(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
波面補償デバイスによって波面収差が補償された状態での眼底からの反射光を、受光素子によって受光することによって眼底画像を撮像するための眼底撮像光学系と、
前記受光素子からの受光信号に基づき前記眼底画像を形成する画像形成手段と、を備える波面補償付眼底撮影装置であって、
前記眼底画像において網膜を形成する細胞画像を基準領域として設定し、前記画像形成手段によって繰り返し形成される各眼底画像に含まれる前記基準領域に対応する画像領域を比較することによって各眼底画像間での眼底の移動速度を測定する移動速度測定手段と、
前記移動速度測定手段による測定結果に基づいて、前記画像形成手段によって繰り返し形成される各眼底画像を取捨選択する画像選択手段と、を備える波面補償付眼底撮影装置。
【請求項２】
前記画像形成手段によって繰り返し形成される複数の眼底画像の中から前記画像選択手段によって選択された前記眼底画像に対して、加算処理または視細胞の密度解析処理を行う画像処理手段を、更に備える請求項１記載の波面補償付眼底撮影装置。
【請求項３】
基準画像として予め設定された前記眼底画像上の基準領域に対応する画像領域が、前記画像形成手段によって繰り返し形成される各眼底画像に含まれるか否かを画像処理によって判定する画像判定手段と、を備え、
前記移動速度測定手段は、前記画像判定手段によって前記基準領域に対応する画像領域が含まれると判定された各眼底画像間での移動速度を測定する請求項１又は２記載の波面補償付眼底撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、被検眼の波面収差を補正した状態で被検眼の眼底像を撮影する波面補償付眼底撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シャックハルトマンセンサーなどの波面センサを用いて眼の波面収差を検出し、その検出結果に基づいて波面補償デバイスを制御し、波面補償後の眼底画像を細胞レベルで撮影する装置が知られている。このような装置によって得られた眼底画像は、例えば、細胞密度解析等の眼底の細胞に関する画像処理に使用可能である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１１０８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
眼底の細胞に関する画像処理が適正に行われるためには、信頼度の高い眼底画像が使用される必要がある。しかし、波面補償付眼底撮影装置は、高倍率であるため、眼底画像の画質が眼の動きの影響を受けやすい。
【０００５】
本開示は、上記従来技術の問題点に鑑み、眼底の細胞に関する画像処理を良好に行うことができる波面補償付眼底撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本開示の第１態様に係る波面補償付眼底撮影装置は、波面補償デバイスによって波面収差が補償された状態での眼底からの反射光を、受光素子によって受光することによって眼底画像を撮像するための眼底撮像光学系と、前記受光素子からの受光信号に基づき前記眼底画像を形成する画像形成手段と、を備える波面補償付眼底撮影装置であって、前記眼底画像において網膜を形成する細胞画像を基準領域として設定し、前記画像形成手段によって繰り返し形成される各眼底画像に含まれる前記基準領域に対応する画像領域を比較することによって各眼底画像間での眼底の移動速度を測定する移動速度測定手段と、前記移動速度測定手段による測定結果に基づいて、前記画像形成手段によって繰り返し形成される複数の眼底画像を取捨選択する画像選択手段を、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の波面補償付眼底撮影装置によれば、眼底の細胞に関する画像処理を良好に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の撮影装置１の外観図を示した図である。
【図２】撮影装置１の光学系を示した模式図である。
【図３】本実施形態の撮影装置１の制御系を示したブロック図である。
【図４】制御部８００によって実行されるメイン処理を示したフローチャートである。
【図５】基準画像の一例を示した図である。
【図６】ＡＯＳＬＯ画像の連続撮影時における装置の動作を示したフローチャートである。
【図７】基準画像に対する各フレームの撮影位置の位置ズレを示したグラフである。
【図８】各フレームの撮影タイミングにおける眼底と眼底撮像光学系との相対的な速度を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、典型的な実施形態を説明する。撮影装置１は、被検眼の波面収差を補正した状態で被検眼の眼底像を撮影する波面収差補償付眼底撮影装置（ＡＯＳＬＯ）である。
【００１１】
初めに、図１を参照して撮影装置１の概略構成を説明する。撮影装置１は、基台５１０と、顔支持ユニット６００と、撮影部５００と、を備える。顔支持ユニット６００は、基台５１０に取り付けられている。撮影部５００には、後述する光学系が収納されており、基台５１０の上に設けられている。顔支持ユニット６００には、顎台６１０が設けられている。顎台６１０は、図示無き顎台駆動手段の操作により、顔指示ユニット６００の基部に対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。
【００１２】
次に、図２を参照して、撮影装置１の光学系について説明する。本実施形態の撮影装置１は、眼底撮像光学系１００と、波面収差検出光学系（以下、収差検出光学系と記載する。）１１０と、収差補償ユニット２０，７２と、第２撮影ユニット２００と、トラッキング用ユニット（位置検出部）３００と、前眼部観察ユニット７００と、を備える。
【００１３】
