JP2016150090A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】共焦点画像と非共焦点画像とを撮像可能な撮像装置において、検者の求める画像を容易かつ迅速に提供する。【解決手段】被検眼の共焦点画像及び非共焦点画像を撮像する撮像手段と、撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の少なくとも一方を表示可能な表示手段１０５と、を有する撮像装置１０１において、撮像された共焦点画像及び非共焦点画像を解析する解析手段と、解析手段による解析結果に応じて前記表示手段で表示する表示形態を変更する表示制御手段と、を配する。【選択図】図１

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関し、特に眼科診療等に用いられる撮像装置及びその制御方法に関するものである。

生活習慣病や失明原因の上位を占める疾病の早期診療を目的として、眼部の検査が広く行われている。眼部の検査装置の一つとして、共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科装置である走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ；Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）が知られている。該走査型レーザー検眼鏡は、測定光であるレーザーを眼底に対してラスター走査し、その戻り光の強度から平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。ピンホール内を通過した光のみを検出することで、特定の深度位置の戻り光のみを画像化でき、眼底カメラ等に比べてコントラストの高い画像を取得できる。

以下、このような平面画像を撮像する装置をＳＬＯ装置、該平面画像をＳＬＯ画像と記す。

ＳＬＯ装置においては、測定光のビーム径を大きくすることにより、横分解能を向上させた網膜のＳＬＯ画像を取得することが可能になってきた。しかし、測定光のビーム径の大径化に伴い、網膜のＳＬＯ画像の取得において、被検眼の収差によるＳＬＯ画像のＳ／Ｎ比及び分解能の低下が問題になってきた。

それを解決するために、被検眼の収差を波面センサでリアルタイムに測定し、被検眼にて発生する測定光やその戻り光の収差を波面補正デバイスで補正する補償光学系を有する補償光学ＳＬＯ装置が開発された。このような補償光学ＳＬＯ装置は、高横分解能なＳＬＯ画像の取得を可能にしている。

また、高横分解能なＳＬＯ画像は動画像として取得することができ、たとえば血流動態を非侵襲に観察することができる。このために、各フレームから網膜血管を抽出することで、毛細血管における血球の移動速度などが計測される。また、視細胞を観察することも可能であり、この場合にはフォーカス位置を網膜外層付近に設定してＳＬＯ画像を撮影する。

しかし、網膜内層を撮影した共焦点画像では神経線維層から反射する光の影響でノイズ信号が強く、血管壁の観察や壁境界の検出が難しい場合があった。そこで、近年は受光部手前にあるピンホールの径や形状、位置を変えることにより散乱光を取得して得られた非共焦点画像を観察する方法が用いられるようになってきている（非特許文献１）。非共焦点画像ではフォーカス深度が大きいために血管のように深度方向に凹凸のある物体の観察がしやすく、また神経線維層からの反射光を直接受光しにくくなるためノイズが低減される。

また網膜外層の視細胞を観察する場合でも、これまで共焦点画像では主に視細胞外節が画像化されていたのに対し、非共焦点画像では視細胞内節の凹凸が画像化されることがわかってきている(非特許文献２)。視細胞障害の初期段階で視細胞外節は欠損しているが内節は生存している細胞については、共焦点画像では黒く欠損するのに対し非共焦点画像では高輝度な領域として観察できる。

以上述べたように、補償光学ＳＬＯ装置を用いて網膜血管の非共焦点画像を取得する技術が非特許文献１に、また補償光学ＳＬＯ装置を用いて共焦点画像と非共焦点画像を同時に取得する技術が非特許文献２に開示されている。

Sulai, Dubura et al.;"Visualization of retinal vascular structure and perfusion with a nonconfocal adaptive optics scanning light ophthalmoscope", J. Opt. Soc. Am. A, Vol.31, No.3, pp.569-579, 2014. Scoles, Dubura et al.; "In vivo Imaging of Human Cone Photoreceptor Inner Segment", IOVS, Vol.55, No.7, pp.4244-4251, 2014.

共焦点画像及び非共焦点画像を取得可能なＳＬＯ装置においては、共焦点信号の信号強度の方がはるかに大きい。このために、撮像した眼底画像を表示する場合には、共焦点画像を表示することが一般的である。しかし、視細胞密度等を観察する場合には、非共焦点画像を用いる方が視細胞の状態を正確に観察できる場合がある。そのため、共焦点画像と非共焦点画像を取得する装置においては、検者が得たい情報を考慮して適宜共焦点画像と非共焦点画像とを切り替えることを要する。しかし、これら画像を見比べて求める画像を選択する必要があり、実際の検査においては煩雑さが生じる。

本発明は、このような状況に鑑みて為されたものであって、撮像した被検者の画像を表示する際に、共焦点画像と被共焦点画像との切り替えを好適に行い、検者の求める画像を容易かつ迅速に提供する撮像装置及び撮像方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置は、被検眼の共焦点画像及び非共焦点画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の少なくとも一方を表示可能な表示手段と、
前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像を解析する解析手段と、
前記解析手段による解析結果に応じて前記表示手段で表示する表示形態を変更する表示制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、撮像した非検者の眼底画像を表示する際、必要に応じて共焦点画像と非共焦点画像を切り替えるなど、表示形態を変更することにより、検者が求めている画像を提供することが可能となる。

