(57)【要約】本発明は、対象物（１８）の複数のラインを含むスキャンされる画像を生成するように適合されたレーザスキャニングシステム（１）におけるジッタエラーを低減する方法を提供する。本方法は、レーザスキャニングシステム（１）によって生成されたスキャンされる画像が参照対象物（２２）の参照画像（２４）を含むように構成された参照対象物（２２）を提供するステップと、参照画像（２４）のラインの非繰り返し性のずれから生じるエラーを計算するために、参照画像（２４）を処理するステップと、計算されたエラーに応じて、レーザスキャニングシステム（１）の少なくとも１つの動作パラメータを調整するステップとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の複数のラインを含むスキャンされる画像を生成するように適合されたレーザスキャニングシステムにおけるジッタエラーを低減する方法であって、
前記レーザスキャニングシステムによって生成された前記スキャンされる画像が参照対象物の参照画像を含むように構成された前記参照対象物を提供するステップと、
前記参照画像のラインの非繰り返し性のずれから生じるエラーを計算するために、前記参照画像を処理するステップと、
計算された前記エラーに応じて、前記レーザスキャニングシステムの少なくとも１つの動作パラメータを調整するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記参照対象物は、前記レーザスキャニングシステムのスキャンのラインの方向において周期的である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記参照対象物は、交互に白黒の一連のバンドを含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記交互に白黒のバンドは等しく離間されている、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
各バンドの幅は０．２５ｍｍから０．７５ｍｍの間である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記参照画像は複数のピクセルを含む、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記参照画像を処理するステップは、参照カラムとして、前記参照画像の１つのカラムを割り当てることを含む、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記参照カラムは、前記参照画像の中心周囲に位置される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記参照画像を処理するステップは、前記カラムの画像情報を表す１つ以上のカラムについてデータ信号を生成することを含む、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記カラムの画像情報は、前記画像の光強度または輝度を含み、前記データ信号はこの光強度または輝度を表す値を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記光強度または輝度は、前記参照画像における各ピクセルの光強度または輝度を含む、請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記データ信号は、前記参照画像の各カラムに対して生成される、請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記参照画像を処理するステップは、前記参照カラムのデータ信号と１つ以上の他のカラムからのデータ信号とを比較することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記参照カラムのデータ信号は全ての他のカラムのデータ信号と比較される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、前記信号間の類似性を決定することをさらに含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、前記信号間のワーピングを決定することを含む、請求項１４または請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、動的時間伸縮法アルゴリズムを用いることを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、微分動的時間伸縮法アルゴリズムを用いることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、前記参照カラムのデータ信号と前記他のカラムのデータ信号との間のペアワイズ距離を表すマトリクスを生成することを含む、請求項１３から請求項１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記参照カラムのデータ信号と全ての他のカラムのデータ信号との各々の比較に対してマトリクスが生成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
各カラムの間の前記距離は、ピクセルにより規定され、各信号の対応する点間の距離は、整数のピクセルによって表される、請求項１９または請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、前記参照カラムのデータ信号の導関数と前記他のカラムのデータ信号の導関数との間のペアワイズ距離を表すマトリクスを生成することを含む、請求項１３から請求項１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記参照カラムのデータ信号と全ての他のカラムのデータ信号との各々の比較に対してマトリクスが生成される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記導関数は、前記参照カラムのデータ信号の第１の導関数と、前記他のカラムのデータ信号の各々の導関数との間のペアワイズ距離である、請求項２２または請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記参照カラムのデータ信号と前記他のカラムのデータ信号との間の比較は、前記マトリクスの最短距離経路を表す関数を決定することを含む、請求項１３から請求項２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記マトリクスの最短距離経路を表す関数の決定は、１つ以上の制約を適用することを含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記制約は、前記関数が境界条件基準を満たすことを含み、ここで前記関数の開始点および終点は、シーケンスの最初の点および最後の点である必要がある、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記制約は、前記関数が単調性の基準を満たすことをさらに含む、請求項２６または請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記制約は、前記関数が連続性の基準を満たすことをさらに含む、請求項２６から請求項２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記参照画像を処理するステップは、前記参照カラムのデータ信号と前記他のカラムのデータ信号の各々との間の近似の信号シフトを決定することをさらに含む、請求項１から請求項２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３１】