眼底撮像光学系１００は、被検眼Ｅにレーザー光（照明光）を投光すると共に、レーザー光の眼底による反射光を受光して被検眼Ｅの眼底像を撮影する。被検眼Ｅの眼底は、眼底撮像光学系１００によって、高解像度（高分解能）・高倍率で撮影される。以下のように、眼底撮像光学系１００は、例えば、共焦点光学系を用いた走査型レーザー検眼鏡の構成を有してもよい。眼底撮像光学系１００は、第１照明光学系１００ａと、第１撮影光学系１００ｂと、を備える。また、本実施形態において、収差補償ユニット２０，７２は、収差補償ユニット２０，７２は、被検眼の収差を補正するために眼底撮像光学系１００に配置される。なお、収差補償ユニットとしては、被検眼の低次収差（視度：例えば、球面度数）を補正するための視度補正部２０と、被検眼の高次収差を補正するための高次収差補償部（波面補償デバイス）７２と、に大別される。
【００１４】
第１照明光学系１００ａは、被検眼Ｅにレーザー光を照射すると共にレーザー光を眼底上で走査することによって、眼底を２次元的に照明する。第１照明光学系１００ａは、光源１１（第１光源）から眼底に到るまでの光路において、光源１１、レンズ１２、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１４、ビームスプリッタ（ＢＳ）７１、凹面ミラー１６、凹面ミラー１７、平面ミラー１８、収差補償ユニット７２（波面補償デバイス７２）、ビームスプリッタ（ＢＳ）７５、凹面ミラー２１、凹面ミラー２２、走査部２５、凹面ミラー２６、凹面ミラー２７、平面ミラー３１、レンズ３２、平面ミラー３３、収差補償ユニット２０（視度補正部２０）、平面ミラー３５、凹面ミラー３６、偏向部４００、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー４１、平面ミラー４２、平面ミラー４３、および、凹面ミラー４５、を有する。
【００１５】
光源１１は、レーザー光を出射する。本実施形態において、レーザー光は、被検眼に視認されにくい近赤外域の波長を持つ。例えば、本実施形態において、光源１１は、波長８４０ｎｍのＳＬＤ（Super Luminescent Diode）が使用される。なお、光源１１は、収束性の高い特性を持つスポット光を出射するものであればよく、例えば、半導体レーザー等であってもよい。
【００１６】
光源１１から出射されたレーザー光は、レンズ１２により平行光とされた後、ＰＢＳ１４、ＢＳ７１、凹面ミラー１６，１７、平面ミラー１８を介して、波面補償デバイス７２に入射する。本実施形態において、レーザー光は、ＰＢＳ１４を通過することによって、Ｓ偏光成分のみの光束とされる。波面補償デバイス７２は、入射光の波面を制御することによって、被検眼の高次収差を補正する。波面補償デバイス７２の詳細構成については後述する。本実施形態において、レーザー光は、波面補償デバイス７２からＢＳ７５に導かれた後、凹面ミラー２１、凹面ミラー２２にて反射され、走査部２５に向かう。
【００１７】
本実施形態において、走査部２５は、レーザー光を眼底上で２次元的に走査するために偏向部４００と共に使用される。走査部２５は、レーザー光の主走査に使用されるレゾナントミラーである。レーザー光は、走査部２５によって、眼底上でＸ方向に走査される。
【００１８】
走査部２５を経た光は、凹面ミラー２６，２７、平面ミラー３１、レンズ３２、平面ミラー３３を介して、視度補正部２０へ入射される。
【００１９】
視度補正部２０は、視度補正を行うためのユニットである。視度補正部２０は、駆動部２０ａのほかに、レンズおよび平面ミラーを１対ずつ有する。視度補正部２０の平面ミラーおよびレンズが駆動部２０ａによって所定方向に移動されることで、光路長が調節される。その結果として、被検眼Ｅの視度の誤差が矯正される。
【００２０】
視度補正部２０から平面ミラー３５へ導かれた照明光は、凹面ミラー３６に反射され、偏向部４００に向かう。
【００２１】
偏向部４００は、光源１１から出射されたレーザー光を眼底上で垂直方向（Ｙ方向）に走査する。さらに、偏向部４００は、眼底におけるレーザー光の走査範囲を移動させるためにも使用される。例えば、本実施形態において、偏向部４００は、レーザー光を偏向する方向が異なる２つの光スキャナ（具体例としては、ＸガルバノミラーおよびＹガルバノミラー）を有していてもよい。
【００２２】
偏向部４００を経た光は、ダイクロイックミラー９０、凹面ミラー４１、平面ミラー４２，４３、および凹面ミラー４５を経て、被検眼Ｅの瞳孔内に導かれる。レーザー光は、被検眼Ｅの眼底面上で集光する。眼底上では、前述したように、走査部２５および偏向部４００の動作によって、レーザー光が２次元的に走査される。
【００２３】
また、ダイクロイックミラー９０は、後述する第２撮影ユニット２００、およびトラッキング用ユニット３００、からの光束を透過させ、光源１１および後述する光源７６からの光束を反射させる特性を持つ。なお、光源１１および光源７６の出射端と被検眼Ｅの眼底とは共役とされている。このようにして、第１照明光学系１００ａが形成される。
【００２４】
次に、第１撮影光学系１００ｂを説明する。第１撮影光学系１００ｂは、眼底に照射されたレーザー光の反射光を受光素子５６によって受光する。撮影装置１は、第１眼底画像（本実施形態では、ＡＯ−ＳＬＯ画像）を、受光素子５６からの信号に基づいて取得する。第１撮影光学系１００ｂは、被検眼ＥからＢＳ７１までの光路を、第１照明光学系１００ａと共用する。また、第１撮影光学系１００は、ＢＳ７１の反射側光路に配置された要素、即ち、平面ミラー５１、ＰＢＳ５２、レンズ５３、ピンホール板５４、レンズ５５、および、受光素子５６を有している。なお、本実施形態では、受光素子５６はＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）が用いられている。また、ピンホール板５４は、眼底と共役な位置に置かれる。
【００２５】
光源１１からのレーザー光の眼底反射光は、前述した第１照明光学系１００ａを逆に辿り、ＢＳ７１、平面ミラー５１のそれぞれで反射され、ＰＢＳ５２にてＳ偏光の光だけ透過される。この透過光は、レンズ５３を介してピンホール板５４のピンホールに焦点を結ぶ。ピンホールにて焦点を結んだ反射光は、レンズ５５を経て受光素子５６に受光される。なお、照明光の一部は角膜上で反射されるが、ピンホール板５４により大部分が除去される。よって、受光素子５６は、角膜反射の影響を抑えて、眼底からの反射光を受光できる。
