、光ファイバ３１３を通して、アバランシェ・フォトダイオードから成る光強度センサ３１４に導光される。光強度センサ３１４で光は電気信号に変換され、制御部１２０によって処理が行われる。そして制御部１２０が走査デバイス３１１のＸ方向（主走査）用の共振スキャナとＹ方向（副走査）用のガルバノスキャナを微小角度回転させると、眼底の対象領域からの光強度情報が得られ、眼底画像として画像が構成されて、モニター１２１に表示される。
【００６０】
また、波面センサ３０８、波面補正デバイス３０９は制御部１２０に接続されている。制御部１２０は、波面３０８の測定結果によって取得された波面を基に、収差のない波面へと補正するような変調量（補正量）を計算し、波面補正デバイス３０９にその変調を指令する。波面の測定と波面補正デバイス３０９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。本実施例では波面補正デバイス３０９として画素数６００×６００の反射型液晶空間位相変調器を用いた。
【００６１】
次に、ＳＬＯ撮像部の構成に関して、同じ図８を用いて説明する。図１、図６と同じ符号のものは、それぞれ第一の実施形態、第二の構成部材と同じ構成部材である。
【００６２】
光源１０２は、波長７６０ｎｍの半導体レーザを用いる。レーザ光源１０２から出射されたレーザはファイバ１０７を介して、ファイバコリメータ１０８から平行なビームとなって出射される。出射されたビームは、穴開きミラー３５１を通過し、レンズ３５２、Ｙ方向ＳＬＯスキャナ３５３、リレーレンズ３５４、３５５を経由し、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６に導かれる。更に、接眼光学系１０４のビームスプリッタ２１２を透過し、スキャンレンズ１１７、接眼レンズ１１８を通り被検眼Ｅに入射する。ここで、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６は共振スキャナ、Ｙ方向ＳＬＯスキャナ３５３はガルバノスキャナを用いている。また、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６を回転させる方向はＳＬＯの主走査方向、Ｙ方向ＳＬＯスキャナ３５３を回転させる方向はＳＬＯの副走査方向になっている。なお、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６とＹ方向ＳＬＯスキャナ３５３は、説明のため実際とは異なる向きに描かれている。
【００６３】
被検眼Ｅに入射したビームは、被検眼Ｅの眼底Ｅａに点状のビームとして照射される。このビームが、眼底Ｅａで反射あるいは散乱され、同一光路をたどり、穴開きミラー３５１まで戻る。眼底Ｅａで反射あるいは散乱した光のうち、瞳孔周辺部を通った光が、穴開きミラー３５１によって反射され、レンズ３５７を経由しアバランシェ・フォトダイオードから成る光強度センサ３５８に受光される。光強度センサ３５８で検出された強度情報は、制御部１２０に送信されて処理が行われ眼底画像が生成される。
【００６４】
制御部１２０には、光強度センサ３５８以外に、Ｙ方向ＳＬＯスキャナ３５３、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６、検者が入力操作する入力装置１２２、生成された眼底画像や入力操作用の表示を行うモニター１２１も接続されている。
制御部１２０がＸ方向ＳＬＯスキャナ３５６とＹ方向ＳＬＯスキャナ３５３を微小角度回転させると、照射ビームは眼底Ｅａに対して走査されて２次元の眼底画像が得られ、制御部１２０は眼底画像をモニター１２１に表示する。
【００６５】
＜眼の動きの計測＞
