JP2010167059A5

JP2010167059A5 - 光断層撮像装置

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Publication number: JP2010167059A5
Application number: JP2009011615A
Authority: JP
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2012-03-01
Anticipated expiration: 2029-01-22

Description

本発明は、光断層撮像装置に関し、特に眼科診療等に用いられる光断層撮像装置に関するものである。

本発明は、上記課題に鑑み、被検査物の移動部位における位置ズレによる断層画像の変形を低減するため、被検査物の移動部位が前記測定光の光軸方向に移動した位置情報を検出するに際し、
精度を劣化させることなく、装置の簡素化と低価格化を図ることが可能となる光断層撮像装置の提供を目的とする。

本発明は、つぎのように構成した光断層画像撮像装置を提供するものである。本発明の光断層画像撮像装置は、第１の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第１の測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
前記参照光の光路長と前記測定光の光路長との差を変更する光路長差変更手段と、
前記第１の測定光の光学系の少なくとも一部を介して該第１の測定光の波長とは異なる波長の第２の測定光を照射した前記被検査物からの戻り光を該光学系の光軸とは異なる光軸上で検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記光路長差変更手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記制御手段が、前記被検査物の移動によって生じる該被検査物の断層画像の変形を低減するように前記光路長差変更手段を制御することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記第１の測定光を前記被検査物で走査する走査手段と、
前記第１及び第２の測定光を前記被検査物に照射する第１の光学部材と、
前記走査手段と前記光学部材との間に設けられ、前記第１及び第２の測定光のうちいずれか一方を透過して他方を反射する第２の光学部材と、
を有することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の光断層撮像装置。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記被検査物は眼であり、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記眼の角膜断層画像を取得する角膜断層画像取得手段を有し、
前記制御手段が、前記角膜断層画像の所定の位置に基づいて前記光路長差変更手段を制御することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記角膜断層画像における角膜の曲率と前記所定の位置とに基づいて、前記光軸方向における該所定の位置の移動量を算出する算出手段を有することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記算出手段が、
前記眼の眼底の断層画像における該眼底の位置ずれに基づいて、前記第１の測定光の光軸に対する前記眼の回転角を算出し、
前記回転角と前記曲率と前記所定の位置とに基づいて前記光軸方向における前記所定の位置の移動量を算出することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記光学系と前記検出手段とは、シャインプルーフの原理に基づいて配置されることを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記光断層撮像装置の縦分解能をΔ、前記第２の測定光の光学系の光学倍率をβ、前記エリアセンサのピッチをｐとしたとき、以下の式を満たすことを特徴とする。

Δ×β ＞ｐ

本発明の光断層画像撮像装置は、前記被検査物は眼であり、
前記検出手段は、スリット状の光を前記眼に照明することにより前記眼の角膜の曲率半径Ｒを予め求め、
前記眼の前眼部の断層画像において求められる前記角膜における曲率半径Ｒ’との違いから、前記角膜における頂点座標を算出することを特徴とする。
本発明の光断層画像撮像装置は、前記被検査物は眼であり、
前記検出手段は、スリット状の複数の光を交差させて前記眼に照明することにより前記眼の角膜の曲率半径Ｒを予め求め、
前記眼の前眼部の断層画像において求められる前記角膜における曲率半径Ｒ’との違いから、前記角膜における頂点座標を算出することを特徴とする。
本発明の光断層撮像装置の制御方法は、第１の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第１の測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置の制御方法であって、
前記第１の測定光の光学系の少なくとも一部を介して該第１の測定光の波長とは異なる波長の第２の測定光を照射した前記被検査物からの戻り光を該光学系の光軸とは異なる光軸上で検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果に基づいて、前記参照光の光路長と前記測定光の光路長との差を変更する光路長差変更手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする。
本発明のは、上記した光断層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。

本発明によれば、被検査物の移動部位における位置ズレによる断層画像の変形を低減するため、被検査物の移動部位が前記測定光の光軸方向に移動した位置情報を検出するに際し、
精度を劣化させることなく、装置の簡素化と低価格化を図ることが可能となる光断層撮像装置を実現することができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、本発明に適用した光断層画像撮像装置の構成例について説明する。
図１に、本実施例における光断層画像撮像装置測定システムの構成を説明する図を示す。
図１において、１００は干渉計ユニット、２００は測定アームである。
まず、干渉計ユニット１００から説明する。
本実施例の光断層画像撮像装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を被検査物に導くと共に前記参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光とを用い、前記被検査物の断層画像を撮像するように構成される。
具体的には、光源１０１（第１の測定光を照射する光源）には、近赤外光を発光する低コヒーレンス光源が用いられる。
光源１０１から発光した光は、光ファイバ１０２−１を伝搬し、光分岐手段１０３で３つの光ファイバ１０２−２、１０２−３、１０２−４に分岐される。光ファイバ１０２−２は測定アーム２００に、光ファイバ１０２−３は参照光アーム１１０に接続されている。
参照光アーム１１０に関して以下に説明する。光ファイバ１０２−３から射出した近赤外光は、コリメート光学系１１１を介して、光学ブロック１１２に入射し、反射ミラー（参照ミラー）１１３で反射し、逆の光路をたどり光ファイバ１０２−３に入射する。
光学ブロック１１２は、測定アーム２００における光学系の分散を補正するものである。
反射ミラー１１３は、反射位置制御手段１１４に接続されており、この反射位置制御手段１１４により反射ミラー１１３の反射位置が制御される。
この反射位置制御手段を駆動する手段１１５は、後に詳細に説明するように、前記移動部位の位置検出手段によって検出された位置情報を元に、前記反射位置制御手段を駆動して前記参照光の光路長を制御するように構成されている。
これにより、前記被検査物の移動部位における位置ズレによる前記被検査物の断層画像の変形を低減することが可能となる。

