(57)【要約】【課題】補正周期を短縮することができる撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することを課題とする。【解決手段】撮像装置は、光を被検査物に照射する光源と、各々が光電変換を行う行列状に配置された複数の画素を含み、前記光源により照射された光が前記被検査物で反射した光に基づく画像を生成する測定素子と、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に独立して制御する蓄積制御部と、前記測定素子により生成された画像を基に、前記被検査物で発生する収差を算出する収差算出部と、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記光源が照射する光及び前記被検査物で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正する補正素子とを有し、前記蓄積制御部は、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に異なるタイミングで行う。【選択図】図６
2017086485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を被検査物に照射する光源と、
各々が光電変換を行う行列状に配置された複数の画素を含み、前記光源により照射された光が前記被検査物で反射した光に基づく画像を生成する測定素子と、
前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に独立して制御する蓄積制御部と、
前記測定素子により生成された画像を基に、前記被検査物で発生する収差を算出する収差算出部と、
前記収差算出部により算出された収差を基に、前記光源が照射する光及び前記被検査物で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正する補正素子とを有し、
前記蓄積制御部は、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に異なるタイミングで行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記測定素子は、
前記複数の画素が配置されたイメージセンサと、
前記イメージセンサに集光するために行列状に配置された複数のマイクロレンズとを有し、
前記複数のマイクロレンズの数は、前記複数の画素の数より少ないことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記測定素子が前記複数のマイクロレンズの各々に対応する前記画素の行数のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記複数のマイクロレンズの各々に対応する前記画素の領域の収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正素子は、前記空間位相を補正するために行列状に配置された複数の補正ユニットを有し、
前記複数の補正ユニットの数は、前記複数の画素の数より少ないことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
前記測定素子が前記複数の補正ユニットの各々に対応する前記画素の行数のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記複数の補正ユニットの各々に対応する前記画素の領域の収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正することを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記測定素子は、
前記複数の画素が配置されたイメージセンサと、
前記イメージセンサに集光するために行列状に配置された複数のマイクロレンズとを有し、
前記複数のマイクロレンズの数は、前記複数の画素の数より少なく、
前記複数の補正ユニットの数は、前記複数のマイクロレンズの数より少ないことを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記測定素子が各行の前記画素のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
前記測定素子は、
前記複数の画素が配置されたイメージセンサと、
前記イメージセンサに集光するために行列状に配置された複数のマイクロレンズとを有し、
前記複数のマイクロレンズの数は、前記複数の画素の数より少なく、
前記収差算出部は、前記測定素子により出力された現フレームの行の画素のデータと１フレーム前の他の行の画素のデータとを基に、前記複数のマイクロレンズの各々に対応する前記画素の領域の収差を算出することを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記測定素子が第１の行数の前記画素のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正し、
その後、前記測定素子が前記第１の行数とは異なる第２の行数の前記画素のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記収差算出部により算出された収差が設定値以上である場合には、前記測定素子が第１の行数の前記画素のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正し、
前記収差算出部により算出された収差が前記設定値未満である場合には、前記測定素子が前記第２の行数の前記画素のデータを出力する毎に、前記収差算出部は、前記収差を算出し、前記補正素子は、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記空間位相を補正することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記第１の行数は、前記第２の行数より少ないことを特徴とする請求項９又は１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
さらに、前記光源により照射された光が前記被検査物で反射した光に基づく画像を生成する撮像部を有し、
前記収差算出部により算出された収差が基準値未満である場合には、前記撮像部により生成された画像を取得する取得部とを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記補正素子が補正している期間では、前記蓄積制御部は、他の行の前記画素の電荷蓄積を行っていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
各々が光電変換を行う行列状に配置された複数の画素を含む測定素子を有する撮像装置の制御方法であって、
光源により、光を被検査物に照射する照射ステップと、
