JP2012213490A

JP2012213490A - 眼科撮影装置

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Publication number: JP2012213490A
Application number: JP2011080448A
Authority: JP
Inventors: Hideki Aono; 秀樹青野; Yukihiro Higuchi; 幸弘樋口
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5787063B2

Abstract

【課題】往復走査における画像のずれを軽減し、良好な眼画像を得る。
【解決手段】光源から発せられた少なくとも一部の光を測定光として被検眼上で走査させる光走査手段と、その反射光を含む光を受光する受光手段と、を有し、被検眼の所定部位の眼画像を撮像するための撮像光学系と、光走査手段の駆動を制御し、被検眼上で測定光を所定方向に関して往復走査させ、往復走査中に受光手段から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して眼画像を形成する制御手段と、受光信号が受光手段から出力される際の往路走査と復路走査での時間的なずれを考慮した受光信号の信号取得条件を記憶する記憶手段と、制御手段は、記憶手段によって記憶された信号取得条件を用いて所定の走査領域に対応する受光信号を得て、眼画像を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検眼の所定部位の画像を撮影する眼科撮影装置に関する。

光走査部（例えば、ガルバノミラー）を用いて眼底上で測定光を走査し、眼底像を得る眼底撮影装置として、眼底断層像撮影装置（例えば、光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:OCT））や眼底正面像撮影装置（例えば、走査型検眼装置（Scanning Laser Opthalmoscope:SLO））などが知られている。また、同様にして前眼部を撮像する装置も知られている。

例えば、眼の正面像を得る装置は、主走査方向に関して光ビームを被検眼上で走査すると共に、副走査方向に関して光ビームを被検眼上で走査することによって、被検眼上で光ビームを二次元的に走査する。そして、その反射光を検出することにより正面像を得る。

また、眼の断層像を得る装置は、被検眼上で測定光を所定方向に走査する。その反射光に基づく干渉光を検出することにより、走査方向に関する断層像を得る。

特開２００８−２９４６７号公報

従来装置において、例えば、１フレームの眼底正面像を取得する際、主走査方向に関しては、往路の一方向での走査線の信号を並べることにより眼底正面像を取得していた。そのため、光走査部（例えば、ガルバノミラー）の駆動によって１つの走査線を取得してから、次の走査線を取得するために光走査部をもとの駆動位置に戻すのに時間がかかっていた。

そこで、本発明者らは、主走査方向に関して往路方向と復路方向における走査を連続的に交互に行い、眼底正面像を取得したところ、往路方向と復路方向では走査部の動作にずれが生じ、所定の走査領域に対応する受光信号が出力されるタイミングが往路と復路でずれてしまうことが分かった（図３参照）。

このため、往路と復路とでは、異なった領域から走査線の信号が取得されてしまい、往路方向における走査線と復路方向における走査線の信号を並べて表示する際に、走査線間にずれが生じる（例えば、図４参照）。また、断層像の取得においても、類似の問題が生じることが分かった。

本発明は、上記問題点を鑑み、往復走査における画像のずれを軽減し、良好な眼画像を得る眼科撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）光源から発せられた少なくとも一部の光を測定光として被検眼上で走査させる光走査手段と、その反射光を含む光を受光する受光手段と、を有し、被検眼の所定部位の眼画像を撮像するための撮像光学系と、光走査手段の駆動を制御し、被検眼上で前記測定光を所定方向に関して往復走査させ、前記往復走査中に前記受光手段から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して眼画像を形成する制御手段と、前記受光信号が前記受光手段から出力される際の往路走査と復路走査での時間的なずれを考慮した前記受光信号の信号取得条件を記憶する記憶手段と、前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された信号取得条件を用いて所定の走査領域に対応する受光信号を得て、眼画像を形成することを特徴とする。
（２）前記撮像光学系は、光源から出射された光束を測定光と参照光に分割し、測定光束を被検眼に導き，参照光を参照光学系に導いた後、前記被検眼から反射された測定光と参照光との干渉状態を受光手段により検出する干渉光学系であって、被検眼の所定部位の断層画像を撮像するための干渉光学系である（１）の眼科撮影装置。
（３）光走査手段は、測定光を主走査方向に走査する第１光スキャナと、測定光を副走査方向に走査する第２光スキャナを有し、前記制御手段は、第１光スキャナの駆動を制御して、主走査方向に関して測定光を往復走査させると共に、第２光スキャナの駆動を制御して、測定光を副走査方向に走査させることにより，被検眼上で二次元的に測定光を走査させ、ＸＹ方向に関する二次元正面画像又は三次元断層像を形成する（１）〜（２）の眼科撮影装置。
（４）前記制御手段は、第１方向の走査中において，第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号を発し、第１のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第１の走査線として取得する一方、前記記憶手段は、前記受光信号の信号取得条件として，第２方向の走査中において第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号の発生タイミングを、前記時間的ずれを考慮して記憶し、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された第２のトリガ信号の発生タイミングを用いて、第２方向の走査中において第２のトリガ信号を発し、第２のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第２の走査線として取得する（１）〜（３）の眼科撮影装置。
（５）前記制御手段は、測定光を第１方向に走査させるための光走査手段の駆動開始時に第１の駆動開始信号を発した後、第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号を発し、第１のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第１の走査線として取得する一方、前記記憶手段は、前記受光信号の信号取得条件として，測定光を第２方向に走査させるための光走査手段の駆動開始時に発せられる第２の駆動開始信号の発生タイミングを、前記時間的ずれを考慮して記憶し、前記記憶手段に記憶された前記第２の駆動開始信号の発生タイミングを用いて、第２の駆動開始信号を発した後、第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号を発し、第２のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第２の走査線として取得する（１）〜（３）の眼科撮影装置。

