(57)【要約】【課題】  ＳＬＯ撮像における改良型視線追尾技法を提供する。【解決手段】  眼科装置は、ＡＯＳＬＯ装置、ＷＦＳＬＯ装置、及びＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像から計算される位置情報に基づいて追尾ミラーを制御する追尾プロセッサを含む。別の実施形態において、追尾プロセッサは、ＷＦＳＬＯ画像だけから計算される位置情報に基づいて追尾ミラーを制御する。基準画像に対するターゲット画像の運動量及びその精度に応じて、ＡＯＳＬＯ装置又はＷＦＳＬＯ装置の追尾ミラーは、基準画像に対するターゲット画像の位置の差に応じて選択的に制御することができる。【選択図】図３
2017170141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査される眼の基準小エリア画像及びターゲット小エリア画像を取得するように構成される第１の取得ユニットと、
検査される眼の基準大エリア画像及びターゲット大エリア画像を取得するように構成される第２の取得ユニットと、
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置を計算するように構成されるプロセッサと、
を備え、
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置が第１の閾値の条件を満たさない場合、前記プロセッサは、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像に基づいて計算された、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置の差に応じて小エリア追尾ミラーを制御する、ことを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置が前記第１の閾値より小さく異なる場合、前記プロセッサは、前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置の差に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置及び前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置が合致する場合、前記プロセッサは、前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置及び前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置が合致しない場合、前記プロセッサは、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記ターゲット小エリア画像と前記基準小エリア画像との相関の相互相関係数の値が前記第１の閾値より大きい場合、前記プロセッサは、前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の運動量に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記運動量が所定の運動閾値より大きい場合、前記プロセッサは、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記運動量が所定の運動閾値以下である場合、前記プロセッサは、前記ターゲット小エリア画像と前記基準小エリア画像との相関の相互相関係数に対応する運動量に応じて前記小エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項５又は６に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記運動量が所定の運動閾値より大きい場合、前記プロセッサは、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置に応じて大エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
【請求項９】
前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の運動量が所定の運動閾値より大きい場合、前記プロセッサは、前記ターゲット大エリア画像と前記基準大エリア画像との相関の相互相関係数又は前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の運動量の一方に応じて大エリア追尾ミラーを制御することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記基準小エリア画像及び前記ターゲット小エリア画像が、ＡＯＳＬＯ画像であり、
前記基準大エリア画像及び前記ターゲット大エリア画像が、ＷＦＳＬＯ画像であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１１】
被検者の眼のエリアを撮像する方法であって、
光源から光をもたらすことと、
走査エリア上で前記光を走査するためスキャナーによって前記光を走査する走査ステップと、
前記被検者の前記走査エリアからの光によって画像を構築する画像構築ステップと、
前記被検者の画像を基準画像として設定する基準画像設定ステップと、
前記基準画像とターゲット画像として構築された前記画像とを比較することによって、前記眼の前記走査エリアの位置の相対変化を検出する位置検出ステップと、
前記走査エリアの前記検出された相対変化に応じて、前記走査エリアを制御する撮像エリア制御ステップと、
前記検出された相対変化の精度をチェックし、前記精度に応じて前記制御する方法を変更する評価ステップと、
を含むことを特徴とする撮像する方法。
【請求項１２】
前記撮像エリア制御ステップは、前記精度に応じて用いる前記スキャナーを変更することを含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像する方法。
【請求項１３】
前記評価ステップは、前記基準画像と前記ターゲット画像の一部との相互相関係数を計算することによって前記精度を求めることを含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像する方法。
【請求項１４】
前記評価ステップは、前記基準画像と前記ターゲット画像との相互相関係数を計算することによって精度を求めることを含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像する方法。
【請求項１５】
前記評価ステップは、前記検出された相対変化の量とプリセット限界とを比較することによって精度を求めることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像する方法。
【請求項１６】
前記評価ステップは、小エリア画像から計算される位置情報と大エリア画像から計算される位置情報とを比較することによって前記精度を求めることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像する方法。
【請求項１７】
前記評価ステップは、前記被検者上の光の位置と光学分解能とを比較することによって精度を求めることを含むことを特徴とする請求項１１に記載の撮像する方法。
【請求項１８】
被検者のエリアを撮像する方法であって、
光源から光をもたらすことと、
走査エリア上で前記光を走査するためスキャナーによって前記光を走査する走査ステップと、
前記被検者の前記走査エリアからの光によって画像を構築する画像構築ステップと、
前記被検者の画像を基準画像として設定する基準画像設定ステップと、
前記基準画像と前記構築された画像とを比較することによって、前記被検者上の前記走査エリアの位置の相対変化を検出する位置検出ステップと、
前記走査エリアより大きな大エリアを走査するステップ及び前記大エリアの画像を構築するステップと、
前記大エリアの基準画像と構築された前記大エリアの画像を比較することによって、前記大エリアでの運動を検出するステップと、
前記走査エリアの前記検出された相対変化に応じて、前記走査エリアを制御する撮像エリア制御ステップと、
前記エリアの各位置で前記検出された相対変化の精度をチェックし、前記精度に応じて前記撮像エリア制御ステップにおいて前記走査エリアを制御するため位置情報を切換える評価ステップと、
を含むことを特徴とする撮像する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願の開示は、包括的に、網膜撮像に関し、より詳細には、ロバストな（robust：信頼性のある）眼追尾のための方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
網膜撮像は、種々の撮像技法を含み、種々の撮像技法によって、網膜、視神経乳頭、脈絡膜、及び血管を含む眼の後方部分（眼底）の２次元（２Ｄ）画像又は３次元（３Ｄ）画像が取得される。網膜撮像技法は、とりわけ、眼底撮影、光干渉断層撮影法（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）、走査型レーザー検眼法（又は走査型レーザー検眼鏡、以下ＳＬＯ：Scanning Laser Ophthalmoscopy）、及びマルチモダリティ網膜撮像技法と呼ばれる技法の組合せを含む。
【０００３】
光干渉断層撮影法（ＯＣＴ）の原理は、干渉法によりその光路長を測定することによる、光の特定の反射又は後方散乱が由来する深度の評価である。網膜撮像において、後方散乱は、１つの組織層から別の組織層への境界における屈折率の差によって生じる。より深い組織からの後方散乱は、より表在性の組織に由来する後方散乱から区別することができる。その理由は、より深い組織からセンサーまでの光路長がより長いからである。網膜厚が３００ミクロン（μｍ）〜５００ミクロンであるため、光路長の差は非常に小さいが、これらの差は、特別な画像処理アルゴリズムを適用することにより、干渉法によって測定することができる。これは、ＯＣＴが網膜の２Ｄ画像及び３Ｄ画像を取得することを可能にする。したがって、ほとんどの網膜層は、よく知られているＯＣＴ撮像技法によって撮像することができる。しかし、脈絡膜毛細血管並びに中心窩錐体及び桿体等の特定の微小な眼底領域の撮像は、研究所の設備において利用可能であるが、商業的に入手可能なデバイスによって効率的かつ正確に行うことがまだできない。
【０００４】
上述した走査型レーザー検眼鏡（以下ＳＬＯと称する。）は、脈絡膜毛細血管並びに中心窩錐体及び桿体等の眼の眼底の特定の領域を撮像するために最適化されるタイプの共焦点顕微鏡である。当該検眼鏡を用いたＳＬＯ撮像は、時間シーケンスで取得される反射された単一波長レーザー光の量を画像強度として示す技法である。ＳＬＯ撮像は、水平及び垂直走査ミラーを利用して、網膜の特定の領域を走査し、ディスプレイモニター上で観察可能なラスター画像を生成する。眼底画像は、被検者の眼の網膜にわたってレーザービームをラスターパターンで走査し、走査される各ポイントから反射される光を検出することによってデジタル画像として電子的に生成される。ビーム偏向は、１つの低速垂直スキャナー（「Ｙスキャナー」とも呼ばれる）及び１つの高速水平スキャナー（「Ｘスキャナー」とも呼ばれる）を含む２つの光偏向スキャナーの組合せによって達成される。ガルバノメータースキャナー若しくは共振タイプスキャナー又は更に音響光学偏向器が、通常、ビーム偏向のために使用される。光電子増倍管（ＰＭＴ：photomultiplier tube）又はアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ：avalanche photodiode）等の適切な光学検出器が、通常、走査信号を検出するために使用される。
【０００５】
ＳＬＯ撮像において、平均化しパノラマ複合画像を構築するために複数の画像がシーケンスで撮影されて、眼の状態を分析する。こうしたパノラマ画像を構築するため、シーケンス内の各フレームは、眼の正確に同じ場所で取得されるべきである。しかし、撮像中に眼が自然に連続的に動くため、各フレームを正確に同じ位置に維持することは非常に難しい。特に、眼球運動がフレームサイズに比較して非常に大きい補償光学ＳＬＯ（ＡＯＳＬＯ）等の小視野（ＦＯＶ：Field Of View）撮像システムにおいて、撮像エリアは、眼球運動のせいで、フレームから容易に出る傾向がある。同様に、ＷＦＳＬＯ等の広ＦＯＶ撮像システムにおいて、瞬き等の大きな眼球運動は、撮像エリアがフレーム内に留まっても、正確な撮像を妨げる傾向がある。
【０００６】
走査フレーム内に撮像エリアを維持し、不随意眼球運動を補正するため、ＳＬＯ追尾技法が開発された。例えば、特許文献１を参照されたい。特許文献１は、小視野ＳＬＯ及び広視野ＳＬＯの両方によって制御される追尾ミラーの使用によって、眼球の運動に対して小視野ＳＬＯを安定化させる広視野ＳＬＯ及び小視野ＳＬＯを含む検眼鏡を開示している。さらに、特許文献２は、ＷＦＳＬＯ装置及びＡＯＳＬＯ装置を含む眼科装置を開示し、その装置において、ＷＦＳＬＯビーム及びＡＯＳＬＯビームは、同時に眼底に入り眼底を走査するため、眼底のどのエリアが取得されているかをＷＦＳＬＯ装置が確認しながら、安定しかつ高品質のＡＯＳＬＯ画像が取得される。これらの技法において、眼球位置は、位置検出装置によって検出され、撮像エリアは、眼球運動に従って追尾ミラーによってシフトされる。