本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の全体の構成について説明する模式図であって、その平面図と側面図とである。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の光学系の概略構成を説明する図、及び該ＳＬＯ装置を制御する制御系の構成を模式的に示す図である。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の受光部の構成を説明する図である。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の第二の分岐部の構成を説明する図である。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の第一の分岐部の構成を説明する図である。 本発明の一実施例における固視灯を説明する図である。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の測定光等の被検眼に導かれる光各々の波長分布を説明する図である。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置による撮像手順を説明するフローチャートである。 本発明の一実施例におけるＳＬＯ装置の画像閲覧ソフトの画面の構成を説明する図である。 本発明の実施例１におけるＡＯＳＬＯモニターに表示されるＡＯＳＬＯ画像を説明する図である。 本発明の実施例３におけるＡＯＳＬＯモニターに表示されるＡＯＳＬＯ画像を説明する図である。

本発明を実施するための形態について、図面を参照して以下の実施例により説明する。なお、以下の実施例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、本実施例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。

実施例１においては、光画像撮像装置として、本発明を適用したＡＯＳＬＯ装置について説明する。該ＡＯＳＬＯ装置は、補償光学系を備え、眼底の高横分解能の平面画像（ＡＯＳＬＯ像）の撮像を行う装置である。また、ＡＯＳＬＯ像の取得を補助する目的で、広画角の平面画像（ＷＦＳＬＯ像）の撮像を行うＷＦＳＬＯ装置、測定光の入射位置を把握するための前眼部観察装置、および撮像箇所を調整するために視線を誘導する固視灯表示装置が付随している。

本実施例では、空間光変調器を用いて、被検眼による光学収差を補正して平面画像を取得するＡＯＳＬＯ装置が構成されている。該ＡＯＳＬＯ装置では、被検眼の視度や、被検眼による光学収差によらず良好な平面画像が得られるようにされている。

なお、本実施例では、高横分解能の平面画像を撮像するために、補償光学系を備えているが、高解像度を実現できる光学系の構成であれば、補償光学系を備えていなくてもよい。

＜装置全体構成＞
最初に、図１を用いて、本実施例におけるＡＯＳＬＯ装置１０１の概略構成について具体的に説明する。

ＡＯＳＬＯ装置１０１は、大まかには、ヘッド部１０２、ステージ部１０３、顔受け部１０４、表示部１０５、及び制御部１０６を有する。ヘッド部１０２は、該ＡＯＳＬＯ装置１０１における主要な光学系を内蔵する。ステージ部１０３は、ヘッド部１０２を水平垂直方向に移動させる。顔受け部１０４は、被検者の顔を乗せ位置を調整する。表示部１０５は本実施例では液晶モニターからなり、操作画面を表示する。パーソナルコンピュータ（ＰＣ）からなる制御部１０６は、ＡＯＳＬＯ装置１０１全体を制御する。

ヘッド部１０２は、ステージ部１０３上に設置され、同じくステージ部１０３上に配置されたジョイスティック１０７を倒すことによって水平方向に、また回転させることによって垂直方向に移動できる。顔受け部１０４は、顎を乗せる顎受け１０８と電動ステージによって顎受け１０８を移動させる顎受け駆動部１０９とからなる。

＜光学系の構成＞
次に、図２を用いて、ヘッド部１０２に内蔵される光学系について具体的に説明する。図２（ａ）に示すように、該ヘッド部１０２内には、ＡＯＳＬＯ像を得るためのＡＯＳＬＯ部、ＷＦＳＬＯ像を得るためのＷＦＳＬＯ部、ＡＯＳＬＯにおける波面収差を行うビーコン部、前眼部観察画像を得るための前眼観察部、及び被検眼の固視を促すための光学系である固視灯部を有する。ＡＯＳＬＯ部は、本実施例において被検眼の共焦点画像及び非共焦点画像を撮像する撮像手段を構成する。

なお、本実施例では、光学系の全体を主にレンズを用いた屈折光学系を用いて構成しているが、レンズの代わりに球面ミラーを用いた反射光学系によっても構成することができる。

また、本実施例では、収差補正デバイスとして反射型の空間光変調器を用いたが、透過型の空間光変調器や、可変形状ミラーを用いても構成することができる。

＜ＡＯＳＬＯ部の光源＞
つぎに、光源２０１−１の周辺について説明する。光源２０１−１には、代表的な低コヒーレント光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）を用いている。該ＳＬＤより得られる光の波長は８４０ｎｍバンド幅５０ｎｍである。ここでは、スペックルノイズの少ない平面画像を取得するために低コヒーレント光源を選択している。また、光源の種類は、ここでは、ＳＬＤを選択したが低コヒーレント光が出射できればよくＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等も用いることができる。

また、波長は眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適する。さらに、波長は得られる平面画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましく、ここでは８４０ｎｍとする。観察対象の測定部位によっては他の波長を選んでも良い。

光源２０１−１から出射された光は、シングルモードファイバー２３０−１と光カプラー２３１とを介して、参照光２０５と測定光２０６−１とに９０：１０の割合で分割される。

＜ＡＯＳＬＯ部の参照光路＞
次に、参照光２０５の光路について説明する。
光カプラー２３１によって分割された参照光２０５は、光ファイバー２３０−２を介して、光量測定装置２６４に入射される。光量測定装置２６４は参照光２０５の光量を測定し、測定光２０６−１の光量をモニターする用途に用いられる。光ファイバー２３０−２には偏光コントローラ２５３−２が配されており、これにより参照光２０５の偏光が制御される。