本実施形態のＳＬＯでは第一の実施形態と異なり、点状のビームを眼底Ｅａに照射してそのビームをＸ方向に主走査した上で、Ｙ方向に副走査を行う。しかし、主走査１本をラインと見なすことができ、第一の実施形態の図２（ａ）に示すラインビームＬ０がＹ方向に走査すると考えることができる。
【００６６】
そこで、第一の実施形態と同様に、検者は図２（ｂ）に示すモニター１２１の眼底画像上に表示されるカーソル１２３を、眼底画像を見ながら入力装置１２２を操作してＹ軸方向に移動する。そして、カーソル１２３が眼底上の複数の血管と交差し、コントラストが高い３本の血管が平行でなく、近傍でそれらの血管が分岐していない位置に固定する。
【００６７】
検者からのカーソル１２３の固定の入力を受けて、制御部１２０は眼底の動きの計測を始める。図９にこの検出の手順フローを示す。先ず、ステップＳ３０１で、この時点での最新のフレームである第１フレーム、すなわち第一のエリア走査、を用いる。図１０に示すように、カーソル１２３を固定した位置のラインＬ１すなわちＹ＝Ｙ１に相当する光強度センサ３５８の信号強度が大きい３本の血管の中央部との交点のＸ位置を特定する。３本の血管の中央部との交点をＡ１１、Ａ１２、Ａ１３とし、それらの座標を(Ｘ１１，Ｙ１)、（Ｘ１２，Ｙ１）、（Ｘ１３，Ｙ１）とする。
【００６８】
次に、ステップＳ３０２で、図１０に示す、カーソル１２３を固定した位置のラインＬ１からＹ方向に６ピッチ離れた位置のラインＬ２すなわちＹ＝Ｙ２での、ステップＳ３０１と同じ信号強度が大きい３本の血管との交点のＸ位置を同様に特定する。３本の血管の中央部との交点をＡ１４、Ａ１５、Ａ１６とし、それらの座標を(Ｘ１４，Ｙ２)、（Ｘ１５，Ｙ２）、(Ｘ１６，Ｙ２)とする。以上のラインＬ１、Ｌ２の位置が第１、第２の走査位置であり、それを横切る血管の位置(Ｘ１１，Ｙ１)、（Ｘ１２，Ｙ１）、（Ｘ１３，Ｙ１）、(Ｘ１４，Ｙ２)、（Ｘ１５，Ｙ２）、(Ｘ１６，Ｙ２)が第１の血管位置である。なお、眼底での照射ビームの直径はおよそ１６μｍなので、ラインの標準眼底上でのＸ軸方向の高さはおよそ１６μｍであり、画像生成のためのデータ取得のピッチも１６μｍとしているので、６ピッチは１００μｍに相当する。
【００６９】
ステップＳ３０３は、第一の実施形態と同様である。第１フレームの上記交点による、線分Ａ１１Ａ１４の延長線と線分Ａ１２Ａ１５の延長線との交点Ａ１７(Ｘ１７，Ｙ１７)と、そして線分Ａ１２Ａ１５の延長線と線分Ａ１３Ａ１６の延長線との交点Ａ１８(Ｘ１８，Ｙ１８)との、位置を式（１）、（２）を応用して求める。
以上の第１フレームの眼底画像が以下のトラッキングの基準になるので、ステップＳ３０４では式（３）、（４）でラインＬ１、Ｌ２のＹ座標の値をＹＬ１、ＹＬ２に記憶しておく。
【００７０】
ステップＳ３０５からは、次のフレーム、すなわち第２のエリア走査、でのデータを扱う。ステップＳ３０５で、ステップＳ３０１で用いたラインＬ１（Ｙ＝Ｙ１）の位置すなわち第１の走査位置で、ステップＳ３０１と同様に、３本の血管の中央部との交点のＸ位置を特定する。３本の血管の中央部との交点をＡ２１、Ａ２２、Ａ２３とし、それらの座標を(Ｘ２１，Ｙ１)、（Ｘ２２，Ｙ１）、（Ｘ２３，Ｙ１）とする。本実施形態では毎秒６０フレームのフレーム・レートなので、眼底の動き量は小さく、ステップＳ３０１と同じ血管を抽出できる。
【００７１】
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０２と同様に、図１０に示すラインＬ２での３本の血管との交点のＸ位置を特定する。３本の血管の中央部との交点をＡ２４、Ａ２５、Ａ２６とし、それらの座標を(Ｘ２４，Ｙ２)、（Ｘ２５，Ｙ２）、（Ｘ２６，Ｙ２）とする。以上の第１の走査位置であるＬ１、Ｌ２を横切る血管の位置(Ｘ２１，Ｙ１)、（Ｘ２２，Ｙ１）、（Ｘ２３，Ｙ１）、(Ｘ２４，Ｙ２)、（Ｘ２５，Ｙ２）、（Ｘ２６，Ｙ２）が第２の血管位置である。