【００２６】
受光素子５６の受光信号を画像処理部（例えば、制御部８００）が処理することによって、第１眼底画像が取得される。本実施形態において、１フレームの眼底画像は、走査部２５の主走査と、偏向部４００に設けられたＹ走査用のガルバノミラーの副走査によって形成される。なお、第１撮影ユニット１００で取得する眼底画像（眼底像）の画角が所定の角度となるように走査部２５および偏向部４００におけるミラーの振れ角（揺動角度）を定める。ここでは、眼底の所定の範囲を高倍率で観察、撮影する（ここでは、細胞レベルでの観察等をする）ために、画角を１度〜５度程度とする。本実施形態では、１．５度とする。被検眼の視度等にもよるが、第１眼底画像の撮影範囲は、５００μｍ角程度とされる。
【００２７】
さらに、偏向部４００に設けられたＸ走査用のガルバノミラーとＹ走査用のガルバノミラーの反射角度が第１眼底画像の撮像画角より大きく移動されることによって、眼底における第１眼底画像の撮像位置（つまり、レーザー光の走査範囲）が変更される。
【００２８】
第２撮影ユニット２００は、第１撮影ユニット１００の画角よりも広画角の眼底画像（第２眼底画像）を取得するためのユニットである。第２眼底画像は、例えば、第１眼底画像を得るための位置指定、および位置確認用の画像として用いられる。本実施形態の第２撮影ユニット２００は、被検眼Ｅの眼底画像を広画角（例えば２０度〜６０度程度）でリアルタイムに取得および観察できる構成であることが好ましい。例えば、第２撮影ユニット２００として、既存の眼底カメラの観察・撮影光学系、および走査型レーザー検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope：ＳＬＯ）の光学系および制御系が利用されてもよい。
【００２９】
トラッキング用ユニット３００は、被検眼Ｅの固視微動等による位置ずれの経時変化を検出し、移動位置情報を得る。トラッキング用ユニット３００では、トラッキング開始時に得られた受光結果を基準情報として制御部８００に送っておき、その後、１走査毎に得られる受光結果（受光情報）を逐次、制御部８００に送信する。制御部８００は基準情報に対してその後に得られた受光情報を比較し、基準情報と同じ受光情報が得られるように、移動位置情報を演算により求める。制御部８００は求めた移動位置情報に基づいて偏向部４００を駆動させる。このようなトラッキングを行うことにより、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００の駆動が行われるため、モニタ８５０に表示される眼底画像の動きは抑制されることとなる。また、ダイクロイックミラー９１は、第２撮影ユニット２００からの光束を透過させ、トラッキング用ユニット３００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００３０】
前眼部観察ユニット７００は、被検眼Ｅの前眼部を可視光にて照明し、前眼部正面像を撮像するユニットである。前眼部観察ユニット７００にて撮像された画像は、モニタ８５０に出力される。前眼部観察ユニット７００によって取得される前眼部画像は、撮影部５００と被検眼Ｅとのアライメントに利用される。なお、ダイクロイックミラー９５は、第２撮影ユニット２００およびトラッキング用ユニット３００からの光束を透過させ、前眼部観察ユニット７００からの光束を反射させる特性を持つ。
【００３１】
次に、収差検出光学系１１０について説明する。収差検出光学系１１０は、波面センサ７３を有する。また、収差検出光学系１１０は、被検眼Ｅの眼底に測定光を投光し、測定光の眼底反射光を、指標パターン像として波面センサ７３にて受光（検出）する。収差検出光学系１１０は、一部の光学素子を第１照明光学系１００ａおよび第１撮影光学系１００ｂの光路上（本実施形態では、共通光路上）に持ち、光学系１００ａ，１００ｂと光路を一部共用している。つまり、本実施形態の収差検出光学系１１０は、光学系１００ａ，１００ｂの光路上に配置されたＢＳ７１から凹面ミラー４５までを、光学系１００ａ，１００ｂと共用する。更に、収差検出光学系１１０は、光源７６、レンズ７７、ＰＢＳ７８、ＢＳ７５、ＢＳ７１、ダイクロイックミラー８６、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２、を有する。
【００３２】
光源７６は、被検眼Ｅの収差検出に使用される。本実施形態において、光源７６は、光源１１と異なる波長の光を発する。一例として、本実施形態では、測定光として、波長７８０ｎｍのレーザー光を出射するレーザーダイオードが光源７６として使用される。光源７６から出射した測定光は、レンズ７７によって平行光束とされた後、ＰＢＳ７８に入射される。
【００３３】
ＰＢＳ７８は、波面補償部に備えられた第１偏光手段の一例である。ＰＢＳ７８は、光源７６から出射された光を所定の方向に偏光する。より詳細には、ＰＢＳ７８は、ＰＢＳ１４の偏向方向（つまり、Ｓ偏光）とは、直交する方向（即ち、Ｐ偏光）に偏光する。ＰＢＳ７８を経た光は、ＢＳ７５によって反射されることによって、第１照明光学系１００ａの光路に導かれる。その結果、測定光は、第１照明光学系１００ａの光路を経て被検眼Ｅの眼底に集光される。
【００３４】
測定光は、眼底の集光位置（例えば、網膜表面）にて反射される。測定光の眼底反射光は、第１照明光学系１００ａの光路（つまり、第１撮影光学系１００ｂの光路）を、投光時とは逆に辿る。途中、測定光は、波面補償デバイス７２によって反射される。その後、測定光は、ＢＳ７１によって反射されることによって、第１照明光学系１００ａの光路を外れる。更にその後、測定光は、ダイクロイックミラー８６によって反射され、ＰＢＳ８５、レンズ８４、平面ミラー８３、レンズ８２を経て、波面センサ７３へと導かれる。
【００３５】
