(57)【要約】【課題】  構造が複雑化することなくＡＯ−ＯＣＴ画像とＡＯ−ＳＬＯ画像を取得できる装置を提供する。【解決手段】  眼底で光を第１方向に走査する第１走査部と、第１方向とは異なる方向の第２方向に走査する第２走査部と、第２走査部への光路を、第２走査部を介さずに第２走査部からの光路へ合流する光学系と、第１光源からの光を分岐した第１測定光を、第１走査部と光学系を介して眼底に照射し、第２光源からの第２測定光を第１及び第２走査部を介して眼底に照射する共通光学系と、共通光学系により第１走査部と光学系を介した眼底からの第１測定光の戻り光と参照光を干渉させた干渉光に基づき、断層画像を生成する第１生成部と、共通光学系により第１及び第２走査部を介した眼底からの第２測定光の戻り光に基づき、眼底画像を生成する第２生成部とを有し、第１生成部が、第２生成部で生成される眼底画像の所定の位置の断層画像を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼底上で光を第１の方向に走査する第１の走査手段と、
前記眼底上で前記光を、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に走査する第２の走査手段と、
前記第２の走査手段への光路を、前記第２の走査手段を介さずに前記第２の走査手段からの光路へ合流する光学系と、
第１の光源からの光を分岐した第１の測定光を、前記第１の走査手段と前記光学系を介して前記眼底に照射し、第２の光源からの第２の測定光を前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介して前記眼底に照射する共通光学系と、
前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記光学系を介した前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介した前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成手段とを有し、
前記第１の生成手段が、前記第２の生成手段で生成される前記眼底画像の所定の位置の断層画像を生成することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記共通光学系は、波面収差を測定する波面センサと、波面収差を補正する波面補正装置を含み、
前記波面センサが、前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光の波面収差、又は、前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光の波面収差を測定し、
前記波面補正装置が、前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光の波面、及び、前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光の波面を補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記眼底の動きを検知する検知手段と、
前記共通光学系に設けられた、前記動きを補正するために前記第１の測定光及び前記第２の測定光の照射位置を変更する第３の走査手段を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記光学系は、
前記第２の走査手段への光路に配置され、前記第１の測定光を分離する分離手段と、
前記分離手段で分離された前記第１の測定光を反射する反射手段と、
前記反射手段で反射された前記第１の測定光を、前記第２の走査手段からの光路に合流する合流手段を有し、
前記第１の測定光が、前記分離手段と前記合流手段により、前記第２の走査手段を介さず前記第１の走査手段を介して前記眼底に照射されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記分離手段がビームスプリッタを含み、前記合流手段がミラーを含むことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第２の走査手段は、前記第１の走査手段よりも速い周波数で駆動されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
眼底の撮像範囲の画像を取得する撮像装置であって、
前記撮像範囲の所定の位置を第１の光源からの光を分岐した第１の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記の撮像範囲を第２の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成手段と、
前記第２の生成手段により生成された前記眼底画像に基づいて、前記第１の測定光と前記第２の測定光の前記眼底の照射位置を補正する補正手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
前記撮像範囲を前記第１および前記第２の測定光で第１の方向に走査する第１の走査手段と、
前記撮像範囲を前記第２の測定光で、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に走査する第２の走査手段と、
前記第１の測定光を、前記第１の走査手段を介し前記第２の走査手段を介さずに前記眼底に照射し、前記第２の測定光を前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介して前記眼底に照射する共通光学系とを更に有することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記共通光学系は、波面収差を測定する波面センサと、波面収差を補正する波面補正装置を含み、
前記波面センサが、前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光の波面収差、又は、前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光の波面収差を測定し、
前記波面補正装置が、前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光の波面、及び、前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光の波面を補正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。
【請求項１０】
前記共通光学系は、
前記第２の走査手段への光路に配置され、前記第１の測定光を分離する分離手段と、
前記分離手段で分離された前記第１の測定光を反射する反射手段と、
前記反射手段で反射された前記第１の測定光を、前記第２の走査手段からの光路に合流する合流手段を有し、
前記第１の測定光が、前記分離手段と前記合流手段により、前記第２の走査手段を介さず前記第１の走査手段を介して前記眼底に照射される
ことを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
眼底上で光を第１の方向に走査する第１の走査手段と、
前記眼底上で前記光を、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に走査する第２の走査手段と、
前記第２の走査手段への光路を、前記第２の走査手段を介さずに前記第２の走査手段からの光路へ合流する光学系と、
第１の光源からの光を分岐した第１の測定光を、前記第１の走査手段と前記光学系を介して前記眼底に照射し、第２の光源からの第２の測定光を前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介して前記眼底に照射する共通光学系と、
前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記光学系を介した前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成手段と、
前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介した前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成手段とを有する撮像装置の制御方法であって、
前記第１の生成手段が、前記第２の生成手段で生成される前記眼底画像の所定の位置の断層画像を生成することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