本発明によれば、往復走査における画像のずれを軽減し、良好な眼画像を得る。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る光断層像撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。なお、以下の説明においては、眼科撮影装置の一つである眼底撮影装置を例にとって説明する。また、本実施形態においては、被検眼の奥行き方向をＺ方向（光軸Ｌ１方向）、奥行き方向に垂直な平面上の水平方向成分をＸ方向、鉛直方向成分をＹ方向として説明する。

図１において、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）２００と、固視標投影ユニット３００と、を備える。干渉光学系（ＯＣＴ光学系）２００は、光源から出射された光束を測定光と参照光に分割し、測定光束を被検者眼に導き，参照光を参照光学系に導いた後、前記被検眼から反射された測定光と参照光との干渉状態を受光手段により検出する。干渉光学系２００は、測定光学系２００ａと参照光光学系２００ｂを含む。

干渉光学系２００は、例えば、参照光と測定光による干渉光を周波数（波長）毎に分光し，分光された干渉光を受光手段（本実施形態においては、１次元受光素子）に受光させる分光光学系８００を有する。また、ダイクロイックミラー４０は、ＯＣＴ光学系２００の測定光として用いられる波長成分の光を反射し、固視標投影ユニット３００に用いられる波長成分の光を透過する特性を有する。

まず、ダイクロイックミラー４０の反射側に設けられたＯＣＴ光学系２００の構成について説明する。２７はＯＣＴ光学系２００の測定光及び参照光として用いられる低コヒーレントな光を発するＯＣＴ光源であり、例えばＳＬＤ光源等が用いられる。ＯＣＴ光源２７には、例えば、中心波長８４０ｎｍで５０ｎｍの帯域を持つ光源が用いられる。２６は光分割部材と光結合部材としての役割を兼用するファイバーカップラーである。ＯＣＴ光源２７から発せられた光は、導光路としての光ファイバ３８ａを介して、ファイバーカップラー２６によって参照光と測定光とに分割される。測定光は光ファイバ３８ｂを介して被検眼Ｅへと向かい、参照光は光ファイバ３８ｃと、ポラライザ３３を介して参照ミラー３１へと向かう。

測定光を被検眼Ｅへ向けて出射する光路には、測定光を出射する光ファイバ３８ｂの端部３９ｂ、被検眼の屈折誤差に合わせて光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ２４、走査部２３と、リレーレンズ２２が配置されている。ダイクロイックミラー４０及び対物レンズ１０は、ＯＣＴ光学系２００からのＯＣＴ測定光を被検眼眼底へと導光する導光光学系としての役割を有する。

走査部２３は、ＯＣＴ光源２７から発せられた少なくとも一部の光を測定光として眼底上で走査させる。本実施形態においては、走査部２３は、眼底上でＸ方向（主走査線方向）に測定光を走査させるための第１光スキャナ（ガルバノミラー２３ａ）と眼底上でＹ方向（副走査線方向）に測定光を走査させるための第２光スキャナ（ガルバノミラー２３ｂ）の組み合わせから構成されている。そして、走査駆動機構５１の駆動により眼底上でＸＹ方向に測定光を走査される（図２参照）。なお、ガルバノミラー２３ａ、２３ｂは、略瞳共役位置に配置される。

図３はガルバノミラー２３ａの駆動状態について説明する図である。走査駆動機構５１が駆動されると、ガルバノミラー２３ａの移動が初期位置Ｘ１から開始される。移動開始後、ガルバノミラー２３ａは所定の速度となるまで加速され、一定の方向（往路方向）に駆動される。そして、ガルバノミラー２３ａが所定の停止位置Ｘ２まで駆動されると、ガルバノミラー２３ａの移動が一時的に停止される。このとき、停止位置Ｘ２が近くなると、ガルバノミラー２３ａの速度は、移動停止に備えて減速される。停止位置Ｘ２にてガルバノミラー２３ａが停止されると、次いで、逆方向（復路方向）へ向けて、ガルバノミラー２３ａの移動が開始される。ガルバノミラー２３ａは、往路方向への移動時と同様に、所定の速度となるまで加速され、所定の速度にて移動される。そして、ガルバノミラー２３ａが初期位置Ｘ１まで移動されると、ガルバノミラー２３ａの移動が一時的に停止される。このとき、初期位置Ｘ１が近くなると、ガルバノミラー２３ａの速度は移動の停止に備えて減速される。なお、初期位置Ｘ１と停止位置Ｘ２は、予め、ガルバノミラー２３ａがそれぞれ所定の角度となる位置にて設定されている。往復方向の走査を行う際には、この動作が繰り返し行われる。