ＰＢＳ８５は、波面補償部に備えられた第２偏光手段である。ＰＢＳ８５は、光源７６から被検眼Ｅに照射された光のうち、一方向に偏波した光（ここでは、Ｓ偏光光）を透過することによって、波面センサ７３へと導光するために利用される。また、ＰＢＳ８５は、透過した成分とは直交する方向に偏波された成分（Ｐ偏光光）を遮断する。なお、ダイクロイックミラー８６は、光源１１の波長の光（８４０ｎｍ）を透過し、収差検出用の光源７６の波長の光（７８０ｎｍ）を反射する特性とされる。従って、波面センサ７３では、測定光の眼底反射光のうちＳ偏光成分を持つ光が検出される。このようにして、角膜や光学素子で反射される光が波面センサ７３に検出されることを抑制している。
【００３６】
波面センサ７３は、被検眼Ｅの波面収差を検出するために、収差測定用の測定光の眼底反射光を受光する。波面センサ７３としては、低次収差および高次収差を含む波面収差を検出できる素子（より詳細には、ハルトマンシャック検出器、および、光強度の変化を検出する波面曲率センサ等）等が利用されてもよい。本実施形態において、波面センサ７３は、例えば、多数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイを透過した光束を受光させるための二次元撮像素子７３ａ（又は、二次元受光素子）と、を有する。波面センサ７３のマイクロレンズアレイは、被検眼Ｅの瞳と略共役な位置に配置される。また、二次元撮像素子７３ａの撮像面（受光面）は、被検眼Ｅの眼底と略共役な位置に配置される。
【００３７】
二次元撮像素子７３ａの撮像面には、マイクロレンズアレイを透過した光束によって、指標パターン像６１（本実施形態では、ハルトマン像）が形成される（図示を省略する）。よって、眼底反射光は、マイクロレンズアレイを通過して二次元撮像素子７３ａに受光されることによって、ハルトマン像（ドットパターン像）として撮像される。本実施形態では、ハルトマン像から被検眼の収差情報が取得され、収差情報に基づいて波面補償デバイス７２が制御される。なお、ハルトマン像の詳細については、後述する。
【００３８】
波面補償デバイス７２は、眼底撮像光学系１００の光路中に配置され、入射光の波面を制御することによって、被検眼Ｅの波面収差を補償する。本実施形態において、波面補償デバイス７２には、液晶空間光変調器が使用されてもよい。一例として、以下では、反射型のＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等が使用されるものとして説明する。この場合、波面補償デバイス７２は、光源１１からのレーザー光（Ｓ偏光光）、該レーザー光の眼底反射光（Ｓ偏光光）、波面収差検出用光の反射光（Ｓ偏光成分）等の所定の直線偏光（Ｓ偏光）に対して収差を補正することが可能な向きに配置される。その結果、波面補償デバイス７２は、入射する光のＳ偏光成分を変調できる。また、本実施形態において、波面補償デバイス７２の反射面は、被検眼の瞳と略共役となる位置に配置される。
【００３９】
本実施形態の波面補償デバイス７２において、液晶層内の液晶分子の配列方向は、入射する反射光の偏光面と略平行である。また、液晶分子が液晶層への印加電圧の変化に応じて回転する所定の面は、波面補償デバイス７２に対する眼底反射光の入射光軸および反射光軸と、波面補償デバイス７２が持つミラー層の法線と、を含む平面に対して略平行に配置されている。
【００４０】
なお、本実施例において、波面補償デバイス７２は液晶変調素子とし、特に、反射型のＬＣＯＳ等を用いるものとしているが、これに限るものではない。他の反射型の波面補償デバイスであってもよい。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の１形態であるデフォーマブルミラーが使用されてもよい。また、反射型の波面補償デバイスではなく、透過型の波面補償デバイスが使用されてもよい。透過型のデバイスでは、眼底からの反射光を透過させて波面収差が補償される。
【００４１】
なお、以上の説明では、収差検出用光源として、第１光源とは異なる波長の照明光を出射する光源を用いたが、第１光源が収差検出用光源を兼用していてもよい。
【００４２】
なお、以上説明した本実施形態では、波面センサおよび波面補償デバイスを被検眼の瞳共役としたが、被検眼の前眼部の所定部位と略共役な位置であればよく、例えば、角膜共役であってもよい。
【００４３】
なお、以上説明した本実施形態では、波面センサ及び波面補償デバイスを被検眼の瞳共役としたが、被検眼の前眼部の所定部位と略共役な位置であればよく、例えば、角膜共役であってもよい。
【００４４】
次に、図３を参照して、本実施形態における撮影装置１の制御系を説明する。撮影装置１は、制御部８００を有している。制御部８００は、撮影装置１の装置全体の制御を行うプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）である。本実施形態において、制御部８００には、記憶部８０１、操作入力部８０２、画像処理部８０３、モニタ８５０、が電気的に接続される。また、制御部８００には、光源１、駆動部１０ａ、走査部１５、受光素子５６、波面補償デバイス７２、波面センサ７３、光源７６、第２撮影ユニット２００、トラッキング用ユニット３００、偏向部４００、が電気的に接続される。
【００４５】
記憶部８０１は、各種の制御プログラムおよび固定データを格納する。また、記憶部８０１には、撮影装置１によって撮影された画像、一時データ等が記憶されてもよい。
【００４６】
制御部８００は、操作部８０２から出力される操作信号に基づいて、第１撮影ユニット１００等の上記の各部材を制御する。操作部８０２は、検者によって操作される操作部材として図示無きマウス等が接続される。
【００４７】
画像処理部８０３は、受光素子５６、第２撮影ユニット２００にて受光した信号に基づきモニタ８５０に画角の異なる被検眼眼底画像、つまり、第１眼底画像及び第２眼底画像を形成する。
【００４８】
モニタ８５０は、撮影装置１に搭載された表示モニタであってもよいし、撮影装置１とは別体の汎用の表示モニタであってもよい。また、これらが併用された構成であってもよい。モニタ８５０は、撮影装置１にて撮影される眼底画像（第１眼底画像、および第２眼底画像）を、動画像および静止画像のそれぞれで表示できる。