【０００７】
走査型レーザー検眼鏡用の画像ベース眼追尾の既存の技術は、眼球ドリフトのせいで「フレームアウト（frame out）」の問題を受け易く、眼球が基準画像のマッピング範囲から出るようにドリフトすると、追尾システムは動作を停止する又は不正確な決定を行う。この大きな運動を回避するため、広視野網膜撮像システム（ＷＦＳＬＯ装置）が、先の特許出願文書に述べたように、位置検出での使用のために提案された。
【０００８】
しかし、ＡＯＳＬＯ画像ベース追尾又はＷＦＳＬＯ画像ベース追尾の既存技法は、ＷＦＳＬＯ追尾システム及びＡＯＳＬＯ追尾システムが通常独立して動作するため、十分に安定しない。具体的には、ＡＯＳＬＯ画像ベース追尾システムは、小さな運動だけを検出できるが、大きな眼球運動を検出できない。一方、ＷＦＳＬＯ画像ベース追尾システムは、大きな眼球運動を検出できるが、位置分解能は、ＡＯＳＬＯ追尾システムよりずっと低く、したがって、中程度サイズの運動（ＡＯＳＬＯ分解能より大きいがＷＦＳＬＯ分解能より小さい運動）は十分な精密さで検出されない場合がある、又は、全く検出されない場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００７７７０６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０２１５３８６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ＳＬＯ撮像における改良型眼追尾技法についての必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本出願の眼科装置は、検査される眼の基準小エリア画像及びターゲット小エリア画像を取得するように構成される第１の取得ユニットと、検査される眼の基準大エリア画像及びターゲット大エリア画像を取得するように構成される第２の取得ユニットと、前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置を計算するように構成されるプロセッサと、を備え、前記基準小エリア画像に対する前記ターゲット小エリア画像の位置が第１の閾値の条件を満たさない場合、前記プロセッサは、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像に基づいて計算された、前記基準大エリア画像に対する前記ターゲット大エリア画像の位置の差に応じて小エリア追尾ミラーを制御する。
【００１２】
本発明の更なる特徴は、添付図面を参照して例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】眼科装置の関連部分の例示的な光学配置構成を示す機能図である。
【図２】眼科装置の関連部分の例示的な電子配置構成を示す機能図である。
【図３】本発明の第１の実施形態による、眼球運動追尾及び光学安定化のために実施されるフロープロセスを示す図である。
【図４】図３に示す実施形態の第１の修正形態による、眼球運動追尾及び光学安定化のために実施されるフロープロセスを示す図である。
【図５】図３に示す実施形態の第２の修正形態による、眼球運動追尾及び光学安定化のために実施されるフロープロセスを示す図である。
【図６Ａ】ターゲットフレームと基準フレームとの間のフルフレーム運動計算の例を示す図である。
【図６Ｂ】ターゲットフレームのストリップと基準フレームのストリップとの間のストリップ運動計算の例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による、眼球運動追尾及び光学安定化のために実施されるフロープロセスを示す図である。
【図８】ＷＦＳＬＯ装置及びＡＯＳＬＯ装置の例示的な走査時間線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明は、開示される発明を実施することができる実施形態として例示される添付図面を参照して行われる。しかし、本開示の新規性及び範囲から逸脱することなく、当業者が他の構造的及び機能的な改変を行ってもよいことが理解される。
【００１５】
説明を参照すると、特定の詳細が、開示される例の完全な理解を与えるために述べられる。他の事例において、よく知られている方法、プロシージャ、コンポーネント、及び回路が、不必要に本開示を長くしないために詳細に述べられていない。本発明の幾つかの実施形態は、コンピューターシステム上で実施されてもよく、コンピューターシステムは、一般に、情報及び命令を処理するための１つ又は複数のプロセッサ、情報及び命令を記憶するためのランダムアクセス（揮発性）メモリ（ＲＡＭ）、静的情報及び命令を記憶するための読出し専用（不揮発性）メモリ（ＲＯＭ）、情報及び命令を記憶するための磁気又は光ディスク及びディスクドライブ等のデータ記憶デバイス、コンピューターユーザーに情報を表示するためのディスプレイデバイス（例えば、モニター）等のオプションのユーザー出力デバイス、プロセッサに情報及びコマンド選択を通信するための英数字及びファンクションキー（例えば、キーボード）を含むオプションのユーザー入力デバイス、並びに、プロセッサにユーザー入力情報及びコマンド選択を通信するためのカーソル制御デバイス（例えば、マウス）等のオプションのユーザー入力デバイスを含む。
【００１６】
当業者によって認識されるように、本例は、システム、方法、又はコンピュータープログラム製品として具現化されてもよい。したがって、幾つかの例は、完全にハードウェアの実施形態及び完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）、又は、本明細書で「回路」、「モジュール」、又は「システム」と一般に呼ばれてもよいソフトウェア態様及びハードウェア態様を組み合わせる実施形態の形態をとってもよい。さらに、幾つかの実施形態は、コンピューター使用可能プログラムコードが内部に記憶されている任意の有形的表現媒体において具現化されるコンピュータープログラム製品の形態をとってもよい。例えば、方法、装置（システム）、及びコンピュータープログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック線図を参照して以下に述べる幾つかの実施形態は、コンピュータープログラム命令によって実施される可能性がある。コンピュータープログラム命令は、コンピューター可読媒体に記憶されてもよく、コンピュータープログラム命令は、コンピューター可読媒体に記憶される命令が、フローチャート及び／又はブロック線図に指定される機能／動作／ステップを実施する命令及びプロセスを含む製造品を構成するように特定の方法で機能するようにコンピューター又は他のプログラマブルデータ処理装置に指示することができる。
【００１７】
本明細書の文脈で使用される技術用語は、本出願が関連する当業者によって理解されるように、通常の意味及び慣例的な意味を与えられた。しかし、或る特定の用語は、本出願の文脈においてより特定の意味を与えられてもよい。例えば、本明細書で使用される用語「光（light）」は、一般に、可視スペクトルだけでなく、スペクトルの近赤外（ＮＩＲ）、赤外（ＩＲ）、及び更に紫外（ＵＶ）範囲も含む電磁放射を指す。
【００１８】
例示的な実施形態は、幾つかの図面を参照して以下で述べられる。ここで、同様の参照符号が同様の部分を指す図面を参照すると、被検者の眼の画像を取得するための眼科装置並びに視線追尾及び画像再構成を実施するための方法が、本発明の種々の実施形態に従って述べられる。
【００１９】
＜装置の光学的概要＞
図１は、本発明の一実施形態による眼科装置の光学的概要を示す。図１に示すように、眼科装置は、以下の基本構成要素：種々の制御エレクトロニクス及びコンピューター３００にともに動作可能に接続された、補償光学走査型レーザー検眼鏡（ＡＯＳＬＯ：Adaptive Optics Scanning Laser Ophthalmoscope）１００及び広視野走査型レーザー検眼鏡（ＷＦＳＬＯ：Wide Field Scanning Laser Ophthalmoscope）２００を含む。これら検眼鏡より取得される画像は、相対的な大きさより各々小エリア画像及び大エリア画像として分類できる。図１において、点線は光路を示し、一点鎖線は光軸を示し、実線は電気接続を示す。コンピューター３００が、簡潔にするため単一デバイスとして示されるが、コンピューター３００が、制御エレクトロニクス、１つ又は複数のプロセッサ、及び、プログラム式命令（アルゴリズム）を記憶する１つ又は複数のプロセッサに結合された１つ又は複数のコンピューター可読媒体の組合せに対応し、プログラム式命令（アルゴリズム）が、１つ又は複数のプロセッサによって実行されると、１つ又は複数のプロセッサが本発明の種々の実施形態に従って眼科装置を制御するようにさせることが本明細書で留意される。
【００２０】
図１において、以下の説明で使用される座標ｚ、ｘ、及びｙは、眼Ｅの網膜Ｅｒの眼底画像に対して眼軸（又は深度）方向、水平方向、及び垂直方向にそれぞれ対応する。さらに、ｘ方向は、主走査方向に対応し、ｙ方向は副走査方向に対応し、ｚ方向は撮像深度方向に対応する。光学要素は、例示であり限定的でなく、したがって、光学的に等価なデバイスによって置換される可能性がある。例えば、光ファイバーＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、及びＦＢ５は、自由空間光学部品によって置換される可能性がある。同様に、レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４、Ｌ１５、Ｌ１６、Ｌ１７、Ｌ２０、Ｌ２１、Ｌ２２、Ｌ２３、Ｌ２４、及びＬ２５の１つ又は複数はミラー（又はレンズシステム）によって置換される可能性がある。特に、ＡＯＳＬＯ光路において、眼とシャックハルトマンセンサーとの間の光学システムのほぼ全ての部分についてミラーが好ましい場合がある。その理由は、レンズ表面からの後方反射光が、波面収差を測定するための精度を低下させる傾向があるからである。
【００２１】
＜ＡＯＳＬＯ装置＞
図１に示すように、ＡＯＳＬＯ１００において、ＡＯＳＬＯ光源１０１から放出される光は、光ファイバーＦＢ１を介して光カプラー１１０に送信される。光カプラー１１０は、光を参照光１０５と測定光１０７とに分割する。測定光１０７は、ＡＯＳＬＯ１００の測定光路（ＡＯＳＬＯ光路）を介して眼Ｅに誘導される。レーザー光源等のＡＯＳＬＯ光源１０１として、半導体レーザー又はスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：super luminescent diode）が使用される可能性がある。眼底撮像のために、使用される光源の波長は、好ましくは、約７００ナノメートル（ｎｍ）〜１１００ｎｍの範囲にある。実用的な用途において、約７８０ｎｍの波長を有する半導体レーザーが使用され得るが、約６５０ｎｍ〜８５０ｎｍの波長を有するＳＬＤが好ましいことになる。その理由は、レーザー光が過剰のスペックルノイズを生成する傾向があるからである。特に、検眼鏡装置がＯＣＴ撮像のために使用される場合、ＳＬＤ光源は、広いスペクトル帯域幅を有するという利点を提供する。
【００２２】
光カプラー１１０によって分割された参照光１０５は、光ファイバーＦＢ３を通して光強度センサー１６４に入る。光強度センサー１６４は、コンピューター３００に接続され、コンピューター３００によって制御されて、参照光１０５の光強度を測定し、それにより、測定光１０７の光強度をモニターする。それに関して、この用途において、光強度センサー１６４は、光強度測定装置と呼ばれてもよい。測定光１０７の強度は、被検者の快適さ及び安全性のために強度が最適化される（最小に維持される）べき点で重要なパラメーターであるが、一方、同時に、強度は、高分解能撮像を保証するのに十分に高くあるべきである。適切な光強度センサー１６４の例は、基本ＰＩＮフォトダイオード、光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）等を含むが、それらに限定されない。眼に入る測定光１０７の光強度を推定するため参照光１０５の強度を測定することは、安全性だけのためであることが留意されるべきである。したがって、参照光１０５及び光強度センサー１６４はオプションであると考えることができる。眼に入る測定光１０７の強度は、異なる方法で測定されモニターされてもよい。例えば、測定光１０７の強度は、ＡＯＳＬＯ光源１０１から直接取得される可能性がある。
【００２３】
ＡＯＳＬＯ光路は、光カプラー１１０から光ファイバーＦＢ２を通してコリメートレンズＬ１０まで測定光１０７を誘導する。レンズＬ１０は、測定光１０７を所望の径のコリメートされたビームにコリメートする。測定光の直径は、コリメートレンズＬ１０と眼との間の光学システムの拡大率及び眼の入射瞳直径の両方を考慮する。眼の入射瞳直径は、分解能及び被検者の身体的限界のせいで約６ｍｍ〜８ｍｍであるべきである。網膜上で２ミクロン〜３ミクロンの分解能を達成するためには、被検者の瞳において６ｍｍより大きい入射瞳サイズを必要とするが、人間の瞳は、健康な眼の場合、明るい光における約２ミリメートル（ｍｍ）〜４ミリメートルから暗い光における約４ｍｍ〜８ｍｍの範囲にある。さらに、時として、散瞳剤が使用されて、被検者の瞳を４ｍｍ〜８ｍｍまで幅広化させる。したがって、レンズＬ１０は、測定光１０７を約４ｍｍのコリメートされたビームになるようにコリメートする。これは妥当な値である。その理由は、４ｍｍビームは、その後、眼の瞳において６ｍｍ〜７ｍｍまで拡張され、その光学システムを通過するからである。