蓄積制御部により、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に異なるタイミングで行うことにより、前記照射された光が前記被検査物で反射した光に基づく画像を生成する生成ステップと、
収差算出部により、前記生成された画像を基に、前記被検査物で発生する収差を算出する収差算出ステップと、
補正素子により、前記算出された収差を基に、前記光源が照射する光及び前記被検査物で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正する補正ステップと
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検査物である例えば人の眼球の画像を得る撮像装置として、眼底検査装置が知られている。眼球の底面を撮像する眼底検査装置の一種として、走査型レーザ検眼鏡（Scanning Laser Ophthalmoscope:ＳＬＯ）がある。ＳＬＯは、微小に絞ったスポット状のレーザ光を主・副走査の方向それぞれに走査（scan）させ、その反射光を適正なタイミングで取得してコンピュータ処理することで眼底画像を出力する。一般的な眼底カメラに比べて高解像度・高コントラストな眼底画像を取得することができるのがＳＬＯの特徴である。また、眼底画像を取得する以外にも、光干渉断層計（Optical coherence tomography：ＯＣＴ）の原理を用いて照射光と反射光の干渉性から深さ方向の情報を取得し、眼底の断層像を測定する検眼鏡も存在する。
【０００３】
また、特許文献１に示すような補償光学(Adaptive Optics:ＡＯ)の仕組みを導入することで、人眼の角膜や水晶体で発生する光学的な歪み（収差）を補正する機構を取り入れた装置（ＡＯ−ＳＬＯ）が知られている。収差を補正することで、眼底の視細胞（数μｍ）レベルの解像度を実現している。眼底断層検眼鏡にも補償光学の仕組みを適用したＡＯ−ＯＣＴが知られている。
【０００４】
補償の光学系としては、シャックハルトマンセンサ等によって波面を測定し、その測定結果から計算した波面補正パターンを液晶素子（ＬＣＯＳ）や可変形状ミラー（ＤＭ）等の空間位相変調器に出力する構成が知られている。人眼の収差は、固視微動や眼球表面の涙の状態等によって常に変化しているため、波面の測定と補正は繰り返し動作する必要がある。非特許文献１によれば、眼の収差変化は、最大３０Ｈｚ程度までの周波数成分を有しており、良好な収差補正を実現するためには波面測定の結果を補正デバイスにフィードバックする周期を３０Ｈｚ程度まで高めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２０９９８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】L. Diaz-Santana, Cristiano Torti, "Benefit of higher closed‐loop bandwidths in ocular adaptive optics ", 2003 Optical Society of America
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
波面測定に使用されるシャックハルトマンセンサは、マイクロレンズアレイを通してＣＣＤ型エリアセンサで反射光を受光するものが一般的である。ＣＣＤ型エリアセンサは、グローバルシャッタ方式が採用されていることが多く、光電変換により生成された電荷の蓄積開始が全ライン同時に実行される。各ラインの画素データは、順に出力され、全ラインの画素データ出力が完了するまで、次の電荷蓄積を開始できない。そのため、波面の補正周期が長くなってしまう課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、補正周期を短縮することができる撮像装置及び撮像装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の撮像装置は、光を被検査物に照射する光源と、各々が光電変換を行う行列状に配置された複数の画素を含み、前記光源により照射された光が前記被検査物で反射した光に基づく画像を生成する測定素子と、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に独立して制御する蓄積制御部と、前記測定素子により生成された画像を基に、前記被検査物で発生する収差を算出する収差算出部と、前記収差算出部により算出された収差を基に、前記光源が照射する光及び前記被検査物で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正する補正素子とを有し、前記蓄積制御部は、前記複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に異なるタイミングで行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、補正周期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】波面測定素子の構成例を示す図である。
【図３】波面補正素子の構成例を示す図である。
【図４】制御部の構成例を示す図である。
【図５】波面測定素子の解像度と処理単位の関係を示す図である。
【図６】波面補正のタイミングを示す図である。
【図７】演算処理のタイミングを示す図である。
【図８】撮像装置の処理方法を示すフローチャートである。
【図９】波面補正素子の解像度と処理単位の関係を示す図である。
【図１０】波面補正のタイミングを示す図である。
【図１１】演算処理のタイミングを示す図である。
【図１２】波面測定素子の解像度と処理単位の関係を示す図である。
【図１３】波面補正のタイミングを示す図である。
【図１４】演算処理のタイミングを示す図である。
【図１５】グローバルシャッタ方式の波面補正を示す図である。
【図１６】収差の時間変化を示す図である。
