(57)【要約】【課題】被検査物上での測定光の走査速度や走査位置の変化を短時間で正確に補正する撮影装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】被検眼に光束を投影する光束投影手段と、光束の被検眼からの反射光に基づいた画像信号を取得する画像信号取得手段と、光束投影手段に含まれて、光束を被検査物において走査する走査手段と、取得された画像信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、を有する撮像装置において、光束投影手段が光束を被検査物に投影する際の光路の外に配置された位置情報生成手段と、走査手段に対して光束による位置情報生成手段への走査を行わせる制御手段と、位置情報生成手段において走査された光束より得られる位置情報に基づいて、画像信号取得手段による画像信号を取得するタイミングを補正する補正手段と、を配する。【選択図】図３
2017029713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物に光束を投影する光束投影手段と、
前記光束の前記被検査物からの反射光に基づいた画像信号を取得する画像信号取得手段と、
前記光束投影手段に含まれて、前記光束を前記被検査物において走査する走査手段と、
前記取得された画像信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
前記光束投影手段が前記光束を前記被検査物に投影する際の光路の外に配置された位置情報生成手段と、
前記走査手段に対して前記光束による前記位置情報生成手段への走査を行わせる制御手段と、
前記位置情報生成手段において前記走査された光束より得られる位置情報に基づいて、前記画像信号取得手段による前記画像信号を取得するタイミングを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記補正手段は、等時間間隔であった前記画像信号を取得するタイミングを非等時間間隔に変調し、前記画像信号を取得する前記被検査物における前記光束が反射される位置を等間隔とすることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記補正手段による前記画像信号を取得するタイミングの補正は、前記画像信号を得るための前記走査手段による前記光束の前記被検査物における走査に連続して実行される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の撮影装置。
【請求項４】
前記走査手段は共振型スキャナを有することを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項５】
前記位置情報生成手段は、拡散面と前記拡散面に前記拡散面の反射率とは異なる反射率
を有して平行に配置された領域と、を有するチャート状構成物であり、
前記位置情報は前記光束の前記拡散面と前記領域とからの反射光であることを特徴とする、請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記平行に配置される領域は線状の領域であって、前記走査手段が前記光束を２方向に走査する際の一方の方向と平行に配置されることを特徴とする請求項５に記載の撮影装置。
【請求項７】
前記位置情報生成手段は、前記光束を受光するセンサを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記光束を前記位置情報生成手段において合焦させる合焦手段を有することを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項９】
被検査物に光束を光束投影手段により投影する工程と、
前記光束の前記被検査物からの反射光に基づいた画像信号を取得する工程と、
前記光束投影手段に含まれる走査手段によって、前記光束を前記被検査物において走査する工程と、
前記取得された画像信号に基づいて画像を生成する工程と、
前記光束投影手段が前記被検査物に前記光束を投影する際の光路の外に配置された位置情報生成手段に対して、前記走査手段を用いて前記光束による走査を行わせる工程と、
前記位置情報生成手段において前記走査された光束より得られる位置情報に基づいて、前記画像信号を取得するタイミングを補正する工程と、
を含むことを特徴とする撮影装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮影装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
光源から射出された測定光を走査する走査手段と、
前記測定光の被検眼からの戻り光に基づく画像信号を取得する第１取得手段と、
前記走査手段により走査された前記測定光を受光可能で、且つ、前記被検眼に対する前記測定光の走査範囲外の位置に配置された受光手段と、
前記受光手段からの出力に基づいて前記走査手段の動作を示す情報を取得する第２取得手段と、
前記動作を示す情報に基づいて、前記第１取得手段により前記画像信号を取得するタイミングを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項１２】
前記走査手段は、前記受光手段に対して前記測定光を往復走査により複数回走査し、
前記第２取得手段は、前記複数回の走査に対応する前記受光手段の複数の出力に基づいて前記動作を示す情報を取得することを特徴とする請求項１１記載の撮影装置。
【請求項１３】
前記走査手段は、前記被検眼に対する前記測定光の走査と前記受光手段に対する前記測定光の走査とを連続して行うことを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の撮影装置。
【請求項１４】
前記走査手段は、前記被検眼に対する前記測定光の走査後に前記受光手段に対する前記測定光の走査を行うことを特徴とする請求項１３記載の撮影装置。
【請求項１５】
前記受光手段は、前記走査手段の走査中心から所定距離離れた位置に配置されることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項１６】