＜ＡＯＳＬＯ部の測定光路＞
次に、測定光２０６−１の光路について説明する。
光カプラー２３１によって分割された測定光２０６−１は、シングルモードファイバー２３０−４を介してレンズ２３５−１に導かれ、ビーム径４ｍｍの平行光になるよう調整される。ファイバー２３０−４には偏光コントローラ２５３−４が配されており、測定光２０６−１の偏光が制御される。該測定光の光路には、レンズ２３５−１より順に、第三のビームスプリッタ２５８−３、第一のビームスプリッタ２５８−１、空間光変調器２５９、ＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２９１−１、ＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０、及び第一のダイクロイックミラー２７０−１が配置される。また、これら光学要素の間には、適宜複数のレンズ２３５−５〜９の各々が配置される。

レンズ２３５−１を経て平行光とされた測定光２０６−１は、第三のビームスプリッタ２５８−３、第一のビームスプリッタ２５８−１、及びレンズ２３５−５〜６を通過し、空間光変調器２５９に入射される。

ここで、空間光変調器２５９は、制御部１０６からドライバ部２８１内の空間光変調器駆動ドライバ２８８を介して制御される。図２（ｂ）は、制御部１０６及びドライブ部２８１に内蔵される関連するモジュール部を模式的に示すブロック図である。

次に、測定光２０６−１は、空間光変調器２５９にて変調された後、レンズ２３５−７〜８を通過し、ＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２１９−１のミラーに入射される。ここでは、図を簡略化するため、ＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２１９−１は一つのミラーとして記したが、実際にはＸスキャナとＹスキャナとの２枚のミラーが近接して配置される。これらＸスキャナ及びＹスキャナ各々は、網膜２２７上を光軸に垂直な方向にラスタースキャンするために用いられる。また、測定光２０６−１の中心は、ＸＹスキャナ２１９−１のミラーの回転中心と一致するように調整されている。

Ｘスキャナは測定光２０６−１を紙面に平行な方向に走査するスキャナであり、ここでは共振型スキャナを用いている。駆動周波数は約７．９ｋＨｚである。またＹスキャナは、測定光２０６−１を紙面に垂直な方向に走査するスキャナであり、ここではガルバノスキャナを用いている。駆動波形はのこぎり波であり、周波数は３２Ｈｚ、デューティ比は８４％である。Ｙスキャナの駆動周波数は、ＡＯＳＬＯ像の撮像のフレームレートを決定する重要なパラメータである。ＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２１９−１は、制御部１０６からドライバ部２８１内の光スキャナ駆動ドライバ２８２を介して制御される。

レンズ２３５−９及びＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０は、網膜２２７を深さ方向において走査するための光学系であり、測定光２０６−１を被検眼２０７の瞳孔中心を支点として、網膜２２７をスキャンする役割がある。なお、本実施例では、測定光２０６−１のビーム径は４ｍｍとしているが、より高分解能な光画像を取得するためにビーム径はより大径化してもよい。

また、ＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０を支持するＡＯＳＬＯ電動ステージ２１７−１は、矢印で図示している方向に移動することができ、ＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０の位置を動かし、フォーカスを調整することができる。電動ステージ２１７−１は、制御部１０６からドライバ部２８１内の電動ステージ駆動ドライバ２８３を介して制御される。

ＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０の位置を調整することで、被検眼２０７の網膜２２７の所定の層に、測定光２０６−１を合焦し観察することが可能になる。また、被検眼２０７が屈折異常を有している場合にも対応できる。

測定光２０６−１は、被検眼２０７に入射すると、網膜２２７からの反射や散乱により、戻り光２０８となり受光部７００へ入射する。受光部７００は、後述するように図３に示す構成からなる。該受光部７００に入射した戻り光２０８は、分岐部によって分光されてディテクター７０４−１〜５にそれぞれ到達する。ディテクター７０４−１〜５は、例えば高速・高感度な光センサであるＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）やＰＭＴ（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）が用いられる。

＜ＡＯＳＬＯ部受光部＞
次に、図３を用いて受光部７００の概略構成について説明する。受光部７００は、前述したディテクター７０４−１〜５、遮光部７１１、四角錐プリズム７０６、及び集光用の複数のレンズを有する。図４を用いて遮光部７１１の説明を行う。遮光部７１１は透過領域７１２、遮光領域７１３、反射領域７１４で形成され、中心は戻り光２０８の光軸中心に位置するように配置される。遮光部７１１は戻り光２０８の光軸に対して斜めに配置されたときに、光軸方向から見て円形になるような楕円形状のパターンを持っている。

戻り光２０８は、結像面に配置された遮光部７１１にまず入射する。入射した共焦点に集光される一部光は、反射領域７１４で反射して、集光後にディテクター７０４−１へ入射する。ここで、遮光部７１１で分割された光７０８は、結像面に配置された形状可変な不図示のピンホールを通過して７０４−１に入射する。

遮光部７１１の透過領域７１２を通過した光７０９は、結像面に配置された四角錐プリズム７０６によって分割され、図５に示すように、ディテクター７０４−２、７０４−３、７０４−４、及び７０４−５へそれぞれ入射する。ディテクター７０４−２、７０４−３は、ＡＯＳＬＯスキャナ２１９−１による測定光走査時のＸ方向と同軸上に配置される。また、ディテクター７０４−４、７０４−５は、ＡＯＳＬＯスキャナ２１９−１による測定光走査時のＹ方向と同軸上に配置される。