前記信号シフトは、前記参照画像におけるカラムシフトに対応する、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記カラムシフトは、前記参照画像のカラムの擬似周期的なずれから生じるエラーに対応する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記参照カラムのデータ信号と前記他のカラムのデータ信号との間の近似の信号シフトの決定は、前記関数の助変数表示を陽関数形に変換することを含む、請求項３０から請求項３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記変換は、パラメトリック曲線の横座標の重複を除去することを含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記変換は、前記関数の陽関数形の補間を含む、請求項３３または請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記参照カラムのデータ信号と前記他のカラムのデータ信号の各々との間の近似の信号シフトの決定は、前記陽関数によって規定された補間経路と、前記マトリクスにおける参照経路との間の距離を決定することを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記マトリクスにおける参照経路は、前記マトリクスの対角線に対応する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記参照画像を処理するステップは、前記レーザスキャニングシステムのスキャニング要素の同一の部分から生じる全てのカラムのデータ信号について、平均の近似の信号シフトを決定することを含む、請求項１から請求項３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記参照画像を処理するステップは、回転ポリゴンミラーの同一の面から生じる全てのカラムのデータ信号について、平均の近似の信号シフトを決定することを含む、請求項１から請求項３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
前記計算されたエラーに応じて、前記レーザスキャニングシステムの前記少なくとも１つの動作パラメータを調整するステップは、前記第１または第２のスキャニング要素のキャプチャ時間を調整することを含み得る、請求項１から請求項３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記第１または第２のスキャニング要素のキャプチャ時間は、前進および／または遅延される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１または第２のスキャニング要素は回転ポリゴンミラーであり、ポリゴンの各々の面は特定のキャプチャ時間を有する、請求項４０または請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記ポリゴンの各々の面についてのキャプチャ時間は、前記スキャニング要素の特定の部分についての前記平均の近似の信号シフトに依存する係数により、参照キャプチャ時間を前進または遅延させることにより決定される、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記レーザスキャニングシステムは、コリメート光の光源をさらに備える、請求項１から請求項４３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
前記レーザスキャニングシステムは、第１および第２のスキャニング要素をさらに含む、請求項１から請求項４４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４６】
前記第１のスキャニング要素は回転ポリゴンミラーであり、前記第２のスキャニング要素は振動平面ミラーである、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記参照対象物は、前記第１のスキャニング要素の後の、前記レーザスキャニングシステムの光学経路内に位置する、請求項４５または請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記コリメート光の光源ならびに前記第１および第２のスキャニング要素を組合わせて、２次元コリメート光スキャンを提供する、請求項４５〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記第２のスキャニング要素は、前記第１のスキャニング要素の後に、前記レーザスキャニングシステムの光学経路内に配置され、前記参照対象物は、前記第２のスキャニング要素の後に配置される、請求項４５から請求項４８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５０】
前記レーザスキャニングシステムは、２つの焦点を有するスキャントランスファー手段をさらに備える、請求項１から請求項４９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５１】
前記コリメート光の光源ならびに前記第１および第２のスキャニング要素を組合わせて、見かけの点光源から２次元コリメート光スキャンを提供し、前記見かけの点光源は、前記スキャントランスファー手段の第１の焦点において提供され、対象物は、前記スキャントランスファー手段の第２の焦点において適合され、前記スキャントランスファー手段は、前記見かけの点光源から前記対象物へ、前記２次元コリメート光スキャンを転送する、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記対象物は目であり、前記スキャントランスファー手段は、前記見かけの点光源から前記目に、前記２次元コリメート光スキャンを転送する、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記スキャン転送手段は、エリプティカルミラー、非球面ミラー、エリプソイダルミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーからなる群より１つを含む、請求項５０から請求項５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記レーザスキャニングシステムはスキャンリレー手段をさらに含む、請求項１から請求項５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
前記コリメート光の光源、前記第１および第２のスキャニング要素、ならびに前記スキャンリレー手段を組合わせて、見かけの点光源から前記２次元のコリメート光スキャンを提供する、請求項５４に記載の方法。
【請求項５６】
前記スキャンリレー手段は２つの焦点を備える、請求項５４または請求項５５の方法。
【請求項５７】
前記スキャンリレー手段の１つの焦点は、前記スキャントランスファー手段の１つの焦点と一致する、請求項５６に記載の方法。
【請求項５８】