前記受光手段は複数の受光素子を含み、
前記第２取得手段は、前記複数の受光素子の出力に基づいて、前記動作を示す情報を取得することを特徴とする請求項１１乃至１５の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項１７】
対物レンズを更に備え、
前記受光手段は前記対物レンズと前記走査手段との間に配置されることを特徴とする請求項１１乃至１６の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項１８】
前記走査手段は共振スキャナであり、
前記受光手段はフォトダイオードであることを特徴とする請求項１１乃至１６の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項１９】
前記走査手段は、往復走査により前記測定光を走査することを特徴とする請求項１１乃至１８の何れか一項に記載の撮影装置。
【請求項２０】
光源から射出された測定光を走査する走査手段と、
前記測定光の被検眼からの戻り光に基づく画像信号を取得する第１取得手段と、
前記走査手段により走査された前記測定光が照射可能、且つ、前記被検眼に対する前記測定光の走査範囲外の位置に配置された模様を有する部材と、
前記測定光で照射された前記部材からの戻り光に基づいて前記走査手段の動作を示す情報を取得する第２取得手段と、
前記動作を示す情報に基づいて、前記第１取得手段による前記画像信号を取得するタイミングを決定する決定手段と、
を備えることを特徴とする撮影装置。
【請求項２１】
光源から射出された測定光の被検眼からの戻り光に基づく画像信号を取得する第１取得工程と、
走査手段により走査された測定光を受光可能、且つ、前記被検眼に対する前記測定光の走査範囲外の位置に配置された受光手段からの出力に基づいて前記走査手段の動作を示す情報を取得する第２取得工程と、
前記動作を示す情報に基づいて、前記第１取得工程における前記画像信号を取得するタイミングを決定する決定工程と、を含み、
前記第１取得工程、前記第２取得工程及び前記決定工程とを繰り返し実行することを特徴とする撮影装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の画像を撮影する撮影装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、被検眼上で測定光を走査し、この走査光の該被検眼からの反射光を用いて観察や撮影を行う眼科撮影装置として、様々なものが使用されている。これら眼科機器としては、例えば、光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）、共焦点レーザー走査検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）、ＡＯ−ＳＬＯ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）等がある。これらの装置においては、ガルバノスキャナや共振型スキャナ、ポリゴンスキャナ等を使用して被検眼上で測定光を走査し、被検眼の複数の点におけるデータを連続的に取得する技術が用いられている。
【０００３】
この技術を用いる際には、被検眼の所望の部位を正しく観察または撮影するために、眼科機器における測定光の被検眼上での走査速度や走査位置を正確に検出する必要がある。しかし、これらの眼科撮影装置で用いられるスキャナは個体差や周囲の温度変化などの様々な要因で、これら走査速度や走査位置が変化することが知られている。
【０００４】
この課題に対する解決策として、補正用のチャートを受光素子と共役な位置に取り付けて、この補正チャートを撮影して得た画像と眼底画像とを比較することで、反射光より信号を得るサンプリングのタイミングを補正する技術が知られている。（特許文献１）また、共振型スキャナの駆動部より得られる位置信号をもとに該サンプリングのタイミングを補正する技術が知られている。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６８７０４号公報
【特許文献２】特開２０１４−６８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では補正用チャートが配置される具体的な位置は開示されておらず、撮影光学系の光軸内に補正用チャートを取り付ける場合には、該補正用のデータの更新時のたびに補正用チャートを取り付ける必要がある。この場合には、補正用データの更新に時間がかかるという課題がある。特に被検眼の検査中に走査速度や走査位置に変化が生じ、その原因特定のために該補正用データを更新しようとした場合、検査中に補正チャートを取り付けるのはユーザーにとって困難である場合が多い。
【０００７】
また、特許文献２に例示される共振型スキャナの駆動部より得られる位置信号を用いる方法は、位置信号を取得できないスキャナには適用することができない。更に、位置信号はスキャナ単体の位置を示しているため、眼科撮影装置内でのスキャナユニット全体の位置にずれが生じた場合には、それを補正することができない。即ち、眼科撮影装置としての測定光の走査速度や走査位置を正確に補正することができない。
【０００８】
本発明は、以上の状況に鑑みたものであって、測定光の被検査物上での走査速度や走査位置の変化を短時間で正確に補正することができる撮影装置及びその制御方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明による撮影装置は、
被検査物に光束を投影する光束投影手段と、
前記光束の前記被検査物からの反射光に基づいた画像信号を取得する画像信号取得手段
と、
前記光束投影手段に含まれて、前記光束を前記被検査物において走査する走査手段と、
前記取得された画像信号に基づいて画像を生成する画像生成手段と、
前記光束投影手段が前記光束を前記被検査物に投影する際の光路の外に配置された位置情報生成手段と、
前記走査手段に対して前記光束による前記位置情報生成手段への走査を行わせる制御手段と、
前記位置情報生成手段において前記走査された光束より得られる位置情報に基づいて、