【００２４】
コリメートされた測定光１０７は、ビームスプリッターＢＳ１（ダイクロイックミラーであってよい）を通り、そして、リレーレンズＬ１１及びＬ１２を通って送信されて、波面補正デバイス１１４に達する。反射型液晶空間位相変調器は、波面補正デバイス１１４として使用されてもよい。反射型液晶空間位相変調器は、２つの液晶デバイスを含んでもよく、各液晶デバイスは、直交偏光で動作するように配向してもよい。或いは形状可変ミラーが、同様に波面補正デバイス１１４として使用されてもよい。波面補正デバイス１１４によって変調される測定光１０７は、レンズＬ１３及びＬ１４に向けて反射され、ＸＹスキャナー１１９（ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナーと呼ばれる）のミラーに入る。ここで、ＸＹスキャナー１１９が図面を簡潔にするため単一要素として示されるが、実際の実施態様では、２つのミラーが好ましい場合があることが留意されるべきである。すなわち、ＸＹスキャナー１１９を単一２軸走査装置として実装することが可能であるが、Ｘスキャナー及びＹスキャナーを含むＡＯＳＬＯスキャナーが本用途では好ましい。
【００２５】
Ｘスキャナーは、共振タイプ走査ミラーであり、光軸Ａｘに垂直な第１の方向（主走査方向）に測定光１０７を走査するために役立つ。Ｘスキャナーは、光軸Ａｘに垂直な第１の方向（主走査方向）に、網膜Ｅｒ上で測定光１０７を走査するために役立つ。第１の方向すなわち主走査方向は、図１の水平平面に平行であるｘ方向である。Ｘスキャナーの駆動周波数は、例えば、約７．９ｋＨｚである。図１において、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９のＸスキャナーは、同様に、以下で更に説明するように、追尾ミラー或いは小エリア追尾ミラーとして使用される可能性がある。
【００２６】
Ｙスキャナーは、光軸Ａｘに垂直な第２の方向（副走査方向）に測定光１０７を走査するための可動ミラーである。第２の方向は、図１の平面に垂直であるｙ方向である。そのため、第２の方向は第１の方向に直交し、第１の方向及び第２の方向はともに、光軸方向に垂直である。ガルバノスキャナーが、好ましくはＹスキャナー用に使用される。Ｙスキャナーの駆動波形は鋸歯状波であり、駆動周波数は、例えば、６４Ｈｚであり、１６パーセントのデューティ比を有する。ここで、Ｘスキャナー及びＹスキャナーの駆動周波数及びデューティ比が例示的な値であり、したがって、こうした値が限定的でないことが留意されるべきである。しかし、Ｙスキャナーの駆動周波数は、ＡＯＳＬＯ画像のフレームレートを決定するための重要なパラメーターである。したがって、ＡＯＳＬＯのＹスキャナーの駆動周波数は、所望の用途に応じて適切なフレームレートを考慮することによって選択されるべきである。
【００２７】
図１に戻ると、ＸＹスキャナー１１９から反射した後、測定光１０７は、レンズＬ１５、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ２、及びダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ３を通過し、その後、集束レンズＬ１６によって眼Ｅの網膜Ｅｒ上に集束される。そのため、集束レンズＬ１６は、ステージドライバーエレクトロニクスを通してコンピューター３００によって制御される位置決め用電気ステージ１１７（電気並進ステージ）上に取り付けられる。ここで、位置決め用電気ステージ１１７は、例えば、コンピューター３００によって制御される電気機械モーター又は超音波モーターによって駆動されてもよい。
【００２８】
測定光１０７の適切な集束を維持するため、位置決め用電気ステージ１１７は、コンピューター３００によって制御されて、２方向矢印で示すように、集束レンズＬ１６を光軸Ａｘに平行な方向に移動させる。こうして、コンピューター３００は、位置決め用電気ステージ１１７を制御して、測定光１０７のスポットの位置を網膜Ｅｒの所望の領域に調整し制御する。特に、集束レンズＬ１６の位置が調整され、それにより、特定の関心の層を観察し撮像するため、測定光１０７を眼Ｅの網膜Ｅｒの所定の層に集光させてもよい。換言すれば、位置決め用電気ステージ１１７及び集束レンズＬ１６は、検査される眼の関心の領域又は層に集束させるため測定光１０７を制御するための集束ユニットとして働く。位置決め用電気ステージ１１７のドライバーエレクトロニクス（図２に示す）は、コンピューター３００からの制御下で、測定光１０７の合焦状態に応じて、集束ユニットを制御するための焦点制御ユニットとして働く。幾つかの場合には、２つの集束ユニットが、各光学システムにおいてＡＯＳＬＯ及びＷＦＳＬＯのために別々に使用されてもよい。
【００２９】
測定光１０７は、眼Ｅの瞳孔を通して眼Ｅに入り、網膜Ｅｒによって反射又は散乱される。反射した、蛍光生成した（fluorescence）、又は散乱した光は、戻り光１０８と呼ばれ、戻り光１０８は、上述した測定光１０７の経路を逆に進み、光カプラー１１０まで誘導される。光カプラー１１０から、戻り光１０８は、光ファイバーＦＢ４を通して検出器１３８に達する。別の例において、戻り光１０８は、ビームスプリッター（図示せず）によって２つのビームに分割されてもよく、ビームは、検出器の直前に位置するピンホール上に集束される。こうして、十分に補正された戻り光だけが、ピンホールを通過するため、高分解能共焦点画像を取得することができる。検出器１３８として、高感度光センサー、例えば、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、光電子増倍管（ＰＭＴ）等が使用される可能性がある。
【００３０】
ＡＯＳＬＯ光路において、戻り光１０８は、波面補正デバイス１１４によって変調されて、眼によって生じる光学収差を補正する。波面収差を検出するため、ビームスプリッターＢＳ１によって反射された戻り光１０８の一部は、波面センサー１５５に入る。波面センサー１５５に到達する戻り光１０８は電気信号に変換され、電気信号は、デジタル化され、コンピューター３００に送信される。眼Ｅの構造によって生じる戻り光１０８の波面の収差は、波面センサー１５５に同様に接続されるコンピューター３００によって測定される。コンピューター３００は、その後、波面センサー１５５の測定結果によって、取得される波面に基づいて変調量（波面補正量）を計算して、戻り光１０８の波面を収差がない波面に補正する。そのため、コンピューター３００は、波面補正デバイス１１４を制御して、波面補正量に応じて戻り光１０８の変調を実施する。波面の測定及び波面補正デバイス１１４の制御による波面補正は、コンピューター３００の制御下で反復して実施することができるため、最適な波面が撮像プロセス全体を通して維持される。波面補正デバイス１１４は、反射型液晶空間位相変調器を含むが、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム）アクチュエーターによって制御される変形可能なミラーが同様に適用されてもよい。
【００３１】
波面収差の正確な検出及び測定のために、波面センサー１５５及び波面補正デバイス１１４が、光学的に共役な位置に配置されることが必要である。実際には、ＡＯＳＬＯ光路において、光路内に含まれるレンズＬ１０〜Ｌ１６及び全ての他の必要な光学部品は、好ましくは、眼Ｅの角膜Ｃｒ、ＸＹスキャナー１１９、波面センサー１５５、及び波面補正デバイス１１４が光学的に共役な平面に位置決めされるように配設される。
【００３２】
シャックハルトマン波面センサー（ＳＨＷＳ：Shack-Hartmann wavefront sensor）及び波面曲率センサーは、コンピューター３００に電気接続される波面センサー１５５の例である。波面センサーの測定結果として取得された収差に基づいて、波面補正デバイス１１４は、ＡＯＳＬＯ画像が取得されるたびに眼Ｅ内で生成される収差が補正されるように、コンピューター３００によってリアルタイムに制御される。したがって、適切な分解能を有する網膜Ｅｒの平面画像を取得することができる。なお、本実施形態において、被検者上の眼におけるＡＯＳＬＯ画像の取得範囲は被検者のエリア若しくは小エリアと称し、取得される画像は小エリア画像と称る。
【００３３】
＜ＷＦＳＬＯ装置＞
図１において、ＷＦＳＬＯ装置２００は、補償光学システムを含まないことを除いて、ＡＯＳＬＯ装置１００の構成と同じ基本構成を本質的に有する。ＷＦＳＬＯ装置において、ＷＦＳＬＯ光源２０１から放出される光は、光ファイバーＦＢ５、リレーレンズＬ２０及びＬ２１、ビームスプリッターＢＳ４、コリメータレンズＬ２２、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９、レンズＬ２３、及び既に述べた集束レンズＬ１６を通って眼Ｅに誘導される。
【００３４】
ＷＦＳＬＯ装置のＷＦＳＬＯ光源２０１は、例えば、９１０ｎｍの波長及びその半値全幅（ＦＷＨＭ）において１０ｎｍの帯域を有するＳＬＤである。ここで、ＡＯＳＬＯ光路内の光をＷＦＳＬＯ光路内の光から弁別するため、ＡＯＳＬＯ光源１０１及びＷＦＳＬＯ光源２０１は、異なる波長を放出し、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ２は、２つの光路を統合するために使用される。代替的な実施形態において、ＷＦＳＬＯ装置及びＡＯＳＬＯ装置は、同じ又は同様な波長を有する共通光源又は別個の光源を使用してもよい。その場合、代替の実施形態は、光を時間的に弁別するパルス駆動式光源又は光スイッチを使用することによって、ＡＯＳＬＯ光路内の戻り光１０８をＷＦＳＬＯ光路内の戻り光２０８から弁別することを含んでもよい。
【００３５】
ＷＦＳＬＯの光路（ＷＦＳＬＯ光路）において、ＷＦＳＬＯ光源２０１から放出される測定光２０７は、リレーレンズＬ２０及びＬ２１、ビームスプリッターＢＳ４、コリメータレンズＬ２２、ＸＹスキャナー２１９、レンズＬ２３、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ２、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ３、及び集束レンズＬ１６を通って眼Ｅまで誘導される。ＡＯＳＬＯと同様に、ＷＦＳＬＯのＸＹスキャナー２１９（ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー）は、Ｘスキャナー及びＹスキャナーを含む。Ｘスキャナーは、例えば、光軸Ａｘに垂直でかつ図１の用紙平面に平行な主走査方向に、眼Ｅ上で測定光２０７を走査するための共振タイプスキャナーである。Ｘスキャナーの駆動周波数は、例えば、約３．９ｋＨｚである。図１において、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９のＸスキャナーは、同様に、以下で更に説明するように、追尾ミラー或いは大エリア追尾ミラーとして使用される可能性がある。
【００３６】
Ｙスキャナーは、例えば、光軸Ａｘに垂直でかつ図１の用紙平面に垂直な第２の（副走査）方向に、眼Ｅ上で測定光２０７を走査するためのガルバノスキャナーである。Ｙスキャナーの駆動波形は、１５Ｈｚの周波数及び１６パーセントのデューティ比を有する鋸歯状波である。Ｙスキャナーの駆動周波数は、ＷＦＳＬＯ画像撮影のフレームレートを決定するための重要なパラメーターである。
【００３７】
図８は、ＷＦＳＬＯ装置の例示的な走査時間線図、及びＡＯＳＬＯ装置の例示的な走査時間線図を示す。図８の横座標は時間を示し、縦軸は各走査ミラーの変位（回転角度）を示す。図８におけるＡは、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９の低速ミラー（Ｙスキャナー）用の信号を示し、Ｂは、高速ミラー（Ｘスキャナー）用の信号（鋸歯状駆動波形）を示す。一方、図８におけるＣは、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９の高速ミラー（Ｘスキャナー）用の信号（鋸歯状駆動波形）を示し、Ｄは、低速ミラー（Ｙスキャナー）用の信号を示す。図８のＢに示すように、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９のＸスキャナーは、時刻ｔ１で回転し始め、１フレームを走査するための期間は時刻ｔ４で終了する。ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９とＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９との間の走査速度の差を示すため、時刻ｔ２とｔ３との間の間隔は、ＡＯＳＬＯスキャナーが、ｔ１からｔ４の期間のわずか数分の１で１フレームを走査することを示す。したがって、スキャナーのそれぞれの駆動周波数は、ＳＬＯ撮像のフレームレートを決定するための重要なパラメーターである。