【００４９】
なお、制御部８００による波面補償デバイス７２の制御は、波面センサ７３によって検出される波面収差に基づいて実行される。本実施形態では、波面センサ７３からの検出信号に基づく波面補償デバイス７２のフィードバック制御が行われる。波面補償デバイス７２が制御されることによって、光源７６の反射光のＳ偏光成分と共に、光源１から出射されるレーザー光と該レーザー光の眼底反射光の高次収差が取り除かれる。このようにして、光源１から出射されたレーザー光、および該レーザー光の眼底反射光が持つ収差が取り除かれる。その結果、被検眼Ｅの高次収差が取り除かれた（波面補償された）高解像度の第１眼底画像（即ち、波面補償画像）が撮影装置１によって取得される。なお、このとき、低次の収差は、視度補正部１０によって補正される。
【００５０】
以上のような構成と持つ本装置の動作を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。撮影装置１は、電源がオンされた後、記憶部８０１に記憶された制御プログラムに従って動作する。以下の動作において、撮影装置１は、第１眼底画像（ＡＯＳＬＯ画像）の撮影を、被検眼Ｅの同一位置に対して複数回行う。また、撮影装置１は、同一位置で撮影された複数の第１眼底画像を用いて、網膜を形成する細胞に関する画像処理（例えば、解析処理（例えば、細胞密度の計測））を行ってもよい。
【００５１】
はじめに、被検眼Ｅに対する撮影部５００のアライメントが行われる（Ｓ１）。例えば、制御部８００は、前眼部観察ユニット７００を用いてリアルタイムな前眼部画像を取得すると共に、前眼部画像をモニタ８５０に表示させる。検者は、モニタ８５０上の前眼部画像を観察しながら、顎台６１０の位置調整を手動又は自動で行い、粗くアライメントを行う。この場合において、検者は、図示無き固視標を被検者が固視するように指示する。
【００５２】
本実施形態では、粗いアライメントが完了した後、操作部８０２に設けられた開始スイッチが検者によって操作されると、第１撮影ユニット１００および第２撮影ユニット２００を用いた眼底画像の取得が開始される（Ｓ２）。
【００５３】
この場合、まず、制御部８００によって、各撮影ユニット１００，２００の視度補正が行われてもよい（Ｓ３）。例えば、第１撮影ユニット１００における視度補正は、視度補正部１０を用いて行われる。
【００５４】
また、第１撮影ユニット１００による被検眼Ｅの眼底上の撮影位置（つまり、第１眼底画像（ＡＯＳＬＯ画像）の取得範囲）の設定が行われてもよい（Ｓ５）。この場合、撮影位置は、検者の所望する位置に設定されてもよい。例えば、制御部８００は、第２撮影ユニット２００にて取得される広域の第２眼底画像をモニタ８５０上に表示させると共に、第２眼底画像の中で拡大画像（つまり、第１眼底画像）を取得する箇所を、操作入力部８０２を介して受け付ける。制御部８００は、操作入力部８０２からの信号に基づいて偏向部４００の駆動範囲（つまり、走査範囲）を決定する。その結果、第１眼底画像のおおよその撮影位置が定められる。
【００５５】
ところで、固視が良好に行われていたとしても眼は絶えず動いている。よって、第１眼底画像（つまり、ＡＯＳＬＯ画像）の撮影を、同一の部位に対して複数回行う場合には、眼の動きを考慮することが好ましい。
【００５６】
そこで、まず、本実施形態では、基準画像の選定が行われる（Ｓ６）。基準画像は、被検眼Ｅの第１眼底画像であって、後述する基準領域（例えば、ＲＯＩ９０１）が設定される静止画像である（図５参照）。なお、基準画像は、画像取得のトリガ信号に基づいて取得された画像であってもよいし、予め記憶部８０１に記憶された画像であってもよい。この場合、例えば、基準画像を得るために第１眼底画像が新たに撮影されてもよい。また、基準画像は、複数枚の第１眼底画像からなる加算平均画像であってもよい。また、被検眼の第１眼底画像が予め記憶部８０１に記憶されている場合、過去に撮影された被検眼の第１眼底画像が基準画像として使用されてもよい。いずれの場合も、基準画像の候補が複数存在する場合は、例えば、制御部８００は、操作部８０２を介して検者から指定された画像を、基準画像として選定してもよい。
【００５７】
基準画像が選定されると、基準画像に対するＲＯＩ９０１の設定が行われる（Ｓ７）。ＲＯＩ９０１は、例えば、繰り返し形成される第１眼底画像を取捨選択するための基準領域として用いられる。ＲＯＩ９０１は、例えば、基準画像上の特定の位置に設定される。ＲＯＩ９０１は、基準画像上の一部の画像領域から形成されてもよい。なお、ＲＯＩ９０１の設定は、制御部８００によって自動的に設定されてもよいし、操作部８０２を介して検者の手動によって設定されてもよい。
【００５８】
言い換えれば、基準画像におけるＲＯＩ９０１の画像情報は、他の第１眼底画像において、ＲＯＩ９０１と同じ組織の画像の有無を判定するためのテンプレートとして利用される。本実施形態において、Ｓ７の処理では、基準画像の中央部に、予め定められた大きさで設定されるものとする。また、本実施形態では、眼底画像において網膜を形成する細胞画像がＲＯＩ９０１として設定される。細胞画像は、網膜を形成する多数の細胞または組織による配列構造が示される画像である。配列構造によって、他の組織との判別を正確に行うことが可能となる。網膜を形成する細胞としては、視細胞、色素上皮細胞、および神経節細胞等があり得る。本実施形態において、ＲＯＩ９０１には、視細胞の配列構造が示される視細胞画像が使用される。視細胞画像をＲＯＩ９０１として利用する場合において、血管、またはその影の画像９０２が含まれる場合は、後述する画像処理の信頼性が低下する。この場合、制御部８００は、血管の画像を含まない細胞画像（ここでは、視細胞画像）がＲＯＩ９０１として設定されるように基準画像の選定を行ってもよい。制御部８００は、ＲＯＩ９０１の設定位置に血管の画像を含まない細胞画像を、基準画像として選定してもよい。なお、本実施形態において、ＲＯＩ９０１は、好ましくは、１００μｍ四方の眼底画像に対し、眼底画像の１／８以上の面積を持つ細胞画像として設定されてもよい。そのうえで、視細胞画像がＲＯＩ９０１として使用される場合、好ましくは、ＲＯＩ９０１の面積の５０パーセント以上の範囲に視細胞が含まれていてもよい。