【図１７】撮像装置の処理方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、ローリングシャッタ方式のイメージセンサから得られた波面画像に基づいて、波面測定素子の解像度に合わせた複数のライン単位で収差を計算し、収差を補正する方法について述べる。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の構成例を示す図である。光源１０１は、レーザ光を照射する。コリメートレンズ１０２は、光源１０１が照射するレーザ光を平行光に調整する。その平行光は、反射ミラー１０３、波面補正素子１０４、反射ミラー１０５を通して、走査機構に導かれる。走査機構は、共振ミラー１０６、ガルバノミラー１０７及びガルバノミラー１０８を有する。共振ミラー１０６は、共振ミラー１０６の回転軸を中心に左右対称に主走査方向（ｘ軸方向）に、反射ミラー１０５からのレーザ光を走査する。次に、ガルバノミラー１０７は、共振ミラー１０６が走査する中心位置を主走査方向（ｘ軸方向）にオフセットを加える。ガルバノミラー１０８は、副走査方向（ｙ軸方向）にレーザ光を走査する。以上のような走査機構により、２次元的に走査されたレーザ光は、ミラー１１８を介して、接眼レンズ１０９及び１１０を通して被検者の眼球（被検査物）１１９に照射される。眼球１１９の角膜と水晶体を通して眼底に照射されたレーザ光は、眼底で反射され、入射してきた経路を戻って、ビームスプリッタ１１１で反射された後、受光レンズ１１２を通って撮像部１１３に入射される。撮像部１１３は、行列状に配置された複数のフォトダイオードを有し、光電変換により、入射レーザ光の強度に応じた電気信号を眼底画像として生成する。すなわち、撮像部１１３は、光源１０１により照射された光が眼球１１９で反射した光に基づく画像を生成する。制御部１１４は、撮像部１１３により生成された眼底画像を処理し、処理した眼底画像をモニタ１１５に表示させたり、図示しない記録デバイスに画像データとして記録する。なお、制御部１１４は、この他にも、操作部１２０からの入力に基づく撮像設定を行ったり、光源１０１、共振ミラー１０６、ガルバノミラー１０７，１０８の駆動制御、又は測定開始・停止などの処理を実行する。
【００１４】
ビームスプリッタ１１６は、眼球１１９の眼底で反射した光を分割し、分割した光を波面測定素子１１７に導く。波面測定素子１１７としては、シャックハルトマンセンサなどが用いられる。波面測定素子１１７は、眼球１１９の水晶体や角膜によって変化する波面の状態を波面データとして逐次測定する。制御部１１４は、波面測定素子１１７により測定された波面データに対して、後で述べる信号処理を実行することにより、波面補正量を生成し、その波面補正量を波面補正素子１０４へ出力する。波面補正素子１０４は、液晶素子（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）や可変形状ミラー（ＤＭ：Deformable Mirror）等を使った光位相変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。波面補正素子１０４は、制御部１１４から得られる波面補正量に応じて波面を補正することにより、眼球１１９の波面収差を補償する。撮像装置は、これらの補償光学系の導入により、眼球１１９の波面収差を低減させ、眼球１１９の眼底の視細胞などの数μｍの分解能で撮像された眼底画像を得ることができる。
【００１５】
次に、図２（ａ）〜（ｃ）を用いて、波面測定素子１１７の構成例を説明する。図２（ａ）は波面測定素子１１７の構成例を示す側面図であり、図２（ｂ）は波面測定素子１１７の構成例を示す上面図である。波面測定素子１１７は、行列状に配置された複数のマイクロレンズ２０１及びイメージセンサ２０２を有する。複数のマイクロレンズ２０１は、イメージセンサ２０２に集光するためのものである。眼球１１９の眼底で反射された光は、反射ミラー１１６を介して、行列状に配置されているマイクロレンズ２０１を通過する。マイクロレンズ２０１を通った光は、マイクロレンズ２０１の焦点位置に配置されたイメージセンサ２０２の受光面上にスポット状に集光される。本実施形態では、イメージセンサ２０２は、ローリングタイプの電子シャッタ機能を備えたＣＭＯＳ型エリアセンサであり、図２（ｂ）の上面図に示すように二次元的に受光する。波面の歪みが無い状態では、マイクロレンズ２０１を通過した光は、各マイクロレンズ２０１の中心に集光されるため、図２（ｃ）に示すようにスポット２０３が規則正しく格子状に並んだ画像が得られる。イメージセンサ２０２は、各々が光電変換を行う行列状に配置された複数の画素を含む。波面測定素子１１７は、光源１０１により照射された光が眼球１１９で反射した光に基づく画像を生成する。イメージセンサ２０２は６４０×４８０個の画素を有し、マイクロレンズ２０１が４０×３０個ある場合、１つ１つのスポット２０３の画像は１６×１６画素の画像として得られることになる。複数のマイクロレンズ２０１の数は、イメージセンサ２０２の複数の画素の数より少ない。複数のマイクロレンズ２０１の各々に対応するイメージ２０２の画素のライン数（行数）は、１６ライン（１６行）である。波面測定素子１１７に入射する光の波面が歪んでいると、スポット２０３の各位置が変化するので、制御部１１４は、スポット２０３の元の位置と測定された位置の差から、各スポット２０３の測定点における波面の傾きを算出することができる。制御部１１４は、この傾きを積分することにより、各スポットの測定点における位相情報を得ることができる。なお、制御部１１４は、スポット２０３の元の位置と測定された位置の差から、ツェルニケ係数を算出することで収差を補正してもよい。
【００１６】
図３（ａ）及び（ｂ）は、波面補正素子１０４の構成例を示す図である。図３（ａ）は、液晶素子（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal On Silicon）を用いた空間位相変調器の構成例を示す図である。空間位相変調器は、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する波面補正素子１０４であり、カバー３０１とベース３０２に挟まれた空間に液晶分子３０３が封入されている。ベース３０２は、複数の画素電極（補正ユニット）３０４を有し、空間位相変調器は、その画素電極間に印加する電圧に応じて液晶分子３０３の配向を変えることにより、入射光に対する屈折率が局所的に変化する。例えば、空間位相変調器は、より中央側に配置されている各画素電極の電圧を制御することにより、領域３０５に対して領域３０６の各画素の屈折率を部分的に変え、曲線３０７のような部分的な位相変調が可能となる。空間位相変調器は、画素毎に独立して制御できるため、波面測定素子１１７の各測定点の波面状態を部分的に取得し、測定点に対応する画素毎に位相を変調することで空間的・時間的に分離して波面を補正できる。波面補正素子１０４は、光源１０１が照射する光及び眼球１１９の眼底で反射した光の両方の空間位相を補正している。ただし、波面補正素子１０４は、光源１０１が照射する光及び眼球１１９の眼底で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正してもよい。
【００１７】
なお、波面補正素子１０４は、液晶素子３０３以外にもＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）の技術を用いて作製されたＤＭＤ（Digital Mirror Device）を使用することで位相を調整してもよい。図３（ｂ）は、可変形状ミラー（ＤＭ： Deformable Mirror）を用いた空間位相変調器の構成例を示す図である。図３（ｂ）の空間位相変調器は、波面補正素子１０４であり、ベース３０８上に配置された複数のアクチュエータ３０９により、複数のミラー３１０の反射位置を変化させることで位相変調を行う。アクチュエータ３０９及びミラー３１０は、補正ユニットである。図３（ｂ）の空間位相変調器は、より中央側に配置されている各アクチュエータ３０９を制御することにより、領域３０５に対して領域３０６の各画素の屈折率を部分的に変え、曲線３０７のような部分的な位相変調が可能となる。