前記スキャンリレー手段は、エリプティカルミラー、非球面ミラー、エリプソイダルミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーからなる群より１つを含み得る、請求項５４から請求項５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記参照対象物は前記スキャントランスファー手段またはスキャンリレー手段のうちの１つに位置する、請求項５４から請求項５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記レーザスキャニングシステムによって生成されるスキャンされた画像は、前記対象物の画像および前記参照対象物の参照画像を含む、請求項１から請求項５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記対象物の画像および前記参照対象物の参照画像は、前記スキャンされた画像において、互いに隣接して生じる、請求項６０に記載の方法。
【請求項６２】
参照対象物を含むレーザスキャニングシステムのためのミラー。
【請求項６３】
前記参照対象物は、前記レーザスキャニングシステムのスキャンのラインの方向において周期的である、請求項６２に記載のミラー。
【請求項６４】
前記参照対象物は、交互に白黒の一連のバンドからなる、請求項６３に記載のミラー。
【請求項６５】
前記ミラーは、エリプティカルミラー、非球面ミラー、エリプソイダルミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーであってよい、請求項６２から請求項６４のいずれか一項に記載のミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザスキャニングシステムに関し、より詳細には、走査レーザ検眼鏡に利用されるレーザスキャニングシステムに関するが、それに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
レーザスキャニングシステム、例えば走査レーザ検眼鏡にみられるレーザスキャニングシステムは、通常、例えば人間の網膜のラスタースキャンパターンを生成するために用いられる、高速回転ポリゴンミラーおよびモータ駆動低速ミラーからなる。ポリゴンミラーは複数の面を有し、レーザビームの垂直方向のスキャニングを提供し、低速ミラーはレーザビームの水平方向のスキャニングを提供する。ポリゴンミラーの各面はポリゴンの回転につき、１つの垂直方向のスキャンラインの画像を生成する。
【０００３】
このようなシステムによって生成される画像の分解能は、スキャンラインの記録をトリガする適切な位置にポリゴンの面が到達する正確なタイミングに依存している。
【０００４】
ポリゴン面の到着が正確なタイミングであることを保障するための従来のアプローチは、面検出器の使用に関与している。面検出器は側方の角度（ｓｉｄｅ  ａｎｇｌｅ）からポリゴン面上に当たるレーザビームを用いて、その面の方向が検出器の平面に対して垂直であるときを検出する。ポリゴン面が適切な位置にあるとき、電子装置はスキャンラインの記録のためにクロック信号をトリガする。面の到着のタイミング信号は、それゆえ、正確なラインスキャン登録のために用いられる。
【０００５】
しかしながら、面検出器およびポリゴンは双方とも、スキャンされた画像に対して一部の「ジッタ」エラーを生じる。ジッタとは、スキャン方向に沿ったラインの、非繰り返し性の（ｎｏｎ−ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ）ずれである。このジッタエラーの効果は、スキャンされた画像の垂直方向のライン間の垂直方向のシフトを生じることであり、これは生成される画像の質に影響を及ぼす。
【０００６】
ジッタエラーは本来的にランダムであるか、または周期的であり得る。ジッタエラーは以下に由来し得る：
（ａ）ポリゴン面の位置の最適でないタイミング。ポリゴン面が検出器の平面に対して正確に垂直ではないときにクロック信号が開始された場合、画像の垂直のライン全体は垂直方向にシフトされる。
（ｂ）面検出器の電子トリガシステムによって生じたランダムノイズ。スキャンラインの記録のためのクロック信号のトリガが早かったり、または遅かったりする場合、画像の垂直のライン全体は垂直方向にシフトされる。
（ｃ）ポリゴンの面におけるカット深度（ｃｕｔ  ｄｅｐｔｈ）のばらつき。面のカット深度エラーは、面の中心から回転軸の中心への距離の面の間の偏差である。これらのばらつきの効果は、スキャンラインに周期的な垂直方向のシフトを生じることである。
（ｄ）ポリゴンの面の平面性におけるばらつき。面の間の平面性におけるばらつきが、結果として、スキャンラインにおける周期的なジッタとなる。
（ｅ）ポリゴンの回転速度におけるばらつき。ポリゴンの回転速度は取付け部からのノイズによって影響され得る。ポリゴンの回転速度におけるこれらのばらつきの効果は、スキャンラインにおけるランダムな垂直方向のシフトを生じることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、レーザスキャニングシステムにおいてジッタエラーを除去するための改善された技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、対象物の複数のラインを含むスキャンされる画像を生成するように適合されたレーザスキャニングシステムにおけるジッタエラーを低減する方法であって、
レーザスキャニングシステムによって生成されたスキャンされる画像が参照対象物の参照画像を含むように構成された参照対象物を提供するステップと、
参照画像のラインの非繰り返し性のずれから生じるエラーを計算するために、参照画像を処理するステップと、
計算されたエラーに応じて、レーザスキャニングシステムの少なくとも１つの動作パラメータを調整するステップと、
を含む、方法が提供される。
【０００９】
計算されたエラーに応じて、レーザスキャニングシステムの少なくとも１つのパラメータを調整するステップは、参照画像のラインの非繰り返し性のずれから生じるエラーと、参照画像におけるラインシフトとの間の線形依存性を活用する。これにより、ラインシフトはレーザスキャニングシステムにおける動作パラメータの制御変数として組み込まれることができ、画像をキャプチャした場合に、そのジッタエラーを低減する。
【００１０】
参照対象物はレーザスキャニングシステムのスキャンのラインの方向において周期的であってよい。スキャンのラインは、スキャニングレーザビームが、スキャンされた画像のラインを生成するときに、その参照対象物を横切って移動するラインである。
【００１１】
参照対象物は、交互の白黒の一連のバンドを含んでよい。交互の白黒のバンドは等しく離間していてよい。各バンドの幅は０．２５ｍｍから０．７５ｍｍであってよい。各バンドの幅は好ましくは０．５ｍｍである。従って、参照画像は複数のカラムの交互の白黒の部分を含む。
【００１２】
参照画像は複数のピクセルを含んでよい。
【００１３】
レーザスキャニングシステムは、コリメート光の光源をさらに含んでよい。
【００１４】
レーザスキャニングシステムは第１および第２のスキャニング要素を備えてよい。第１のスキャニング要素は回転ポリゴンミラーであってよい。第２のスキャニング要素は振動平面ミラーであってよい。
【００１５】
参照対処物は、第１のスキャニング要素の後の、レーザスキャニングシステムの光学経路内に位置されてよい。すなわち、参照対象物は、第１のスキャニング要素と第２のスキャニング要素との間のレーザスキャニングシステムの光学経路内に位置されてよい。
【００１６】
第１のスキャニング要素が回転ポリゴンミラーであり、参照対象物が光学経路内のポリゴンの後に位置される場合、スキャニングレーザビームは、参照対象物の同じ部分を横切って繰り返し移動して、参照画像を生成する。すなわち、参照画像は、参照対象物の同じ部分の複数の繰り返し画像スキャンから構成される。この場合におけるレーザスキャニングシステムによって生成されるスキャンされた画像は、この参照画像のみを含む。