前記画像信号取得手段による前記画像信号を取得するタイミングを補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、眼科撮影装置における被検査物上での測定光の走査速度や走査位置の変化を短時間で正確に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る眼科装置全体の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す眼科装置における光学系の説明図である。
【図３】眼科装置により得られるＳＬＯ画像と、共振型スキャナの動作とについての説明図である。
【図４】本発明の実施形態１における走査補正用チャートの説明図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるＳＬＯ画像を得る際の撮影手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態１における走査補正方法の説明図である。
【図７】本発明の実施形態２におけるフォトディテクタの説明図である。
【図８】本発明の実施形態２における走査補正方法の説明図である。
【図９】本発明の実施形態３におけるフォトディテクタの説明図である。
【図１０】本発明の実施形態３における走査補正方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１３】
また、本実施形態では、眼科撮影装置として、共焦点レーザー走査検眼鏡（ＳＬＯ装置）を例に挙げたが、ＳＬＯ装置に限ったものではなく、ＯＣＴ装置やＡＯ−ＳＬＯ装置など、被検眼を走査する眼科撮影装置一般に適用できる。
【００１４】
［本発明の実施形態１］
以下に本発明の一実施形態として、本発明をＳＬＯ装置に適用した場合ついて説明する。
【００１５】
（装置の概略構成）
図１は、本実施形態におけるＳＬＯ装置の概略構成を示す。
図１に示すＳＬＯ装置２００は、光学ヘッド９００、ステージ部９５０、ベース部９５１、顎台３２３、制御部９２５、記憶部９２６、表示部９２８、及び入力部９２９を有する。光学ヘッド９００は、被検眼眼底部の２次元画像を撮像するための測定光学系である。ステージ部９５０は、光学ヘッド９００を図中ｘｙｚ方向に不図示のモータを用いて移動可能とした移動部として機能する。ベース部９５１はステージ部９５０を支持し、且つ電源、光学系の一部等を内蔵する。顎台３２３はベース部９５１に固定されており、被検者の顎と額とを固定することで、被検者の眼（被検眼）の固定を促す。
【００１６】
制御部９２５は、光断層撮像装置の制御部を兼ねるパソコンであり、ＳＬＯ装置の制御とともに眼底画像の構成等を行う。記憶部９２６は眼底撮像用のプログラムなどを記憶するハードディスクにより構成され、制御部９２５に内蔵される。表示部９２８はモニタであり、入力部９２９はパソコンへの指示を行い、具体的にはキーボードとマウスから構成される。なお、本実施形態では、制御部（パソコン）、ハードディスク、表示部、及び入力部を、ＳＬＯ装置２００本体の外部に設けているが、ＳＬＯ装置２００本体に内蔵する構成とすることも可能である。
【００１７】
（撮影光学系の構成）
本実施形態に係る眼科撮影装置の撮影光学系の構成について、次に図２を用いて説明する。
まず、光学ヘッド９００部の内部について説明する。該光学ヘッド９００内部において、被検眼１００に対向して対物レンズ１０１−１が配置される。該対物レンズ１０１−１の光軸上には第一のダイクロイックミラー１０２が配置される。被検眼１００に至る光路は該第一のダイクロイックミラー１０２によって、前眼部観察系の光路Ｌ１と、内部固視灯及びＳＬＯ光学系の光路Ｌ２と、に波長帯域ごとに分岐される。
【００１８】
光路Ｌ１は眼底からの反射光を眼底観察用のＣＣＤ１２３に受光させる構成として、その光軸上にレンズ１２０、及びレンズ１２１が配置される。このＣＣＤ１２３は不図示の前眼観察用照明光の波長、具体的には波長９７０ｎｍ付近に感度を持つものである。
【００１９】
光路Ｌ２の光軸上には、更に第二のダイクロイックミラー１０６が配置される。光路Ｌ２は、該第二のダイクロイックミラー１０６によって、被検眼１００の眼底からの反射光を内部固視灯光学系の光路Ｌ３と、ＳＬＯ光学系の光路Ｌ４へと分岐させる。光路Ｌ２上には、第一のダイクロイックミラー１０２より順に、レンズ１０１−２、ガルバノスキャナ１０４、共振型スキャナ１０３、レンズ１０５が配置され、第二のダイクロイックミラー１０６に至る。
【００２０】
第二のダイクロイックミラー１０６の透過方向のＳＬＯ光学系の光軸上には、ＳＬＯ合焦レンズ１０７、穴あきミラー１０８、ＳＬＯ光源１０９及びフォトディテクタ１１０が配置される。フォトディテクタ１１０は、本実施形態において被検眼１００に投影された光束の該被検眼１００からの反射光を受光する受光手段を構成する。また第二のダイクロイックミラー１０６の反射方向の内部固視灯光学系の光軸上には、固視合焦レンズ１１１と内部固視灯１１２とが配置される。また、フォトディテクタ１１０は不図示のＡ／Ｄコンバータと接続されている。更にＡ／Ｄコンバータは不図示のＦＰＧＡに接続されている。フォトディテクタ１１０は受光した光に応じて信号を出力し、Ａ／Ｄコンバータはフォトディテクタ１１０の出力をデジタル信号に変換する。ＦＰＧＡはＡ／Ｄコンバータの出力を所定のサンプリング間隔でサンプリングし、サンプリングしたデジタル信号を制御部９２５へ出力する。制御部９２５は、ＦＰＧＡからの出力に基づいて被検眼の画像の生成及び表示制御を行う。本実施形態においてはＦＰＧＡが行うサンプリング間隔の補正方法について述べるが、Ａ／Ｄコンバータのサンプリング間隔（Ａ／Ｄ変換の間隔）を変更することとしてもよい。なお、制御部９２５が所定のサンプリング間隔でサンプリングを行うこととしてもよい。また、ＦＰＧＡは制御部９２５に含まれることとしてもよい。
【００２１】
ＳＬＯ光源１０９は波長７８０ｎｍ付近に中心値を持つ測定光を発し、フォトディテクタ１１０は受光光として波長７８０ｎｍ付近に感度を持つものである。一方、内部固視灯１１２は可視光を発生して被検者の固視を促すものである。