眼底の撮像範囲の画像を取得する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像範囲の所定の位置を第１の光源からの光を分岐した第１の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成工程と、
前記の撮像範囲を第２の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成工程と、
前記第２の生成工程において生成された前記眼底画像に基づいて、前記第１の測定光と前記第２の測定光の前記眼底の照射位置を補正する補正工程とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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縞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。
【０００３】
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の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。
【０００４】
そこで、補償光学（ＡＯ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃ）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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２２１０９１号公報
【特許文献２】特許第５６４１７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
この場合、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像時のトラッキング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。しかし、ＡＯ−ＳＬＯ、ＡＯ−ＯＣＴを１つの装置に搭載すると、装置全体が大型化、複雑化し、また、高価なデバイスが数多く必要になるため、高価格化する。特許文献１、特許文献２には、ＡＯ−ＳＬＯ、ＡＯ−ＯＣＴを搭載した装置が開示されているが、特許文献１の技術は、ＡＯ−ＳＬＯ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像範囲が異なり、また、共用できる光学系が少なく前述の課題を解決していない。また、特許文献２の装置はＡＯ−ＳＬＯ、ＡＯ−ＯＣＴによる撮像が同時ではなく、前述の課題を解決することはできない。
【０００８】
本発明の目的は、装置構成が複雑化することなくＡＯ−ＯＣＴ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像が同時に行える撮像装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像時に、ＡＯ−ＳＬＯ画像を用いたトラッキングができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために本発明の撮像装置は、眼底上で光を第１の方向に走査する第１の走査手段と、前記眼底上で前記光を、前記第１の方向とは異なる方向である第２の方向に走査する第２の走査手段と、前記第２の走査手段への光路を、前記第２の走査手段を介さずに前記第２の走査手段からの光路へ合流する光学系と、第１の光源からの光を分岐した第１の測定光を、前記第１の走査手段と前記光学系を介して前記眼底に照射し、第２の光源からの第２の測定光を前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介して前記眼底に照射する共通光学系と、前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記光学系を介した前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成手段と、前記共通光学系により前記第１の走査手段と前記第２の走査手段を介した前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成手段とを有し、前記第１の生成手段が、前記第２の生成手段で生成される前記眼底画像の所定の位置の断層画像を生成する。
【００１１】
また、本発明の撮像装置は、眼底の撮像範囲の画像を取得する撮像装置であって、前記撮像範囲の所定の位置を第１の光源からの光を分岐した第１の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第１の測定光の戻り光と、前記第１の光源からの光を分岐した参照光とを干渉させることによる干渉光に基づき、前記眼底の断層画像を生成する第１の生成手段と、前記の撮像範囲を第２の測定光で走査することによる前記眼底からの前記第２の測定光の戻り光に基づき、前記眼底の眼底画像を生成する第２の生成手段と、前記第２の生成手段により生成された前記眼底画像に基づいて、前記第１の測定光と前記第２の測定光の前記眼底の照射位置を補正する補正手段とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、装置構成が複雑化することなくＡＯ−ＯＣＴ画像とＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像が同時に行える。また、本発明によれば、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像時に、ＡＯ−ＳＬＯ画像を用いたトラッキングができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】本発明の一実施形態における撮影時のモニタに表示される表示画面を示す図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【図１５】本発明の一実施形態にトラッキング時のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
［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である。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、参照光学系１０２に分岐され、サンプル光学系１０１側に分岐された光は、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措置であるＤＭ（Ｄｅｆｏｍａｂｌｅ  Ｍｉｒｒｏｒ）１０、凹面鏡１１、ＯＣＴ測定光と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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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に干渉光が結像させる。
【００２７】
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、挿入離脱可能に配置されたフィルタ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
（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。この透過特性は、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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正条件で、精度の高い収差補正が可能となる。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
（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。
【００４１】
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）。
【００４２】
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）。
【００４３】
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８０％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。
【００４４】
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。
【００４５】
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）。