各ディテクターで得られた電圧信号は、制御部１０６内のＡＤボード２７６−１にてデジタル値に変換され、制御部１０６に入力される。

＜ＷＦＳＬＯ部全体＞
次に、ＷＦＳＬＯ部について説明する。
ＷＦＳＬＯ部は基本的にＡＯＳＬＯ部と同様の構成となっている。重複する部分ついては説明を省略する。

ＷＦＳＬＯ部は、ＷＦＳＬＯ光源２０１−２、第二のビームスプリッタ２５８−２、ＷＦＳＬＯＸＹスキャナ２１９−２、ＷＦＳＬＯ合焦レンズ２３５−１４、及びＷＦＳＬＯディテクター２３８−２を主要構成として有する。また、これら光学要素の間には、適宜複数のレンズ２３５−２、１１〜１４の各々が配置される。

ＷＦＳＬＯ光源２０１−２から出射した光は、前述した光学要素を経た後、更にダイクロイックミラー２７０−１〜３等を介して観察対象である被検眼２０７に導かれる。ＷＦＳＬＯ光源２０１−２は、ＡＯＳＬＯ部と同様にＳＬＤである。得られる光の波長は９２０ｎｍ、バンド幅２０ｎｍである。

＜ＷＦＳＬＯ部の測定光路＞
次に、測定光２０６−２の光路について説明する。
ＷＦＳＬＯ光源２０１−２から射出された測定光２０６−２は、レンズ２３５−２、レンズ２３５−１１〜１４、ＷＦＳＬＯＸＹスキャナ２１９−２、及びダイクロイックミラー２７０−１等を介して観察対象である被検眼２０７に導かれる。

ＷＦＳＬＯＸＹスキャナ２１９−２の構成要素であるＸスキャナは、測定光２０６−２を紙面に平行な方向に走査するスキャナであり、ここでは共振型スキャナを用いている。駆動周波数は約３．９ｋＨｚである。また、Ｙスキャナは測定光２０６−２を紙面に垂直な方向に走査するスキャナであり、ここでは、ガルバノスキャナを用いている。駆動波形はのこぎり波であり、周波数は１５Ｈｚ、デューティ比は８４％である。Ｙスキャナの駆動周波数は、ＷＦＳＬＯ像のフレームレートを決定する重要なパラメータである。測定光２０６−２のビーム径は１ｍｍであるが、より高分解能な光画像を取得するために、ビーム径はより大径化してもよい。

測定光２０６−２は、被検眼２０７に入射すると網膜２２７からの反射や散乱により戻り光２０８−２となる。戻り光２０８−２は、測定光２０６−２とは逆に、ダイクロイックミラー２７０−１〜３、レンズ２３５−１３、ＷＦＳＬＯ合焦レンズ２３５−１４、レンズ２３５−２〜４、及びＸＹスキャナ２１９−２等を経てビームスプリッタ２５８−２に至る。ビームスプリッタ２５８−２にて戻り光２０８−２は測定光２０６−２の光路より分岐され、ＷＦＳＬＯディテクター２３８−２に到達する。ＷＦＳＬＯ合焦レンズ２３５−１４はＷＦＳＬＯ電動ステージ２１７−２に支持され、光軸方向に移動して測定光２０６−２の眼底２２７への合焦を可能とする。

＜ビーコン部の説明＞
次に、被検眼２０７にて発生する収差を測定するためのビーコン部について説明する。
光源２０１−３から射出された測定光２０６−３は、レンズ２３５−１５、ビーコン合焦レンズ２３５−１６、第四のダイクロイックミラー２７０−４等を介して観察対象である被検眼２０７に導かれる。ここで、測定光２０６−３は、角膜２２６からの反射を避けるために、被検眼２０７の中心から偏心して入射される。ビーコン合焦レンズ２３５−１６はビーコン用電動ステージ２１７−３に支持され、光軸方向に移動して眼底２２７に対する測定光２０６−３の合焦を可能とする。

被検眼からの戻り光の一部は、戻り光２０８としてＡＯＳＬＯ部の測定光の光路を逆に戻り、第一のダイクロイックミラー２５８−１に至る。第一のダイクロイックミラー２５８−１により測定光路より分岐された戻り光は、ピンホール２９８を介して波面センサ２５５に入射される。波面センサ２５５では、被検眼２０７で発生する戻り光２０８の収差が測定される。ここで、ピンホール２９８は、戻り光２０８以外の不要光を遮蔽する目的で設置されている。波面センサ２５５は、制御部１０６に電気的に接続されている。

波面センサ２５５は、シャックハルトマン方式の波面センサであり、測定レンジは−１０Ｄ〜＋５Ｄとなっている。得られた収差は、ツェルニケ多項式を用いて表現され、これは被検眼２０７による収差を示している。ツェルニケ多項式はチルト（傾き）の項、デフォーカスの項、アスティグマ（非点収差）の項、コマの項、トリフォイルの項等からなる。なお、光源２０１−３の中心波長は７６０ｎｍ、波長幅は２０ｎｍである。

ここで、角膜２２６とＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２１９−１と波面センサ２５５と空間光変調器２５９とは光学的に共役になるようレンズ２３５−５〜１０等が配置されている。そのため、波面センサ２５５は、被検眼２０７による収差を測定することが可能になっている。また、空間光変調器２５９は、波面センサ２５５が制御部１０６に送った収差に関する情報に基づいて、該制御部１０６からの指示に応じて被検眼２０７による収差を補正することが可能になっている。

＜固視灯部＞
固視灯２５６は、発光型のディスプレイモジュールからなり表示面（２７×２７ｍｍ^２、１２８×１２８画素）をＸＹ平面に有する。ここでは、液晶、有機ＥＬ、ＬＥＤアレイ等を用いることができる。被検眼２０７が、固視灯２５６からの光束２５７を注視することで、被検眼２０７の固視あるいは回旋が促される。固視灯２５６の表示面には、例えば図６に示すように、任意の点灯位置２６５に十字のパターンが点滅して表示される。