ＳＬＯ光源１０９或いは内部固視灯１１２から出た光束は、いずれも第一のダイクロイックミラー１０２の付近で一度結像し、被検眼１００の眼底付近で再度結像する。２度目の結像位置が被検眼１００の眼底面と一致するようにＳＬＯ合焦レンズ１０７及び固視合焦レンズ１１１が不図示のモータによって光軸上を駆動される。即ち、これら合焦レンズの駆動によって、１度目の結像位置も第一のダイクロイックミラー１０２の付近で変化する。
【００２２】
光束の眼底上での結像位置は、光束をＸ方向に駆動する共振型スキャナ１０３、及び光束をＹ方向に駆動するガルバノスキャナ１０４により変化する。これらのスキャナによって、光束は眼底上で２次元方向に走査される。この光束は眼底上で散乱し、光路Ｌ２の方向に散乱した反射光は穴あきミラー１０８で反射されてフォトディテクタ１１０で検出される。フォトディテクタ１１０は例えばフォトダイオードであり、本実施形態における画像信号取得手段を構成する。ここで述べたＳＬＯ光源１０９から射出された光束及び共振型スキャナ１０３は、各々本実施形態において、測定光及び測定光を走査する走査手段を構成する。また、フォトディテクタ１１０は、測定光の被検眼１００からの戻り光に基づく画像信号を取得する第１取得手段を構成し、当該画像信号の取得は第１取得工程により実行される。
【００２３】
フォトディテクタ１１０により得られる信号を後述する方法で処理することで、ＳＬＯ画像が得られる。このようにして、このＳＬＯ装置２００は被検眼眼底部における関心領域全体の撮影ができる。以上に述べた被検眼１００からＳＬＯ光学系に至る構成及び該ＳＬＯ光学系は、本実施形態において被検眼１００に光束を投影する光束投影手段を構成する。また、共振型スキャナ１０３及びガルバノスキャナ１０４は、本実施形態において該光束投影手段に含まれて被検眼上にて光束を走査する走査手段を構成する。
【００２４】
また、内部固視灯１１２は、共振型スキャナ１０３とガルバノスキャナ１０４による走査に連動して点灯制御することで、十字型やＸ型など様々な模様を被検眼眼底の様々な位置に投影することが可能となる。これにより、被検眼を様々な方向に向かせることができ、被検眼眼底部における幅広い領域を撮影可能とする。
【００２５】
光路Ｌ２の光軸から外れた位置に配置されたチャート１３０は、後述する走査補正用チャートである。図２に示すように光路Ｌ２の光軸外に走査補正用チャート１３０は配置されている。なお、図２に示す例では走査補正用チャート１３０は光路Ｌ２の光軸に対して平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、光路Ｌ２の光軸に対して傾けて配置することとしてもよい。例えば、走査補正用チャート１３０は光路Ｌ２の光軸に対して垂直となるように配置されてもよいし、光路Ｌ２の光軸に対して傾けて配置されることとしてもよい。
【００２６】
（ＳＬＯ画像の生成）
次に、ＳＬＯ画像について図３を用いて説明する。
フォトディテクタ１１０により得られる信号レベルをそれぞれの画素の輝度に変換し、ＳＬＯ画像を生成する。実際のＳＬＯ画像の生成は、制御部９２５において画像生成手段として機能するモジュールによって実行される。具体的には、共振型スキャナ１０３が眼底上にて光束をＸ方向に１回走査する間に得られた画素を横方向に並べて１ラインデータを得る。それを繰り返して得られた１ラインデータを縦に並べることで、図３（ａ）に示すような２次元の画像を得る。共振型スキャナ１０３は往復駆動であるため、奇数回目の走査と偶数回目の走査とでは走査方向が逆になる。そのため、図３（ａ）では、奇数ラインのデータと偶数ラインのデータを逆に並べることで、方向の統一された２次元画像を得ている。
【００２７】
図３（ｂ）は共振型スキャナ１０３の駆動を表したものである。横軸は時刻、縦軸は共振型スキャナ１０３の振れの角度を表している。図３（ａ）における点線３０１上の画素は図３（ｂ）における時刻３１１または３２１における信号から作成したものである。同様に、点線３０２、３０３、及び３０４上の画素はそれぞれ、時刻３１２または３２２、時刻３１３または３２３、及び時刻３１４または３２４における信号から作成したものである。ここで、時刻３１１、３１２、３１３、３１４は等時間間隔である。また、時刻３２１、３２２、３２３、３２４は等時間間隔である。そしてその時の共振型スキャナ１０３の振れ角度はそれぞれ３３１、３３２、３３３、３３４である。
【００２８】
共振型スキャナの駆動は等速ではないため、各々の時間での角度３３１、３３２、３３３、３３４の間隔はそれぞれ異なる。したがって、図３（ａ）における点線３０１、３０２、３０３、３０４は眼底上で実際には等間隔ではないが、画像の上では等間隔に表示されている。即ち、図３（ａ）のＳＬＯ画像は歪みを持っている。したがって、フォトディテクタ１１０による信号取得間隔は後述する方法で補正を行う必要がある。
【００２９】
（走査補正用チャートの説明）
走査補正用チャート１３０について図４を用いて説明する。
図４（ａ）は図２の走査補正用チャート１３０に関する部分を表したものである。ガルバノスキャナ１０４は補正時にはミラー部の角度を変化させ、光束を例えば光路４０１に沿って光軸外に配置された走査補正用チャート１３０に投影する。ガルバノスキャナ１０４のミラー部の角度を変えることで、光束を光路４０２、光路４０３のような異なる光路に沿って導き、走査補正用チャート１３０上の任意の位置へ光束を投影することができる。走査補正用チャート１３０は第一のダイクロイックミラー１０２の付近、即ち光束が結像する位置に配置されている。したがって、ＳＬＯ光源１０９から発せられた光束は、走査補正用チャート１３０のいずれかの位置で合焦する。光束の結像位置は、ＳＬＯ合焦レンズ１０７の光軸上の位置によって決まる。このため、ＳＬＯ合焦レンズ１０７の位置に応じてガルバノスキャナ１０４の角度を制御することで、光束を走査補正用チャート１３０上で合焦させることができる。換言すれば、被検眼眼底上で光束を走査する際の該光束の走査範囲の外であって、ＳＬＯ合焦レンズ１０７及びガルバノスキャナ１０４からなる補正用光の合焦手段によって光束が合焦可能な位置に走査補正用チャート１３０は配置される。また、当該位置は被検眼の検査位置上で光束が結像する際に共振型スキャナ１０３と被検眼検査位置との間で結像する位置の周囲の所定の範囲であって、補正用光の合焦手段により結像位置を調整可能な範囲とも規定できる。
【００３０】