一方、前眼部観察用光源（第２の測定光を照射する光源）２０５から射出される光は、前眼部照明光学系２０６および２０７を通り、ビームスプリッター２０８で反射され、結像レンズ２０９、対物レンズ２１１により、前眼部２２１に照明スポットを形成する。
ここで、前記光断層画像撮像装置における前記測定光の光路に構成された光学系と、前眼部を照明する照明用の光学系とが、一部において共用されている。
前眼部２２１に形成された照明スポットの散乱・反射光は、前眼部観察用光学系２３１を用いてエリアセンサ２３２上に結像される。エリアセンサ２３２において、前眼部の断層像が得られ、得られた像は信号取得部２５２を介して演算処理部３０１に送られる。
参照光アーム１１０および測定アーム２００からの戻ってきた光の干渉を信号検出アーム１２０で検出する。

Claims

第１の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第１の測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
前記参照光の光路長と前記測定光の光路長との差を変更する光路長差変更手段と、
前記第１の測定光の光学系の少なくとも一部を介して該第１の測定光の波長とは異なる波長の第２の測定光を照射した前記被検査物からの戻り光を該光学系の光軸とは異なる光軸上で検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記光路長差変更手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする光断層撮像装置。
前記制御手段が、前記被検査物の移動によって生じる該被検査物の断層画像の変形を低減するように前記光路長差変更手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
前記第１の測定光を前記被検査物で走査する走査手段と、
前記第１及び第２の測定光を前記被検査物に照射する第１の光学部材と、
前記走査手段と前記光学部材との間に設けられ、前記第１及び第２の測定光のうちいずれか一方を透過して他方を反射する第２の光学部材と、
を有することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の光断層撮像装置。
前記被検査物は眼であり、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記眼の角膜断層画像を取得する角膜断層画像取得手段を有し、
前記制御手段が、前記角膜断層画像の所定の位置に基づいて前記光路長差変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
前記角膜断層画像における角膜の曲率と前記所定の位置とに基づいて、前記光軸方向における該所定の位置の移動量を算出する算出手段を有することを特徴とする請求項４に記載の光断層撮像装置。
前記算出手段が、
前記眼の眼底の断層画像における該眼底の位置ずれに基づいて、前記第１の測定光の光軸に対する前記眼の回転角を算出し、
前記回転角と前記曲率と前記所定の位置とに基づいて前記光軸方向における前記所定の位置の移動量を算出することを特徴とする請求項５に記載の光断層撮像装置。
前記光学系と前記検出手段とは、シャインプルーフの原理に基づいて配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
前記光断層撮像装置の縦分解能をΔ、前記第２の測定光の光学系の光学倍率をβ、前記エリアセンサのピッチをｐとしたとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。

Δ×β ＞ｐ
前記被検査物は眼であり、
前記検出手段は、スリット状の光を前記眼に照明することにより前記眼の角膜の曲率半径Ｒを予め求め、
前記眼の前眼部の断層画像において求められる前記角膜における曲率半径Ｒ’との違いから、前記角膜における頂点座標を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
前記被検査物は眼であり、
前記検出手段は、スリット状の複数の光を交差させて前記眼に照明することにより前記眼の角膜の曲率半径Ｒを予め求め、
前記眼の前眼部の断層画像において求められる前記角膜における曲率半径Ｒ’との違いから、前記角膜における頂点座標を算出することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光断層撮像装置。
第１の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第１の測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置の制御方法であって、
前記第１の測定光の光学系の少なくとも一部を介して該第１の測定光の波長とは異なる波長の第２の測定光を照射した前記被検査物からの戻り光を該光学系の光軸とは異なる光軸上で検出する検出工程と、
前記検出工程における検出結果に基づいて、前記参照光の光路長と前記測定光の光路長との差を変更する光路長差変更手段を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする光断層撮像装置の制御方法。
請求項１１に記載の光断層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。