固視灯２５６からの光束２５７は、固視灯用合焦レンズ２３５−１７、レンズ２３５−１８、及び第一〜第三のダイクロイックミラー２７０−１〜３を介して網膜２２７に導かれる。また、固視灯用合焦レンズ２３５−１７及びレンズ２３５−１８は、固視灯２５６の表示面と網膜２２７とが光学的に共役になるよう配置される。固視灯用合焦レンズ２３５−１７は固視灯用電動ステージ２１７−４に支持され、光軸方向に移動して被検眼に対して明瞭な像の提示を可能とする。また、固視灯２５６は、制御部１０６からドライバ部２８１内の固視灯駆動ドライバ２８４を介して制御される。

＜前眼部観察部＞
次に、前眼部観察部について説明する。
前眼部照明光源２０１−４から照射された光は、被検眼２０７を照明する。被検眼２０７からの反射光は、第一のダイクロイックミラー２７０−１、第二のダイクロイックミラー２７０−２、第四のダイクロイックミラー２７０−４、及びレンズ２３５−１９、２０を介してＣＣＤカメラ２６０に入射する。光源２０１−４は中心波長７４０ｎｍのＬＥＤである。

＜フォーカス、シャッター、乱視補正＞
以上のように、ヘッド部１０２に内蔵される光学系は、ＡＯＳＬＯ部、ＷＦＳＬＯ部、ビーコン部、固視灯部、前眼部観察部からなる。この中でＡＯＳＬＯ部、ＷＦＳＬＯ部、ビーコン部、固視灯部はそれぞれ個別に前述した合焦用の電動ステージ２１７−１〜４を持ち、４つの電動ステージを連動させて動かすことにより各々が支持する合焦レンズのフォーカスを調整している。ただし、個別にフォーカス位置を調整したい場合には、個別に電動ステージを動かすことも可能である。

また、ＡＯＳＬＯ部、ＷＦＳＬＯ部、ビーコン部はそれぞれシャッター（不図示）を備え、シャッターの開閉により測定光を個別に被検眼２０７に入射させるか否かを制御できる。なお、ここではシャッターを用いたが、光源２０１−１〜３を直接ＯＮ／ＯＦＦすることにより、制御することもできる。同様に、前眼部観察部、固視灯部についても、光源２０１−４および固視灯２５６のＯＮ／ＯＦＦにより制御可能である。

また、合焦レンズ２３５−１０は交換可能になっており、被検眼２０７による収差（屈折異常）に合わせて球面レンズやシリンドリカルレンズを用いることができる。また１個のレンズに限らず、複数のレンズを組み合わせて設置することも可能である。

＜波長＞
ＡＯＳＬＯ部、ＷＦＳＬＯ部、ビーコン部、固視灯部、前眼部観察部に用いられている光源から発せられる光の波長分布を図７に示す。それぞれの光をダイクロイックミラー２７０−１〜４で分けるために、それぞれ異なる波長帯になるようにしている。なお、図７は各光の波長の違いを示すものであり、その強度およびスペクトル形状を規定するものではない。

＜画像化＞
次に、撮像画像の構成方法について説明する。
ディテクター７０４−１〜５において入射された光は、各ディテクターで光電変換され、制御部１０６内のＡＤボード２７６−１にてデジタル値に変換される。制御部１０６において更に、ＡＯＳＬＯＸＹスキャナ２１９−１の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、ＡＯＳＬＯ画像が形成される。

ディテクター７０４−１に入射された光、即ちピンホールに相当する遮光部７１１の反射領域７１４で反射された光に基づき形成されたＡＯＳＬＯ画像は共焦点画像である。また、ディテクター７０４−２〜５に入射された光、即ちピンホールに相当する遮光部７１１の反射領域７１４近辺の透過領域７１２を透過した散乱光に基づき形成されたＡＯＳＬＯ画像は非共焦点画像である。

また、ディテクター７０４−２、７０４−３、７０４−４、及び７０４−５に入射したある時点の光各々から得たデジタル値をそれぞれＩａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄとすると、下記式からＸ方向およびＹ方向の微分値Ｉ’、Ｉ”を取得することが出来る。
Ｉ’＝（ＩａＩｂ）／（Ｉａ＋Ｉｂ）
Ｉ”＝（Ｉｃ−Ｉｄ）／（Ｉｃ＋Ｉｄ）

Ｘ方向およびＹ方向の微分値Ｉ’、Ｉ”によって生成した画像を用いて、輪郭強調したような像を取得することが出来る。また、受光部の構成としてここではディテクターの数を４つとしてＩａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｄを取得する構成を挙げたが、別な構成としても考えられる。例えば、四角錐プリズムの分岐点に対して線対称に配置されたディテクターを二つ配置し、四角錐プリズムの分岐方向とディテクター２つについて、分岐点を中心に回転する駆動部を設ける構成である。この構成の場合、四角錐プリズムとディテクターを光７０９の光軸に対して回転させることで、Ｉ’の値と回転角度の情報を取得することができる。

また同様に、ＷＦＳＬＯ部において、ディテクター２３８−２で得られた電圧信号は、制御部１０６内のＡＤボード２７６−２にてデジタル値に変換され、ＷＦＳＬＯ画像が形成される。