図４（ｂ）は走査補正用チャート１３０のチャート面を表した図である。図４（ａ）において第一のダイクロイックミラー１０２の方向から走査補正用チャート１３０を見た場合が表現されている。走査補正用チャート１３０のチャート面には、反射率の高い完全拡散面上に反射率の低い複数の平行の線がガルバノスキャナ１０４の走査方向と平行に描かれている。また、本実施形態において中央の線は他の線よりも太く描かれている。
【００３１】
ここで、光束は、共振型スキャナ１０３とガルバノスキャナ１０４の角度に応じた位置に投影される。例えば、ガルバノスキャナ１０４が光路４０３に光束を投影する角度であれば、光束は走査線４１０のいずれかの位置に投影される。走査線４１０のどの位置に投影されるかは共振型スキャナ１０３の角度に応じて定まる。特に、共振型スキャナ１０３の角度が中心である場合、光束は走査線４１０と走査補正用チャート１３０の中央の太い線が交差する点上に投影される。この状態で共振型スキャナ１０３を駆動させることで、走査線４１０に沿って光束を走査補正用チャート１３０上で走査することができる。走査補正用チャート１３０の平行線の各々は、共振型スキャナ１０３の等間隔の角度に対応した位置に描かれている。
【００３２】
以上述べた走査補正用チャート１３０上で光束を走査して得られた信号強度をグラフにしたものが図４（ｃ）である。同図において、横軸は時間、縦軸は信号強度である。走査補正用チャート１３０の平行線上は反射率が低いため、該線上を走査している間は信号強度が低くなっている。この信号強度のデータを閾値４２０で２値化することで、線上を走査している時間とそうでない時間を区別することができる。また、上述したように、本実施形態では平行線における中央の線が他の線より太く描かれている。これにより当該中央線上を光束が走査される際に得られる低信号強度の時間が他の線の場合より長くなり、光束が走査する走査補正用チャート１３０上での位置の基準が得られる。なお、本実施形態では線の太さを変えているが、間隔の変更、反射率の変更等により他の線の場合とは異なる信号の変化の態様が得られればこれに限定されない。
【００３３】
なお、以上に述べた走査補正用チャート１３０は、拡散面と、該面上に該拡散面の反射率とは異なる反射率を有して平行に配置された領域が所定の規則に沿って配置されるチャート上構成物であればよい。本実施形態では、この平行に配置される領域は線状の領域で構成されており、その延在方向は走査手段が前記光束をＸ、Ｙの２方向に走査する際の一方の方向と平行に配置される。より詳細には、線状の領域はガルバノスキャナ１０４による走査方向と平行に配置されることが好ましい。即ち、線状の領域は共振型スキャナ１０３による走査方向と垂直に配置されることが好ましい。また、このチャート状構成物は、本実施形態において図２に示すように、光束投影手段が光束を被検眼に投影する際の光路の外に配置されることが好ましい。また、当該走査補正用チャート１３０は、対物レンズ１０１−１と共振型スキャナ１０３との間に配置されることが好ましい。即ち、該走査補正用チャート１３０は、共振型スキャナ１０３による測定光が照射可能な範囲であって、且つ被検眼に対する測定光の走査範囲外の位置に配置された模様を有する部材であればよい。
【００３４】
（ＳＬＯ撮影フロー）
図５はＳＬＯ撮影の流れを表したものである。まず、制御部９２５は、ステップＳ５０１で共振型スキャナ１０３の駆動を開始する。次に制御部９２５はステップＳ５０２でＳＬＯ光源１０９を点灯する。次に制御部９２５はステップＳ５０３で、ＳＬＯ合焦レンズ１０７の光軸上位置に対応するガルバノスキャナ１０４の角度を求める。対応する角度は現状のＳＬＯ装置２００の状態において走査補正用チャート１３０上で光束が合焦する角度であり、光学系に基づく計算により制御部９２５が算出する。なお、当該角度は計算ではなく、あらかじめ保持しているテーブルに基づいて算出してもよい。
【００３５】
次に制御部９２５はステップＳ５０４でガルバノスキャナ１０４を上記の方法により求めた角度に駆動させる。ガルバノスキャナ１０４の駆動終了後、ステップＳ５０５で共振型スキャナ１０３により光束を走査補正用チャート１３０上で走査する。制御部９２５は、走査手段たる共振型スキャナ１０３に光束による走査補正用チャート１３０での走査を行わせる制御手段として機能する。このとき、ＦＰＧＡによる信号取得（サンプリング）はあらかじめ定められた間隔の等時間間隔とする。このようにして共振型スキャナ１０３を往復駆動することで、１ラインデータを２つ得る。即ち、走査補正用チャート１３０上で、測定光は複数回走査される。該走査補正用チャート１３０上で共振型スキャナ１０３が光束を走査することで、走査位置に関する所謂位置情報が得られる。即ち、制御部９２５は、複数の位置情報（走査手段の動作を示す情報）が得られるように、共振型スキャナ１０３に対して往復走査を含む複数回の走査を実行させる。なお、取得するラインデータは２つ以上であってもよい。
【００３６】
次に制御部９２５は、ステップＳ５０６で後述する補正方法でＦＰＧＡによるサンプリング間隔の補正を行う。次に制御部９２５は、ステップＳ５０７でガルバノスキャナ１０４を眼底方向に駆動させる。次に制御部９２５はステップＳ５０８で、眼底上で共振型スキャナ１０３とガルバノスキャナ１０４による光束の２次元走査を行う。これら画像情報取得のための測定光の走査、補正用のデータ取得のための測定光の走査、及びサンプリング間隔の補正は連続して行われることが好ましい。このとき、フォトディテクタ１１０による信号取得はステップＳ５０６により補正された間隔で行う。
【００３７】
即ち、画像の生成は、両スキャナによる光束の走査位置、或いはスキャナの角度位置に当たる走査位置に対応付けた反射光により得られた情報によって行われる。その際、画像生成手段による画像生成方法が、走査補正用チャート１３０上で光束を走査して得られる情報に基づいて補正されることとなる。より詳細には、上述したＦＰＧＡがフォトディテクタ１１０の出力をサンプリングする際のタイミングが補正される。即ち、被検眼１００からの反射光に基づく画像信号を取得する際のこの画像情報の取得のタイミングが補正され、取得のタイミングが決定される。この取得タイミングの補正或いは決定は制御部９２５において補正手段或いは決定手段として機能するモジュールにより実行される。この補正により、等時間間隔であったサンプリングタイミングを非等時間間隔に変調し、画像信号を取得する被検眼１００上における光束が反射される位置を等間隔とする。