【００１７】
コリメート光の光源ならびに第１および第２の要素を組み合わせて、２次元コリメート光スキャンを提供してよい。
【００１８】
第２のスキャニング要素は、第１のスキャニング要素の後に、レーザスキャニングシステムの光学経路内に配置されてよく、かつ参照対象物は第２のスキャニング要素の後に位置されてよく、その結果、コリメート光の光源ならびに第１および第２のスキャニング要素を組み合わせて、参照対象物を横切って２次元のラスタースキャン光パターンを生成し、その参照画像を生成し得る。
【００１９】
レーザスキャニングシステムは、２つの焦点を有するスキャントランスファー手段をさらに備えてよい。
【００２０】
コリメート光の光源ならびに第１および第２のスキャニング要素を組み合わせて、見かけの点光源から２次元コリメート光スキャンを提供してよく、見かけの点光源はスキャントランスファー手段の第１の焦点において提供されてよく、対象物は、スキャントランスファー手段の第２の焦点において適合（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）されてよく、スキャントランスファー手段は、見かけの点光源から対象物へ、２次元コリメート光スキャンを転送（ｔｒａｎｓｆｅｒ）してよい。
【００２１】
対象物は目であってよく、スキャントランスファー手段は、見かけの点光源から目に、２次元コリメート光スキャンを転送する。
【００２２】
スキャントランスファー手段はエリプティカルミラーを備えてよい。スキャントランスファー手段は非球面ミラーを備えてよい。スキャントランスファー手段はエリプソイダルミラーを備えてよい。スキャントランスファー手段は対のパラボラミラーを備えてよい。スキャントランスファー手段は対の放物面ミラーを備えてよい。
【００２３】
レーザスキャニングシステムはスキャンリレー手段をさらに備えてよい。コリメート光の光源、第１および第２のスキャニング要素、ならびにスキャンリレー手段を組合わせて、見かけの点光源から２次元のコリメート光スキャンを提供してよい。
【００２４】
スキャンリレー手段は２つの焦点を備えてよい。スキャンリレー手段の１つの焦点は、スキャントランスファー手段の１つの焦点と一致してよい。
【００２５】
スキャンリレー手段はエリプティカルミラーを備えてよい。スキャンリレー手段は非球面ミラーを備えてよい。スキャンリレー手段はエリプソイダルミラーを備えてよい。スキャンリレー手段は対のパラボラミラーを備えてよい。スキャンリレー手段は対の放物面ミラーを備えてよい。
【００２６】
参照対象物は、スキャントランスファー手段またはスキャンリレー手段のうちの１つに位置してよい。
【００２７】
レーザスキャニングシステムによって生成されるスキャンされた画像は、対象物の画像および参照対象物の参照画像を含んでよい。
【００２８】
対象物の画像および参照対象物の参照画像は、スキャンされた画像において、互いに隣接して（ｂｅｓｉｄｅ  ｏｎｅ  ａｎｏｔｈｅｒ）生じてよい。
【００２９】
参照画像は、スキャンされた画像の端部に沿って延びてよい。
【００３０】
参照画像を処理するステップは、参照カラムとして、参照画像の１つのカラムを割り当てることを含んでよい。好ましくは、参照カラムは、参照画像の中心周囲に位置される。
【００３１】
参照画像を処理するステップは、カラムの画像情報を表す１つ以上のカラムについてデータ信号を生成することを含んでよい。カラムの画像情報は、画像の光強度または輝度を含んでよく、データ信号はこの光強度または輝度を表す値を含んでよい。光強度または輝度は、参照画像における各ピクセルの光強度または輝度を含んでよい。好ましくは、データ信号は、参照画像の各カラムに対して生成される。
【００３２】
参照画像を処理するステップは、参照カラムのデータ信号と１つ以上の他のカラムからのデータ信号とを比較することをさらに含んでよい。好ましくは、参照カラムのデータ信号は全ての他のカラムのデータ信号と比較される。
【００３３】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、信号間の類似性を決定することをさらに含んでよい。好ましくは、参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、信号間のワーピングを決定することを含む。
【００３４】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、動的時間伸縮法アルゴリズムを用いることを含んでよい。参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、微分動的時間伸縮法アルゴリズムを用いることを含んでよい。
【００３５】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との間のペアワイズ（ｐａｉｒ−ｗｉｓｅ）距離を表すマトリクスを生成することを含んでよい。参照カラムのデータ信号と全ての他のカラムのデータ信号との各々の比較に対してマトリクスが生成される。各カラムの間の距離は、ピクセルにより規定されてよい。すなわち、各信号の対応する点間の距離は、整数のピクセルによって表されてよい。
【００３６】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との比較は、参照カラムのデータ信号の導関数と他のカラムのデータ信号の導関数との間のペアワイズ距離を表すマトリクスを生成することを含んでよい。参照カラムのデータ信号と全ての他のカラムのデータ信号との各々の比較に対してマトリクスが生成される。好ましくは、導関数は、参照カラムのデータ信号の第１の導関数と、他のカラムのデータ信号の各々の導関数との間のペアワイズ距離である。
【００３７】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との間の比較は、マトリクスの最短距離経路を表す関数を決定することをさらに含む。最短距離経路は、「整合性の経路」、「最適経路」、「最小コスト経路」、「ワーピング経路」、または「ワーピング関数」と呼ばれてもよい。
【００３８】
マトリクスの最短距離経路を表す関数の決定は、１つ以上の制約を適用することを含んでよい。制約は、関数が境界条件基準を満たすことを含んでよく、ここで関数の開始点および終点は、シーケンスの最初の点および最後の点である必要がある。すなわち、これは、マトリクスの対角線上の両側（反対側）の隅において始まりかつ終わる関数を必要とする。制約は、関数が単調性の基準を満たすことをさらに含んでよい。すなわち、これは、単調に、時間的に適宜に、離間される関数を必要とする（すなわち、この関数は時間に従って増加する必要がある）。制約は、関数が連続性の基準を満たすことをさらに含んでよい。これは、隣接するセルに対してのワーピング経路における可能なステップを制限する。すなわち、関数は、一度に、１つのステップで進むことができるのみである。
【００３９】
参照画像を処理するステップは、参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号の各々との間の近似の信号シフトを決定することをさらに含んでよい。信号シフトは、参照画像におけるカラムシフトに対応してよい。カラムシフトは、参照画像のカラムの擬似周期的なずれ（ｑｕａｓｉ−ｐｅｒｉｏｄｉｃ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）から生じるエラーに対応する。
【００４０】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号との間の近似の信号シフトの決定は、関数の助変数表示を陽関数形に変換することを含んでよい。