【００３８】
ＷＦＳＬＯ２００において、測定光２０７のビーム径は、好ましくは、約１ｍｍであるが、ビーム径は、網膜Ｅｒの光学画像を取得するため、所望の分解能パラメーターに応じて１ｍｍより大きくてもよく、１ｍｍより小さくてもよい。ＷＦＳＬＯ２００において、測定光２０７は、眼Ｅの瞳孔を通して眼Ｅに入り、戻り光２０８になるよう、網膜Ｅｒによって、反射される、蛍光生成される、又は散乱される。戻り光２０８は、集束レンズＬ１６、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ３を透過し、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ２から反射され、レンズＬ２３を透過し、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９から反射され、コリメータレンズＬ２２を透過し、ビームスプリッターＢＳ４から反射され、リレーレンズＬ２４及びＬ２５を透過した後に、検出器２３８（高感度センサー）に達する。戻り光２０８のビームは、検出器２３８の直前に配置されるピンホール２４０上に集束されるため、十分に補正された戻り光２０８だけがピンホールを通過することができ、その結果、高分解能共焦点画像を取得することができる。ＷＦＳＬＯ２００では、ＡＯＳＬＯに比べて大きなエリアの大エリアの画像が得られる。
【００３９】
固視標１５６は、固指標を眼Ｅにもたらすための固視光束１５７を生成するのに役立つ。固視標１５６は、眼Ｅによる観察のため、ＹＺ平面上にディスプレイ表面を有する発光ディスプレイモジュール（図示せず）を含む。液晶アレイ、有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ：electroluminescent）ディスプレイアレイ、及び発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイアレイのうちの任意の１つが、ディスプレイモジュールの一部として使用されてもよい。眼科装置の動作中、被検者の眼Ｅは、固視標１５６から固視光束１５７を受け取り、被検者は、表示されるターゲット画像を観察して、表示されるターゲット画像又は画像のパターンに応じて眼Ｅを固定する又は回転させるよう指令される。例えば、固定の場合、固定した（移動しない）画像が表示され、眼の回転の場合、十字パターンが、固視標１５６のディスプレイ表面上で任意の照明位置で明滅する。
【００４０】
固視標１５６において、固視光束１５７は、レンズシステムＬ１７を通して網膜Ｅｒに誘導される。ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）ＢＳ３は、固視光束１５７をＡＯＳＬＯ光路と統合する。適切に観察するため、レンズシステムＬ１７内のレンズ及び集束レンズＬ１６は、固視標１５６のディスプレイ表面（不図示）が網膜Ｅｒと光学的に共役であるように配設される。固視標１５６は、コンピューター３００内に含まれる又はコンピューター３００に接続される駆動エレクトロニクスを通してコンピューター３００によって制御される。
【００４１】
動作時、ＡＯＳＬＯ装置は、網膜Ｅｒからの戻り光１０８の強度によって形成される平面画像（ＡＯＳＬＯ画像）を取得する。網膜Ｅｒによって反射又は散乱した光としての戻り光１０８は、レンズＬ１６〜Ｌ１０、波面補正デバイス１１４、及び光カプラー１１０等を通過した後、検出器１３８に入る。検出器１３８において受光される光強度は電圧信号（画像信号）に変換される。検出器１３８によって取得される電圧信号は、Ａ／Ｄ回路３１によってデジタル値に変換され、デジタル値はコンピューター３００に渡される。コンピューター３００は、所望の駆動周波数でＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９の動作と同期してデータ処理を実施して、平面画像を形成する。ここで、Ａ／Ｄ回路３１の読取り速度は、正確なデジタル変換及びデータ送信を可能にするために考慮されるべきである。現行の技術では、約１５ＭＨｚの読取り（フェッチ）速度が適切である場合がある。先に述べたように、戻り光１０８の一部は、波面センサー１５５に入り、したがって、戻り光１０８の収差は、波面補正デバイス１１４と同期して動作するコンピューター３００によって測定され補正される。
【００４２】
動作時、ＷＦＳＬＯ２００は、波面センサー又は空間光変調器を使用しないことを除いて、ＡＯＳＬＯ１００と同様の方法で網膜の広視野平面画像（ＷＦＳＬＯ画像）を取得する。ＷＦＳＬＯ画像を取得するため、コンピューター３００は、ＸＹスキャナー２１９を制御し、検出器２３８によって戻り光２０８の強度を取得して、網膜Ｅｒの広視野平面画像を取得する。（光軸Ａｘに垂直な平面内で）網膜Ｅｒの広視野平面画像を取得する方法は、強度信号を電圧信号に変換し、ＡＤ変換及びデータ処理を実施するプロセスを含む。ＡＯＳＬＯ画像を取得する場合は上述したとおりである。ここで、コンピューター３００は、所望の駆動周波数でＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９の動作と同期してデータ処理を実施して、広視野平面画像を形成する。ここで、ＡＤ回路の読取り速度は、正確なデジタル変換及びデータ送信を可能にするために考慮されるべきである。現行の技術では、約３０ＭＨｚの読取り（フェッチ）速度が適切である場合がある。例えば、１５ｋＨｚの走査速度を有するスキャナーの場合、１０００サンプル／１高速走査ライン×１５ｋＨｚスキャナー（３０ｋライン往復）＝３０ＭＨｚである。１０００サンプル／ラインは、共振スキャナーのサイン動作による画像歪みを補正するために、５００ピクセル程度に変換される場合もある。
【００４３】
＜処理装置＞
図２は、本発明による眼科装置８０の機能概要を示す。図２において、処理装置は、図１のコンピューター３００に対応する。図２に示すように、コンピューター３００は、眼科装置８０の機能部材を制御するためのコントローラー又は中央処理ユニット（ＣＰＵ）３０１を含む。さらに、コンピューター３００は、ストレージメモリＨＤＤ３０２、ユーザーインターフェース３０３、出力ディスプレイ３０４、及び、眼科装置８０の種々の部分を動作させ制御するために必要な、制御回路３０で示す入出力回路要素（circuitry）を含む。図２において、点線は光路を示し、一点鎖線は光軸を示し、矢印付きの実線は電気接続を示す。
【００４４】
図１と同様に、図２の機能線図は、眼科装置８０を示し、眼科装置８０は、制御回路３０に動作可能に接続された、補償光学走査型レーザー検眼鏡（ＡＯＳＬＯ）１００及び広視野走査型レーザー検眼鏡（ＷＦＳＬＯ）２００を含み、制御回路３０は、次に、コンピューター３００（処理装置）に接続される。ＡＯＳＬＯ１００はＡＯＳＬＯ光源１０１を含み、ＷＦＳＬＯ２００は、ＡＯＳＬＯ光源１０１とは別個のＷＦＳＬＯ光源２０１を含む。ＡＯＳＬＯ１００は、ＡＯＳＬＯ光路を介してそのＡＯＳＬＯ光源１０１から眼Ｅまで第１の波長の光を誘導する。同様に、ＷＦＳＬＯ２００は、ＷＦＳＬＯ光路を介してそのＷＦＳＬＯ光源２０１から眼Ｅまで第２の波長の光を誘導する。少なくとも、ＡＯＳＬＯ光路の一部及びＷＦＳＬＯ光路の一部は、図１を参照して述べ示すように互いにオーバーラップする。したがって、ダイクロイックミラー（ビームスプリッター）１４０が使用されて、２つの光路が出会うポイントで光を統合する。こうして、ＡＯＳＬＯ１００及びＷＦＳＬＯ２００のそれぞれは、集束レンズＬ１６を通して送信される光ビームＬＢによって眼Ｅの網膜Ｅｒを走査する。網膜Ｅｒ上での光ビームＬＢの集束位置は、位置決め用電気ステージ１１７によって制御される。網膜Ｅｒ上での光ビームＬＢの走査位置は、図１を参照して述べるように、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９及びＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９の走査ミラーによって制御される。図２において、追尾ミラー３１９は、本発明の一実施形態に従って、眼球運動追尾及び光学的安定化のために使用される。
【００４５】
固視標１５６は、レンズシステムＬ１７を通して固視光束１５７（固定パターン又は画像）を送信し、ダイクロイックミラー１５８（図１のＢＳ４に対応する）は、固視光束１５７を光ビームＬＢの光路と統合する。動作時、検査される被検者は、凝視すべき固視標（画像又は光パターン）を与えられるため、眼Ｅの運動が回避される。代替的に、被検者は、固視標を視覚的に所定の方向にたどるよう指令されてもよい。
【００４６】
ＡＯＳＬＯ装置（ＡＯＳＬＯ１００）は、反射屈折型光学システム（反射型光学要素及び屈折型光学要素双方の組合せ）（図１に示す）として、又は、純粋に反射型の光学システムとして実装されてもよい。全反射型ＡＯＳＬＯシステムは、後方反射を制限し、色収差を最小にすることにおいて有利であるが、光学的アライメントが難しい場合がある。対照的に、反射屈折型ＡＯＳＬＯシステムは、反射型要素（ミラー）によって後方反射を制限し、色収差を最小にしながら、屈折型要素（レンズ）の配置（例えば、整列）の容易さを促進することにおいて有利である場合がある。ＡＯＳＬＯ１００は、球面又は非球面ミラー（又はレンズ）の共役対からなる複数の望遠鏡を使用して、ＡＯＳＬＯ光源１０１からの光を、眼Ｅの瞳と共役な平面まで中継することができる。ＡＯＳＬＯ１００において、１つの高速走査ミラー（第１の軸ミラー）及び１つの低速走査ミラー（第２の軸ミラー）を含む少なくとも一対の走査ミラーが、眼Ｅの網膜Ｅｒにわたって光のスポットをラスター走査するために必要である。網膜Ｅｒから反射された光は、波面補正デバイス１１４に中継され、その後、波面センサー１５５（例えば、シャックハルトマン波面センサー）によって検出される。
【００４７】
ＷＦＳＬＯ装置２００は、ＡＯＳＬＯ１００に直列に配置されても並列に配置されてもよい。ＡＯＳＬＯと同様に、ＷＦＳＬＯ２００は、反射屈折型光学システム（反射型光学要素及び屈折型光学要素双方の組合せ）として、又は、全反射型光学システムとして実装されてもよい。ＷＦＳＬＯ２００は、球面又は非球面ミラー（又はレンズ）の対で作られた複数の望遠鏡及び２軸スキャナー（例えば、ガルバノメーターミラー）を使用して、光源２０２からの光を、眼Ｅの瞳と共役な平面まで中継し、したがって、網膜Ｅｒにわたって光のスポットをラスター走査するように同様に構成することができる。ＡＯＳＬＯ１００と対照的に、ＷＦＳＬＯ２００は、波面補正器も波面検出器も必要としない。代わりに、ＷＦＳＬＯ２００は、アバランシェフォトダイオード又は光電子増倍管（ＰＭＴ）等の高感度センサーを使用してもよい。ＷＦＳＬＯ２００は、ＡＯＳＬＯ１００用のリアルタイム追尾及び／又はフィードバックシステムとして主に使用される。同様に、ＡＯＳＬＯ１００は、ＷＦＳＬＯ２００用のリアルタイム追尾及び／又はフィードバックシステムとして同様に使用される。こうして、ＡＯＳＬＯ画像ベースの追尾は、眼の小さな運動を精密に検出し、また、ＷＦＳＬＯ画像ベースの追尾は、眼の大きな運動を検出し、それにより、眼の大きな運動及び小さな運動がともに、リアルタイムに追尾され補正されるため、網膜の小さい領域であってもその高分解能画像を、正確に同じ位置で取得できることを保証する。
【００４８】
網膜Ｅｒから反射される、蛍光生成される、又は散乱される光は、上述したように、ＡＯＳＬＯ１００及びＷＦＳＬＯ２００のそれぞれに含まれる高感度光センサーによってアナログ電圧に変換される。ＡＯＳＬＯ高感度光センサー（検出器１３８）及びＷＦＳＬＯ高感度光センサー（検出器２３８）のそれぞれからの信号は、制御回路３０に送出され、図２でＡ／Ｄ回路３１として示されるアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換器によってデジタル化される。Ａ／Ｄ回路３１は、デジタル化された信号（データ）をコンピューター３００に送出する。コンピューター３００において、図示されていないグラフィクス処理ユニット（ＧＰＵ）は、データ処理を実行し、その後、ＣＰＵ３０１は、追尾プロセス／アルゴリズム（詳細については以下を参照）を実施して、眼球運動を計算する。コンピューター３００は、計算された眼球運動データを、ＤＡＣ回路３２として図２に示すデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）に送出する。ＤＡＣ３２は、デジタル眼球運動信号（眼球運動データ）を、元のアナログ電圧信号に変換する。眼球運動に対応するアナログ電圧は、ＡＯＳＬＯ制御回路３４によって、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９の高速走査ミラーに送出される。代替的に又は付加的に、眼球運動に対応するアナログ電圧は、ＷＦＳＬＯ制御回路３５によって、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９の高速走査ミラーに送出される。さらに、眼球運動に対応するアナログ電圧は、追尾制御回路３９によって追尾ミラー３１９に送出される。受信された電圧信号に応答して、追尾ミラー３１９は、網膜Ｅｒ上で光ビームＬＢの位置を選択的に調整して（移動させて）、眼球運動の影響を打消す。