【００１８】
図４は、制御部１１４の構成例を示す図である。操作部１２０は、ＧＵＩなどを備えた入力端末であり、医師等の操作によって眼底の撮像する位置（Ｘ０，Ｙ０）や領域（ｗ，ｈ）、撮像の開始・停止などの情報が入力される。操作通信部４０１は、操作部１２０により入力された情報を測定制御部４０２に送信する。測定制御部４０２は、その入力された情報に基づいて、光源制御部４０３、走査制御部４０４、画像補正処理部４０６及び波面制御部４０８を制御する。光源制御部４０３は、光源１０１を制御する。走査制御部４０４は、共振ミラー１０６、ガルバノミラー１０７、及びガルバノミラー１０８を制御する。光が眼底に二次元的に照射されると、撮像部１１３は眼底画像を出力する。反射光量取得部４０５は、撮像部１１３により出力される眼底画像を取得し、その眼底画像を画像補正処理部４０６に出力する。画像補正処理部４０６は、その眼底画像に対して適正な画像処理等を実行し、モニタ制御部４０７を通してモニタ１１５に眼底画像を表示させる。測定制御部４０２は、波面制御部４０８を制御することにより、眼底画像撮影時の収差を補正する。波面制御部４０８は、蓄積制御部４０９、波面取得部４１０、及び波面補正量算出部４１１を制御する。波面測定素子１１７は、蓄積制御部４０９の制御の下、波面データを出力する。波面取得部４１０は、波面測定素子１１７により出力される波面データを取得し、波面データを波面補正量算出部４１１に出力する。波面補正量算出部４１１は、その波面データを基に、眼球１１９で発生する収差を算出する。波面出力部４１２は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に波面補正量を波面補正素子１０４に出力する。波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。
【００１９】
図５は、波面測定素子１１７の解像度と処理単位の関係を示す図である。図２で説明した通り、波面測定素子１１７の実際の解像度は６４０×４８０画素であるが、実際の収差の計算の単位はマイクロレンズ２０１によって集光されたスポット２０３が写る１６×１６画素である。従って、波面補正量算出部４１１は、この１６×１６画素を１タイルの処理単位と考え、イメージセンサ２０２から１６ライン分の画像が出力される毎に計算を実行していくと効率がよい。波面補正量算出部４１１は、波面測定素子１１７の画素を４０×３０タイルに演算領域を分割して表現することができる。イメージセンサ２０２は、一番左上の画素から順番に１画素ずつ出力する。そこで、本実施形態では、イメージセンサ２０２は、先頭の１５ラインが全て出力され、次の１６ライン目の最初の１６画素が出力された時点で、波面補正量算出部４１１は１タイル目のスポット位置を計算する。その後、１６ライン目の最初の３２画素が出力された時点で、波面補正量算出部４１１は２タイル目のスポット位置を計算する。このようにして、１ライン目〜１６ライン目がイメージセンサ２０２から出力されると、波面補正量算出部４１１は、１タイル目〜４０タイル目のスポット位置を計算することができる。同様に、１７ライン目〜３２ライン目がイメージセンサ２０２から出力されると、波面補正量算出部４１１は、４１タイル目〜８０タイル目のスポット位置を計算することができる。また、４６５ライン目〜６４０ライン目がイメージセンサ２０２から出力されると、波面補正量算出部４１１は、１１６１タイル目〜１２００タイル目のスポット位置を計算することができる。波面補正量算出部４１１は、波面測定素子１１７が１６画素出力する毎にスポット位置や波面傾きの演算処理を並行して実行すればよい。なお、本実施形態では、１６ラインおきに計算する場合について説明したが、スポット位置を算出するのに都合のよい単位であれば３２ライン単位などでもよく、１６ラインに限定するものではない。
【００２０】
図１５は、イメージセンサ２０２がＣＣＤ型エリアセンサである場合の波面補正のタイミングを示す図である。図２の波面測定素子１１７において、イメージセンサ２０２がＣＣＤ型エリアセンサである場合の課題を説明する。ＣＣＤ型エリアセンサは、グローバルシャッタ方式が採用されていることが多く、光電変換により生成される電荷の蓄積開始が全ライン同時に実行される。すなわち、図１５に示す通り、ＣＣＤ型エリアセンサは、全画素の電荷蓄積時間ｔ１が終了した後に、時間差ｔ２で１ラインずつ画素データを出力し、最後のラインの画素データ出力が完了するまで、次の電荷蓄積を実行できない。従って、１ライン目に着目すると、ＣＣＤ型エリアセンサが画素データを出力し、波面補正量算出部４１１が収差を計算し、波面補正素子１０４が収差の補正を完了しても、ＣＣＤ型エリアセンサの次の電荷蓄積開始まで待機時間Δｔを要する。そのため、波面補正のフィードバック周期ｔ３が長くなってしまう。そこで、以下、本実施形態では、波面補正のフィードバック周期を短縮することができる撮像装置を説明する。
【００２１】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態による波面補正のタイミングを示す図である。本実施形態では、イメージセンサ２０２としてＣＭＯＳ型エリアセンサを用いる。蓄積制御部４０９は、波面測定素子１１７のイメージセンサ２０２に対して、各ライン（行）の画素の電荷蓄積開始と電荷蓄積時間を制御する図６（ａ）の上部のパルス信号を出力する。図６（ａ）の上部のパルス信号がローレベルからハイレベルに立ち上がるタイミングで、イメージセンサ２０２は、そのラインの全ての画素がリセットされ、光電変換により生成される電荷の蓄積が開始される。電荷蓄積時間ｔ１の間は、ライン１のパルス信号のハイレベルの出力が保たれ、この間、そのライン１の各画素は受光した光に応じた電荷を蓄積し続ける。パルス信号の立ち下がりよって電荷蓄積が終了し、その後に、イメージセンサ２０２は、１画素ずつそのラインの画素データを出力する。波面取得部４１０が波面測定素子１１７から出力された１５ライン分と１６画素分の画素データを波面補正量算出部４１１に出力した後、波面補正量算出部４１１は、後に述べる方法によって収差を計算する。そして、波面出力部４１２は、波面補正量算出部４１１により計算された収差を基に波面補正量を波面補正素子１０４に出力する。波面補正素子１０４は、その波面補正量に応じて補正する。
【００２２】