【００４１】
変換は、パラメトリック曲線の横座標の重複を除去することを含んでよい。
【００４２】
変換は、関数の陽関数形の補間を含んでよい。
【００４３】
参照カラムのデータ信号と他のカラムのデータ信号の各々との間の近似の信号シフトの決定は、陽関数によって規定された補間経路と、マトリクスにおける参照経路との間の距離を決定することを含んでよい。
【００４４】
マトリクスにおける参照経路は、マトリクスの対角線に対応する。
【００４５】
マトリクスの対角線の助変数表示は、Ｘ＝ｔ．Ｙ＝ｔ、［１，Ｎ］におけるｔ（ここでＮは信号の長さ）である。陰関数形はＹ＝Ｘである。陰関数形は、２つの信号が同一である場合には、それらの２つの信号間の経路に一致する。
【００４６】
参照画像を処理するステップは、レーザスキャニングシステムのスキャニング要素の同一の部分から生じる全てのカラムのデータ信号について、平均の近似の信号シフトを決定することを含んでよい。
【００４７】
参照画像を処理するステップは、回転ポリゴンミラーの同一の面から生じる全てのカラムのデータ信号について、平均の近似の信号シフトを決定することを含んでよい。
【００４８】
計算されたエラーに応じて、レーザスキャニングシステムの少なくとも１つの動作パラメータを調整するステップは、第１または第２のスキャニング要素のキャプチャ時間を調整することを含んでよい。
【００４９】
キャプチャ時間は、スキャニング要素に亘るスキャンラインを記録するためにとられる時間である。
【００５０】
第１または第２のスキャニング要素のキャプチャ時間は、前進および／または遅延されてよい。
【００５１】
第１または第２のスキャニング要素が回転ポリゴンミラーであれば、ポリゴンの各々の面は特定のキャプチャ時間を有してよい。
【００５２】
ポリゴンの各々の面についてのキャプチャ時間は、スキャニング要素の特定の部分についての平均の近似の信号シフトに依存する係数により、参照キャプチャ時間を前進または遅延させることにより決定されてよい。スキャニング要素の特定の部分は、ポリゴンの面であってよい。
【００５３】
本発明の第２の態様によれば、参照対象物を含むレーザスキャニングシステムのためのミラーが提供される。
【００５４】
参照対象物は、レーザスキャニングシステムのスキャンのラインの方向において周期的であってよい。参照対象物は、交互に白黒の一連のバンドからなっていてよい。
【００５５】
ミラーは、エリプティカルミラー、非球面ミラー、エリプソイダルミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーであってよい。
【００５６】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、例示によってのみ本明細書において記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、レーザスキャニング検眼鏡のスキャニングおよび反射要素の概略図である。
【図２】図２は、図１の要素の第１の部分的な概略図である。
【図３】図３は、図１の要素の第２の部分的な概略図である。
【図４】図４は、本発明に従ったレーザスキャニングシステムにおけるジッタエラーを低減する方法を詳述したフローチャートである。
【図５】図５は、図１のレーザスキャニングシステムによって生成されるスキャンされた画像の一例である。
【図６ａ】図６ａは、図５の参照画像からの２つのカラムデータ信号を図示するグラフである。
【図６ｂ】図６ｂは、近似のシフトが第２の信号に適用された後の、図６ａの２つのカラム信号を図示するグラフである。
【図７】図７は、参照画像の参照カラムと第２のカラムとの間のペアワイズ距離マトリクスである。
【図８】図８は、参照画像における近似されたカラムシフトエラーの概略図である。
【図９】図９は、図１のレーザスキャニングシステムによって生成された、補正されたスキャン画像の一例である。
【図１０】図１０は、図１のレーザスキャニング検眼鏡の反射およびスキャニング要素の代替の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、スキャニングレーザ検眼鏡（ＳＬＯ）に応用された、レーザスキャニングシステム１のスキャニング部品および反射部品の概略図である。図示されるように、主な構成部品は、高速回転ポリゴンミラー１０（第１のスキャニング部品の例）、低速ミラー１２（第２のスキャニング部品の例）、第１の楕円ミラー（スリットミラー）１４（スキャンリレー手段の例）、および第２の楕円ミラー（メインミラー）１６（スキャントランスファー手段の例）である。
【００５９】
低速ミラー１２は、ガルバノミラー等の振動平面ミラー（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ  ｐｌａｎｅ  ｍｉｒｒｏｒ）であってもよい。
【００６０】
回転ポリゴンミラー１０はスリットミラー１４の第１の焦点に位置し、低速ミラー１２はスリットミラー１４の第２の焦点に位置する。低速ミラー１２はまた、メインミラー１６の第１の焦点に位置する。患者の目１８はメインミラー１６の第２の焦点に位置する。
【００６１】
コリメート光の光源２０ａはレーザ光ビーム２０を生成する。レーザ光ビーム２０は、次いで、スリットミラー１４、低速ミラー１２、およびメインミラー１６を介して、ポリゴン１０から患者の目１８へ反射される。
【００６２】
スリットミラー１４はビーム２０のスキャニングの開口を増幅するので、光増幅器として動作する。例えば、図２を参照すると、ポリゴン１０が１６面を有する場合、面同士の間で２２．５度回転し、スリットミラー１４へのビーム２０の結果としてのスキャニング開口αは４５度となる。ビーム２０がスリットミラー１４を横切ってスキャンされた後では、スキャニング開口βは１２０度である。
【００６３】
図３を参照すると、ビーム２０は次いで、低速ミラー１２によりメインミラー１６を横切ってスキャンされ、患者の目１８に反射される。コリメート光の光源２０ａ、ポリゴン１０、および低速ミラー１２を組み合わせて、２次元のコリメート光スキャンを提供する。レーザスキャニングシステム１はそれゆえ、対象物、例えば人間の網膜等の複数のラインを含むスキャン画像を生成する。
【００６４】
また、コリメート光の光源２０ａ、ポリゴン１０、および低速ミラー１２を組み合わせて、見かけの（ａｐｐａｒｅｎｔ）点光源から２次元コリメート光スキャンを提供してよく、かつ、この見かけの点光源はメインミラー１６の第１の焦点に提供されてよく、その結果、メインミラー１６は、この見かけの点光源からの２次元コリメート光スキャンを患者の目１８に転送する。
【００６５】
メインミラー１６は、エリプティカル（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）ミラー、非球面ミラー、エリプソイダル（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄａｌ）ミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーを備えてもよい。
【００６６】
スリットミラー１４は、エリプティカル（ｅｌｌｉｐｔｉｃａｌ）ミラー、非球面ミラー、エリプソイダル（ｅｌｌｉｐｓｏｉｄａｌ）ミラー、対のパラボラミラー、または対の放物面ミラーを備えてもよい。
【００６７】
このタイプのレーザスキャニング検眼鏡は、出願人の欧州特許第０７３０４２８号明細書および第０７７３３２１４．６号明細書に記載されている。
【００６８】