【００４９】
図２において、追尾ミラー３１９及びその対応する追尾制御回路３９は、眼追尾を実施することができる方法の例である。しかし、眼追尾は種々の配置構成において実施される可能性があることが企図される。一実施形態において、図１に示すように、追尾は、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９及び／又はＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９の走査ミラーに送出される走査信号を調整することによって行われてもよい。代替的に、追尾は、１つ又は複数の特別な追尾ミラーの使用によって行われてもよい。例えば、図２の配置構成に示すように、追尾ミラー３１９は、１つ又は複数の追尾ミラーを利用して、光ビームＬＢの走査位置を調整してもよい。代替の実施形態において、ＡＯＳＬＯ装置１００及び／又はＷＦＳＬＯ装置２００の一方又は両方は、自分自身の（専用の）追尾ミラー３１９を含んでもよい。追尾ミラー３１９は、先端傾斜ミラー、直交ミラーの組合せ、又は、大ストロークミラーと小ストロークミラーとの組合せのうちの任意の１つとして実装されてもよい。さらに、図２が、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９及びＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９を単一要素として示すが、それぞれがＸスキャナー及びＹスキャナーを含むことが留意されるべきである。
【００５０】
制御回路３０の例として、フィールドプログラマブルアレイ（ＦＰＧＡ）デバイス（例えば、ＭＬ５０６、Xilinx Inc.、カルフォルニア州サンホセ）が使用されて、ＡＯＳＬＯセンサー（検出器１３８）及びＷＦＳＬＯセンサー（検出器２３８）からのデータ取得を制御し、ＸＹスキャナー１１９及び２１９の追尾ミラーを駆動するためＤＡＣ３２をプログラムしてもよい。Ａ／Ｄ回路３１は、画像取得のためにＦＰＧＡ上に常駐する集積回路（チップ）として実装されてもよく、Ｄ／Ａ変換は、１つ又は複数の専用ＤＡＣ回路（例えば、１２５ＭＳＰＳ  １４ビット、ＤＡＣ２９０４ＥＶＭ、Texas Instruments Inc.、テキサス州ダラス）によって実施されてもよい。追尾アルゴリズムは、コンピューター３００のＣＰＵ３０１上で直接実行されてもよい、又は、追尾アルゴリズムは、消費者レベルグラフィクス処理ユニット（ＧＰＵ）、例えば、カルフォルニア州サンタクララのNVIDIA CorporationによるＮＶＩＤＩＡ（商標）ＧＴＸ５６０上で実行されてもよい。ＧＰＵは、コンピューター３００内に統合されてもよく、又は、コンピューター３００と別個であるが、コンピューター３００と動作可能な通信状態で配置されてもよい。
【００５１】
ＣＰＵ３０１は、ＤＡＣ３２に対応する出力回路を介してＡＯＳＬＯ１００及びＷＦＳＬＯ２００にデータを出力する。出力ディスプレイ３０４は、例えば、ＬＣＤディスプレイモニターであり、取得された画像、計算された結果、及び種々の命令を、眼科装置８０のユーザーに表示するのに役立つ。ユーザーインターフェース３０３は、指示デバイス（マウス）、キーボード等のような種々のコンピューター周辺機器を含み、コンピューター周辺機器は、オペレーターが眼科装置の撮像機能を動作させるのに有用である。
【００５２】
＜画像処理＞
本明細書の背景技術のセクションで述べたように、ＳＬＯ撮像において、複数の画像が、平均化のためとパノラマ複合画像を構築するために撮影されて、眼の状態を分析する。こうしたパノラマ画像を構築するため、各フレームは、正確に同じ位置にあるべきである。しかし、各画像を得るために、例えば網膜Ｅｒにおける走査エリアを測定光で走査するのに時間がかかる。このため、固視微動、瞬き、又は意図しない頭部運動（頭部転回又は揺動）等の不随意眼球運動は、注意深く固定している間であっても、効率的なＳＬＯ撮像にとって主要な障害を意味する。したがって、眼球運動を最小にする、補償する、及び／又はなくすことが非常に望ましいままである。
【００５３】
ＳＬＯ撮像において、各フレームは、網膜Ｅｒを反復してラスター走査し、フレームごとに画像を登録（記録）することによって構築される。走査プロセスにおいて、画像が記録されるフレームレートは、走査速度とスポットサイズとの比によって与えられる。現行のＳＬＯスキャナーが非常に高い走査レートに達するため、走査周波数は、主要な問題を意味しない。スポットサイズは、因子の中でもとりわけ、（ａ）取得される画像の所望の分解能、（ｂ）人間被検者において、被検者の眼の瞳の径によって決定される走査アパーチャー、及び（ｃ）光ビームの走査角度に基づいて決定される。高分解能画像の場合、ＡＯＳＬＯ画像の場合と同様に、２１ｆｐｓ（フレーム／秒）ほどの高いフレームレートが達成された。一方、ＷＦＳＬＯ画像の場合、約１５ｆｐｓのフレームレートが報告された。
【００５４】
これらのフレーム速度において、走査時間に加えて、画像データを読み取り、登録（記録）するときの電子的レイテンシーが、同様に、正確な平面画像を構築することの困難さに寄与する。特に、各フレームが１秒の数分の１で取得される可能性があるが、フレームごとに処理するときに、処理装置は、データ取得のための時間、データバッファリングのための時間、画像前処理（例えば、ノイズ除去）のための時間、及び、連続するフレームの間に眼球運動を計算するための時間を必要とする。したがって、特に、高分解能ＡＯＳＬＯ撮像において、また、撮像モードを、高分解能ＡＯＳＬＯ撮像からより低分解能のＷＦＳＬＯ撮像へ、また、その逆に変更するときに、眼球運動を正確に追尾し補正することがより難しくなる。
【００５５】
したがって、本発明によれば、以下のプロセスが、ＳＬＯ網膜撮像における追尾及び光学的安定化を改善するために実施される。眼追尾及び光学的安定化を実施しながら、ＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像を取得するプロセスは、ここで、図３、図４、図５、及び図７のフローに従って、図２の機能線図及び図１の光学線図を参照することによって、本明細書において以下で述べられる。図３〜図５は、眼球運動追尾及び光学的安定化のために実施されるフロープロセスを示し、処理装置（プロセッサ又はＣＰＵ）は、基準ＡＯＳＬＯ画像に対するターゲットＡＯＳＬＯ画像の位置の差、又は、基準ＷＦＳＬＯ画像に対するターゲットＷＦＳＬＯ画像の位置の差が或る特定の条件を満たすかどうかに応じて追尾ミラーを制御する。図７は、眼球運動追尾及び光学的安定化のために実施されるフロープロセスを示し、プロセッサは、基準ＡＯＳＬＯ画像に対するターゲットＡＯＳＬＯ画像の位置の差が、基準ＷＦＳＬＯ画像に対するターゲットＷＦＳＬＯ画像の位置の差に合致するかどうかに応じて追尾ミラーを制御する。プロセスは、眼科装置８０が動作状態（すなわち、オン状態）に置かれる開始状態で始まる。
【００５６】
図３において、ステップＳ３０２にて、眼科装置が動作状態になると、コンピューター３００は、ＡＯＳＬＯ装置（ＡＯＳＬＯ１００）を制御して、本明細書で「基準ＡＯＳＬＯ画像」と呼ばれる第１のＡＯＳＬＯ画像を取得する。そのため、眼科装置８０のオペレーター又はユーザーは、入力デバイス（ユーザーインターフェース３０３）を介して、固視標１５６を構成するディスプレイ要素（例えば、ＬＥＤ又はＬＥＤのアレイ）を最初に選択しイネーブルする（オンにする）。検査下の被検者が、オンにされた固視標１５６を凝視すると、眼Ｅは、安定位置に固定されると予想される。上記は、固定動作と呼ばれる。この状態において、ＡＯＳＬＯ光源１０１は、好ましくは、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９が停止している（まだ走査していない）状態においてオンにされる。ＡＯＳＬＯ光源１０１から放出される測定光１０７のＡＯＳＬＯビームは、眼Ｅを照明し、光は、戻り光１０８として、網膜Ｅｒの眼底層によって反射される、蛍光生成される、又は散乱される。戻り光１０８は、ＡＯＳＬＯ光路を通って戻り、波面センサー１５５に入る。コンピューター３００のＣＰＵ３０１は、駆動エレクトロニクス（制御回路３０）を制御して、波面センサー１５５に入った光に基づいて波面補正デバイス１１４を駆動し、これにより、ＣＰＵ３０１は、戻り光１０８を変調することにより、眼によって生じるどんな波面収差をも補正する。
【００５７】
次に、コンピューター３００（又はユーザー）は、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９をアクティブ化して、測定光１０７のＡＯＳＬＯビームによって、眼Ｅの網膜Ｅｒの所望のエリアをラスター走査する（走査ステップ）。その後、網膜Ｅｒから散乱又は反射される戻り光１０８は、検出器１３８（高感度光強度センサー）まで進行し、そこで、戻り光は、電圧信号に光電子的に変換される。コンピューター３００のＣＰＵ３０１は、制御回路３０を制御して、Ａ／Ｄ回路３１を介してＡＯＳＬＯセンサー（検出器１３８）から画像信号（電圧信号）を取得する。ＣＰＵ３０１は、Ａ／Ｄ回路３１からデジタル信号を受信し、第１のＡＯＳＬＯ画像を生成し、こうした画像を、ストレージメモリＨＤＤ３０２にＡＯＳＬＯ基準画像として記憶する（基準画像構築ステップ或いは基準画像設定ステップ）。ここで、ＡＯＳＬＯ基準画像は、画像プロセッサによって生成され、画像プロセッサは、コンピューター３００上に取り付けられる又はコンピューター３００に接続されるＣＰＵ３０１によって又は別個のＧＰＵによって実装することができる。なお、戻り光１０８を受光する検出器１３８からＡＯＳＬＯ基準画像を生成するＣＰＵ３０１に至る構成は、後述するＡＯＳＬＯ基準画像を取得する第１の取得ユニットを構成する。
【００５８】
ステップＳ３０４にて、コンピューター３００は、本明細書で「基準ＷＦＳＬＯ画像」と呼ばれる第１のＷＦＳＬＯ画像を取得するようＷＦＳＬＯ装置（ＷＦＳＬＯ２００）を制御する。そのため、固視動作は、基準ＡＯＳＬＯ画像が記憶された同じ位置に眼Ｅが固定され続けるように実施され続ける。この状態において、ＷＦＳＬＯ光源２０１は、測定光２０７として光（レーザー光）を放出し、測定光２０７は、図１を参照して上述されたＷＦＬＳＯ光路を介して眼Ｅに誘導される。網膜Ｅｒを走査すると、網膜Ｅｒから反射された、蛍光生成された、又は散乱された戻り光２０８は、ＷＦＳＬＯ光路を介して逆に戻り、検出器２３８によって受信されて、第１のＷＦＳＬＯ画像を取得する。この場合でも、コンピューター３００は、ＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９をアクティブ化して、測定光２０７のＷＦＳＬＯビームによって、眼Ｅの網膜Ｅｒをラスター走査し、網膜Ｅｒからの戻り光２０８は、光検出器（検出器２３８）によって電圧信号に光電子的に変換される。その後、コンピューター３００のＣＰＵ３０１は、制御回路３０を制御して、Ａ／Ｄ回路３１を介してＷＦＳＬＯセンサー（検出器２３８）から画像信号（電圧信号）を取得する。この時点で、画像プロセッサ（ＣＰＵ３０１又は別個のＧＰＵ）は、第１のＷＦＳＬＯ画像を生成し、この画像を、ストレージメモリＨＤＤ３０２に基準ＷＦＳＬＯ画像として記憶する。なお、戻り光２０８を受光する検出器２３８からＷＦＳＬＯ基準画像を生成するＣＰＵ３０１に至る構成は、後述するＷＦＳＬＯ基準画像を取得する第２の取得ユニットを構成する。
【００５９】
ここで、ＡＯＳＬＯ基準画像（基準小エリア画像）及びＷＦＳＬＯ基準画像（基準大エリア画像）が１つ又は複数のフレームから生成されてもよいことが企図される。２つ以上のフレームを使用して基準画像を生成する場合、こうしたフレームは、平均化されノイズ除去されるため、信頼性のある基準画像が取得され記憶される。さらに、ＡＯＳＬＯ基準画像及びＷＦＳＬＯ基準画像が取得されストレージメモリＨＤＤ３０２に記憶される順序は重要でない。基準画像が、以下で述べる「ターゲット（target）」画像を取得する前に記憶される限り、基準画像は、任意の順序で取得することができる。即ち、被検者の眼底から得られたこれらＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像を基準画像とする基準画像設定の工程は、任意のタイミングにて実施できる。しかし、検査される被検者に与えられる不快感を最小にし、眼球運動を回避するため、基準ＡＯＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像は、同時に取得してもよいし、比較的短時間で連続して次々に取得してもよい。これらＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像は、光を被検眼の眼の測定対象位置であるエリアに対して光源からの光をもたらし、スキャナーにより該走査エリア上で測定光を走査することによって得られた戻り光を用いて取得される。即ち、被検者の走査エリアからの光によって画像構築が行われる（画像構築ステップ）。
【００６０】