【００７２】
次のステップＳ３０７は、ステップＳ３０３と同様である。線分Ａ２１Ａ２４の延長線と線分Ａ２２Ａ２５の延長線との交点Ａ２７(Ｘ２７，Ｙ２７)と、そして線分Ａ２２Ａ２５の延長線と線分Ａ２３Ａ２６の延長線との交点Ａ２８(Ｘ２８，Ｙ２８)との位置を、式（５）、（６）を応用して求める。ステップＳ３０３での交点Ａ１７、Ａ１８が、眼底の動きによってそれぞれ交点Ａ２７、Ａ２８に移動したことになる。
【００７３】
ステップＳ３０８では、ステップＳ３０３での交点Ａ１７とＡ１８、ステップＳ３０７での交点Ａ２７とＡ２８以外に移動した点を特定する。そのために、線分Ａ２１Ａ２４と線分Ａ２２Ａ２５と線分Ａ２３Ａ２６との延長線上で、前回のフレームでのラインＬ１との交点であった位置を式（７）から式（１０）を応用して求める。
【００７４】
次にステップＳ３０９で、式（１１）を用いて眼底の動き量を算出する。線分Ａ２１Ａ２４の延長線と線分Ａ２２Ａ２５の延長線に関わる点からと、そして線分Ａ２２Ａ２５の延長線と線分Ａ２３Ａ２６の延長線に関わる点からと、に関して２組の並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを、最小二乗法を用いて算出できる。それらを平均して並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを決定する。ラインＬ１、Ｌ２と３本の血管との交点を用いているため、２本の血管との交点を用いるよりも、より精度高く並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを求めることができる。
【００７５】
ステップＳ３１０では、上記求められた並進移動量のうちのＹ方向の移動であるＴｙを考慮して次のフレームでラインＬ１、ラインＬ２と血管との交点を求めるため、式（１２）、（１３）の算出を行う。すなわち、上記求められたＹ方向の動きの量だけ第１、第２の走査位置から離れた新しいラインＬ１、Ｌ２が第３、第４の走査位置となる。これは血管を抽出する位置をＹ方向のみ実際のトラッキングを行うことに相当する。
【００７６】
次のステップＳ３１１では、計測された眼の動きをＡＯ−ＳＬＯ装置にフィードバックする。すなわち、制御部１２０はＡＯ−ＳＬＯのＸ方向ＳＬＯスキャナ３５６、Ｙ方向ＳＬＯスキャナ３５３を駆動する際に、ステップＳ３０９で求めた並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを加算してから駆動する。並進移動量ＴｘとＴｙは、Ｘ方向ＳＬＯスキャナ３５６とＹ方向ＳＬＯスキャナ３５３の回転を制御して走査の開始位置をそれぞれＴｘ、Ｔｙだけずらせば良い。また、回転移動角度θは副走査の際にＹ方向ＳＬＯスキャナ３５３の回転を制御して角度θになるようにすれば良い。
【００７７】
本実施形態では、ＡＯ−ＳＬＯによる眼底画像は、ＳＬＯと同じ毎秒６０フレームのフレーム・レートであり、フレームごとにＡＯ−ＳＬＯ側で眼底の動きをトラッキングすることが可能になっている。
そして、Ｓ３１２で、検者からの撮像終了の入力があるかどうかを判断し、入力があれば撮像・トラッキングは終了し、入力がなければＳ３０５に戻り、撮像・トラッキングを続けることになる。
【００７８】
Ｓ３０５以下を繰り返すときは、さらに次のフレーム、すなわち第３のエリア走査による画像を扱う。この際には、ステップＳ３０５からステップＳ３０８で上記の新しいラインＬ１、Ｌ２、すなわち第３、第４の走査位置、を横切る血管の位置である第３の血管位置を特定する。そして、式（５）から式（１０）の算出を行った後、ステップＳ３０９で式（１１）を用いて第１、第３の血管位置に基づいて眼底の動き量、すなわち第２の動き量を算出する。