波面測定素子１１７のイメージセンサ２０２は、ＣＭＯＳ型エリアセンサである。イメージセンサ２０２の電子シャッタは、ローリング動作が可能である。そのため、蓄積制御部４０９は、イメージセンサ２０２の複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力をライン毎（行毎）に独立して制御することができる。従って、図６（ａ）に示す通り、１６ライン目で波面補正量算出部４１１が収差を計算し、波面補正素子１０４の収差補正後すぐに、イメージセンサ２０２は次の電荷蓄積を開始することにより、イメージセンサ２０２の待機時間を減らすことができる。ライン１のパルス信号は、波面補正素子１０４によって波面の補正が完了した後すぐに立ち上がるような周期ｔ４にすればよい。これにより、波面補正のフィードバック周期ｔ４を極力短くすることができる。ただし、イメージセンサ２０２の画素データ出力は、１ラインずつしか実行できないので、各ラインのパルス信号は、イメージセンサ２０２の出力に要する時間ｔ２ずつ順に遅延させた信号にすることにより、最も速い連続動作が可能となる。イメージセンサ２０２は、１ライン目からＮライン目までを時間ｔ２ずつずらして電荷蓄積及びデータ出力する。すなわち、蓄積制御部４０９は、イメージセンサ２０２の複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力をライン毎（行毎）に異なるタイミングで行う。イメージセンサ２０２が１６ライン目のデータ出力を行った後、波面補正量算出部４１１は１タイル目〜４０タイル目の収差を計算する。以降、図６（ｂ）に示す通り、イメージセンサ２０２が３２ライン目のデータ出力を行った後、波面補正量算出部４１１は４１タイル目〜８０タイル目の収差を計算する。撮像装置は、１６ライン置きに、波面補正量算出部４１１の計算と、波面補正素子１０４の補正とを並列に実行していくことで、効率的な収差補正を実現することができる。波面測定素子１１７が複数のマイクロレンズ２０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素の行数のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は、複数のマイクロレンズ２０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素の領域の収差を算出する。そして、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。波面補正素子１０４が補正している期間では、蓄積制御部４０９は、他の行の画素の電荷蓄積を行っている。
【００２３】
なお、本実施形態では、蓄積制御部４０９がライン毎のパルス信号を生成して制御する場合について説明したが、蓄積制御部４０９が１つだけパルス信号を生成して電荷蓄積の制御を行なってもよい。この場合は、波面測定素子１１７がライン間の遅延値を設定し、波面測定素子１１７が内部でライン毎に遅延させたパルス信号を生成して制御すればよい。また、蓄積制御部４０９は、１行毎の制御に限定されず、所定数の行毎に制御してもよい。すなわち、蓄積制御部４０９は、イメージセンサ２０２の複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に独立して制御することができ、イメージセンサ２０２の複数の画素の電荷蓄積及びデータ出力を所定数の行毎に異なるタイミングで行うことができる。
【００２４】
図７（ａ）及び（ｂ）は、データ出力、位置算出、傾き算出、位相算出、収差算出、収差補正のタイミングを示す図である。波面補正量算出部４１１は、マイクロレンズ２０１によって集光されたスポット２０３が写っている１６×１６画素の画像に対して演算処理を実行すればよいので、図７（ａ）及び（ｂ）では１６画素のデータを単位として表現している。図７（ａ）に示す通り、イメージセンサ２０２が１６ライン目の最初の１６画素データｓｐ１を出力した後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｐ１を実行し、１タイル目のスポット位置を算出する。その後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｋ１を実行し、１タイル目の波面の傾きを算出する。同様に、イメージセンサ２０２が１６ライン目の次の１６画素データｓｐ２を出力した後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｐ２を実行し、２タイル目のスポット位置を算出する。その後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｋ２を実行し、２タイル目の波面の傾きを算出する。最後に、イメージセンサ２０２が１６ライン目の最後の１６画素データｓｐ４０を出力した後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｐ４０を実行し、４０タイル目のスポット位置を算出する。その後、波面補正量算出部４１１は、演算処理ｋ４０を実行し、４０タイル目の波面の傾きを算出する。これらの処理は、イメージセンサ２０２から１６画素データが出力される度に演算を実行することができるので、出力に応じてパイプライン処理することで演算にかかる時間を短縮できる。波面補正量算出部４１１は、最後の傾き計算ｋ４０が完了すると、これらの傾きを積分することによって位相を算出し、その位相をさらに二乗平均することで収差を算出する。すなわち、波面補正量算出部４１１は、収差算出部であり、波面測定素子１１７により生成された画像を基に、眼球１１９で発生する収差を算出する。なお、ツェルニケ係数を算出する場合においても、これと同様に得られたスポット画像に応じてライン毎に計算を実行すればよい。その後、波面補正量算出部４１１は、収差を基に、波面補正量を波面補正素子１０４に出力し、波面収差を補正する。イメージセンサ２０２は、１６ライン目の全画素データを出力した後、１７ライン目の画素データを出力する。図７（ｂ）に示す通り、イメージセンサ２０２は、１ライン目から最終ラインまで順に画素データを出力する。波面補正量算出部４１１は、１６ライン目及び３２ライン目等の１６ライン置きに、スポット位置算出と、波面傾き算出と、位相及び収差計算と、波面収差補正とを実行することにより、効率的な波面収差補正を実現することができる。
【００２５】
図８は、撮像装置の制御方法を示すフローチャートであり、波面収差補正を実行しながら眼底画像を取得する時の一連の動作のフローを説明する。なお、このフローチャートの制御は、測定制御部４０２が各制御部を制御してもよいし、図示しないＣＰＵ等が各制御部を制御してもよい。
【００２６】
ステップＳ８０１では、操作部１２０は、医師等の操作により、眼底における撮像情報を入力し、その撮像情報を操作通信部４０１に出力する。次に、ステップＳ８０２では、測定制御部４０２は、操作通信部４０１から入力した撮像情報の設定を行う。測定制御部４０２は、光源制御部４０３に対して光源の照射制御に関する設定を行い、走査制御部４０４に対して光源の走査制御に関する設定を行う。次に、ステップＳ８０３では、測定制御部４０２は、画像補正処理部４０６に対して画像補正処理の設定を行い、波面制御部４０８に対して波面制御の設定を行う。次に、ステップＳ８０４では、波面制御部４０８は、蓄積制御部４０９に対して、波面測定素子１１７の制御の設定を行う。次に、ステップＳ８０５では、走査制御部４０４は、共振ミラー１０６、ガルバノミラー１０７、及びガルバノミラー１０８の駆動を制御する。次に、ステップＳ８０６では、光源制御部４０３は、光源１０１に対してレーザ光照射を開始させる。レーザ光が照射されると、眼球１１９の眼底で反射した光が反射ミラー１１６で波面測定素子１１７に導かれる。次に、ステップＳ８０７では、蓄積制御部４０９は、波面測定素子１１７の駆動を開始する。波面測定素子１１７は、波面の測定を行い、ライン毎に波面データを出力する。