ステップＳ３０６にて、ターゲットＡＯＳＬＯ画像（ターゲット小エリア画像）は、ステップＳ３０２にて述べたのと同じ方法で取得される。ステップＳ３０８にて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像（ターゲット大エリア画像）は、ターゲット画像の記憶がオプションである場合があることを除いて、ステップＳ３０４にて述べたのと同じ方法で取得される。特に、ＣＰＵ３０１は、単一フレーム又はフレームの一部（例えば、フレームのストリップ）からターゲット画像（ターゲットＡＯＳＬＯ画像又はターゲットＷＦＳＬＯ画像）を生成するようにプログラムすることができる。電子的な待ち時間を最小にするため、ＣＰＵ３０１は、一時的メモリにターゲット画像を保持するようにプログラムし、基準画像の位置に対するターゲット画像の位置が許容可能であるとみなされるまで、ターゲット画像はストレージメモリＨＤＤに登録（永久的に記憶）されないようにすることができる。その理由で、ターゲット画像は、例えば、図示していない揮発性ランダムアクセスメモリ（ｖＲＡＭ）に一時的に記憶することができる。なお、戻り光１０８を受光する検出器１３８からターゲットＡＯＳＬＯ画像を生成するＣＰＵ３０１に至る構成は第１の取得ユニットを構成し、戻り光２０８を受光する検出器２３８からターゲットＷＦＳＬＯ画像を生成するＣＰＵ３０１に至る構成は第２の取得ユニットを構成する。なお、該第１の取得ユニットは基準ＡＯＳＬＯ画像も取得し、該第２の取得ユニットは基準ＷＦＳＬＯ画像も取得する。
【００６１】
ステップＳ３１０にて、ターゲット画像が取得されると、本実施形態におけるプロセッサの一例であるＣＰＵ３０１は、基準ＡＯＳＬＯ画像の位置に対するターゲットＡＯＳＬＯ画像の位置を計算する。特に、ステップＳ３１０にて、ＣＰＵ３０１は、基準ＡＯＳＬＯ画像の位置（本明細書で「位置Ａ」）に対するターゲットＡＯＳＬＯ画像の相対位置（位置の差）を計算する。ＣＰＵ３０１が基準画像に対するターゲット画像の位置（位置情報）を計算する方法は以下でより詳細に論じられる。
【００６２】
ここで、眼球運動、したがって、基準画像とターゲット画像との位置の差は、知られている追尾アルゴリズムに従って計算することができる。例えば、基準画像とターゲット画像との相互相関に基づく画像の位置の差を使用することができる。知られているように、信号処理において、相互相関は、他の信号に対する１つの信号のラグの関数としての２つの時間依存信号の類似性の尺度である。画像処理において、一方、基準画像とターゲット画像との間の不同性を識別するための１つのアプローチは、ターゲット画像内でパターン又はフィーチャー（特徴部位）を検出することによる、ターゲット画像と適したマスク又は基準画像との相互相関を使用する。特に、基準画像及びターゲット画像が同様のフィーチャー又はパターンを有し、かつ、こうしたフィーチャー又はパターンがオーバーラップするとき、相互相関は高いことになる。したがって、基準画像は、ターゲット画像の機能的外観と同じ機能的外観を有する必要がある。こうして、基準画像が全てのピクセルにおいてターゲット画像とオーバーラップし、相互相関が計算されると、相関係数の２Ｄアレイが生成される。このことは、所与のパターン又はフィーチャーの位置が、ターゲット画像と、所望のパターン又はフィーチャーを含む所与の基準画像とのピクセルごとの比較によって決定されることを意味する。したがって、相互相関計算は、計算集約的なプロセスである。
【００６３】
１の相互相関係数（ここでは「ＸＣＲ」）（自己相関としても知られる）は、基準画像とターゲット画像とが同じであることを示すことになる。換言すれば、１のＸＣＲは、画像が正確に同じ場所にありかつ同じフィーチャーを含む理想的な状況を表す。したがって、本事例では、基準画像とターゲット画像との相互相関係数が１より小さい（ＸＣＲ＜１）場合、基準画像とターゲット画像との間に運動（位置の差）が存在すると判定することができる。以下でより詳細に説明するように、相互相関係数を使用して、基準画像に対する１つの画像（ターゲット画像）の位置の差を計算することができ、計算された位置は、運動量（ＭＯＶ）を示すことができる。したがって、運動量が、許容可能な又は許容不能な運動の或る特定の限度より大きいか小さいかを判定するための閾値を確立することができる。同様に、ＸＣＲに基づいて、ターゲット画像と基準画像との間のオーバーラップ量を推定することができる。例えば、実質的に０の低い相互相関係数（ＸＣＲ≒０）を使用して、基準画像とターゲット画像との間にオーバーラップが存在しないと判定することができる。すなわち、低い（或る特定の相関レベルより小さい）相互相関係数は、ターゲット画像が、基準画像のフレーム外で取得されたという判定を表し得る。したがって、ターゲット画像と基準画像との間の或る特定の低いＸＣＲ値が過剰な眼球運動又は不十分な品質の運動推定を示す閾値を確立することができる。
【００６４】
さらに、眼球運動は、ターゲット画像及び基準画像内の画像フィーチャーの相対位置或いは相対変化を評価することによって判定することができる。基準画像及びターゲット画像の両方における、閉境界領域、縁、輪郭、ライン交差、角等のような顕著なフィーチャー及び特有のフィーチャーを検出し評価することができる。例えば、ターゲットフレーム内のフィーチャー（例えば、疾患組織細胞等による明るいスポット）と基準フレーム内の同様なフィーチャーを比較するとき、ターゲット画像内のフィーチャーピクセルの位置を、基準画像のフィーチャーピクセルの位置と比較することができる。その後、ターゲット画像の特定のフィーチャーの場所と基準画像の特定のフィーチャーの場所との間のピクセル単位の距離を評価することによって、運動量（ＭＯＶ）を求めることができ、その運動が、追尾し修正（補償）するのに十分に小さいか、補償できないほどに過剰に大きいかについて判定を行うことができる。眼球運動を追尾するための他の技法が存在する。しかし、ほとんどの他の技法は、集約的データ処理を伴い、過剰な処理時間を必要とすることになり、そのことは、長い検査が被検者にストレス及び不快感をもたらすことになるため望ましくない。したがって、高速でかつ効率的な検出及び運動の正確な補正を提供する眼球運動追尾技法がより望ましい。
【００６５】
Yang他（本明細書で「Yang」）は、「Closed-loop optical stabilization and digital image registration in adaptive optics scanning light ophthalmoscopy（補償光学走査型光検眼鏡における閉ループ式光学的安定化及びデジタル画像レジストレーション）」と言う名称の文書において、基準画像及びターゲットＳＬＯ画像の相互相関に基づく眼球運動追尾技法を述べている。Yangによれば、ターゲット画像の最小量の画像データが、基準画像とのロバストな相互相関のために必要とされる。そして、こうした最小量のデータは、ターゲット画像のフレームの一部分から取得することができ、取得される部分（例えば、ターゲットフレームのストリップ（strip：細長画像））を、基準画像の対応する部分と比較する（相関をとる）ために使用することができる。しかし、基準画像とターゲット画像との間に十分なオーバーラップを確保するため、取得されるフレーム（ターゲットフレーム）と基準フレーム（基準画像）との間のフルフレーム運動を最初に計算することが好都合である。これは図６Ａ、図６Ｂに示され、図６Ａ、図６Ｂでは、Ｆｒは基準フレームであり、Ｆｎは、眼球運動が検出されるフレームであり、Ｆｎ＋１は次のフレームである。
【００６６】
基準フレームＦｒと、取得されるターゲットフレームＦｎとの間のフレーム運動（Ｘｎ，ｃ，Ｙｎ，ｃ）は、ターゲットフレームＦｎ全体が取得された後であるが、次のフレームＦｎ＋１の取得開始前に（例えば、次のフレームＦｎ＋１の第１のストリップが画像プロセッサにおいて受信される前に）計算される。フレーム運動計算は、ＳＬＯ装置の低速スキャナーのリトレース期間中に行われる可能性がある。特に、コンピューター３００は、ターゲットフレームＦｎと基準フレームＦｒとの間のフレーム運動（Ｘｎ，ｃ，Ｙｎ，ｃ）を、ターゲットフレーム（Ｘｎ，Ｙｎ）の座標（位置）と基準フレーム（Ｘｒ，Ｙｒ）の座標（位置）との間の差として計算する。その後、コンピューター３００は、差（（Ｘｎ＋１，Ｙｎ＋１）−（Ｘｎ，Ｙｎ））から、次のターゲットフレームＦｎ＋１と基準フレームＦｒとの間のフレーム運動を計算し、以後同様に続く。
【００６７】
Yangによって提案された以下の高速フーリエ変換ベース（ＦＦＴベース）相互相関アルゴリズム又は他の知られているアルゴリズムを、高速計算のために使用することができる。
【００６８】
ｒ（ｘ，ｙ）が基準画像であり、ｔ（ｘ，ｙ）がターゲット画像であり、ＦＦＴＲ２Ｃ（）が、順方向２Ｄ実数−複素数ＦＦＴ演算子（これは、知られているソフトウェア、例えば、ＭａｔＬａｂ（商標）によって、ＣＵＤＡ関数ｃｕｆｆｔＥｘｅｃＲ２Ｃを用いて実装することができる）であり、ＦＦＴ−１Ｃ２Ｒ（）が逆２Ｄ複素数−実数ＦＦＴ演算子（同様に、ｃｕｆｆｔＥｘｅｃＲ２Ｃを用いて実装される）であり、Ａ（ｕ，ｖ）、Ｒ（ｕ，ｖ）、及びＴ（ｕ，ｖ）が、周波数領域の対応する画像であるとき、以下の式が有効である：
【数１】
2017170141.tif 000003
【００６９】
ここで、（ｘ，ｙ）ｍａｘは、基準画像ｒ（ｘ，ｙ）とターゲット画像ｔ（ｘ，ｙ）との間の並進量（translation）を示す。
【００７０】
リアルタイム光学的安定化及びデジタル画像レジストレーションにとって好ましい、フレームレートより大きい周波数で運動測定値を取得するため、図６Ｂに示すように、各画像フレームを低速スキャン方向に沿って複数のストリップに分割することが好都合である。図６Ｂに示す例において、高速スキャンは水平であり、低速スキャンは垂直である。したがって、画像フレームは水平ストリップに分割される。個々のストリップは、点線長方形ｋ、ｋ＋１、ｋ＋２、ｋ＋３、及びｋ＋４として示される。フレーム間の運動が小さいとき、同じ指数を有する２つのストリップ（例えば、基準フレームＦｒ内のストリップｋ＋４及びターゲットフレームＦｎ内のストリップｋ＋４）間の相互相関は、ストリップｋ＋４の並進を返す。したがって、ターゲットフレームＦｎのｋ＋４ストリップと基準フレームＦｒのｋ＋４ストリップとの間の並進は、２つのフレーム間の眼球運動を表す。基準画像とターゲット画像との間の同じ相互相関は、フレームのストリップではなく、フレームの所定の領域を使用して実施することができる。例えば、連続するＳＬＯ基準画像及びターゲット画像内で明るいスポットとして認識される眼の疾患領域等の、特定のフィーチャーに中心を置く所定の量のピクセルを有する領域は、切り出され（cropped）、相互相関係数を計算するために使用することができる。
【００７１】
先述のＦＦＴベース相互相関は、ＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像の両方に適用することができる。しかし、分解能及び走査速度の差のせいで、使用される運動の閾値は、ＡＯＳＬＯ画像について、ＷＦＳＬＯ画像について使用される運動の閾値とは異なる。
【００７２】
再び図３に戻り、ステップＳ３１２にて、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の相関の相互相関係数（小視野のＸＣＲ又はＸＣＲＳＦ）が、位置情報Ａに基づいて、所与の閾値（閾値１：第１の閾値）以上であるかどうかを判定する。例えば、分解能が高く走査速度が速いＡＯＳＬＯ画像において、画像安定化（運動の補正）が正確にかつ非常に短時間で実施され得るように、高い相互相関係数が閾値１の値として望ましいことになる。先に述べたように、ターゲット画像と基準画像との間の高いＸＣＲ値は、小さな眼球運動を示す、又は、運動推定の高い精度を示すことができる。したがって、例えば、０．７５以上の閾値（ＸＣＲＳＦ＞０．７５）が、閾値１の値として使用されてもよい。即ち、当該ステップＳ３１２は位置検出ステップとして、基準画像とターゲット画像として構築された画像とを比較することによって、眼の走査エリアの位置の相対変化を検出する。当該閾値を参照することにより、位置検出の精度をチェックすることが可能となる。
【００７３】
こうして、ステップＳ３１２（ＸＣＲＳＦ＜閾値１？）において、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像のＸＣＲ（ＸＣＲＳＦ）が閾値１より小さいとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ３１２にて「ＹＥＳ」）場合、プロセスは、ステップＳ３１８に進む。即ち、前述した走査エリアより検出された相対変化の閾値に対する大小に応じて、後述するステップＳ３１６又はＳ３２２の撮像エリア制御ステップにおいて、走査エリアの制御が行われる。
【００７４】