【００３８】
このようにして、制御部９２５はステップＳ５０９でＳＬＯ画像を生成し、表示部９２８に表示する。制御部９２５はステップＳ５１０で撮影準備が完了したかどうかの判断を行う。入力部９２９から撮影ボタン押下の入力があれば、制御部９２５は撮影準備が完了したと判断する。判断基準は他の基準でもよい。例えば、ＳＬＯ画像の輝度から合焦状態を判断し、合焦している状態を撮影準備完了と判断してもよい。上述した第１取得工程に対し、この走査補正用チャート１３０から得られた出力に基づいて、共振型スキャナ１０３の動作を示す情報を取得する工程は第２取得工程となる。また、走査補正用チャート１３０等から共振型スキャナ１０３の動作を示す情報を取得する構成は、第２取得手段を構成する。
【００３９】
撮影準備が完了したと判断された場合、制御部９２５はステップＳ５１１でＳＬＯ画像を記憶部９２６に保存し、それを表示部９２８に表示する。最後に制御部９２５はステップＳ５１２でＳＬＯ光源１０９を消灯し、撮影を終了する。
【００４０】
撮影準備が完了していないと判断された場合、制御部９２５はステップＳ５０３に戻り、前述の処理を繰り返す。前述の処理を繰り返している間に操作者は入力部９２９からの入力によってＳＬＯ合焦レンズ１０７を駆動し、眼底に対して光束を合焦させることができる。また、制御部９２５が定期的に前述の方法で合焦状態を判断し、光束が眼底上に合焦するようにＳＬＯ合焦レンズ１０７を駆動してもよい。
【００４１】
このように補正と画像取得とを連続して実行することで、制御部９２５はＳＬＯ画像を１枚取得する度にサンプリング間隔の補正を行うことができる。そのため、時間経過とともに共振型スキャナ１０３の走査時間に変化が生じた場合であっても、すぐにサンプリング間隔の補正を行うことができる。なお、制御部９２５は、ＳＬＯ画像を１枚取得する度にサンプリング間隔の補正を行うのではなく、ＳＬＯ画像をＮ（Ｎは２以上）枚取得する度、即ち被検眼に対する測定光の走査後にサンプリング間隔の補正を行うこととしてもよい。即ち、ＳＬＯ画像の画像信号を取得する工程、共振型スキャナ１０３の動作を示す情報を取得する工程、及び動作を示す情報に基づいて画像信号の取得タイミングを決定する決定工程と、を繰り返し実行することとしてもよい。
【００４２】
以上がＳＬＯ撮影の流れである。補正を行うタイミングは他の制御方法でもよい。たとえば、あらかじめ決められた時間が経過するごとに補正を行ってもよいし、検査開始時に補正を行ってもよい。共振型スキャナの変化が大きい場合には画像取得中に補正を行ってもよい。ガルバノスキャナの駆動制御によってそれらを切り替えることもできる。
【００４３】
（走査補正の説明）
走査の補正方法について、次に図６を用いて説明する。走査の補正は共振型スキャナ１０３の往復動作の往路と復路について行う。往路と復路は動作方向が逆になるのみなので、以下では往路の補正の説明のみ行う。
【００４４】
ステップＳ５０５で得られた走査補正用チャート１３０から得られた信号強度のデータ、例えば図４（ｃ）に示すデータを閾値４２０で２値化し重心を計算する。これにより、各線に対して検出時刻ｔ１、ｔ２、及びｔ３を得る。４本目以降の線の説明は省略する。走査補正用チャート１３０の各線に対応する共振型スキャナ１０３の角度は記憶部９２６にあらかじめ記憶されており、そこから時刻ｔ１、ｔ２、及びｔ３における共振型スキャナの角度ｘ１、ｘ２、及びｘ３を得る。これら点（ｔ１、ｘ１）、（ｔ２、ｘ２）、（ｔ３、ｘ３）、及び同様にして求めた全ての点を、横軸が時間ｔ、縦軸が共振型スキャナ１０３の角度ｘである座標にプロットすると図６のようなグラフを得る。共振型スキャナ１０３の角度ｘは例えば共振型スキャナの光軸を０とした座標系で表される。例えば、共振型スキャナ１０３がＳＬＯ画像を取得する際に変化する角度範囲の中心の角度を０とする。
【００４５】
また、共振型スキャナ１０３は１周期毎に同期信号を出力するため、制御部９２５は同期信号を検出することで、共振型スキャナ１０３の周期を算出することができる。この周期をＴとする。
すると、上記の全てのデータは以下の式（１）で近似できる。
【数１】
2017029713.tif 000003
ここで、Ａは振幅、即ち共振型スキャナ１０３の最大振り角である。ωは角周波数（＝２π／Ｔ）、αは初期位相、即ち共振型スキャナの同期信号を検出した時刻の位相である。この式（１）は、次の式（２）の形に変形できる。
【数２】
2017029713.tif 000004
ただし、
【数３】
2017029713.tif 000005
である。
【００４６】
式（２）のａとｂは上記のデータ（ｔ１、ｘ１）、（ｔ２、ｘ２）、．．．から最小二乗法で求めることができる。そこから式（３）によって、Ａとαを求めることができる。
【００４７】
ＳＬＯ画像の画素数をｎとし、眼底上の観察範囲に対応する共振型スキャナの角度をＸ１からＸｎとする。眼底上を等間隔で信号取得するためには、以下の式（４）
【数４】
2017029713.tif 000006
で得られる座標で信号取得を行えばよい。ｉは画素番号、即ち１からｎの範囲の整数である。
【００４８】
そこで、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、…、Ｘｎを式（１）の逆関数に代入することで、信号取得すべき時間、Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎを得る。このＴ１、Ｔ２、…、Ｔｎを補正された信号取得時間として記憶部９２６に保存する。ステップＳ５０８では、この時間で信号取得することで、歪みのない或いは歪みの少ないＳＬＯ画像を得ることができる。
【００４９】
以上が光束を走査して信号取得する際の、信号取得間隔の補正方法である。この補正方法では、共振型スキャナ単体の駆動を補正するのみではなく、ＳＬＯ光源と共振型スキャナ、各ミラーの位置関係の変化などを含めたＳＬＯ光学系全体を補正することができる。したがって、ＳＬＯ装置の走査位置を正確に補正することができる。
【００５０】