【００２７】
次に、ステップＳ８０８では、波面取得部４１０は、波面測定素子１１７から、ライン毎の波面データを取得して波面補正量算出部４１１に出力する。次に、ステップＳ８０９では、波面補正量算出部４１１は、１５ライン分のデータと１６画素分のデータが入力されると、スポット２０３の位置を算出する。次に、ステップＳ８１０では、波面補正量算出部４１１は、スポット２０３の元の位置と算出された位置の差から、スポット２０３の算出位置における波面の傾きを算出する。次に、ステップＳ８１１では、波面補正量算出部４１１は、波面の傾きを積分することにより位相を算出する。次に、ステップＳ８１２では、波面補正量算出部４１１は、位相の二乗平均を計算することにより波面の収差を算出する。次に、ステップＳ８１３では、波面補正量算出部４１１は、算出された収差に基づいて波面補正素子１０４を駆動し、波面収差補正を実施する。上記のステップＳ８０８〜Ｓ８１３は、図６（ａ）、（ｂ）と図７（ａ）、（ｂ）で説明した処理単位に従ってパイプライン実行される。次に、ステップＳ８１４では、測定制御部４０２は、全ラインの処理が終了したか否かを判定する。測定制御部４０２は、終了していないと判定した場合にはステップＳ８０８に処理を戻し、終了したと判定した場合にはステップＳ８１５に処理を進める。
【００２８】
ステップＳ８１５では、測定制御部４０２は、１フレーム分の波面補正が終了した場合でも初回又は最初の複数回の補正では収差が十分に低減できない場合があるので、波面補正量算出部４１１により算出された収差が基準値未満であるか否かを判定する。測定制御部４０２は、収差が基準値以上である場合にはステップＳ８０８に処理を戻し、収差が基準値未満である場合にはステップＳ８１６に処理を進める。ステップＳ８０８〜Ｓ８１５は、収差が基準値未満になるまで繰り返し実行される。ステップＳ８１６では、反射光量取得部４０５は、撮像部１１３により生成された眼底画像を取得して画像補正処理部４０６に出力する。画像補正処理部４０６は、眼底画像に対して補正処理してモニタ制御部４０７に出力する。モニタ制御部４０７は、モニタ１１５に眼底画像を表示させる。次に、ステップＳ８１７では、測定制御部４０２は、操作部１２０の操作により、眼底画像の撮影終了が指示されたか否かを判定する。測定制御部４０２は、撮影終了が指示されていない場合にはステップＳ８０８に処理を戻し、撮影終了が指示された場合には処理を終了する。なお、本実施形態では、収差が基準値未満になった時点で、ステップＳ８１６の眼底画像の撮像を実施したが、収差補正の処理と並行してステップＳ８１６の眼底画像の撮像を行い、眼底画像を撮像し続けるようにしてもよい。
【００２９】
（第２の実施形態）
図９〜１１は、本発明の第２の実施形態による撮像装置の波面収差補正の方法を示す図である。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。第１の実施形態では、波面測定素子１１７の解像度に合わせた複数のライン単位で計算する方法について説明した。本実施形態では、波面補正素子１０４の解像度に合わせた複数のライン単位で計算する方法について述べる。図３に示した波面補正素子１０４の解像度は、液晶素子（ＬＣＯＳ）の場合は８００×６００、可変形状ミラー（ＤＭ）の場合は１０×１０である。特に、可変形状ミラーは解像度が低いため、波面測定素子１１７で測定したデータに基づいて１６ライン毎に波面収差を補正しても効果が小さい場合がある。
【００３０】
図９は、波面測定素子１１７と波面補正素子１０４の解像度の関係を示す図である。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、波面測定素子１１７は、イメージセンサ２０２の１６×１６画素を１タイルとし、イメージセンサ２０２の６４０×４８０画素を４０×３０タイルの処理単位で表現している。波面補正素子（可変形状ミラー）１０４は、１０×１０の行列状に配置された複数の補正ユニット９０１を有する。そのため、波面測定素子１１７の垂直方向の３タイルが波面補正素子１０４の補正ユニット９０１の１ライン分に相当することになる。すなわち、複数の補正ユニット９０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素のライン数（行数）は、３×１６＝４８ライン（４８行）である。波面補正素子１０４内の複数の補正ユニット９０１の数は、イメージセンサ２０２の画素の数より少なく、かつ複数のマイクロレンズ２０１の数より少ない。従って、波面測定素子１１７から垂直方向の３タイルに相当する３×１６＝４８ラインデータが出力された後に、波面補正量算出部４１１が収差計算と波面収差補正を実行すると効率がよい。
【００３１】
図１０は、波面補正のタイミングを示す図である。イメージセンサ２０２は、第１の実施形態と同様に、画素のリセットと電荷蓄積とデータ出力をライン毎に独立して行うことができるが、データ出力は１ラインずつしか実行できない。従って、イメージセンサ２０２は、データ出力に要する時間ずつ遅延させたタイミングで、各ラインの電荷蓄積を開始する。１ライン目〜４７ライン目では、イメージセンサ２０２の電荷蓄積とデータ出力を実施し、波面収差補正は実施しない。４８ライン目のデータが出力された時点では、波面補正量算出部４１１は、収差を計算し、収差を補正する。以降、波面補正量算出部４１１は、４８ラインおきに、収差の計算と収差補正とを繰り返し実行することにより、波面補正素子１０４の解像度に合わせた効率のよい波面収差補正が可能となる。波面測定素子１１７が複数の補正ユニット９０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素の行数のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は、複数の補正ユニット９０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素の領域の収差を算出する。そして、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。ただし、１ライン目の電荷蓄積開始が４８ライン目の補正完了後に実施されるため、その補正周期ｔ５は、第１の実施形態（図６（ａ）及び（ｂ））の補正周期ｔ４よりも長くなる。
【００３２】