【００５９】
ＲＯＩ９０１が設定されると、次に、制御部８００は、同一位置を連続して撮影する（Ｓ８）。ここで、図６を参照して、Ｓ８における装置の動作をより詳細に説明する。
【００６０】
まず、１フレーム分の第１眼底画像が、制御部８００によって逐次形成（逐次取得）される（Ｓ２１）。次に、取得された画像を保存する（本実施形態では、記憶部８０１に記憶する）か否かが、制御部８００によって判定される。
【００６１】
本実施形態において、制御部８００は、例えば、ＲＯＩ９０１を基準画像から抽出すると共に、抽出されたＲＯＩ９０１に対応する画像領域が、各第１眼底画像に含まれるか否かを画像処理によって判定してもよい。この場合、例えば、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域が含まれたと判定された第１眼底画像が選定され、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域が含まれたと判定された第１眼底画像が除外される。選定された画像は、静止画として記憶部８０１に記憶され、除外された画像は、廃棄される（例えば、データが消去され、記憶部８０１に記憶されない）。このとき、除外される画像のデータは、ＨＤＤ等の記憶装置（例えば、記憶部８０１）に記憶されることなくデータが消去されてもよいし、記憶部８０１へ一端記憶された後に、データが消去されてもよい。また、必ずしも除外された画像のデータが消去される必要はなく、除外画像データとして記憶部８０１に記憶されてもよい。
【００６２】
より詳細には、制御部８００は、例えば、ＲＯＩ９０１と、他の第１眼底画像（本実施形態では、直前のＳ２１の処理で取得された画像）との相関（一致度）を画像処理によって検出し、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域の有無を判定する（Ｓ２２）。ここで、ＲＯＩ９０１に対する他の第１眼底画像の相関が用いられる。基準画像のＲＯＩ９０１と、他の眼底画像との相関は、画像処理によって算出される。例えば、相関は、種々の画像処理手法を用いて検出することが可能である。例えば、制御部８００は、他の第１眼底画像（参照画像）に対して、基準画像のＲＯＩ９０１を１画素ずつ平行移動させたり、わずかな角度ずつ回転させる等して、第１眼底画像とＲＯＩ９０１の画像のデータが一致する位置（相関が最も高くなる位置）を求められる。そして、制御部８００は、相関が所定の閾値を超えているか否かによって、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域の有無を判定する。
【００６３】
なお、相関を求める手法は、必ずしもこれに限られるものではなく、基準画像全体の画像情報を使用して他の画像との相関を求めてもよい。また、相関の検出は、種々の画像処理手法（各種相関関数を用いる方法、フーリエ変換を利用する方法、特徴点のマッチングに基づく方法）を用いることが可能である。なお、相関の検出には、画像間での位置ずれ検出技術を用いることが可能である。
【００６４】
次に、Ｓ２２の処理によって取得された相関に基づいて、第１の除外判定が行われる（Ｓ２３）。本実施形態において、第１の除外判定は、基準領域に対応する画像領域を含む第１眼底画像を選択するために行われる。Ｓ２２の処理で取得された相関がしきい値を下回る場合に、該第１眼底画像を、制御部８００は選択対象から除外する。つまり、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域が有りと判定された場合、選択対象として設定され、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域が無しと判定された場合、選択対象から除外される。
【００６５】
次に、制御部８００は、各第１眼底画像でのＲＯＩ９０１に対応する画像領域を比較することによって、各眼底画像間での眼底の移動速度を測定するようにしてもよい（Ｓ２４）。そして、制御部８００は、測定結果に基づいて、繰り返し形成される各眼底画像を取捨選択してもよい。
【００６６】
なお、移動速度は、例えば、隣接して取得された眼底画像間の位置ずれを求めることによって取得される。制御部８００は、隣接して取得される複数の第１眼底画像において、一方の第１眼底画像（第１の参照画像）でのＲＯＩ９０１に対応する画像領域の位置（位置座標）と、他方の第１眼底画像（第２の参照画像）でのＲＯＩ９０１に対応する画像領域の位置（位置座標）とのずれ量を求めてもよい。ここで、画像間の位置ずれ量は、種々の画像処理手法を用いて検出することが可能である。例えば、第１眼底画像（参照画像）に対して基準画像のＲＯＩ９０１を１画素ずつ平行移動させたり、わずかな角度ずつ回転させる等して、第１眼底画像においてＲＯＩ９０１との相関が最も高い位置が、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域の位置として検出されてもよい。そして、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域の位置を、隣接する眼底画像に関して比較することによって移動速度が算出される。本実施形態では、上記のように、細胞の配列構造を用いて２つの眼底画像を比較することによって眼底の移動速度が測定される。
【００６７】
より詳細には、Ｓ２４では、第１眼底画像（本実施形態では、直前のＳ２１の処理で取得された画像）が取得されるタイミングにおける、眼底と眼底撮像光学系との相対的な速度を示す情報（速度情報）が取得されてもおい。速度情報は、眼底撮像光学系の撮影光軸に直交する方向に関する速度を示す情報であってもよい。本実施形態において、速度情報としては、画像の形成タイミングが隣接するフレーム間での、ＲＯＩ９０１に対応する画像領域の位置ズレ量が使用される。本実施形態では、直前に取得される第１眼底画像でのＲＯＩ９０１に対応する画像領域と、その１つ前の第１眼底画像でのＲＯＩ９０１に対応する画像領域との位置ズレ量に基づく。