＜撮像手順＞
次に、本実施例のＡＯＳＬＯ装置における撮像手順について図８、９及び１０を用いて説明する。

図８に撮像手順についてのフローチャートを示す。以下に、各工程について詳しく述べる。

（工程１：Ｓ８０１）装置を立ち上げ各種確認を行う。
検者が制御部１０６及びＡＯＳＬＯ装置の電源を入れる。次に、測定用の制御ソフトを起動すると、図９に示す制御ソフト画面が表示部１０５に表示される。ここで被検者に顔を顔受け部１０４にセットしてもらう。

（工程２：Ｓ８０２）前眼部画像を取得する。
制御ソフト画面の実行ボタン５０１を押すと、前眼部モニター５１２に前眼部の画像が表示される。画面中央に瞳孔の中心が正しく表示されていない場合は、まずジョイスティック１０７を用いてヘッド部１０２を略正しい位置に動かす。さらに調整が必要な場合は、制御画面上の電動ステージボタン５０３を押し、顎受け駆動部１０９を微動させる。

（工程３：Ｓ８０３）ＷＦＳＬＯ像を取得する。
ここでは、ＷＦＳＬＯＸＹスキャナ２１９−２のスキャン幅を調整し、被検者の眼底を８ｍｍ×６ｍｍのサイズで撮像することとする。略正しい状態で前眼部画像が表示された場合、ＷＦＳＬＯ像がＷＦＳＬＯモニター５１５に表示される。固視灯位置モニター５１３で固視灯を中央位置に設定し、被検眼２０７の視線を中心に誘導する。

次に、ＷＦＳＬＯ強度モニター５１６を見ながら、フォーカス調整ボタン５０４を調整して、ＷＦＳＬＯ強度が大きくなるように調整する。ここで、ＷＦＳＬＯ強度モニター５１６には横軸時間、縦軸信号強度でＷＦＳＬＯ部で検出された信号強度が時系列に表示されている。ここで、フォーカス調整ボタン５０４を調整することで、合焦レンズ２３５−１０、１４、１６、１８の位置が同時に調整される。

ＷＦＳＬＯ像が鮮明に表示された場合、ＷＦＳＬＯ撮影ボタン５０５を押してＷＦＳＬＯ像を取得する。得られた像に問題がない場合には、ＷＦＳＬＯ記録ボタン５１７を押して、当該画像のＷＦＳＬＯデータを保存する。

（工程４：Ｓ８０４）ＡＯＳＬＯ像取得位置を決定する。
表示されたＷＦＳＬＯ像を確認し、ＡＯＳＬＯ像を取得したい位置を後述の手段を用いて決める。次に、その位置がＷＦＳＬＯモニター５１５の中央にくるように被検眼２０７の視線を誘導する。

ＡＯＳＬＯ像を取得する位置を決める手段は二通りあり、一つは固視灯位置モニター５１３において固視灯の位置を指示する方法、もう一つはＷＦＳＬＯモニター５１５において所望の位置をクリックする方法である。ＷＦＳＬＯモニター５１５上の画素と固視灯の位置を関連付けており、固視灯の位置が自動的に移動し、視線を所望の位置に誘導することができる。

ＡＯＳＬＯ像を取得したい位置がＷＦＳＬＯモニター５１５***に移動したのを確認して、次の工程に移る。

（工程５：Ｓ８０５）収差補正を行う。
収差測定ボタン５０６を押すと、ＷＦＳＬＯ測定光である測定光２０６−２が遮断され、ビーコン光のシャッターが開いてビーコン光である測定光２０６−３が被検眼２０７に照射される。波面センサモニター５１４に波面センサ２５５で検出されたハルトマン像が表示される。このハルトマン像から計算された収差が収差補正モニター５１１に表示される。収差はデフォーカス（ｄｅｆｏｃｕｓ）成分（μｍ単位）と、全ての収差量（μｍＲＭＳ単位）に分けて表示される。ここで、工程３において、ＡＯＳＬＯ測定光とビーコン光のフォーカスレンズであるレンズ２３５−１０、１６の位置が調整されているため、この工程で収差測定の準備が整っている。具体的には、測定光２０６−３に対する戻り光２０８が、ピンホール２９８をけられることなく通過し、波面センサ２５５に到達する状態になっている。

ここで自動フォーカスボタン５２１を押すと、デフォーカスの値が小さくなるようにレンズ２３５−１０、１４、１６、１８の位置が自動的に調整される。

次に収差補正ボタン５２２を押すと、収差量が小さくなる方向に自動的に空間光変調器２５９が調整され、リアルタイムに収差量の値が表示される。ここで、収差量の値が事前に決めておいた閾値（０．０３μｍＲＭＳ）以下になると自動的にＡＯＳＬＯ測定ボタン５０７が押され、次の工程に移動する。ここで、収差量の閾値は任意に設定できる。また、閾値以下にならない場合には、収差補正一時停止ボタン５０８を押し、収差補正を停止したのち、ＡＯＳＬＯ測定ボタン５０７を押すことにより次の工程に移動する。

ここでは、ＷＦＳＬＯＸＹスキャナ２１９−２のスキャン幅を調整し、被検者の眼底を２００μｍ×２００μｍのサイズを４００画素×４００画素の解像度で撮像することとする。

（工程６：Ｓ８０６）ＡＯＳＬＯ像を取得する。
ＡＯＳＬＯ測定ボタン５０７が押されると、ビーコン光である測定光２０６−３が遮断され、ＡＯＳＬＯ測定光２０６−１のシャッターが開いて測定光２０６−１が被検眼２０７に照射される。ＡＯＳＬＯモニター５１８に収差補正済みのＡＯＳＬＯ像が表示される。ここで表示されるＡＯＳＬＯ画像は、後述するＡＯＳＬＯ共焦点画像である。また、ＡＯＳＬＯ強度モニター５１９に、ＷＦＳＬＯ強度モニター５１６と同様に、ＡＯＳＬＯ部で検出された信号強度が時系列に表示される。