【００７９】
以上のように、本実施形態では、ＳＬＯ装置に光学系の追加を行うことなく、また単純な算出で動き量が求められることから、高速に眼底の動きを計測することができ、さらにその動き量をＡＯ−ＳＬＯ装置にフィードバックすることが可能になっている。
【００８０】
［第四の実施形態：前眼部ＯＣＴ光学系］
以下、本発明の第四の実施形態について説明する。
本実施形態では、前眼部の画像を取得し、照射ビームと結膜の複数の血管との交差点を抽出した後、眼の動きを算出し、その後抽出位置を変更して眼底の動きを算出する。そして、眼の動きの値を、前眼部用ＯＣＴ光学系（前眼部ＯＣＴ装置とも言う）にフィードバックする事で高画質のＯＣＴ画像（位置ずれの少ない断層画像あるいは３次元の画像）を取得するものである。
【００８１】
＜装置の全体構成＞
本実施形態の前眼部撮像装置の構成について、図１１を用いて説明する。
本実施形態の前眼部撮像装置４０１の構成は、第二の実施形態の図６の眼底撮像装置２０１にレンズ４０２を加えた構成である。レンズ４０２以外、構成部材、符号も同じなので、説明を省略する。ただし、第二の実施形態の説明の「眼底」、「眼底画像」を、「前眼部」、「前眼部画像」に読み替える必要がある。なお、レンズ４０２を光路に挿脱可能に構成し、前眼部の撮像と眼底の撮像とを切り換え可能に構成しても良い。また、レンズ４０２を有する前眼部撮像用の光学部材を装置に着脱可能に構成し、前眼部の撮像が必要なときに、ユーザが該光学部材を装置に取り付ける構成でも良い。即ち、本発明の第４の実施形態に係る撮像装置は、走査手段であるスキャナと被検眼との間に配置可能であって、該被検眼に対する測定光の照射位置を眼底と前眼部との間で変更する光学部材の一例としてレンズ４０２を有する。
【００８２】
＜眼の動きの計測＞
図１２に上記のようにして得られた前眼部画像、血管抽出用のラインＬ１とＬ２、抽出された血管の交点Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ１４の例を示す。
【００８３】
第二の実施形態と同様に、検者からのカーソル１２３の固定の入力を受けて、制御部１２０は前眼部の動きの検出を始める。図１３にこの検出の手順フローを示す。ステップＳ１０１からステップＳ１０８は第一の実施形態と同じなので説明を省略する。ただし、抽出対象は結膜の血管である。
次のステップＳ４０１で、眼の動き量を算出する。式（１１）を用い、算出方法は第一の実施形態と同じである。
【００８４】
ステップＳ４０２では、上記求められた並進移動量のうちのＹ方向の移動であるＴｙを考慮して次のフレームでラインＬ１、ラインＬ２と血管との交点を求めるため、式（１２）、（１３）の算出を行う。すなわち、上記求められたＹ方向の動きの量だけ第１、第２の走査位置から離れた新しいラインＬ１、Ｌ２が第３、第４の走査位置となる。これは血管を抽出する位置をＹ方向のみ実際のトラッキングを行うことに相当する。
【００８５】
ステップＳ４０３では、計測された眼の動きをＯＣＴ装置にフィードバックする。すなわち、制御部１２０はＯＣＴのＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１を駆動する際に、ステップＳ４０１で求められた並進移動量Ｔｘ、Ｔｙ、回転移動角度θを加算してから駆動する。並進移動量ＴｘとＴｙは、Ｘ方向ＯＣＴスキャナ２１１とＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８の回転を制御して走査の開始位置をそれぞれＴｘ、Ｔｙだけずらせば良い。また、回転移動角度θは副走査の際にＹ方向ＯＣＴスキャナ２０８の回転を制御して角度θになるようにすれば良い。