【００４６】
（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。眼底からの反射光の一部は、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）。
【００４７】
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）。
【００４８】
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。
【００４９】
（ＡＯ−ＯＣＴ撮像）
次に撮像者は、スイッチ７４を操作して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反射光は、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％の光を透過する透過特性を有する。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。
【００５０】
（ＡＯ−ＯＣＴ波面検知）
ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像が開始されると、ＡＯ−ＳＬＯ測定光をカットするフィルタ６０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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
（ゲート調整）
撮像者は、表示領域に所望の断層画像が表示されるように、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表示される（ステップＳ１６０）。
【００５４】
（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（ステップＳ１６１）。
【００５５】
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。
【００５６】
図１０に示す期間Ｐ１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。
【００５７】
（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１６のフローチャートにより説明する。
【００５８】
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Ｓ１６２１）。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Ｓ１６２２）。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（ステップＳ１６２３）。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（Ｓ１６２３）。
【００５９】
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Ｓ１６３１）、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Ｓ１６３２）。
【００６０】
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。
【００６１】
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Ｓ１６３３）。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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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のラインスキャンラインがＹ方向にシフトするようにＸスキャナ１５に同期してＹスキャナ２１も駆動する。
【００６４】
図５の眼底画像上の枠５０１は、ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンの撮像範囲を示す。眼底画像上の枠５０１に対応する領域を、ＡＯ−ＯＣＴ測定光で走査してＡＯ−ＯＣＴボリュームデータを取得するものである。図６の枠６０１は、図５の撮像範囲の最上ライン５０２をＡＯ−ＯＣＴ測定光で走査するときのＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲を示す。図５に示す通りＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲は、ＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像ライン５０２中心とする矩形領域である。ここで得られたＡＯ−ＳＬＯ画像は、トラッキング参照画像として記憶される。次にＸスキャナ１５を駆動し、ＡＯ−ＯＣＴ測定光は図５のライン５０３に示す次の撮像ラインの走査を開始する。その時のＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲を図７の枠７０１に示す。撮像範囲６０１に対して、ＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲はＡＯ−ＯＣＴ画像の１ライン分下方に移動している。すなわち、図５のライン５０４をＡＯ−ＯＣＴ画像を撮像しているときは、ＡＯ−ＳＬＯ画像は図８の枠８０１に示す撮像範囲であり、最下ラインであるライン５０５を撮像している時は図９の枠９０１がＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲である。このようにＡＯ−ＯＣＴ測定光のスキャンラインの移動とともに、ＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲は移動する。これにより常にＡＯ−ＯＣＴ画像の撮像範囲を中心とする近傍領域の画像情報が得られる。
【００６５】
（トラッキング）
ＡＯ−ＯＣＴボリュームスキャンの時にも前述の通り、ＡＯ−ＳＬＯ画像を用いてトラッキングを行う。図７のライン５０３を走査中は、ＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲７０１の画像を取得しながら破線で示す２０ラインの範囲の画像を抜き出し、前回撮像したＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲６０１の画像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。
【００６６】
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５０１のＡＯ−ＯＣＴ画像（ボリュームデータ）を取得する。これにより図５の領域５０１の立体情報が得られる。
【００６７】
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るとよい。これにより参照画像を常に更新できるため、さらに精度の良いトラッキングを行うことができる。
【００６８】
［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、ＡＯ−ＳＬＯ画像の撮像範囲の所定の位置（Ｘ方向の中心位置）のＡＯ−ＯＣＴ画像を撮像する構成について説明した。本実施形態では、図１３に示す固定ミラー１３を、ガルバノミラーに置き換えた場合について説明する。
【００６９】
このガルバノミラーの角度を、ＡＯ−ＳＬＯ画像を１枚（１フレーム）取得するごとに、１ライン相当の角度だけ（Ｘ方向に）変化させる。それにより、撮像範囲のＡＯ−ＯＣＴボリュームデータを取得することができる。なお、ＡＯ−ＳＬＯ画像を取得する範囲は変わらないため、追尾の際にフレーム取得時のシフト量を考慮する必要がなくなる。
【００７０】
［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。
【００７１】
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。
【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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【図１４】
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【図１５】
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