図１はまた、参照対象物２２を図示する。本明細書において記載および図示される実施形態において、参照対象物２２は、交互に白黒の一連のバンドを含む縞のターゲットである。このバンドは、各バンドが約０．２５ｍｍから０．７５ｍｍの幅で等しく離間されている。理想的には、各バンドの幅は約０．５ｍｍである。
【００６９】
参照対象物２２は、システムが患者の網膜の画像を得るために用いられる前に、レーザスキャニングシステム１に配置される。
【００７０】
参照画像は、ポリゴン１０とスリットミラー１４との間に配置され、レーザスキャニングシステム１のスキャンのラインにある。すなわち、レーザビーム２０は、レーザスキャニングシステム１の動作中に、参照対象物２２を横切って移動する。参照対象物２２はそれゆえ、レーザスキャニングシステム１のスキャンのラインの方向において周期的なものである。
【００７１】
参照対象物２２が、ポリゴン１０の後の光学経路に配置されると、すなわち、ポリゴン１０と低速ミラー１２との間において、レーザビーム２０は、参照画像２４（以下の図５を参照）を生成するために、参照対象物２２の同じ部分を繰り返し横切って移動する。すなわち、参照画像２４は、参照対象物２２の同じ部分の複数の反復した画像スキャンから構成される。
【００７２】
図５に示されるように、参照画像２４は、交互の白黒のバンドの複数のカラム２５を含む。参照画像２４は複数のピクセルを含んでよい。各カラム（スキャンライン）２５は、垂直方向のシフトとして現れるジッタエラーを含む。すなわち、参照画像２４の各カラム２５は、ポリゴン１０のスキャン方向に沿ったずれを含む。このずれは、同じポリゴン面から生じたカラムにおいて見かけ上同一（ｑｕａｓｉ−ｉｄｅｎｔｉｃａｌ）である。すなわち、そのずれの値は見かけ上（擬似）周期的なもの（ｑｕａｓｉ−ｐｅｒｉｏｄｉｃ）である。１／４ピクセル未満の僅かな誤差が、同じポリゴン面から生じるずれが正確に同一とならないようにするシステムにおけるノイズから生じてしまう場合がある。
【００７３】
通常、参照画像２４は３９００個のカラム（および３０７２個のライン）を含む。しかしながら、スキャンされた参照画像２４は任意の適切な数のカラム２５を含んでよいことは理解されるべきである。
【００７４】
レーザスキャニングシステム１におけるジッタエラーを低減するための方法は本明細書において、図４から図８を参照して記載される。
【００７５】
図４を参照すると、ステップ１において、参照画像２４は、レーザスキャニングシステム１にキャプチャされる。上述したように、レーザビーム２０は、図５の参照画像２４を生成するために、参照対象物２２の縞のターゲットを反復して横切って移動する。参照画像２４を得ることにおいて、レーザスキャニングシステム１は、グリーンチャネル（すなわち、約５１０ｎｍの波長）を用いる。
【００７６】
参照画像２４は、ｎ列のｍ行（すなわちｍ×ｎ）（例えば、ｍ＝３０７２、ｎ＝３９００）を有して画素化された画像であってよい。
【００７７】
ステップ２からステップ６は、参照画像２４のカラム２５の非繰り返し性のズレから生じるエラーを計算するために、参照画像２４が処理される仕方を示す。
【００７８】
ステップ２において、参照画像２４のカラム２５から参照カラム２６が決定される。参照カラム２６は、式ｎ／２を用いて決定され、ここでｎはカラム２５の総数である。
【００７９】
ステップ３において、参照カラム２６と他のカラム２５の各々との間の類似性が決定される。参照カラム２６と他のカラム２５の各々との間の類似性は、動的時間伸縮（ダイナミックタイムワーピング）法（ＤＴＷ）アルゴリズムまたは微分動的時間伸縮法（ＤＤＴＷ）アルゴリズムを用いることによって決定される。ＤＴＷおよびＤＤＴＷは、２つの信号（またはシーケンス）間の整合性（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）を効果的に見出すための公知の技術である。ＤＤＴＷおよびＤＴＷは局所的にベクトルを比較し、局所的な傾向および／またはベクトル間のばらつきをみる。
【００８０】
本明細書において記載および図示される実施形態において、ＤＤＴＷアルゴリズムは、参照カラムの信号と他の全てのカラム信号との間の整合性を見出すために用いられる。しかしながら、ＤＴＷが代替的に用いられてもよいことは理解されるべきである。
【００８１】
参照カラム２６と他のカラム２５の各々との間のワーピングは、カラムの画像情報を表す各カラム２５（参照カラム２６を含む）に対してデータ信号（ベクトル列（シーケンス））を第１に生成することによって決定される。カラムの画像情報は画像の光強度または輝度を含んでよく、かつデータ信号は、この強度または輝度を表す値を含んでよい。参照画像２４が画素化された画像であるので、光強度または輝度は、参照画像の各ピクセルの光強度または輝度を含んでよい。
【００８２】
データ信号はベクトルとして表されてよい。
Ｒ＝ｒ１，ｒ２，．．，ｒｉ，．．，ｒｎ，
Ｃ＝ｃ１，ｃ２，．．．，ｃｊ，．．．，ｃｍ，
ここでＲは参照カラム信号であり、
Ｃは他のカラム信号の１つであり、
ｎおよびｍは信号の長さである
（本実施形態において、全てのカラムは同じ長さ＝３０７２を有するので、ｍ＝ｎである）。
【００８３】
データ信号は図６ａに図示される。図６ａに図示されるように、２つの信号ＲおよびＣは、互いに整合していない。上述したように、これはジッタエラーの結果である。
【００８４】
ＤＤＴＷを用いて２つの信号間の整合性を見出すために、ｎ×ｍのマトリクスが構成され、ここでマトリクスの（ｉｔｈ，ｊｔｈ）要素は、２つの点ｒｉおよびｃｊ間のペアワイズ距離ｄ（ｒｉ，ｃｊ）を含む。ＤＤＴＷを用い、距離ｄ（ｒｉ，ｃｊ）はユークリッドではなく、むしろ、ｒｉおよびｃｊの推定された導関数の差の二乗である。距離マトリクスはそれゆえ：
【数１】
2013501561.tif 000003
ここで（ｒｉ）’，（ｒｊ）’，（ｃｉ）’および（ｃｊ）’は、点ｉおよびｊにおいて、
【数２】
2013501561.tif 000004
および
【数３】
2013501561.tif 000005
の導関数である。
【００８５】
各マトリクス要素（ｉ，ｊ）は、点ｒｉとｃｊとの間の整合性に対応する。データ信号
【数４】
2013501561.tif 000006
と
【数５】
2013501561.tif 000007
との間の距離マトリクスＤ［ｉ，ｊ］は、図７に図示される。
【００８６】
マトリクスがいったん構成されると、ＤＤＴＷアルゴリズムは、マトリクス上で、「低コスト（ｌｏｗ  ｃｏｓｔ）」領域または「谷（ｖａｌｌｅｙｓ）」を通過する整合性の経路を見出す。この整合性の経路は、マトリクスの最短距離の経路を表す関数の例である。最短距離の経路は、「整合性の経路」、「最適経路」、「最小コスト経路」、「ワーピング経路」、または「ワーピング関数」と呼ばれてもよい。
【００８７】
整合性の経路は、
【数６】
2013501561.tif 000008
と
【数７】
2013501561.tif 000009
との間のマッピングを規定するマトリクスカラムおよび行インデックス（または座標）の（以下で述べる意味において）隣接するセットである。
【００８８】
ＤＤＴＷアルゴリズムによって構成された整合性の経路は以下のように表されてよい：
【数８】
2013501561.tif 000010
ここでＰのｋｔｈ要素はｐｋ＝（ｐｘ，ｐｙ）ｋとして規定される。
【００８９】
整合性の経路Ｐは、特定の制約に影響を受ける：
（ａ）境界条件：ｐ１＝（１，１）およびｐＫ＝（ｍ，ｎ）。これは、マトリクスの対角線上反対側の隅のセルにおいて始まり、そして終わる整合性の経路を必要とする。すなわち、整合性の経路の開始点および終了点は、シーケンスの最初および最後の点となる必要がある。