なお、走査補正用チャート１３０の配置（位置または角度）は図４等に示した例と異なっていてもよい。チャートを短くし、補正の際のガルバノスキャナの角度をあらかじめ決められた固定の角度で制御するようにしてもよい。その場合、ＳＬＯ合焦レンズ１０７の位置によっては光束がチャートに合焦しないため、補正の際にＳＬＯ合焦レンズ１０７を決まった位置に駆動する制御をしてもよい。または、合焦していない状態で信号を取得し、信号強度の低い部分の重心を求めることによってチャートの線の位置を検出してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では信号取得すべき時間Ｔ１、．．．、Ｔｎをあらかじめ求め、その後信号取得を行っているが、信号取得を先に行う構成でもよい。例えば取得可能な全ての時間であらかじめ信号取得を行い、取得した信号レベルを記憶しておき、あとからＴ１、．．．、Ｔｎに対応するデータを選び出す構成でもよい。
【００５２】
以上述べたように、上述した実施形態における走査補正用チャートに例示されるチャート状構成物は、スキャナによって光束が走査される際の走査位置に関連する位置情報を得るために用いられる。よって、これら構成は、本発明において位置情報生成手段として定義される。
【００５３】
［本発明の実施形態２］
本実施形態では位置情報生成手段として走査補正用チャートの代わりにフォトディテクタを受光素子として用いて、フォトディテクタで光束を受光した時刻をもとに信号取得時間の補正を行う。
【００５４】
（装置の構成）
図７は本実施形態のフォトディテクタの配置を表す図である。本実施形態の装置の構成は、図７以外の部分については実施形態１と同様である。
【００５５】
フォトディテクタ１３１はＳＬＯ光源１０９から射出される光の波長付近に感度特性を持ち、実施形態１で走査補正用チャート１３０が配置されていた位置に近い位置に配置されている。図７（ａ）は実施形態１の図４（ａ）と同じ角度からフォトディテクタ１３１及び関連する構成を観察した図である。フォトディテクタ１３１は光束投影手段が光束を被検眼に投影する際の光路の外に配置されている。
【００５６】
更に、フォトディテクタ１３１は共振型スキャナ１０３の駆動方向すなわちＸ軸において、該共振型スキャナ１０３による光束の走査範囲の中心から離れた位置に配置される。図７（ｂ）はフォトディテクタ１３１の配置を図７（ａ）とは異なる角度から観察した図である。フォトディテクタ１３１の位置がＸ軸において上述した光束走査範囲の中心ではない理由については後述する。
【００５７】
共振型スキャナがフォトディテクタ１３１のセンサ面を走査すると、フォトディテクタ１３１はＳＬＯ光源の光を検出し、アナログ信号を出力する。このアナログ信号はコンパレータによってある閾値で二値化され、パルス形状のデジタル信号として制御部９２５へ入力される。このときのパルスの中心の時刻を検出時刻と定義する。検出時刻は他の定義でもよい。例えば、アナログ信号のノイズによる影響を抑制するため、パルス信号の立ち上がりの閾値と立ち下がりの閾値を別に設けてもよい。また、アナログ信号の重心を求め、それを検出時刻としてもよい。その他、フォトディテクタの出力特性や共振型スキャナの駆動特性に応じた特別な計算式を用いて検出時刻を定義してもよい。
【００５８】
（走査補正の説明）
本実施形態の走査補正では、実施形態１の式（１）を実施形態１とは異なる方法を用いて共振型スキャナの動作を推定する。推定方法について、図８を用いて説明する。
【００５９】
図８（ａ）は本実施形態における、共振型スキャナの駆動とフォトディテクタによる検出のタイミングを表した図である。共振型スキャナが１往復すると、フォトディテクタ１３１は往路と復路で各１回ずつＳＬＯ光源の光を検出する。往路の検出時刻をｔ１、復路の検出時刻をｔ２、フォトディテクタを走査するときの共振型スキャナの角度をｘ１とする。ｘ１は装置の調整時に決まる定数である。
式（１）の（ｔ、ｘ）に（ｔ１、ｘ１）、（ｔ２、ｘ１）を代入した２本の方程式を解くことにより、式（１）のＡとαを求めることができる。具体的には、
【数５】
2017029713.tif 000007
が得られる。
その後は実施形態１と同様に、信号取得すべき座標Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３,．．．を式（４）によって求め、それを式（１）に代入することによって、信号取得すべき時刻Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎを得ることができる。
【００６０】
図８（ｂ）は本実施形態とは異なり、フォトディテクタをＸ軸方向における走査範囲の中心に配置した場合を表した図である。この場合、共振型スキャナの振幅、すなわち式（１）のＡを求めることができない。このことを説明する。図８（ｂ）からわかるとおり、ｘ１が中心すなわち０の場合、検出時刻ｔ１からｔ２までの時間は周期Ｔのちょうど半分、すなわちＴ／２（＝π／ω）である。そこで、ｔ２−ｔ１＝π／ω及びｘ１＝０を式（６）に代入すると、Ａ＝―０／０となり、Ａを求めることができない。このため、フォトディテクタ１３１はＸ軸方向における中心から離れた位置に配置する必要がある。一方で中心から遠い位置では共振型スキャナの速度変化が大きくなるため、検出精度すなわちパルス中心の検出時刻の精度が悪くなる恐れがある。また、位置によっては共振型スキャナの振幅が足りず、フォトディテクタ１３１を走査できない可能性がある。そのため、フォトディテクタ１３１は共振型スキャナの最大振幅の半分程度の位置付近に配置することが望ましい。即ち、受光手段であるフォトディテクタ１３１は、走査手段である共振型スキャナ１０３が光束を走査する際の走査中心から所定距離離れた位置に配置することが望ましい。
【００６１】
また、本実施形態では共振型スキャナの周期を共振型スキャナの同期信号から算出しているが、他の方法でもよい。例えば、センサによる検出時間をもとに算出してもよい。その際、共振型スキャナの往復駆動の往路と復路で速度が異なる可能性を考慮し、異なる時刻に求めた周期を往路と復路に別々に用いてもよい。
【００６２】
［本発明の実施形態３］