【００６８】
Ｓ２４の処理で取得された速度情報を用いて、第１眼底画像に対する第２の除外判定が行われる（Ｓ２５）。第２の除外判定では、眼底が大きく移動している間に撮影された第１眼底画像が撮影される。詳細は後述するが、本実施形態では、固視微動のうちマイクロサッカードによって移動された画像を、選択対象から除外する。
【００６９】
次に、Ｓ２３およびＳ２５の処理によって、除外すべき画像と判定されていなければ、その第１眼底画像は、選択画像として記憶部８０２へ保存される（Ｓ２６）。
【００７０】
次に、制御部８００は、連続撮影を終了する条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２７）。例えば、検者からの終了指示の入力、所定枚数の第１眼底画像の保存完了等が、撮影を終了する条件であってもよい。終了する条件を満たしていれば（Ｓ２７：Ｙｅｓ）、次に、制御部８００は、Ｓ９の処理（図４参照）を実行する。一方、終了する条件を満たしていなければ（Ｓ２７：Ｎｏ）、制御部８００は、Ｓ２１の処理に戻って、Ｓ２１〜Ｓ２７の処理を繰り返し実行する。結果として、同一の位置について撮影された複数枚の眼底画像が選択され、それらの画像が記憶部８０２に記憶される。
【００７１】
なお、ここでは、基準画像の中でＲＯＩ９０１の画像情報だけを使用して他の画像との位置ズレを求める場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、基準画像全体の画像情報を使用して他の画像との位置ズレを求めてもよい。また、位置ズレ量の検出は、種々の画像処理手法（各種相関関数を用いる方法、フーリエ変換を利用する方法、特徴点のマッチングに基づく方法）を用いることが可
ここで、図７および図８を用いて、連続して取得された１００枚の第１眼底画像を例示して、その中から制御部８００によって選択される画像をより詳細に説明する。なお、本実施形態では、一例として１秒当たり５０枚程度の第１眼底画像が撮影装置１によって取得される。
【００７２】
図７は、各第１眼底画像と基準画像との撮影位置の位置ズレ量の遷移を示している。図７において、横軸は、撮影順を示すフレーム番号と対応する。縦軸は、位置ズレ量と対応する。本実施形態では、第１の除外判定におけるしきい値αが設定されている。しきい値αは、第１眼底画像の画角の半値（本実施形態では、０．７５ｄｅｇ）よりも小さな値である。一例として、本実施形態では、しきい値αとして、０．１ｄｅｇが設定される。
【００７３】
基準画像に対する位置ズレ量が、しきい値αよりも大きなフレームは、第１の除外判定において選択対象から除外すべきと判定される。よって、図７の例では、４０フレームから５９フレーム以外の第１眼底画像は除外すべきと判定される。
【００７４】
また、図８は、それぞれの第１眼底画像と、それぞれの第１画像に対し１フレーム分前の第１眼底画像との位置ズレ量に基づく被検眼と光学系との相対的な速度の遷移を示している。図８において、横軸は、撮影順を示すフレーム番号と対応する。縦軸は、速度と対応する。なお、図８において、ｎ番目のフレームの速度は、例えば、ｎ−１番目のフレームとｎ番目のフレームとの位置ズレ量をフレーム周期で除算することによって得られる。本実施形態では、第２の除外判定におけるしきい値βが設定されている。βは、眼の動きの影響によって歪んだ画像を、選択対象から除外するための閾値である。例えば、本実施形態において、βは、マイクロサッカードが発生した際に形成される画像を選択対象から除外するために設定されている。この場合、βは、マイクロサッカードの速度かそれ以下の値であることが好ましい。本実施形態では、βとして、１．５ｄｅｇ／ｓｅｃの値を使用する。マイクロサッカードの速度は、文献、論文によって諸説ある。本実施形態のβは、諸説ある中の比較的遅い動きであっても、その動きの際に形成される画像を、選択対象から除外できるように設定されている。なお、βは、マイクロサッカード以外の眼の動きの影響を抑制するための閾値であってもよい。例えば、マイクロサッカード以外の固視微動の速度に基づいて設定されてもよいし、固視微動以外の眼振の速度に基づいて設定されてもよい。なお、固視微動以外の眼振としては、例えば、撮影装置１から被検眼Ｅに投光される光に視線方向を追従させるような心理的な動き等も含まれ得る。
【００７５】
移動速度が、しきい値βよりも大きなフレームは、第２の除外判定において選択対象から除外される。図８では、例えば、３９フレームと４０フレームとの間、５９フレームと６０フレームとの間で眼が大きく動いたことが示されている。つまり、３９フレームと４０フレームとの間、５９フレームと６０フレームとの間のそれぞれで、マイクロサッカードによって眼が動いたと考えられる。その結果として、３９フレームと４０フレーム、および、５９フレームと６０フレームは、眼の動きによって大きな歪みが発生している可能性が高い。そこで、これらの第１眼底画像は、第２の除外判定において、選択対象から除外すべきと判定される。
【００７６】
従って、図７および図８の例では、第１の判定処理と第２の判定処理との結果として、４１フレームから５９フレームの画像が選択される。また、それ以外の画像は、選択対象から除外される。その結果として、連続して撮影された複数枚の第１眼底画像のうち、基準画像に対する撮影位置の位置ズレが小さく、且つ、良好な第１眼底画像が選択される。
【００７７】
図４に戻って、説明を続ける。本実施形態において、Ｓ８の終了後、制御部８００は、Ｓ８によって選択された第１眼底画像を用いた眼底の細胞に関する画像処理として、視細胞解析処理を実行する（Ｓ９）。視細胞解析処理（Ｓ９）では、例えば、Ｓ８によって選択された複数枚の第１眼底画像を加算平均画像した加算平均画像が生成される。また、制御部８００は、加算平均画像から視細胞を検出する。更に、視細胞の検出結果に基づいて、視細胞の密度に関する情報（例えば、視細胞密度、六角形細胞出現率等）が算出される。
【００７８】