ガルバノミラー２３ｂは、走査駆動機構５１により、初期位置より移動を開始する。移動開始後、ガルバノミラー２３ｂは所定の速度となるまで加速され、一定の方向（往路方向）に駆動される。そして、ガルバノミラー２３ａが所定の停止位置まで駆動されると、ガルバノミラー２３ｂの移動が一時的に停止される。このとき、停止位置が近くなると、ガルバノミラー２３ｂの速度は移動の停止に備えて減速される。そして、ガルバノミラー２３ｂは、停止位置から初期位置へと戻され、次の走査に備えられる。

なお、本実施形態においては、Ｙ方向の走査に関して、一方向の走査を行う構成としたがこれに限定されない。例えば、Ｙ方向の走査に関してもＸ方向と同様に往復方向の両方向にて走査を行ってもよい。

光ファイバ３８ｂの端部３９ｂから出射した測定光は、フォーカシングレンズ２４を介して、走査部２３に達し、２つのガルバノミラーの駆動により反射方向が変えられる。そして、走査部２３で反射された測定光は、リレーレンズ２２を介して、ダイクロイックミラー４０で反射された後、対物レンズ１０を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射した測定光は、対物レンズ１０を介して、ダイクロイックミラー４０で反射し、ＯＣＴ光学系２００に向かい、リレーレンズ２２、走査部２３の２つのガルバノミラー、フォーカシングレンズ２４を介して、光ファイバ３８ｂの端部３９ｂに入射する。端部３９ｂに入射した測定光は、光ファイバ３８ｂ、ファイバーカップラー２６、光ファイバ３８ｄを介して、光ファイバ３８ｄの端部８４ａに達する。

一方、参照光を参照ミラー３１に向けて出射する光路には、偏光方向を調整するポラライザ３３、参照光を出射する光ファイバ３８ｃの端部３９ｃ、コリメータレンズ２９、参照ミラー３１が配置されている。ポラライザ３３は、参照光の偏光方向を変化させるべく、ポラライザ駆動機構３４により、回転移動可能な構成となっている。また、参照ミラー３１は、参照光の光路長を変化させるべく、参照ミラー駆動機構５０により光軸方向に移動可能な構成となっている。

光ファイバー３８ｃの端部３９ｃから出射した参照光は、コリメータレンズ２９で平行光束とされ、参照ミラー３１で反射された後、コリメータレンズ２９により集光されて光ファイバ３８ｃの端部３９ｃに入射する。端部３９ｃに入射した参照光は、光ファイバ３８ｃ中に設けられたポラライザ３３、光ファイバ３８ｃを介して、ファイバーカップラー２６に達する。

そして、光源２７から発せられた光によって前述のように生成される参照光と被検眼眼底に照射された測定光による眼底反射光は、ファイバーカップラー２６にて合成され干渉光とされた後、光ファイバ３８ｄを通じて端部８４ａから出射される。周波数毎の干渉信号を得るために干渉光を周波数成分に分光する分光光学系８００（スペクトロメータ部）は、コリメータレンズ８０、グレーティングミラー（回折格子）８１、集光レンズ８２、受光素子８３を有する。受光素子８３は、赤外域に感度を有する一次元素子（ラインセンサ）を用いている。

ここで、端部８４ａから出射された干渉光は、コリメータレンズ８０にて平行光とされた後、グレーティングミラー８１にて周波数成分に分光される。そして、周波数成分に分光された干渉光は、集光レンズ８２を介して、受光素子８３の受光面に集光する。これにより、受光素子８３上で干渉縞のスペクトル情報が記録される。そして、そのスペクトル情報が制御部７０へと入力され、フーリエ変換を用いて解析することで、被験者眼の深さ方向における情報が計測可能となる。ここで、制御部７０は、走査部２３により測定光を眼底上で所定の横断方向に走査することにより断層像を取得できる。すなわち、被検眼の眼底像を撮像する。例えば、Ｘ方向もしくはＹ方向に走査することにより、被検眼眼底のＸＺ面もしくはＹＺ面における断層像（眼底断層像）を取得できる（なお、本実施形態においては、このように測定光を眼底に対して一次元走査し、断層像を得る方式をＢスキャンとする）。なお、取得された眼底断層像は、制御部７０に接続されたメモリ７２に記憶される。さらに、測定光をＸＹ方向に二次元的に走査することにより、被検眼眼底の三次元画像を取得することも可能である。

眼底正面像を得る場合、制御部７０は、走査部２３を用いて測定光を眼底Ｅｆ上でＸＹ方向に二次元走査させる。そして、制御部７０は、ＸＹ各点について受光素子８３から出力される受光信号に基づいて正面像を取得する。例えば、制御部７０は、ＸＹ各点について受光素子８３から出力される干渉信号のスペクトル強度を積算することにより、正面画像化する。もちろん、正面像を取得する手法は、これに限定されない。