図１１は、本実施形態による位置算出と傾き算出と収差算出と収差補正のタイミングを示す図である。本実施形態では、第１の実施形態と同様に、イメージセンサ２０２から出力される１６画素データを１タイルとして表現している。波面補正量算出部４１１は、第１の実施形態（図７（ｂ））と同様に、１６ラインおきに、スポット２０３の位置算出と波面の傾き算出を行う。ただし、波面補正量算出部４１１は、第１の実施形態（図７（ｂ））と異なり、４８ラインおきに、収差計算と収差補正を行う。すなわち、イメージセンサ２０２が１５ライン目のデータ出力後の１６ライン目の最初の１６画素を出力した後に、波面補正量算出部４１１がスポット２０３の位置を算出し、次に波面の傾きを算出する。１６ライン目の次は３２ライン目で、波面補正量算出部４１１は、スポット２０３の位置を算出し、波面の傾きを算出する。その後、４８ライン目で、波面補正量算出部４１１は、スポット２０３の位置を算出し、波面の傾きを算出し、これらの波面の傾きを積分することによって位相を算出し、その位相を二乗平均することで収差を算出する。その後、波面補正量算出部４１１は、収差に基づく波面補正量を波面補正素子１０４に出力することにより、波面収差を補正する。なお、ツェルニケ係数を算出する場合においても、これと同様に、波面補正素子１０４の解像度や波面測定素子１１７の解像度に応じて、各演算処理を所定ライン毎に実行すればよい。
【００３３】
（第３の実施形態）
図１２〜１４は、本発明の第３の実施形態による撮像装置の波面収差補正の方法を示す図である。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。第１及び第２の実施形態では、波面測定素子１１７又は波面補正素子１０４の解像度に合わせた複数のライン単位で計算する方法について説明した。本実施形態では、１ライン毎に計算する方法について説明する。
【００３４】
図１２は、本発明の第３の実施形態による波面測定素子１１７の解像度と処理単位の関係を示す図である。波面測定素子１１７の１６×１６画素を１タイルとすれば、波面測定素子１１７の６００×４８０画素を４０×３０タイルの演算領域に分割して表現することができる。波面補正量算出部４１１は、波面測定素子１１７が生成する１フレーム分の画像を記憶する。イメージセンサ２０２は、一番左上の画素から順番に１画素ずつデータを出力するので、まずは１タイル目内の１ライン目に相当する１６画素データが出力された時の動作について説明する。この時点では、まだ、１タイル目内の１ライン目しかデータが更新されていないが、１タイル目内の残りの１５ラインは１フレーム前に取得したデータを用いれば、スポット２０３の位置算出を行うことができる。次に、１タイル目内の２ライン目に相当する１６画素データが出力された時の動作について説明する。この時点では、１タイル目内の１ライン目及び２ライン目のデータが更新されているので、１タイル目内の残りの１４ラインは１フレーム前に取得したデータを用いれば、スポット２０３の位置算出を行うことができる。従って、波面補正量算出部４１１は、１ラインデータが出力される度に位相及び収差を算出し、波面収差を補正することができる。これにより、本実施形態では、第１及び第２の実施形態で示した複数ライン単位での処理に比べて、データが揃うまで待機する必要がなく、補正のフィードバック周期を最も短くすることができる。
【００３５】
図１３は、本実施形態による波面収差補正のタイミングを示す図である。第１の実施形態と同様に、イメージセンサ２０２は、画素のリセットと電荷蓄積とデータ出力をライン毎に独立して行うことができるが、データ出力は１ラインずつしか実行できない。従って、出力に要する時間ｔ２ずつ遅延させたタイミングで、各ラインの電荷蓄積を開始する。波面補正量算出部４１１は、各ラインについて、データ出力された時点で、収差を計算し、波面収差を補正する。イメージセンサ２０２が現フレームの１ライン目の画素の電荷蓄積及びデータ出力を行うと、波面補正量算出部４１１は現フレームの１ライン目のデータと前フレームの２〜１６ライン目のデータを基に１〜４０タイル目の収差を計算し、補正が行われる。イメージセンサ２０２が現フレームの２ライン目の画素の電荷蓄積及びデータ出力を行うと、波面補正量算出部４１１は現フレームの１及び２ライン目のデータと前フレームの３〜１６ライン目のデータを基に１〜４０タイル目の収差を計算し、補正が行われる。波面測定素子１１７がイメージセンサ２０２の各行の画素のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は収差を算出し、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。波面補正量算出部４１１は、波面測定素子１１７により出力された現フレームの行の画素のデータと１フレーム前の他の行の画素のデータとを基に、複数のマイクロレンズ２０１の各々に対応するイメージセンサ２０２の画素の領域（タイル）の収差を算出する。１ライン目の補正完了後すぐに、次の１ライン目の電荷蓄積を開始するため、その補正周期ｔ６は、第１の実施形態（図６（ａ）及び（ｂ））における補正周期ｔ４よりも短くすることができる。
【００３６】
図１４は、本実施形態による出力と位置算出と傾き算出と計算と補正のタイミングを示す図である。第１の実施形態と同様に、イメージセンサ２０２から出力される１６画素データを１タイルとして表現している。イメージセンサ２０２は、１ライン目の最初の１６画素データｓｐ１を出力する。その後、波面補正量算出部４１１は、その１ライン分の１６画素データｓｐ１と前のフレームで取得した残りの１５ライン分のデータを参照することで、１タイル目のスポット２０３の位置を算出するための演算処理ｐ１を実行する。その後、波面補正量算出部４１１は、１タイル目の波面の傾きを算出するための演算処理ｋ１を実行する。１６画素データｓｐ１〜ｓｐ４０は、それぞれ、１〜４０タイル目のデータである。演算処理ｐ１〜ｐ４０は、それぞれ、１〜４０タイル目のスポット２０３の位置を算出するための演算である。演算処理ｋ１〜ｋ４０は、それぞれ、１〜４０タイル目の波面の傾きを算出するための演算である。演算処理ｐ１〜ｐ４０及び演算処理ｋ１〜ｋ４０は、それぞれ、イメージセンサ２０２から１６画素データｓｐ１〜ｓｐ４０が出力される度に実行するので、１６画素データｓｐ１〜ｓｐ４０の出力に応じてパイプライン処理することで演算時間を短縮できる。波面補正量算出部４１１は、最後の傾き算出の演算処理ｋ４０が終了すると、これらの傾きを積分することによって位相を算出し、その位相を二乗平均することで、１〜４０タイル目の収差を算出する。なお、ツェルニケ係数を算出する場合においても同様に、ライン毎に得られる１６画素データに応じて計算を実行すればよい。その後、波面補正量算出部４１１は、収差に基づく波面補正量を波面補正素子１０４に出力することにより、波面収差を補正する。
【００３７】
（第４の実施形態）
図１６及び図１７は、本発明の第４の実施形態による撮像装置の波面収差補正の方法を示す図である。以下、本発明が第１の実施形態と異なる点を説明する。第１〜第３の実施形態では、ある決まった処理単位で計算と補正を実行した。本実施形態では、処理単位を動的に変化させながら、計算と補正を実施する方法について述べる。
【００３８】