（ｂ）単調性（ｍｏｎｏｔｏｎｉｃｉｔｙ）：ｐｋ＝（ａ，ｂ）の場合、ｐｋ−１＝（ａ’，ｂ’）、ここでａ−ａ’≧０およびｂ−ｂ’≧０。これは、整合性の経路Ｐにおける点を、時宜にかなって単調に離間させる。すなわち、整合性の経路の座標は増加する必要がある。
（ｃ）継続性（ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ）：ｐｋ＝（ａ，ｂ）の場合、ｐｋ−１＝（ａ’，ｂ’）、ここでａ−ａ’≦１およびｂ−ｂ’≦１。これは、整合性の経路Ｐにおける可能なステップを、隣接のセル（対角線上で隣接するセルを含む）に制限する。すなわち、経路は上または左、あるいはそれら両方にのみ進むことができる。
【００９０】
上述の基準を満たす多くの整合性の経路が存在し得る。しかしながら、ワーピングのコストを最小化する経路、すなわち最適経路を決定する必要がある。
【００９１】
最適な整合性の経路はワーピングコストを最小化するべきである。
【数９】
2013501561.tif 000011
ここで分母のＫは、整合性の経路が異なる長さを有し得るという事実を相殺するために用いられる。
【００９２】
整合性の経路は、現在のセルと、隣接する要素の最小の累積距離に見出される距離ｄ（ｉ，ｊ）として、累積距離γ（ｉ，ｊ）を規定する以下の回帰（ｒｅｃｕｒｒｅｎｃｅ）を求めることによって見出されることができる。
γ（ｉ，ｊ）＝ｄ（ｒｉ，ｃｉ）＋ｍｉｎ｛γ（ｉ−ｌ，ｊ−ｌ），γ（ｉ−ｌ，ｊ），γ（ｉ，ｊ−ｌ）｝。
【００９３】
整合性の経路は、図７において、２８として参照されて図示されている。図７はまた、参照カラムおよび他のカラムデータ信号
【数１０】
2013501561.tif 000012
および
【数１１】
2013501561.tif 000013
を図示する。
【００９４】
マトリクスおよび整合性の経路を決定するための擬似コード（ｐｓｅｕｄｏ  ｃｏｄｅ）を付録１および２に詳述する。
【００９５】
図６ｂは、信号
【数１２】
2013501561.tif 000014
の信号
【数１３】
2013501561.tif 000015
へのマッピングを図示する。図示されるように、整合性の経路がいったん知られると、信号の近似（ｃｌｏｓｅ）のマッピングを生成するために用いられることができる。
【００９６】
ステップ４において、参照カラムデータ信号と他のカラム信号との間のワーピングがシフト（またはオフセット）を用いて近似される。信号間のシフトは参照画像２４におけるカラムシフトに対応する。カラムシフトは、参照画像２４のカラム２５の非繰り返し性のずれから生じるエラーに対応する。
【００９７】
整合性の経路は以下の形を有する。
Ｐ＝（ｐ１，ｐ２，．．．，ｐＫ）
ｐｋ＝（ｐｋｘ，ｐｋｙ）は、経路における各点の座標である。
【００９８】
これは、それゆえ、整合性の経路の曲線の助変数表示（ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ  ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ）である。
【００９９】
助変数表示は、次いで、陽関数形（ｅｘｐｌｉｃｉｔ  ｆｏｒｍ）に変換される。
ｐｋｙ＝ｆ（ｐｋｘ）          ここで１≦ｋ≦Ｋ。
【０１００】
この変形は、ｐの横座標の重複を除去し、それらの対応の座標を取得し、次いで、フレーム［ｌ、ｍ］上の結果を補間することによって得られる。本明細書に記載された実施形態において、ｍ＝ｎは、２つのオリジナルの信号ＲおよびＣの長さである。
【０１０１】
ｐの横座標を除去し、フレーム［ｌ、ｍ］上の結果を補間するための擬似コードは付録３および４に詳述する。
【０１０２】
このシフトは、整合性の経路の陰関数形（ｉｍｐｌｉｃｉｔ  ｆｏｒｍ）と、マトリクスの対角線の参照経路とを比較することによって得られる。
【０１０３】
マトリクスの参照経路は、助変数表示Ｘ＝ｔ、Ｙ＝ｔ、［１，Ｎ］におけるｔ（ここでＮは信号の長さ）を有する。参照経路の陰関数形はＹ＝Ｘである。参照経路は、２つの比較された信号が同一である場合、整合性の経路と同一である。すなわち、そのシフトは、整合性の経路の離散形と、「理想経路」、すなわち２つのデータ信号間においてワーピングが存在しない場合に存在する経路とを比較することによって得られる。
【０１０４】
整合性の経路２８と参照経路３０とを図７に図示する。
【０１０５】
整合性の経路の離散形と、マトリクスの対角線の距離経路とを比較し、各信号間のシフトを取得するための擬似コードを付録５に詳述する。シフト信号は
【数１４】
2013501561.tif 000016
（図４を参照）として参照されてよい。
【０１０６】
上述のシフトは、参照カラム２６と他の全てのカラム２５との間において決定されることに留意されたい。この結果は、各カラム２５についてのｎのシフト値である（ｎ＝３９００）。
【０１０７】
ステップ５において、ポリゴン１０の各面についてのカラムのシフトが決定される。参照画像２４に存在するジッタの殆どはポリゴン面依存であることを考慮すると、同一のポリゴン面から生じているカラム２５の全てのシフトの平均は、平均化される。ポリゴン１０が１６面を有する場合、これらのカラム（またはピクセル）は、１６カラム（またはピクセル）によって分けられる。
【０１０８】
ポリゴン１０の各面についてのカラムシフトは
【数１５】
2013501561.tif 000017
によって決定されてよく、
ここでＯｆｆｓｅｔ（ｊ）は、各面についてのカラムシフトであり、
ｋ  ｋは画像カラムを表すインデックスであり、
ｎ  画像におけるカラムの数（ｎ＝３９００）、
ｊ  各面に対応する変数（ここでは１≦ｊ≦１６）。
【０１０９】
参照画像２４における近似されたカラムシフトエラーは図８に図示される。ポリゴン１０の同じ面から生じるカラムは番号３２で参照される。参照カラム２６もまた図示される。
【０１１０】
図８は、参照画像２４のカラムの非繰り返し性のずれから生じる、平均化され計算されたエラーを図示する。図８から、同一のカラムシフトの値が、ポリゴン１０の同一の面から生じる各カラム２５に割り当てられていることを明瞭に理解することができる。
【０１１１】
ステップ６において、ステップ５において決定されたカラムシフト（またはオフセット）は、０．２５ピクセルの精度にまで近似される。これは、スキャンのサンプリングが０．２５ピクセルレートを有するという事実に起因する。
【０１１２】
この近似されたオフセットは、
Ｏｆｆｓｅｔ（ｊ）＝０．２５×（ｒｏｕｎｄ（Ｏｆｆｓｅｔ（ｊ）））
によって計算されることができる。
【０１１３】
従って、例えば、オフセット値が、１．６の値を有するとして計算された場合、０．２５ピクセルの精度が、１．５に近似される。
【０１１４】
ステップ７において、レーザスキャニングシステム１のポリゴン１０のスキャニング時間遅延（キャプチャ時間）は、ステップ６において決定された近似されたオフセット値に基づいて決定される。レーザスキャニングシステム１のポリゴンのこのスキャニング時間遅延は、レーザスキャニングシステム１の動作パラメータの一例である。
【０１１５】
本明細書において記載および図示された実施形態において、参照画像２４の各ピクセルは、１３２ＭＨｚの周波数、すなわち７．５７ｎｓでスキャンされる。
【０１１６】
これは、以下の式として、ステップ６の時間遅延とオフセットとの間において線形の関係を生じる。
Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ（ｎｓ）＝７．５７×Ｏｆｆｓｅｔ（ｊ）。
【０１１７】
この時間遅延は、レーザスキャニングシステム１のポリゴン１０の各面に適用される。すなわち、この時間遅延、すなわちキャプチャ時間は、ポリゴンの各面については、ポリゴンの特定の面に対しての平均の近似信号シフトに依存した係数で、参照キャプチャ時間を進めるか、または遅延させることによって決定される。