次に、固視標投影ユニット３００について説明する。固視標投影ユニット３００は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影ユニット３００は、眼Ｅに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Ｅを誘導できる。

例えば、固視標投影ユニット３００は、可視光を発する可視光源を有し、視標の呈示位置を二次元的に変更させる。これにより、視線方向が変更され、結果的に撮像部位が変更される。例えば、撮影光軸と同方向から固視標が呈示されると、眼底の中心部が撮像部位として設定される。また、撮影光軸に対して固視標が上方に呈示されると、眼底の上部が撮像部位として設定される。すなわち、撮影光軸に対する視標の位置に応じて撮影部位が変更される。

固視標投影ユニット３００としては、例えば、マトリクス状に配列されたＬＥＤの点灯位置により固視位置を調整する構成、光源からの光を光スキャナを用いて走査させ、光源の点灯制御により固視位置を調整する構成、等、種々の構成が考えられる。また、投影ユニット３００は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。

また、制御部７０には、表示モニタ７５、メモリ７２、コントロール部７４、参照ミラー駆動機構５０、フォーカシングレンズ２４を光軸方向に移動させるための駆動機構２４ａ、ポラライザ駆動機構３４、等が接続されている。

以上のような構成を備える装置において、その制御動作について説明する。検者は、固視標投影ユニット３００の固視標を注視するように被検者に指示した後、図示無き前眼部観察用カメラで撮影される前眼部観察像をモニタ７５で見ながら、被検眼の瞳孔中心に測定光軸がくるように、図示無きジョイスティックを用いて、アライメント操作を行う。

次いで、最適化を行うことによって、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようにする。なお、本実施形態において、最適化の制御は、光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整（ポラライザ調整）、の制御である。

検者により、コントロール部７４に配置された最適化開始スイッチ（Ｏｐｔｉｍｉｚｅスイッチ）７４ａが押されると、制御部７０は、最適化制御を開始するためのトリガ信号を発し、最適化の制御動作を開始する。制御部７０は、第１自動光路長調整（自動粗光路長調整）を行う。制御部７０は、第１自動光路長調整が完了すると、次いで、フォーカス調整を行う。フォーカス調整が完了すると、制御部７０は、参照ミラー３１をフォーカス調整によって取得された断層画像に基づいて、移動させる第２自動光路長調整を行う。制御部７０は、第２自動光路長調整が完了すると、次いで、ポラライザ調整を行う。

以上のようにして、最適化の制御が完了されることにより、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようになる。

そして、制御部７０は、走査部２３の駆動を制御し、眼底上で測定光を所定方向に関して往復走査させ、往復走査中に受光素子８３から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して眼底像を形成する。

ここで、本実施形態に係る眼底断層像（以下、断層像と記載する）及び眼底正面像（以下、正面像と記載する）の取得手法の一例を示す。制御部７０は、受光素子８３によって検出されたスペクトルデータを処理し、画像処理により断層像及び正面像を形成させる。断層像と正面像は、同時に取得されてもよいし、交互に取得されてもよいし、順次取得されてもよい。すなわち、スペクトルデータは、断層像及び正面像の少なくともいずれかの取得に用いられる。なお、取得された断層像及び眼底像は、動画像又は静止画像としてモニタ７５に表示される。

例えば、正面像を取得する場合、制御部７０は、走査部２３の駆動を制御させることにより、測定光を眼底上で走査させる。そして、制御部７０は、１フレーム分の正面像を構築するため、複数の走査線の信号をＹ方向に並べていく。このとき、正面像を形成する各走査線の信号取得は、Ｙ方向への走査に加えて、Ｘ方向における往路方向及び復路方向の走査により取得される。

以下より具体的に、１フレームの正面像を構築するための走査部２３の駆動手順について説明する。図２に示すように、制御部７０は、駆動機構５１の駆動により、ガルバノミラー２３ａを移動させ、Ｘ方向において往路方向の走査を行い、走査線Ａ１の信号を取得する。往路方向の１ラインの走査が終了すると、制御部７０は、ガルバノミラー２３ｂを移動させ、走査位置をＹ方向の下方（次の位置）に移動させる。そして、ガルバノミラー２３ａを移動させ、復路方向の走査を行い、走査線Ｂ１の信号を取得する。復路方向の１ラインの走査が終了すると、制御部７０は、ガルバノミラー２３ｂを移動させ、走査位置をＹ方向の下方に移動させる。そして、再び往路方向の走査を行い、走査線Ａ２の信号を取得する。以上のような走査部２３の動作を繰り返し行うことにより、１フレームの正面像の構築を行う。なお、１フレームの正面像を構築するための走査線の総数は、予め設定されている（例えば、２５６×２５６の走査線により構築される）。そして、ガルバノミラー２３ａ及びガルバノミラー２３ｂの駆動が制御され、設定された走査線数が取得されると、次フレームの正面像取得のために、ガルバノミラー２３ｂは初期位置に戻される。