図１６は、収差の時間変化を示す図である。補正処理を開始した直後では、収差補正の効果がまだ十分に表れていないため収差が大きく、時間と共に収差が低減する。収差補正のフィードバックが複数ループ実行されると共に、収差は徐々に小さくなり、時間に対する変化量も穏やかになる。従って、初期の段階においては、波面を測定してから補正するまでのフィードバック周期を短く設定して、波面の変化に追従し易くすることが望ましい。これを実現するために、本実施形態では、最初の数フレームでは比較的小さい処理単位で補正することでレスポンスを重視し、その後、処理単位を大きくすることで演算量と消費電力を下げるように制御する。
【００３９】
図１７は、本発明の第４の実施形態による撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。まず、撮像装置は、第１の実施形態（図８）と同様に、ステップＳ８０１〜Ｓ８１４の処理を行う。ただし、ステップＳ８０４では、測定制御部４０２は、画像補正処理部４０６と波面制御部４０８の処理単位を、波面測定素子１１７の解像度に合わせた１６ライン単位に設定する。ステップＳ８１４では、測定制御部４０２は、全ラインの処理が終了していないと判定した場合にはステップＳ８０８に処理を戻し、全ラインの処理が終了したと判定した場合にはステップＳ１７１５に処理を進める。ステップＳ１７１５では、測定制御部４０２は、波面補正量算出部４１１により算出された収差が設定値未満であるか否かを判定する。測定制御部４０２は、収差が設定値以上である場合にはステップＳ１７１６に処理を進め、収差が設定値未満である場合にはステップＳ１７１７に処理を進める。ステップＳ１７１６では、測定制御部４０２は、まだ収差が収束の初期段階であり収差が大きく変動し得るため、画像補正処理部４０６と波面制御部４０８の処理単位を、波面測定素子１１７の解像度に合わせた１６ライン単位に設定する。その後、測定制御部４０２は、ステップＳ８０８に処理を戻す。ステップＳ１７１７では、測定制御部４０２は、波面補正量算出部４１１により算出された収差が基準値未満であるか否かを判定する。図１６に示すように、基準値は、設定値より小さい値である。測定制御部４０２は、収差が基準値以上である場合にはステップＳ１７１８に処理を進め、収差が基準値未満である場合にはステップＳ１７１９に処理を進める。ステップＳ１７１８では、測定制御部４０２は、収差が収束の中間段階であり、収差の変動は中程度であるため、画像補正処理部４０６と波面制御部４０８の処理単位を４８ライン単位に設定する。その後、測定制御部４０２は、ステップＳ８０８に処理を戻す。ステップＳ１７１９では、反射光量取得部４０５は、撮像部１１３により生成された眼底画像を取得して画像補正処理部４０６に出力する。画像補正処理部４０６は、眼底画像に対して補正処理してモニタ制御部４０７に出力する。モニタ制御部４０７は、モニタ１１５に眼底画像を表示させる。次に、ステップＳ１７２０では、測定制御部４０２は、操作部１２０の操作により、眼底画像の撮影終了が指示されたか否かを判定する。測定制御部４０２は、撮影終了が指示されていない場合にはステップＳ８０８に処理を戻し、撮影終了が指示された場合には処理を終了する。
【００４０】
まず、波面測定素子１１７が第１の行数（１６ライン）の画素のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は収差を算出し、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。その後、波面測定素子１１７が第２の行数（４８ライン）の画素のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は収差を算出し、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。第２の行数は、第１の行数とは異なる。
【００４１】
具体的には、波面補正量算出部４１１により算出された収差が設定値以上である場合には、波面測定素子１１７が第１の行数（１６ライン）の画素のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は収差を算出する。そして、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光の空間位相を補正する。
【００４２】
また、波面補正量算出部４１１により算出された収差が設定値未満である場合には、波面測定素子１１７が第２の行数（４８ライン）の画素のデータを出力する毎に、波面補正量算出部４１１は収差を算出する。そして、波面補正素子１０４は、波面補正量算出部４１１により算出された収差を基に、光源１０１が照射する光及び眼球１１９の眼底で反射した光の少なくともいずれか一方の光の空間位相を補正する。第１の行数（１６ライン）は、第２の行数（４８ライン）より少ない。
【００４３】
以上の制御を行うことにより、波面収差補正開始時には処理単位を小さくしてフィードバック周期を短くし、レスポンスを高める。そして、徐々に処理単位を大きくすることにより、効率的に波面収差を補正することができる。なお、本実施形態では、１６ライン単位と４８ライン単位の２つの処理単位で動作する場合について説明したが、３つ以上の処理単位に変化させて動作させてもよい。例えば、波面測定素子１１７を動作させてから最初の１フレーム目はデータが無い状態であり、１ラインおきに計算することはできない。この場合は、第２の実施形態に示したように、最初の１フレーム目だけは１６ライン毎に動作するように処理単位を設定してもよいし、あるいは、代表値を代用して１ライン毎に動作するように処理単位を設定してもよい。また、最初に４８ライン単位で補正し、次に１６ライン単位で補正するような順番で制御してもよい。
【００４４】
第１〜第４の実施形態によれば、電荷蓄積とデータ出力をライン毎に独立して動作可能なイメージセンサ（ＣＭＯＳ型エリアセンサ）２０２を用いることで、ライン毎にデータを取得する。そして、電荷蓄積、データ出力、収差計算、収差補正の処理を所定ライン数毎に分割し、並列に実行することで、電荷蓄積開始の待機時間を低減し、収差補正の周期を短縮する。これにより、高価なＣＣＤ型エリアセンサ等を用いたり、照射光量を増やしたりすること無く、収差を補正し、良好な眼底画像を撮像することができる。
【００４５】
なお、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、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される検査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。
【００４６】
上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０１  光源、１０４  波面補正素子、１１７  波面測定素子、４０９  蓄積制御部、４１１  波面補正量算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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