一方、ステップＳ３１２にて、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像のＸＣＲ（ＸＣＲＳＦ）が閾値１以上であるとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ３１２にて「ＮＯ」）場合、プロセスは、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４にて、相互相関が、規定済み閾値１より高いため、ターゲットＡＯＳＬＯ画像と基準ＡＯＳＬＯ画像との間の運動量（ＭＯＶＳＦ）が運動閾値（閾値２）より大きいとＣＰＵ３０１が判定する。即ち、ステップＳ３１４にて求めた運動量が運動閾値以下と判定された場合、プロセッサはフローをＳ３１６に進め、ＡＯＳＬＯターゲット画像とＡＯＳＬＯ基準画像との相関の相互相関係数に対応する運動量に応じてＡＯＳＬＯ追尾ミラーを制御する。ここで、運動閾値（閾値２）は、ターゲット画像が基準画像に対して動いた所定のピクセル数であってよい。同様に、運動閾値（閾値２）は、画像サイズの所定のパーセンテージ（％）であってよい。例えば、ターゲットＡＯＳＬＯ画像が基準ＡＯＳＬＯ画像に対して１０ピクセルより多いピクセルの（又は、画像サイズの５％より大きい割合の）運動を有するとＣＰＵ３０１が判定する（ステップＳ３１４にて「ＹＥＳ」）場合、プロセスはステップＳ３１８に進む。運動閾値（閾値２）は、種々のパラメーター及び構成によって決定することができる。例えば、ＡＯＳＬＯとＷＦＳＬＯとの間のＦＯＶ比を、パラメーターとして使用することができる。ＡＯＳＬＯのＦＯＶがＷＦＳＬＯのＦＯＶより１０倍小さく、かつ、これらの画像のピクセル数が比例的に同じである場合、ＡＯＳＬＯの１０ピクセルはＷＦＳＬＯの１ピクセルに等しい。この場合、ＦＯＶ比を考えるとき、ＣＰＵ３０１は、ＡＯＳＬＯの約２０ピクセルより多いピクセル差がＷＦＳＬＯ画像に対して検出され得るかどうかを判定するようにプログラムすることができる。そのため、閾値（閾値２）は、上記例の場合、２０ピクセルであり得る。別の事例では、４００ピクセル幅の画像の基準フレームとターゲットフレームとの間に１００ピクセルの差が存在する場合、計算結果は、十分に正確でない可能性があり、その結果は、ＸＣＲが低くても、閾値を超えているとして扱われるべきである。
【００７５】
ステップＳ３１４にて、ターゲットＡＯＳＬＯ画像が、基準ＡＯＳＬＯ画像に対して閾値２以下の運動値を有する（例えば、運動が、１０ピクセル以下である、又は、画像サイズの５％以下である）（ステップＳ３１４にて「ＮＯ」）場合、プロセスは、ステップＳ３１６に進む。なお、該閾値２は、本実施形態におけるプリセット限界に対応する。
【００７６】
ステップＳ３１６にて、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３１０にて計算された位置に応じて追尾ミラー３１９を制御する。すなわち、ステップＳ３１６にて、ＣＰＵ３０１は、運動データ（位置情報：位置Ａ）を制御回路３０に送出し、回路ＤＡＣ３２は、運動データを電圧信号に変換する。その後、ＡＯＳＬＯ制御回路３４は、電圧信号をＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９の主走査ミラー（Ｘ走査ミラー）に送出し、追尾制御回路３９は、電圧信号を追尾ミラー３１９に送出する。受信される電圧信号に応答して、追尾ミラー３１９は、網膜Ｅｒ上で測定光１０７のビームの位置を調整して（移動させて）、ステップＳ３１０で計算された位置Ａに応じて眼球運動の影響を打消す。
【００７７】
ステップＳ３１８にて、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の間の相互相関係数が閾値１より小さい（又は、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の間の運動量が閾値２より高い）ため、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像と基準ＷＦＳＬＯ画像との間の位置の差から位置情報（位置Ｂ）を計算する。ここで、位置情報又はフレーム運動の計算は、ＡＯＳＬＯ画像を参照して上述したＦＦＴベース相互相関アルゴリズムに従って行うことができる。しかし、ＷＦＳＬＯ画像の場合、連続するＷＦＳＬＯフレームの間の運動は、ＷＦＳＬＯ装置のより低い分解能及び減少した走査速度のせいで検出される大振幅の運動によって或る程度異なる。したがって、ＦＦＴベース相互相関に加えて、構造の縁を強調するソーベルフィルタ等の或る種の画像フィルタを使用することができる。その理由は、ＷＦＳＬＯ画像が、通常、血管等のより多くの構造を含むからである。
【００７８】
ステップＳ３２０にて、Ｓ３１８にて計算される運動量（位置Ｂ）に基づいて、ＣＰＵ３０１は、運動を打消すために追尾ミラー３１９を制御する。すなわち、ステップＳ３２０にて、ＣＰＵ３０１は、運動データ（位置情報：位置Ｂ）を制御回路３０に送出し、回路ＤＡＣ３２は、運動データを電圧信号に変換する。その後、ＡＯＳＬＯ制御回路３４は、電圧信号をＡＯＳＬＯ装置１００のＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９の主走査ミラー（Ｘ走査ミラー）に送出し、追尾制御回路３９は、電圧信号を追尾ミラー３１９に送出する。受信される電圧信号に応答して、追尾ミラー３１９は、網膜Ｅｒ上で測定光１０７のビームの位置を調整して（移動させて）、ターゲットＷＦＳＬＯ画像と基準ＷＦＳＬＯ画像との間の位置の差によって計算された位置Ｂに応じて眼球運動の影響を打消す。追尾ミラー３１９が、網膜Ｅｒ上の測定光１０７のビームの位置を調整して、眼球運動の影響を打消すと、プロセスは、ステップＳ３２２に進む。ここで、追尾制御回路３９が、ステップＳ３１６で述べた方法と同様な方法で、電圧信号を追尾ミラー３１９に送出することが留意されるべきである。これは単一の追尾ミラーの使用を仮定している。しかし、他の実施形態において、ステップＳ３２０にて、追尾制御回路３９は、ＷＦＳＬＯ追尾ミラーだけを動作させるために電圧信号を追尾ミラーに送出する。すなわち、追尾制御回路３９が電圧信号を単一の追尾ミラー３１９（図２に示す）に送出する可能性があるか、又は、追尾制御回路３９が電圧信号をＡＯＳＬＯ追尾ミラー及びＷＦＳＬＯ追尾ミラーに送出する可能性があることが企図される。
【００７９】
ステップＳ３２２にて、ＣＰＵ３０１は、追尾プロセスが終了されるべきか、継続されるべきかについてプロンプトをユーザーに発する。プロンプトは、出力ディスプレイ３０４において表示されてもよい。ユーザーが、追尾を終了せず、追尾プロセスを継続すると決定する（Ｓ３２２にて「ＮＯ」）場合、フロープロセスは、新しいＡＯＳＬＯターゲット画像が取得されるステップＳ３０６に戻り、残りのプロセスは、所望に応じて反復される。ユーザーが、追尾プロセスを終了すると決定する（Ｓ３２２にて「ＹＥＳ」）場合、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３２４にてフロープロセスを終了する。
【００８０】
図４は、図３に示すアルゴリズムの修正によって、眼球運動追尾及び光学的安定化のために実施されるフロープロセスを示す。図４において、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１８は、図３を参照して上述したステップと同じである。しかし、計算される位置Ｂ（又は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像と基準ＷＦＳＬＯ画像との間の相対運動）が、例えば、眼の瞬きのせいで、所定の閾値（閾値３）より大きいとき、ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）は閾値３より下がる。閾値３は、被検者ごとにまたシステムごとに変動する場合があるが、例証のため、閾値３は、好ましくは、閾値２の広視野運動量より大きな広視野運動量（ＭＯＶＷＦ）（例えば、３０又は５０ピクセルより多い運動）及び閾値１の相互相関係数より小さい相互相関係数を表す。例えば、０．２〜０．３の低い相互相関係数が、閾値３の値として使用されてもよい。ここで、低い閾値２（相互相関係数閾値）が好ましい場合がある。その理由は、臨床撮像状況において、特に、疾患のある眼を撮像するとき、画像が、非常に低いコントラスト及び高いノイズを有し、約０．５又は０．６より大きな相関係数を生成しないからである。したがって、ステップＳ４１９Ａにて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が閾値３より小さいとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ４１９Ａにて「ＹＥＳ」）場合、プロセスはステップＳ３０６に進み、フロープロセスが反復され、制御は、ここで、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の相互相関に基づく。ステップＳ４１９Ａにて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が閾値３以上であるとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ４１９Ａにて「ＮＯ」）場合、プロセスはステップＳ４１９Ｂに進む。
【００８１】
ステップＳ４１９Ｂにて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量が所定の閾値（閾値４）より大きいかどうかをＣＰＵ３０１が判定する。ここで、ステップＳ３１０と同様に、画像サイズ又はピクセル数を使用して、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量を求めることができる。さらに、画像フレーム全体に基づいて運動を計算する代わりに、ＷＦＳＬＯ画像のストリップを使用することができる。したがって、閾値２は、１０ピクセル又は画像サイズの１０％の運動が検出されたかどうかを判定するが、閾値４は、３０ピクセル又は５０ピクセルより多い運動値に、又は、フレームサイズの２５％に等しい値に設定することができる。一実施形態において、閾値４は、ＡＯＳＬＯ画像のサイズ（又は、最大ピクセル数）に基づいて設定することができる。こうして、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量がターゲット又は基準ＡＯＳＬＯ画像のサイズより大きい場合、ＣＰＵ３０１は、アルゴリズムのステップＳ４１９Ａ及びＳ４１９Ｂを実行して、追尾をＷＦＳＬＯ装置からＡＯＳＬＯ装置に戻すように変更する。即ち、大エリア画像であるＷＦＳＬＯ画像の各位置で相対変化の精度が検出され、その精度がチェックされる。そして、評価ステップであるＳ４１９Ａ及びＳ４１９Ｂにおいて検出或いはチェックされた精度に応じて、走査エリアを制御するため位置情報がＷＦＳＬＯ画像によるものを用いるかＡＯＳＬＯ画像によるものを用いるかが切換えられる。当然、閾値４及び閾値３についての値は、特定の用途について必要とされる多少のエラーを許容するように調整することができる。
【００８２】
したがって、ステップＳ４１９Ｂにて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が閾値４より大きい（例えば、運動が、３０若しくは５０ピクセルより多いか、ＷＦＳＬＯフレームの２５％より大きいか、又は、ＡＯＳＬＯ画像のサイズより大きい）とＣＰＵ３０１が判定する場合、フロープロセスは（Ｓ４１９Ｂの「ＹＥＳ」を通して）ステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６にて、フロープロセスは反復され、制御は、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の相関に基づく。ステップＳ４１９Ｂにて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が閾値４以下であるとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ４１９Ｂにて「ＮＯ」）場合、プロセスはステップＳ４２０に進む。
【００８３】
ステップＳ４２０にて、ＣＰＵ３０１は、ＷＦＳＬＯ装置２００の追尾ミラー３１９及びＸＹスキャナー２１９を制御する。特に、ステップＳ４２０にて、Ｓ３１８にて計算された運動量（位置Ｂ）に基づいて、ＣＰＵ３０１は、追尾ミラー３１９及びＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９を制御して、Ｓ４１９Ｂにて判定された過剰な運動を打消す。すなわち、ステップＳ４２０にて、ＣＰＵ３０１は、運動データ（位置情報：位置Ｂ）を制御回路３０に送出し、回路ＤＡＣ３２は、運動データを電圧信号に変換する。その後、ＷＦＳＬＯ制御回路３５は、電圧信号をＷＦＳＬＯ装置２００のＸＹスキャナー２１９の主走査ミラー（Ｘ走査ミラー）に送出し、追尾制御回路３９は、電圧信号を追尾ミラー３１９に送出する。受信される電圧信号に応答して、追尾ミラー３１９は、網膜Ｅｒ上の測定光２０７のビームの位置を調整して（移動させて）、ターゲットＷＦＳＬＯ画像と基準ＷＦＳＬＯ画像との間の位置の差によって計算された位置Ｂに応じて眼球運動の影響を打消す。網膜Ｅｒ上の測定光２０７のビームの位置が補正されると、プロセスはＳ３２２に進む。Ｓ３２２及びＳ３２４は図３を参照して述べたステップと同様である。
【００８４】