本実施形態において、往路方向及び復路方向における走査線の信号の取得は、例えば、制御部７０により出力されるトリガ信号に基づいて行われている。すなわち、走査線の信号取得は、制御部７０によって、往路方向の走査時における走査線の信号取得を開始するための第１のトリガ信号と復路方向の走査時における走査線の信号取得を開始するための第２のトリガ信号が出力されることのより行われる。

例えば、往路方向の走査線の信号を取得する場合、制御部７０は、ガルバノミラー２３ａを移動させる制御信号内において、所定のタイミングにて、第１のトリガ信号を出力する。この場合、制御部７０は、往路方向への駆動信号が駆動機構５１に出力されたタイミング（図３点Ａ参照）を基準として、第１の所定時間Ｔ１経過後に第１のトリガ信号Ｔｒ１を発する。そして、第１のトリガ信号Ｔｒ１の出力をトリガとして、制御部７０は、走査線の信号の取得を始める。そして、所定の時間Ｔ３経過後、走査線の信号の取得を停止する。なお、走査線の信号の取得時間Ｔ３は、予め設定されており、設定された時間だけ信号の取得が行われる。このようにして、往路方向の走査線の信号を取得する。

また、復路方向の走査線の信号を取得する場合、制御部７０は、ガルバノミラー２３ａを移動させる制御信号内において、所定のタイミングにて、第２のトリガ信号Ｔｒ２を出力する。この場合、制御部７０は、復路方向への駆動信号が駆動機構５１に出力されたタイミング（図３点Ｂ参照）を基準として、第２の所定時間Ｔ２経過後に第２のトリガ信号Ｔｒ２を発する。そして、第２のトリガ信号Ｔｒ２の出力をトリガとして、制御部７０は、走査線の信号の取得を始める。そして、所定の時間Ｔ３経過後、走査線の信号の取得を停止する。このようにして、復路方向の走査線の信号を取得する。

ここで、より具体的に、Ｘ方向の往復走査を連続的に行った場合の走査線の信号取得動作について説明する。図３は、Ｘ方向において、連続的に往復方向に走査した場合のガルバノミラー２３ａの制御について示した図である（横軸：時間、縦軸：走査部の位置）。

図３の実線部は、制御部７０がガルバノミラー２３ａに対して出力する制御信号を示している。制御部７０は、駆動機構５１の駆動を制御し、ガルバノミラー２３ａを初期位置から所定の停止位置まで一定の方向（往路方向）に移動させる。次いで、制御部７０は、駆動機構５１の駆動を制御し、移動方向を逆方向に変更させるために一時的にガルバノミラー２３ａを停止させる。そして、駆動機構５１の駆動を制御し、ガルバノミラー２３ａを逆方向に移動させる。制御部７０は、上記のような制御を行うための制御信号を駆動機構５１に出力し、ガルバノミラー２３ａの角度を調整する。

図３の点線部は、制御部７０により、上記に説明した図３の実線部の制御信号を出力した場合の実際のガルバノミラー２３ａの移動曲線を示している。

実線部と点線部を比較した場合に、ガルバノミラー２３ａを移動させるために出力される制御信号と、実際に行われる移動動作は異なる。そのため、制御部７０が往路と復路で同様の制御信号の出力を行った場合、ガルバノミラー２３ａの位置が第２のトリガ信号Ｔｒ２出力時に、実際に予定していた位置Ｘ３とは異なった位置Ｘ４にあることになる。すなわち、往路方向への移動と復路方向への移動を連続的に行った場合、ガルバノミラー２３ａの動作にずれが生じる。本発明者らの実験では、往路方向においては、ほぼ制御信号に沿ってミラーが駆動され、復路方向においては、制御信号に対するミラー位置のずれが大きくなった。

実際に行われる移動動作が異なる原因は、例えば、同じ駆動信号を駆動機構５１に印加した場合であっても、往路方向での動作と復路方向での動作が若干異なること、駆動機構５１や走査部２３に個体差があることが考えられる。

そして、例えば、ガルバノミラー２３ａの移動に遅れが生じた場合に、復路の第２のトリガ信号Ｔｒ２が出力される際に、予定されていた走査開始位置Ｘ３までガルバノミラー２３ａが到達していないため、異なる位置Ｘ４にて走査線の取得を開始してしまう。（図３参照）。そのため、往路方向における走査位置と復路方向における走査位置にずれが生じ、往路の走査位置と復路の走査位置とでは、異なる領域の走査線の信号を取得してしまう。

このようなことは、走査線の信号より、正面像を取得する場合に影響する。正面像を構築するため、Ｘ方向において、往路方向の走査時における走査位置と復路方向の走査時における走査位置とを同様の領域とする必要がある。

図４は、取得される正面像の例を示した図である。図４（ａ）は、制御信号と実際に行われる移動動作が一致していない場合に取得される正面像の例を示している（Ｔ１＝Ｔ２の場合）。