信号強度が不十分な場合には、ＡＯＳＬＯ強度モニター５１９を見ながらフォーカス、顎受け位置を調整し、信号強度が大きくなるように調整する。

また、撮像条件設定ボタン５２３によって、撮像画角、フレームレート、撮像時間を指定することができる。

また、深さ調整ボタン５２４を調整して、ＡＯＳＬＯ合焦レンズ２３５−１０を移動させ、被検眼２０７の深さ方向の撮像範囲を調整することができる。具体的には、視細胞層や神経線維層や色素上皮層等の所望の層の像を取得することができる。

ＡＯＳＬＯ像が鮮明に表示された場合、ＡＯＳＬＯ記録ボタン５２０を押して、ＡＯＳＬＯデータを保存する。その後、測定光２０６−１は遮断される。ここで、制御部１０６内では、ディテクター７０４−１に入射された光に基づきＡＯＳＬＯ共焦点画像とディテクター７０４−２〜５に入射された光に基づき形成されたＡＯＳＬＯ非共焦点画像を形成する。ここでは、画像化の項目で説明したＸ方向の微分値Ｉ’を用いてＡＯＳＬＯ非共焦点画像を形成する。形成された非共焦点画像は、ここでは、図９に示す制御ソフト画面上には表示されない。

図１０は形成されたＡＯＳＬＯ画像を説明する図である。図１０（ａ）がＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１であり、図１０（ｂ）がＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２である。ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１、及びＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２は、例えばＸ方向、Ｙ方向にそれぞれ１〜３、Ａ〜Ｃに均等に分割され、９個の領域で構成される。

（工程７：Ｓ８０７）ＡＯＳＬＯ画像の視細胞の状態の解析を行う。
次に、視細胞解析ボタン５２５が押されると、ＡＯＳＬＯの共焦点画像１０１とＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２に対して公知である画像処理に基づき視細胞の検出が行われる。視細胞の検出及び後のＳ８０８の視細胞密度の比較は、ＡＤボード２７６−１に配された共焦点画像及び非共焦点画像を解析する解析手段として機能するモジュールによって実行される。

なお、該解析手段は、解析実行時に行われる画像の複数の領域への分割を行う画像分割手段として機能するモジュールも包含する。また、本実施例における視細胞密度は眼底検査時に複数考慮される所定の検査或いは評価項目の一つであって、視細胞密度の算出はその評価値の算出に対応する。この視細胞密度の算出は、該解析手段に包含される、評価値算出手段によって実行される。

（工程８：Ｓ８０８）視細胞密度を比較する。
次に、検出された視細胞の密度をＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１、及びＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の９分割された領域毎において比較する。その際、ＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２において検出された視細胞密度がＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１において検出された視細胞密度よりも所定値以上大きい領域Ｘを検出する。ここでは、領域２−Ａ、３−Ａ、３−Ｂ、及び３−Ｃが領域Ｘとして検出された。検出された領域Ｘは、図１０（ｃ）に示すように領域を囲む枠線が太く表示され、検者に対してＡＯＳＬＯモニター５１８に表示されたＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１よりも、ＡＯＳＯＬ非共焦点画像１０２の方が視細胞が観測しやすいことが通知される。この通知は、表示手段１０５に対して表示する画像の表示形態を解析結果に応じて変更する表示制御手段によって、文字の付記、枠の付記、等の種々の通知形態を介して実行される。該表示制御手段は、制御部１０６に含まれるＡＤボード２７６−１において表示制御手段として機能するモジュールによって構成される。

（工程９：Ｓ８０９）ＡＯＳＯＬ非共焦点画像を表示する。
次に、共焦点画像／非共焦点画像切り替えボタン５２６を押すことにより、ＡＯＳＬＯモニター５１８の領域２−Ａ、３−Ａ、３−Ｂ、及び３−ＣにＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２を表示し、視細胞の観測を行う。共焦点画像／非共焦点画像切り替えボタン５２６は、押すごとに共焦点画像と非共焦点画像が切り替わる（図１０（ｃ）と図１０（ｄ）が切り替わる）ため、検者は所望のＡＯＳＬＯ画像を表示させる。なお、領域Ｘ全体を切り替わる例について説明したが、１領域毎切換える構成としても良い、更にマウス等のポインティングデバイスで指示された場合に非共焦点画像を表示するようにしても良い。

即ち、ＡＯＳＬＯモニター５１８に表示される画像は、前述した評価値の比較結果に応じて変更される。この解析結果である比較結果に応じた表示形態の変更は、前述した表示制御手段として機能するモジュールによって実行される。

（工程１０：Ｓ８１０）領域表示の終了を確認する。
共焦点画像の非共焦点画像への切り替えの要否は表示されている分割領域の全てにおいて検討されたか否かを表示し、終了していれば最後に一連の動作を終了する。終了していなければ、フローはＳ８０８に移行して未検討領域についての切り替えの要否の検討を実行する。

以上の工程を実行することによって、診断に好適な眼底のＡＯＳＬＯ画像を容易かつ迅速に得ることが可能となり、検者が求めている画像を提供することが可能となる。なお、上述した実施例では表示手段１０５には共焦点画像を表示することとしているが、表示手段１０５は共焦点画像及び非共焦点画像の少なくとも一方が表示可能であればよい。一方の画像を表示し、解析結果に応じて他方の画像による置き換えを行えばよい。