本実施形態は走査補正のさらなる精度向上のためにフォトディテクタが２つ配置された実施形態である。本実施形態は環境の変化等の原因で共振型スキャナの光軸にずれが発生した場合であっても、そのずれを考慮した走査補正を行うことができる。
【００６３】
（装置の構成）
図９は本実施形態のフォトディテクタの配置を表す図である。本実施形態の装置の構成は、フォトディテクタが２つ配置されている点以外は実施形態２と同様である。
【００６４】
図９（ａ）は図４（ａ）や図７（ａ）と同じ角度からフォトディテクタを観察した図である。フォトディテクタ１３１は実施形態２のフォトディテクタと同一のものであり、実施形態２と同一の場所に配置されている。フォトディテクタ１３２はフォトディテクタ１３１と同じ構造のフォトディテクタである。図９（ａ）で示すようにＸＺ平面内では、フォトディテクタ１３２はフォトディテクタ１３１と重なる位置に配置されている。また、異なる角度から、ＹＺ平面内で観察した状態を図９（ｂ）に示す。同図に示すとおり、フォトディテクタ１３２はＹ軸に関してフォトディテクタ１３１と略対称の位置、即ち共振スキャナの振れ角度がフォトディテクタ１３１とは反対側で同じ振れ角となるときに光束を受光可能な位置に配置されている。
【００６５】
（走査補正の説明）
本実施形態の走査補正について、図１０を用いて説明する。本実施形態では、実施形態１及び実施形態２の式（１）の代わりに、以下の式を用いる。
【数６】
2017029713.tif 000008
式（７）は、式（１）に定数項Ｂが追加されたものである。Ｂは共振スキャナの光軸と装置の光軸のずれ量である。共振型スキャナが１往復したときに、ｘ１の位置に配置されたフォトディテクタ１３１による検出時刻をｔ１及びｔ２とする。ｘ１’の位置に配置されたフォトディテクタ１３２による検出時刻をｔ１’及びｔ２’とする。ｘ１及びｘ１’は装置の調整時に決まる定数である。
【００６６】
式（７）に（ｔ１、ｘ１）、（ｔ２、ｘ１）、（ｔ１’、ｘ１’）、（ｔ２’、ｘ１’）を代入して得られる４本の方程式を解くと、式（７）のＡ、Ｂ、αを求めることができる。
【数７】
2017029713.tif 000009
ただし、
【数８】
2017029713.tif 000010
である。
【００６７】
その後は実施形態１及び２と同様に、信号取得すべき座標Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、．．．を式（４）によって求め、それを式（７）に代入することによって、信号取得すべき時刻Ｔ１、Ｔ２、…、Ｔｎを得ることができる。
【００６８】
ここで、式（１０）に着目すると、ψとψ’の差及びｘ１とｘ１’の差が小さい場合には、式（１０）右辺の分母と分子がいずれも小さい値となり、Bの算出精度が悪化する。すなわち、ψとψ’及びｘ１とｘ１’はある程度離れた値であることが望ましい。これは、２つのフォトディテクタの位置が離れていた方が望ましいということを意味する。したがって本実施形態ではフォトディテクタ１３１とフォトディテクタ１３２がＹ軸に対して略対称の位置に配置されている。しかし、式（７）のＡ、α、Ｂを充分な精度で求めることができれば、他の配置でもよい。
【００６９】
更に、図９（ａ）におけるフォトディテクタの位置も本実施形態と異なっていてもよい。例えば、図９（ａ）の光軸と重なる位置でもよい。図９（ａ）においてフォトディテクタと光軸とのなす角が小さくても、図９（ｂ）でフォトディテクタが光軸から離れていれば、被検眼の走査には支障をきたさずに撮影を行うことができる。
【００７０】
また、２つのフォトディテクタは図９（ａ）のようにＸＺ平面内で重なっている必要はない。２つのフォトディテクタの角度が異なる場合は、ガルバノスキャナをそれぞれの角度に順に向けることにより、図１０の情報を全て取得することができる。
【００７１】
また、フォトディテクタを３つ以上配置してもよい。式（１）や式（７）は共振型スキャナの駆動が三角関数で表現されることを前提としているが、三角関数と実際の駆動のずれを補正するような項を追加してもよい。また、実際の共振型スキャナの駆動に合わせた特殊な関数を用いてもよい。
【００７２】
（その他の実施形態）
本発明における位置情報生成手段は走査補正用チャートやフォトディテクタに限定されるものではない。例えばミラーを用いてもよいし、ラインセンサやエリアセンサを用いてもよい。また、位置情報生成手段によって位置を取得する走査手段は共振型スキャナに限るものではない。ガルバノスキャナ、ポリゴンスキャナや、その他の走査手段でもよい。更に、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給することとしてもよい。この場合、そのシステムまたは装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーが当該プログラムを読出し、実行する処理とすることでも実現可能である。また、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。
【００７３】
また、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。例えば、上記の実施形態では、被測定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測定物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科撮影装置以外の、例えば内視鏡等の医療撮影用の機器としての態様を有する。したがって、本発明は眼科撮影装置に例示される撮影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望ましい。
【図１】
2017029713.tif 000011
【図２】
2017029713.tif 000012
【図３】
2017029713.tif 000013
【図４】
2017029713.tif 000014
【図５】
2017029713.tif 000015
【図６】
2017029713.tif 000016
【図７】
2017029713.tif 000017
【図８】
2017029713.tif 000018
【図９】
2017029713.tif 000019
【図１０】
2017029713.tif 000020