図５は、図３のフロープロセスの更なる修正による、眼球運動追尾及び安定化のための別のフロープロセスを示す。図５によれば、ＣＰＵ３０１は、図３の場合と同じ方法でステップＳ３０２〜Ｓ３１０を実行する。さらに、ステップＳ３１０後に、ＣＰＵ３０１は、図３を参照して上述したのと同じ方法でステップＳ３１８を同様に実行する。しかし、ステップ４１４にて、ＣＰＵ３０１は、ＡＯＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ａ）がＷＦＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ｂ）によく合致する又は実質的に一致するかどうかを判定する。ステップＳ４１４にて、ＡＯＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ａ）がＷＦＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ｂ）によく合致する又は実質的に一致する（Ｓ４１４にて「ＹＥＳ」）場合、ＣＰＵ３０１は、ステップＳ３１６の場合と同じ方法で追尾ミラー３１９を制御する。基本的に、ミクロン又は度で示す位置Ａは、ミクロン又は度で示す位置Ｂと同じであるべきである。ピクセル分解能がＡＯＳＬＯ画像及びＷＦＳＬＯ画像の両方において予め決定されるべきであるため、位置Ａ及び位置Ｂは、ミクロン又は度で計算することができる。ＡＯＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ａ）がＷＦＳＬＯ画像から計算される位置情報（位置Ｂ）によく合致しない又は適度な一致度内にない（Ｓ４１４にて「ＮＯ」）場合、ＣＰＵ３０１は、既に上述したステップＳ３２０の場合と同様な方法で、位置Ｂだけに応じて追尾ミラー３１９を制御する。Ｓ３２２及びＳ３２４は図３を参照して述べたステップと同様である。
【００８５】
図５において、例えば、位置Ａと位置Ｂとの間の適度な一致度、「合致（match）」、又はオーバーラップは、ＡＯＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＳＦ）及びＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）の両方がともに、０．９５を超える、及び／又は、わずか５％だけ異なるとＣＰＵ３０１が判定する場合に考えられてもよい。代替的に、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＡＯＳＬＯ画像及び基準ＡＯＳＬＯ画像の間の運動量並びにターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量が画像サイズの或るパーセンテージ（例えば、５％）未満である、又は、その運動量がわずか数ピクセル（例えば、２ピクセル以下）である場合、位置Ａが位置Ｂに実質的に合致していると判定するようにプログラムすることができる。
【００８６】
図７は、追尾ミラーの追尾制御がＷＦＳＬＯ画像だけから計算される位置情報に基づく別の実施形態、及び、計算される運動が正確であるか不正確であるかを判定するためのプロセスを示す。図７のプロセスにおいて、ＣＰＵ３０１は、ＷＦＳＬＯ基準画像（ＷＦＳＬＯ  Ｒｅｆ）を取得するステップＳ７０４、ＷＦＳＬＯターゲット画像（ＷＦＳＬＯ  Ｔｒｇ）を取得するステップＳ７０８、及び、ＷＦＳＬＯ基準画像に対するＷＦＳＬＯターゲット画像の位置情報を計算するステップＳ７１０を実行する。ステップＳ７０４〜Ｓ７１０は、図３のステップＳ３０４、Ｓ３０８、及びＳ３１８と同じ方法で実行される。したがって、Ｓ７０４、Ｓ７０８、及びＳ７１０の説明は、簡潔にするため省略される。ＷＦＳＬＯ基準画像に対するＷＦＳＬＯターゲット画像の位置情報（位置情報Ｂ）を計算した後、ＣＰＵ３０１は、計算される運動（位置情報Ｂに基づく）が正確であるかどうかを、ステップＳ７１２、Ｓ７１４、及びＳ７１５を実行することによって判定する。
【００８７】
ステップＳ７１２にて、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の相関の相互相関係数が低いかどうかを判定する。すなわち、ＣＰＵ３０１は、ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が、ユーザー確立閾値（閾値Ａ）より小さいかどうかを判定する。例えば、０．２〜０．３の低い相互相関係数が閾値Ａの値として使用されてもよい。閾値Ａについての低い相互相関係数が好ましい場合がある。その理由は、臨床撮像状況において、特に、疾患のある眼を撮像するとき、画像が、非常に低いコントラスト及び高いノイズを有し、０．５〜０．６より大きな相関係数を生成しないからである。当然、これらの値は、例示的であり、撮像用途に応じて調整することができる。したがって、このステップＳ７１２は、ステップＳ４１９Ａと同様な方法で実行される。
【００８８】
ステップＳ７１２にて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が所定の閾値Ａより小さい（Ｓ７１２にて「ＹＥＳ」）とＣＰＵ３０１が判定する場合、相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が低すぎるとＣＰＵ３０１が判定し、プロセスはステップＳ７１８に進む。ステップＳ７１２にて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の相互相関係数（ＸＣＲＷＦ）が閾値Ａ以上であるとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ７１２にて「ＮＯ」）場合、プロセスはステップＳ７１４に進む。
【００８９】
ステップＳ７１４にて、ＣＰＵ３０１は、計算される眼球運動が大きすぎるかどうかを判定する。したがって、このステップＳ７１４は、ステップＳ４１９Ｂと同様である。ステップＳ７１４にて、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が所定の閾値（閾値Ｂ）より大きいかどうかを判定する。ここで、ステップＳ３１０及びＳ４１９Ｂと同様に、画像サイズ又はピクセル数を使用して、ＷＦＳＬＯ基準画像に対するＷＦＳＬＯターゲット画像の運動量を求めてもよい。したがって、閾値Ｂの値は、例えば、３０ピクセル又は５０ピクセルより多い、又は、フレームサイズの２５％より大きい運動値に設定することができる。
【００９０】
ステップＳ７１４にて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が閾値Ｂより大きいとＣＰＵ３０１が判定する場合、フロープロセスは、（Ｓ７１４の「ＹＥＳ」を通して）ステップＳ７１８に進む。ステップＳ７１４にて、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が閾値Ｂ以下であるとＣＰＵ３０１が判定する（Ｓ７１４にて「ＮＯ」）場合、プロセスは、ステップＳ７１５に進む。
【００９１】
ステップＳ７１５にて、ＣＰＵ３０１は、計算される運動が、光学分解能より小さいか又は光学分解能に近いかどうかを判定する。特に、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）が光学分解能以下であるかどうかを判定する。光学分解能は、測定光の波長及び被検者の瞳における入射光の径によって決定されるパラメーターである。一般に、ＷＦＳＬＯ装置は、９００ｎｍ光源によって測定すると、１ｍｍ瞳径について約２０ミクロン光学分解能を有する。したがって、ステップＳ７１５にて、ＣＰＵ３０１が、２０ミクロン以下のターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の運動量（ＭＯＶＷＦ）を計算する場合、ＣＰＵ３０１は、計算される運動が光学分解能より小さい（Ｓ７１５にて「ＹＥＳ」）と判定し、したがってそれは不正確である。この場合、フロープロセスはステップＳ７１８に進む。ステップＳ７１５にて、ＣＰＵ３０１が、計算される運動が光学分解能より大きい（Ｓ７１５にて「ＮＯ」）と判定する場合、フロープロセスはステップＳ７１６に進む。
【００９２】
ステップＳ７１６にて、計算される運動量（ＭＯＶＷＦ）が正確であると判断される、すなわち、相関係数（ＸＣＲＷＦ）が閾値Ａより小さくなく（Ｓ７１２にて「ＮＯ」）、運動が所定の閾値Ｂより大きくなく（Ｓ７１４にて「ＮＯ」）、運動が光学分解能より小さくない（Ｓ７１５にて「ＮＯ」）とＣＰＵ３０１が判定する場合、ＣＰＵ３０１は、計算される位置情報（位置Ｂ）に基づいてＷＦＳＬＯ  ＸＹスキャナー２１９及び追尾ミラー３１９を制御する。その後、ステップＳ７１８にて、ＣＰＵ３０１は、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９を制御して、ＡＯＳＬＯ画像を取得する。
【００９３】
一方、ＷＦＳＬＯ基準画像に対するＷＦＳＬＯターゲット画像の計算される運動が不正確であるとＣＰＵ３０１が判定する場合、ＣＰＵ３０１は、追尾ミラーを移動させない。すなわち、相互相関係数が、閾値と比較して低すぎる（Ｓ７１２にて「ＹＥＳ」）、運動が、閾値Ｂと比較して過剰に大きく（Ｓ７１４にて「ＹＥＳ」）、及び／又は、運動が、光学分解能より小さい（Ｓ７１５にて「ＹＥＳ」）場合、ＣＰＵ３０１は、ターゲットＷＦＳＬＯ画像及び基準ＷＦＳＬＯ画像の間の計算される運動が不正確であると判断されると判定し、追尾ミラーを移動させない。代わりに、ステップＳ７１８にて、ＣＰＵ３０１は、ＡＯＳＬＯ  ＸＹスキャナー１１９を制御して、運動について調整することなく、すなわち、追尾ミラー３１９を使用することなく、ＡＯＳＬＯ画像を取得する。ステップＳ７２０にて、ＣＰＵ３０１は、追尾プロセスが終了されるべきかどうかについてプロンプトをそのユーザーに発する。ユーザーは、追尾プロセスを終了する（Ｓ７２０：「ＹＥＳ」、Ｓ７２２）か、追尾プロセスを継続する（Ｓ７２０：「ＮＯ」）かについて眼科装置８０を制御する。ユーザーが追尾プロセスを継続すると決定する場合、ＣＰＵ３０１は、フロープロセスを、新しいＷＦＬＳＯターゲット画像が取得されるステップＳ７０８に戻し、プロセスは、フローに従って反復される。ユーザーが追尾プロセスを終了すると決定する場合、ＣＰＵ３０１は、Ｓ７２２にてプロセスを停止する。
【００９４】
先述の説明において、ＳＬＯ基準画像及びターゲット画像は、ＡＯＳＬＯ装置１００又はＷＦＳＬＯ装置２００によって取得される。ＷＦＳＬＯ装置は、広視野画像を取得することが可能な他の光学的に等価な撮像装置によって置換することができることを当業者は認識するであろう。例えば、眼底カメラ、散瞳カメラ、又はＯＣＴ装置の任意の１つがＷＦＳＬＯ装置の代わりに使用されてもよい。
【００９５】
本発明の或る特定の実施形態又はプロセスは、システム又は処理装置のコンピューターであって、記憶媒体（例えば、非一時的コンピューター可読記憶媒体）上に記録されたコンピューター実行可能命令を読み出し、実行して、本発明の上述した実施形態のうちの１つ又は複数の実施形態の機能を実施する、システム又は処理装置のコンピューターによって、また、例えば、記憶媒体からコンピューター実行可能命令を読み出し、実行して、上述した実施形態のうちの１つ又は複数の実施形態の機能を実施することによって、システム又は装置のコンピューターによって実施される方法によって実現することができる。例は、プロセッサ（ＣＰＵ３０１）を含むコンピューター３００として述べられている。しかし、コンピューター３００は、１つ又は複数の中央処理ユニット、マイクロ処理ユニット（ＭＰＵ：micro processing unit）、又は他の回路要素を備えてもよく、また、別個のコンピューター又は別個のコンピュータープロセッサのネットワークを含んでもよい。コンピューター実行可能命令は、例えば、ネットワークからコンピューターに提供されてもよい、又は、記憶媒体にロードされてもよい。記憶媒体は、例えば、ハードディスク（ストレージメモリＨＤＤ３０２として示す）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、分散コンピューティングシステムのストレージ、光ディスク（コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、又はブルーレイディスク（ＢＤ）（商標））、フラッシュメモリデバイス、メモリカード等のうちの１つ又は複数を含んでもよい。
【００９６】
本発明が例示的な実施形態を参照して述べられたが、本発明が、開示される例示的な実施形態に限定されないことが理解される。添付特許請求の範囲の範囲は、全てのこうした修正並びに等価な構造及び機能を包含するため、最も広い解釈を与えられる。
【図１】
2017170141.tif 000004
【図２】
2017170141.tif 000005
【図３】
2017170141.tif 000006
【図４】
2017170141.tif 000007
【図５】
2017170141.tif 000008
【図６Ａ】
2017170141.tif 000009
【図６Ｂ】
2017170141.tif 000010
【図７】
2017170141.tif 000011
【図８】
2017170141.tif 000012