【００８６】
前眼部用ＯＣＴによる断層像であるＢスキャン画像は、ラインセンサの速度や画像の画素数によって異なるが、通常毎秒３０から１５０フレームであり、ＬＳＬＯのフレーム・レートはそれに応じたものにしておけば良い。
そして、Ｓ４０４でＯＣＴ撮像部が撮像終了かどうかを判断し、撮像終了であれば撮像・トラッキングは終了し、撮像終了でなければＳ１０５に戻り、撮像・トラッキングを続けることになる。
【００８７】
Ｓ１０５以下を繰り返すときは、さらに次のフレーム、すなわち第３のエリア走査による画像を扱う。この際には、ステップＳ１０５からステップＳ１０８で上記の新しいラインＬ１、Ｌ２、すなわち第３、第４の走査位置、を横切る血管の位置である第３の血管位置を特定し、式（５）から式（１０）の算出を行う。その後、ステップＳ４０１で式（１１）を用いて第１、第３の血管位置に基づいて眼底の動き量、すなわち第２の動き量を算出する。
【００８８】
以上のように、本実施形態でも、ＬＳＬＯ装置に光学系の追加を行うことなく、また単純な算出で動き量が求められることから、高速に前眼部の動きを計測でき、さらにその動き量を前眼部用ＯＣＴ装置にフィードバックすることが可能になっている。
【００８９】
［その他の実施形態］
以上の実施形態では、眼の動きをフィードバックする装置としてＯＣＴ撮像部、ＡＯ−ＳＬＯ撮像部を用いたが、視野検査や血流を測定するなどの眼科装置でも良い。また、眼科機器にリアルタイムで眼の動きの補正を行ったが、動きのデータを保存して眼の動きの計測終了後に画像や測定位置の位置合わせを行っても良い。
【００９０】
また、以上の実施形態では、カーソル１２３の位置を検者が決定して眼の動きの計測を開始している。これを、一般的な画像処理により、抽出する複数の血管が平行でなく、かつ、あらかじめ定めた距離の近傍に抽出する血管の分岐がない位置に自動的にカーソルを固定して、自動的に眼の動きの計測を開始しても良い。
【００９１】
さらに、以上の実施形態では、各フレームで眼の動きを計測しているが、高速での計測が必要なければ、複数のフレームごとに計測しても良い。また、その場合、計測するフレームは、全体を走査しなくても、計測に使用する部分のみを走査して計測時間を短縮することもできる。また、以上の実施形態では、ラインスキャンについて説明してきたが、被検眼の固視微動に対応できる程度に高速に走査可能な走査手段であれば、点走査型を用いて被検眼の眼の動きを計測することができる。この場合、ラスタースキャンにおいて、複数の主走査線のうち互いに所定の間隔離れた２本の主走査線を用いて被検眼の眼の動きを計測することが好ましい。また、ラジアルスキャンにおいて、複数の交差する走査線のうち互いに所定の間隔離れた２本の走査線を用いて被検眼の眼の動きを計測することが好ましい。また、サークルスキャンにおいて、複数の同心の走査円のうち互いに所定の間隔離れた２つの走査円を用いて被検眼の眼の動きを計測することが好ましい。
【００９２】
［その他の実施例］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００９３】
１０１：ＬＳＬＯ装置
１０２：光源
１０６：ラインセンサ
１１５：スキャナ
１２０：制御部
１２１：モニター
１２２：入力装置
１２３：カーソル
２０１：眼底撮像装置
２０４：光源
２０８：Ｙ方向ＯＣＴスキャナ
２１１：Ｘ方向ＯＣＴスキャナ
３０３：光源
３１１：走査デバイス
３５６：Ｘ方向ＳＬＯスキャナ
３５３：Ｙ方向ＳＬＯスキャナ
３５８：光強度センサ
４０１：前眼部撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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