実施例１では、共焦点画像／非共焦点画像切り替えボタン５２６を押すことにより、ＡＯＳＬＯモニター５１８にＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１とＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２を順次表示する方法を説明した。しかしながら、分割された領域中の対応する領域各々においてＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２における視細胞密度がＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度よりも所定値以上大きい領域ＸのみＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２に置き換えて表示することも可能である。図１０（ｄ）は、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１に対して、領域Ｘとして検出された領域２−Ａ、３−Ａ、３−Ｂ、及び３−Ｃに対してＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２をはめ込んで表示したものである。

実施例１では、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度とＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の視細胞密度を９分割した領域毎に比較し、表示する方法を説明した。実施例３では、ＡＯＳＬＯ画像をより細かい領域に分割し、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度とＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の視細胞密度を比較し、比較結果を表示する方法について説明する。

実施例３では、実施例１の工程８において、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度とＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の視細胞密度を微細な領域、例えば１５μｍ×１５μｍの領域毎に比較する。比較結果を例えば４段階に分けられるように、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度ＣとＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の視細胞密度Ｓの比Ｔを算出する。ここで比Ｔ＝ＡＯＳＬＯ非共焦点画像の視細胞密度：Ｓ／ＡＯＳＬＯ共焦点画像の視細胞密度：Ｃより求める。更に得られた比Ｔに対し、
Ａ：３≦Ｔ
Ｂ：２≦Ｔ＜３
Ｃ：１≦Ｔ＜２
Ｄ：Ｔ＜１
なる算出結果に応じた四種類のランクに基づき、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１を分割する。

図１１は、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１に、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１に対して、算出されたＴに応じた領域を重ねて表示した画像である。ここで、Ａ領域は１１０１、Ｂ領域は１１０２、Ｃ領域は１１０３、Ｄ領域は表記なしとして、４つの領域に分割された状態を示している。検者は、図１１に示すＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１を観察することにより、ＡＯＳＬＯ共焦点画像１０１の視細胞密度ＣとＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２の視細胞密度Ｓの比Ｔが大きい領域を把握することができる。

このことにより、検者は必要に応じて、共焦点画像／非共焦点画像切り替えボタン５２６を押すことにより、ＡＯＳＬＯモニター５１８にＡＯＳＬＯ非共焦点画像１０２を表示し、視細胞の観測を行うことが可能となる。

また、Ａ〜Ｃ領域を表示するためには、図１１に示すように枠線の太さで表記するだけではなく、色枠を使用する、更には視細胞密度の比Ｔの値に応じて透過率を変更した半透明が画像を表示する等の方法を用いてもよい。即ち、本実施例では両画像の対応する位置での評価値の差に応じて該位置或いは領域のランク付けをし、該ランクに応じて画像の置き換える際の態様を変えることとする。

また、実施例３従来例では。微細領域毎に視細胞密度の比Ｔを比較する方法について説明したが、例えば近接する微細領域を３×３の領域でまとめて視細胞密度の比Ｔを比較する方法も有効である。

（その他の実施例）
以上の実施例では、視細胞に関する画像情報を得る場合について述べているが、本発明が対象とする画像情報はこれに限定されない。例えば網膜血管等、眼底より画像を介して収集可能な各種画像として解析可能な種々の構成物に対しても上述した解析方法を適用することが可能である。

また、本件は上記の実施例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、上記の実施例では、被検査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、本発明は眼科診療用の装置に例示される撮像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。

また、本発明は、上述した実施例の機能（例えば、上記の各部の処理を各工程に対応させたフローチャートにより示される処理）を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が、コンピュータが読み取り可能に記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することにより、上述した実施例の機能を実現する。

１０１：ＡＯＳＬＯ装置
１０２：ヘッド部
１０３：ステージ部
１０４：顔受け部
１０５：表示部
１０６：制御部

Claims (9)

1. 被検眼の共焦点画像及び非共焦点画像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の少なくとも一方を表示可能な表示手段と、
   前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像を解析する解析手段と、
   前記解析手段による解析結果に応じて前記表示手段で表示する表示形態を変更する表示制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記解析手段は、前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像を複数の領域に分割する画像分割手段を有し、
   前記解析手段による前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の解析は、前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の前記複数に分割された各々の領域に対して実行されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記表示制御手段は、前記比較結果を被検者に通知する通知形態を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記解析手段は、所定の評価項目についての前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像における評価値を算出する評価値算出手段を有し、
   前記表示制御手段は前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像において対応する前記評価値の比較結果に応じて前記表示形態を変更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像装置。
5. 前記表示制御手段は、前記評価値を比較した際に、前記非共焦点画像の評価値が前記共焦点画像の評価値よりも所定値以上大きい場合に前記共焦点画像を前記非共焦点画像に置き換えることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記解析手段は、前記評価値を比較した際に、前記非共焦点画像の評価値と前記共焦点画像の評価値との差に応じてランク付けをし、
   前記表示制御手段は前記ランクに応じて前記共焦点画像を前記非共焦点画像に置き換える際の態様を変えることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
7. 前記解析手段は、前記被検眼の視細胞の状態を解析することを特徴する請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 被検眼の共焦点画像及び非共焦点画像を撮像する工程と、
   前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像の少なくとも一方を表示手段に表示する工程と、
   前記撮像された共焦点画像及び非共焦点画像を解析する工程と、
   前記解析手段による解析結果に応じて前記表示手段で表示する表示形態を変更する工程と、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
9. 請求項８に記載の撮像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。