以上、本実施形態の撮影装置１は、連続して形成される複数枚の第１眼底画像において、視細胞で満たされたＲＯＩ９０１と同じ画像領域を含み、且つ、隣接するフレーム間での位置ズレが許容範囲を満たす画像が、選択画像として選択される。よって、眼の動きによる歪みの少ない画像が選択画像として選択される。そして、選択画像が、眼底の細胞に関する画像処理に使用される。その結果として、信頼性の高い画像処理（例えば、解析処理、画像合成処理等）の結果（例えば、解析結果、画像合成結果等）が得られる。
【００７９】
特に、本実施形態では、網膜を形成する多数の細胞または組織による配列構造が示される細胞画像をＲＯＩ９０１として用いて、所望の画像を得る際の位置ズレ検出が行われている。これにより、本実施形態では、血管の走行状態（例えば、血管の交差点等）を利用して位置ズレを求める場合と比べて、良好な位置ズレの計測精度が実現される。従って、良好に選択される選択画像に対し、画像処理を行うことができる。
【００８０】
また、本実施形態では、マイクロサッカードが発生した際に形成された画像を除外するための閾値と比べて隣接するフレーム間での位置ズレが小さい眼底画像が画像処理の対象として選択される。
故に、マイクロサッカードによって歪んだ画像を、画像処理の対象から良好に除外できる。マイクロサッカードは、各種の眼の動きの中でも速い動きなので、その発生タイミングにおいて、良好な細胞レベルの画像の取得を特に困難にする。これに対し、本実施形態では、マイクロサッカードの発生タイミングに取得された第１眼底画像は、画像処理の対象から自動的に除外されるので、画像処理の信頼性を良好に高めることができる。
【００８１】
以上、実施形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々に変形可能である。
【００８２】
例えば、上記実施形態では、基準画像を撮影したときから眼底が大きく移動していたり、撮影中（本実施形態では、レーザー光のスキャン中）に瞬目が生じた場合には、第１眼底画像の中に基準位置が含まれていない場合があり得る。また、撮影中に眼底が移動したことによって第１眼底画像が歪んでしまった場合にも、基準画像のＲＯＩ９０１と一致度の高い領域が第１眼底画像から検出できない場合があり得る。よって、本実施形態では、Ｓ２２の処理によって位置ズレ情報を取得できない場合がありうる。これに対し、制御部８００は、位置ズレ情報が取得できなかった第１眼底画像についても選択の対象から除外してもよい。
【００８３】
また、第１眼底画像を連続して撮影する間、トラッキングユニット３００によるトラッキングが行われても良い。トラッキングユニット３００は、第２撮影ユニット２００にて撮影される広角の第２眼底画像を用いてトラッキングを行ってもよい。ここでいうトラッキングは、被検眼Ｅが微動してもその動きが相殺されるように偏向部４００，４１０の駆動されることとなる。この場合におけるトラッキングユニット３００の詳細な構成および装置全体の動作は、例えば、特開２０１１−１１５３０１号公報を参照されたい。なお、トラッキングによって偏向部４００，４１０が駆動されるタイミングにおいて、制御部８００は、第１眼底画像の取得を行わないようにしてもよい。また、該タイミングにおいても第１眼底画像を取得する場合、その画像を選択対象から除外するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記実施形態では、選択画像が記憶部８０１へ記憶された直後に画像処理が行われる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、選択画像が記憶部８０１へ記憶された段階で、撮影に関する処理を終了し（例えば、オート撮影）、その後、検者からの指示等に基づく任意のタイミングで、記憶部８０１へ記憶されている選択画像に対し、画像処理が行われる構成であってもよい。
【００８５】
また、上記実施形態では、隣接する２枚のフレームの位置ズレ量に基づいて選択画像を選択した。しかし、眼の移動速度と対応する画像間の位置ズレは、各画像と、各画像に対し一定フレーム間だけ前又は後に形成される画像との位置ズレ量に基づいてそれぞれ求められればよく、隣接する場合に限定されない。例えば、各画像の２フレーム以上前又は後の画像との位置ズレ量に基づいて画像が選択されてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態では、第１眼底画像の連続撮影と並行して画像の選択を行う場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１眼底画像の撮影と、画像の選択とが、別々のタイミングで行われても良い。例えば、画像の選択は、予め記憶部８０１に保存された連続撮影の結果に対して行われても良い。
【００８７】
上記実施形態では、ＲＯＩ９０１は、基準画像の一定の位置（例えば、画像中央）に設定された。しかし、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、制御部８００は、ある第１眼底画像において細胞の画像で満たされた一定の大きさを持つ領域を検出し、その領域をＲＯＩ９０１として設定してもよい。この場合、制御部８００は、血管の画像を避けてＲＯＩ９０１を設定する処理を行う。この場合、画像における細胞の分布状態に応じてＲＯＩを設定できる。
【符号の説明】
【００８８】
５６  受光素子
７２  波面補償デバイス
７３  波面センサ
１００  眼底撮像光学系
１１０  波面収差検出光学系
８００  制御部
８０１  記憶部
８０２  操作入力部
８５０  モニタ
９０１  ＲＯＩ
【図１】
0006436293.tif 000002
【図２】
0006436293.tif 000003
【図３】
0006436293.tif 000004
【図４】
0006436293.tif 000005
【図５】
0006436293.tif 000006
【図６】
0006436293.tif 000007
【図７】
0006436293.tif 000008
【図８】
0006436293.tif 000009