駆動機構５１への制御信号と，実際に行われるミラー２３ａの動作が一致していない場合には、往路方向における走査と復路方向における走査で走査線の信号取得を開始する時間が異なるため、Ｘ方向において走査線の信号が取得される領域は異なる。そして、これにより、正面像の取得を行った場合には、図４（ａ）に示すように、往路方向の走査における走査位置と復路方向の走査における走査位置とが異なるため、正面像内にずれが生じる。

以上のように、正面像を構築する場合には、これらの往路方向と復路方向の各走査線の信号を並べて処理することになるため、図４（ａ）に示すように正面像内で走査線間のずれが生じる。このため、制御部７０は、往路方向の走査線と復路方向の走査線間のずれを補正し、走査線を重ね合わせ処理することにより、正面像内にずれの無い正面像を取得する。

以下、正面像内の走査線間のずれ補正方法について説明する。

概して、所定の走査領域に対応する受光信号が受光素子８３から出力される際の往路走査と復路走査での時間的なずれ（タイムラグ）を考慮した受光信号の信号取得条件をメモリ７２に記憶させておく。そして、制御部７０は、メモリ７２によって記憶された信号取得条件を用いて所定の走査領域に対応する受光信号を得て、眼画像を形成することにより、ずれ補正を行う。

制御部７０は、往路方向の走査中において、第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号Ｔｒ１を発し、第１のトリガ信号Ｔｒ１が発せられてから所定時間Ｔ３経過するまでに受光素子８３から出力される受光信号を第１の走査線として取得する。一方、メモリ７２には、受光信号の信号取得条件として、復路方向の走査中において第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号Ｔｒ３の発生タイミングを時間的ずれΔＴを考慮して記憶させておく。そして、制御部７０は、メモリ７２に記憶された第２のトリガ信号Ｔｒ３の発生タイミングを用いて、復路方向の走査中において第２のトリガ信号Ｔｒ３を発し、第２のトリガ信号Ｔｒ３が発せられてから所定時間Ｔ３経過するまでに受光素子８３から出力される受光信号を第２の走査線として取得する（図３参照）。

例えば、往路方向の走査によって取得される眼底上での走査線の位置（往路方向の走査位置）を基準として、往路方向の走査位置と復路方向の走査位置が一致されるように、往復方向におけるトリガ信号の出力タイミングを設定する。

トリガ信号の出力タイミングを設定する方法としては、例えば、予め、眼球モデル（模型眼）を用いて往路方向と復路方向での走査位置のずれを検出し、ずれ量に基づいて、出力タイミングを設定する。

以下、具体的に説明する。模型眼を往路方向と復路方向にて連続して走査し、各方向での走査線の信号を取得する。そして、取得された信号の中で、往路方向に対応する走査線の信号に基づいて、第１眼底正面像を取得する。また、取得された信号の中で、復路方向に対応する走査線の信号に基づいて、第２眼底正面像を取得する。そして、第１眼底正面像と第２眼底正面像との間のずれ量を検出する。ずれ量の検出は、例えば、模型眼眼底像の輝度分布を比較することにより行う。そして、模型眼眼底像間のずれ量が検出されると、検出されたずれ量を時間ΔＴに換算する。

そして、その時間ΔＴ分だけ、往復方向のトリガ信号の出力タイミングをずらして設定する。例えば、図３に示した第２トリガ信号の出力のタイミングをＴｒ３に設定する。すなわち、第２トリガ信号の出力のタイミングをＴｒ２からＴｒ３へと変更する。この場合、制御部７０は、図３の点Ｂ参照を基準として、第２の所定時間をＴ２＝Ｔ１＋ΔＴ（Ｔ１≠Ｔ２）として設定する。

以上のように、予め、復路方向のトリガ信号の出力タイミングをずらして設定することにより、往路方向における走査位置と復路方向における走査位置を一致させることが可能となる。これにより、往路方向と復路方向の各走査線の信号に基づいて、正面像の取得を行っても、正面像内にずれが生じない。

以下、上記のように、往路方向と復路方向の各走査線の信号に基づいて、１フレーム分の正面像を構築するための制御動作について説明する。制御部７０は、往路方向の走査線の信号と復路方向の走査線信号を交互に並べる処理を行うことにより正面像を取得していく。

例えば、制御部７０は、図５に示すように、往路方向の走査にて取得された走査線の信号と往路方向の走査にて取得された走査線の信号を画像データとして、最上部から下方に向かって逐次並べていく。すなわち、最上部に往路方向の走査にて取得された走査線の画像データを表示し、復路方向の走査にて取得された走査線の画像データを先に表示した画像データの一段下の行に並べて表示する。