【０１１８】
システムはポリゴン１０の最も長い面を用いて画像化を開始してもよい。どのシフトがポリゴン１０のどの面に対応するか知るために、システム１は常に最も長い面を用いてスキャニングを開始することとなる。面データは、画像化が例えば面１で開始される初期ステージの間に記録される。ＤＤＴＷアルゴリズムが１６のシフト値を得るためにこのステージの間に走らされる。ｓ１は面１に対応し、ｓ２は面２に対応する等。第２の画像がキャプチャされた場合、画像化が面１で開始することを知ることはできず、それゆえオフセットが正確に適用される保証はない。このことを克服するために、画像化は、初期ステージによって決定されたように、最も長い面で開始される。ポリゴンは常に同じ方向に回転するので、最も長い面（すなわち参照面）およびそのオフセットを知っていれば、残りのオフセットを正しく割り振る（ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）ことができる。
【０１１９】
レーザスキャニングシステム１のポリゴン１０の時間遅延の値（動作パラメータ）が、計算されたエラーに応じていったん調整されると、参照対象物２２は再度スキャンされる。低減されたジッタエラーの参照対象物画像２４’の一例が図９に示される。ジッタエラーは、図５のオリジナルの参照画像２４から著しく低減されていることが明瞭に理解可能である。
【０１２０】
レーザスキャニングシステム１のポリゴン１０のスキャン時間遅延／前進の値の開始が、計算されたエラーに応じていったん調整されると、参照対象物２２はシステムから除去され、そのシステムは通常の仕方において患者の網膜の画像を取得するように用いられる。こうした調整により、患者の網膜の画像は著しくジッタエラーを低減させる。
【０１２１】
ステップ１からステップ７は、コンピュータ、処理手段等によって好ましくは実行される。ステップ１からステップ７は、レーザスキャニングシステム１の既存のコンピュータ制御ソフトウェアの一部として組み込まれていてもよい。ステップ１からステップ７は、レーザスキャニングシステム１の既存のコンピュータから、別個のコンピュータ等に提供されてもよい。
【０１２２】
ステップ７は、レーザスキャニングシステム１のスキャニング要素１０、１２を制御するために用いられるコンピュータ、処理手段等により実行される。レーザスキャニングシステム１のコンピュータのソフトウェアはスキャン時間１２の開始を制御する。ソフトウェアは、参照画像２４のラインの非繰り返し性のずれを補正するために、計算されたエラーに応じて、レーザスキャニングシステム１の動作パラメータを調整するように再プログラミングされる。
【０１２３】
図１０はレーザスキャニングシステム１の代替的な実施形態である。第２の実施形態は第１の実施形態に類似するが、違いは参照対象物２２’がスリットミラー１４上に位置することである。
【０１２４】
参照対象物２２’はスリットミラー１４の端部上に配置されている。それゆえ、スキャンレーザビーム２０は、レーザスキャニングシステム１’の動作中、参照対象物２２’およびスリットミラー１４を横切って移動する。
【０１２５】
これは、レーザスキャニングシステム１’によって生成されるスキャンされた画像が、患者の目１８の画像および参照対象物２２’の参照画像を含むことを意味する。すなわち、スキャンされた画像は、患者の目１８の一部および参照対象物２２’の一部を含む２次元画像である。
【０１２６】
本明細書において記載および図示された実施形態において、参照対象物２２’は、スキャニング開口の約２．５％をカバーし、スキャンライン全ての開始において画像化される。
【０１２７】
レーザスキャニングシステム１’におけるジッタエラーを低減する方法は、レーザスキャニングシステム１の第１の実施形態に関して上述されたものと同じである。
【０１２８】
本発明の方法は、それゆえ、ポリゴン面の位置の最適でないタイミングからスキャンされた画像に生じるジッタエラー、面検出器のトリガシステムによって生じるランダムノイズ、ポリゴンの面のカット深度におけるばらつき、ポリゴンの面の平面性におけるばらつき、およびポリゴンの回転速度におけるばらつきを補正することによって、前述の目的の不利益を除去または軽減する。本方法の利益は、改良されたジッタ計測の精度、スキャンされた画像の改良された外観、低減される面検出器の精度要件、低減されるポリゴン製作要件、当該技術分野での低減されるポリゴンおよび面検出器の不具合、ならびに改善されるポリゴン性能モニタリングである。
【０１２９】
本発明の方法は、画像化信号遅延とピクセルシフトとの間の線形依存性を利用し、かつ画像を計算した場合、シフトを時間遅延として組み込む。本方法は任意の画像化処理を必要としないので計算に係るコストを低減する。本方法は患者の目の画像化の前の較正として実行されてよく、患者の目の画像を取得するためにとられる時間は、そのシフトエラーが既に前もって補正されているので、不変である。
【０１３０】
修正および改良が本発明の範囲を逸脱することなく上述のものに対してなされることができる。例えば、レーザスキャニングシステム１、１’はスリットミラー１４を含むものとして上で図示されているが、システムがスリットミラーを含むことは必要不可欠ではない。この場合、参照対象物２２は、ポリゴン１０の後の光学経路に配置されるか、またはメインミラー１６上に置かれる。
【０１３１】
さらに、参照対象物２２は、低速ミラー１２およびポリゴン１０の後の光学経路に配置されることもまた可能である。すなわち、参照対象物２２はポリゴン１０および低速ミラー１２を組み合わせて参照対象物２２を横切って２次元ラスタースキャン光パターンを生成して参照画像を生成するようにシステム内に配置されてよい。
【０１３２】
また、各カラム２５についてデータ信号を生成するためのステップは、参照画像２４において全てのカラムを含む必要はない場合もある。これらのカラムの一部、すなわち、参照画像の一部に対して、データ信号のみを生成することが可能である。
【０１３３】
さらに、レーザスキャニングシステムにおけるジッタエラーを低減する方法は、回転ポリゴンスキャニング要素に関して上に記載されているが、本方法は、スキャニングシステムにおいて用いられる他のスキャニング要素、例えば振動平面ミラー（低速ミラー）、あるいは、任意の他の回転および／または振動反射要素によって生じる、参照画像における非繰り返し性のラインのずれによるエラーを補正するために応用されることができることは理解されるべきである。
【０１３４】
【表１】
2013501561.tif 000018
【０１３５】
【表２】
2013501561.tif 000019
【０１３６】
【表３】
2013501561.tif 000020
【０１３７】
【表４】
2013501561.tif 000021
【０１３８】
【表５】
2013501561.tif 000022
【図１】
2013501561.tif 000023
【図２】
2013501561.tif 000024
【図３】
2013501561.tif 000025
【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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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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【国際調査報告】
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