より具体的には、往路方向の走査によって取得された走査線Ａ１は正面像のＭ１位置に表示し、復路方向の走査によって取得された走査線Ｂ１は正面像のＭ２の位置に表示する。次いで得られた往路方向の走査によって取得された走査線Ａ２を正面像のＭ３位置に表示する。以上のように、往路方向と復路方向の走査によって取得された走査線を逐次表示させていくことにより、１フレームの正面像が取得される。なお、復路方向の走査線の画像データを表示する際には、往路方向とは、逆方向から走査線の信号取得を行っているため、反転させ、表示させる。このようにすること、往路方向と復路方向との走査線の画像データの向きが一致される。

以上のようにして、往路方向と復路方向の各走査線に基づいて、観察に適した正面像が取得される（図４（ｂ）参照）。すなわち、制御部７０は、ガルバノミラー２３ａの駆動を制御して、主走査方向に関して測定光を往復走査させると共に、ガルバノミラー２３ｂの駆動を制御して、測定光を副走査方向に走査させることにより，被検眼上で二次元的に測定光を走査させ、ＸＹ方向に関する二次元正面画像又は三次元断層像を形成することができる。

ここで、検者により、図示無き撮影スイッチが押されると、眼底断層像及び眼底正面像が撮影され、メモリ７５に記憶される。

なお、本実施形態においては、正面像を得る場合、ＸＹ各点について受光素子８３からの干渉信号のスペクトル強度を積算することにより、正面画像化する構成としたがこれに限定されない。例えば、眼底Ｅｆ上で測定光がＸ−Ｙ方向に二次元走査されたときの各走査位置（Ｘ、Ｙ）に関し，スペクトルに含まれる干渉信号におけるゼロクロス点の数を検出し、その検出結果に基づいて被検物のＸ―Ｙ方向に関する二次元画像を得ることも可能である（特願２０１１−４４４８５号参照）。

なお、本実施形態においては、模型眼を用いて、トリガ信号の出力タイミングを予め設定することにより、往路方向と復路方向における走査線間のずれを補正したが、これに限定されない。例えば、本走査を行う前に、被検者眼に対してプレ走査を行い、その結果より、トリガ信号の出力タイミングを設定するようにしてもよい。プレ走査を行う場合には、例えば、装置の電源を入れた際、最適化制御が完了した際等のタイミングで行うことが考えられる。

なお、本実施形態においては、トリガ信号の出力タイミングを設定することにより、往復両方向の走査線間のずれを補正したが、これに限定されない。走査線間のずれが補正される構成であればよく、例えば、正面像を構築する際に画像処理によって、ずれ量を検出して補正する構成としてもよい。この場合、例えば、ずれ量の検出方法として、各走査線における特徴点（血管、乳頭、黄斑等）を検出し、特徴点に基づいてずれを検出していけばよい。

なお、本実施形態においては、トリガ信号の出力タイミングを記憶することにより、往復両方向の走査線間のずれを補正したが、これに限定されない。概して、所定の走査領域に対応する受光信号が受光素子８３から出力される際の往路走査と復路走査での時間的なずれを考慮した受光信号の信号取得条件を記憶すればよい。例えば、タイムラグを考慮して，走査部２３の駆動開始時を調整するようにしてもよい。

例えば、図７に示すように、制御部７０は、測定光を往路方向に走査させるための走査部２３の駆動開始時に第１の駆動開始信号Ａを発した後、第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号Ｔｒ１を発し、第１のトリガ信号Ｔｒ１が発せられてから所定時間Ｔ３経過するまでに受光素子８３から出力される受光信号を第１の走査線として取得する。一方、メモリ７２には、受光信号の信号取得条件として，測定光を復路方向に走査させるための走査部２３の駆動開始時に発せられる第２の駆動開始信号Ｂの発生タイミングを時間的ずれΔＴを考慮して記憶させておく。そして、メモリ７２に記憶された第２の駆動開始信号Ｂの発生タイミングを用いて、第２の駆動開始信号Ｂを発した後、第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号Ｔｒ３を発し、第２のトリガ信号Ｔｒ３が発せられてから所定時間Ｔ３経過するまでに受光素子８３から出力される受光信号を第２の走査線として取得する。以上のような構成としても走査線間のずれの補正を行うことが可能である。

なお、以上の説明においては、往路方向の走査を基準として、復路方向の走査ずれの補正を行う構成としたが、これに限定されない。例えば、復路方向の走査を基準として、往路方向の走査ずれを補正する構成としてもよい。もちろん、往路方向の走査及び復路方向の走査の両方向の補正を行い、走査ずれを補正する構成でもかまわない。

また、以上の説明においては、眼底撮影装置を例にとって説明したが、これに限るものではなく、被検眼の所定部位の眼画像を撮影する眼科撮影装置であれば、本発明の適用が可能である。例えば、被検眼前眼部の断層画像を撮影する前眼部撮影装置においても本発明の適用が可能である。

また、眼底撮影装置への適用に限るものではなく、眼以外の生体（例えば、皮膚、血管）、もしくは生体以外の試料、等の被検物の断層像を撮影する光断層像撮影装置においても、本発明の適用が可能である。

なお、本発明は、眼底正面像の撮影に限るものではなく、断層画像を取得する際にも用いることができる。この場合、本発明により、往路方向と復路方向の両方向からの走査を行っても、走査位置がずれることがなく、所定の領域における断層画像の動画像を取得することができる。

例えば、本発明は、眼底上で測定光を二次元的に走査することにより三次元断層像を取得する場合においても適用可能であり、各断層像間のずれが軽減された三次元断層像を短時間で取得できる。

また、本発明は、眼底上で測定光をライン状に往復させることにより、１回の往復走査で複数枚の断層像を取得する場合においても適用可能であり、例えば、各断層像間のずれが軽減された加算平均画像を短時間で取得できる。

なお、本発明は、走査手段を備えた装置においても適用可能である。走査手段を備えた装置としたは、例えば、走査型検眼装置等が考えられる。

なお、本実施形態においては、Ｘ方向の１ラインの走査が終了すると、制御部７０は、ガルバノミラー２３ｂを移動させ、走査位置をＹ方向の下方に移動させ、再び往路方向の走査を行い、走査線の信号を取得する構成としたがこれに限定されない。例えば、ガルバノミラー２３ａとガルバノミラー２３ｂの移動を連続的に行う場合には、図６に示すように、往路方向における走査及び復路方向における走査は、斜め方向への行われていくことになる。

なお、上記説明において、スペクトルメータを用いたスペクトルドメインＯＣＴを例にとって説明したが、これに限定されない。例えば、波長可変光源を備えるＳＳ−ＯＣＴ（Swept source OCT）であってもよい。

本実施形態に係る光断層像撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。ＯＣＴ光学系によって取得される断層画像の一例を示す図である。Ｘ方向において連続的に往復方向に走査した場合のガルバノミラーの制御について示した図である。取得される正面像の例を示した図である往路方向と復路方向の各走査線の信号に基づいて、正面像を構築するための制御動作について説明する図である。往路方向における走査及び復路方向における走査の変容例を示す図である。変容例を示す図である。

２３走査部
２３ａガルバノミラー
２３ｂガルバノミラー
５１走査駆動機構
７０制御部
７２メモリ
７５表示モニタ
８３受光素子
２００ＯＣＴ光学系
３００固視標投影ユニット

Claims

光源から発せられた少なくとも一部の光を測定光として被検眼上で走査させる光走査手段と、その反射光を含む光を受光する受光手段と、を有し、被検眼の所定部位の眼画像を撮像するための撮像光学系と、
光走査手段の駆動を制御し、被検眼上で前記測定光を所定方向に関して往復走査させ、前記往復走査中に前記受光手段から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して眼画像を形成する制御手段と、
前記受光信号が前記受光手段から出力される際の往路走査と復路走査での時間的なずれを考慮した前記受光信号の信号取得条件を記憶する記憶手段と、
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された信号取得条件を用いて所定の走査領域に対応する受光信号を得て、眼画像を形成することを特徴とする眼科撮影装置。
前記撮像光学系は、光源から出射された光束を測定光と参照光に分割し、測定光束を被検眼に導き，参照光を参照光学系に導いた後、前記被検眼から反射された測定光と参照光との干渉状態を受光手段により検出する干渉光学系であって、被検眼の所定部位の断層画像を撮像するための干渉光学系である請求項１の眼科撮影装置。
光走査手段は、測定光を主走査方向に走査する第１光スキャナと、測定光を副走査方向に走査する第２光スキャナを有し、
前記制御手段は、第１光スキャナの駆動を制御して、主走査方向に関して測定光を往復走査させると共に、第２光スキャナの駆動を制御して、測定光を副走査方向に走査させることにより，被検眼上で二次元的に測定光を走査させ、ＸＹ方向に関する二次元正面画像又は三次元断層像を形成する請求項１〜２の眼科撮影装置。
前記制御手段は、第１方向の走査中において，第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号を発し、第１のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第１の走査線として取得する一方、
前記記憶手段は、前記受光信号の信号取得条件として，第２方向の走査中において第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号の発生タイミングを、前記時間的ずれを考慮して記憶し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された第２のトリガ信号の発生タイミングを用いて、第２方向の走査中において第２のトリガ信号を発し、第２のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第２の走査線として取得する請求項１〜３の眼科撮影装置。
前記制御手段は、測定光を第１方向に走査させるための光走査手段の駆動開始時に第１の駆動開始信号を発した後、第１の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第１のトリガ信号を発し、第１のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第１の走査線として取得する一方、
前記記憶手段は、前記受光信号の信号取得条件として，測定光を第２方向に走査させるための光走査手段の駆動開始時に発せられる第２の駆動開始信号の発生タイミングを、前記時間的ずれを考慮して記憶し、
前記記憶手段に記憶された前記第２の駆動開始信号の発生タイミングを用いて、第２の駆動開始信号を発した後、第２の走査線に対応する信号の取得を開始させるための第２のトリガ信号を発し、第２のトリガ信号が発せられてから所定時間経過するまでに前記受光手段から出力される受光信号を第２の走査線として取得する請求項１〜３の眼科撮影装置。