JP2013076587A - 光断層像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検物の断層画像をスムーズに取得することができる。
【解決手段】 光源と、光源からの光を測定光路と参照光路とに分割するためのスプリッタと、測定光路に配置され，被検物上において光を走査するための光スキャナと、被検物で反射された測定光路からの光と，参照光路からの光と，が合成された光を検出するための検出器と、を備え、検出器からの出力信号に基づいて被検物の断層画像を撮像する光断層像撮影装置において、測定光路又は参照光路の少なくともいずれかに配置されたポラライザと、装置内部に配置された模型物で反射された測定光路からの光と参照光路からの光とが合成された光によって得られる検出器からの出力信号に基づいてポラライザを制御し、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御手段と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検物の断層像を撮影する光断層像撮影装置に関する。

被検物の断層像を撮影する光断層像撮影装置として、光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:OCT）が知られている（特許文献１参照）。

このような装置は、最適化を行い、強い干渉信号が検出できる偏光方向（ポラリゼーション方向）にて撮影を行うことで、感度の高い断層像を撮影できる。偏光保持でないファイバーの場合、外部の温度によって偏光方向が変化する。このため、被検物の撮影を行う際に、被検物に対して光束を出射し、その干渉信号を取得しながら干渉信号の最も高くなるように、偏光素子の調整（ポラライザの調整）を行い、撮影の最適化を行っていた。

特開２００９−２９１２５２号公報

しかしながら、偏光素子の調整を行う場合、偏光素子を所定の回転位置（所定の角度）に移動（回転）をさせ、その干渉信号を取得していく制御を繰り返すため、最適な位置に調整を行うまでに、時間がかかる。そして、偏光素子の調整を行う場合には、被検物に対して光束を出射し、その干渉信号を取得しているため、時間がかかる。例えば、被検物が人である場合には、被検者への負担が大きくなる。

本発明は、上記問題点を鑑み、被検物の断層画像をスムーズに取得することができる光断層像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） 光源と、光源からの光を測定光路と参照光路とに分割するためのスプリッタと、測定光路に配置され，被検物上において光を走査するための光スキャナと、被検物で反射された測定光路からの光と，参照光路からの光と，が合成された光を検出するための検出器と、を備え、前記検出器からの出力信号に基づいて被検物の断層画像を撮像する光断層像撮影装置において、測定光の光路又は参照光の光路の少なくともいずれかに配置されたポラライザと、装置内部に配置された模型物で反射された測定光路からの光と参照光路からの光とが合成された光によって得られる前記検出器からの出力信号に基づいてポラライザを制御し、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２） 前記測定光を被検物に導く第１光路と、前記測定光を前記模型物に導く第２光路と、を切換える切換手段を備える（１）の光断層像撮影装置。
（３） 前記第１光路と第２光路とを分岐させる光路分岐部材を備え、第２光路は、前記光路分岐部材から被検物までの第１光路長に対し、前記光路分岐部材から模型物までの第２光路長とが一致するように形成されている（２）の光断層像撮影装置。
（４） 被検物は眼であって、前記模型物は、模型眼である（１）〜（３）のいずれかの光断層像撮影装置。
（５） 時間を計測するための時計手段を有し、前記制御手段は、該時間手段を用いて、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御を定期的に行うことを特徴とする（１）〜（４）の光断層像撮影装置。
（６） 前記模型物は、前記測定光路の光路外に配置され、前記制御手段は、前記光スキャナを制御して、測定光路外の前記模型物に向けて前記測定光を導光すると共に、前記模型物によって反射された測定光を前記検出器側に向けて進行させる（１）〜（５）のいずれかの光断層像撮影装置。
（７） 検出器の位置を調整する位置調整機構を備え、前記制御手段は、検出器からの出力信号に基づいて前記位置調整機構を制御して検出器の位置を調整した後、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御を行うことを特徴とする（１）〜（６）の光断層像撮影装置。
（８） 被検物に向かう測定光を反射し、前記検出器側に向けて進行させる偏光調整用基準物を前記模型物として有する調整光学系を、装置内部に備えることを特徴とする（１）〜（７）の光断層像撮影装置。

本発明によれば、被検物の断層画像をスムーズに取得することができる。

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、光断層像撮影装置の一つである眼底用の光干渉断層計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。

本装置は、光コヒーレンストモグラフィーデバイス（ＯＣＴデバイス）１である。図１において、ＯＣＴデバイス１は、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）２００と、固視標投影ユニット３００と、模型眼ユニット５００と、制御部（ＣＰＵ）７０と、を備える。

ＯＣＴ光学系２００は、測定光源から発せられた光束を測定光と参照光に分割し、測定光束を被検眼眼底に導き，参照光を参照光学系に導いた後、前記眼底から反射された測定光と参照光との干渉状態を検出器により検出する。

ＯＣＴ光学系２００は、測定光学系２００ａと参照光学系２００ｂを含む。また、ＯＣＴ光学系２００は、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（スプリッタ）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（ポラライザ（偏光素子）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、コリメータレンズ２１、フォーカス用光学部材（フォーカシングレンズ）２４、走査部（光スキャナ）２３と、反射ミラー２５、リレーレンズ２２が配置されている。走査部２３は、２つのガルバノミラーによって構成され、走査駆動機構５１の駆動により、測定光源から発せられた光を眼底（被検物）上で二次元的（ＸＹ方向）に走査させるために用いられる。また、本実施形態においては、測定光を被検物に導く第１光路と、測定光を模型物に導く第２光路とを切換える。走査部２３は、測定光源から発せられた測定光を模型眼ユニット５００へ導くための光学部材として兼用される（詳しくは後述する）。なお、走査部２３は、例えば、ＡＯＭ（音響光学素子）やレゾナントスキャナ等によって構成されていてもよい。

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。

フォーカシングレンズ２４は、駆動機構２４ａの駆動によって、光軸方向に移動可能となっており、被検者眼底に対する視度を補正するために用いられる。

光ファイバ３８ｂの端部３９ｂから出射した測定光は、コリメータレンズ２１によってコリメートされた後、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、反射ミラー２５で反射される。その後、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、反射ミラー２５、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及びコリメータレンズ２１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、光ファイバ３８ｃ、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。光ファイバ３８ｃは、参照光の偏光方向を変化させるため、駆動機構３４により回転移動される。すなわち、光ファイバ３８ｃ及び駆動機構３４は、偏光方向を調整するためのポラライザ３３として用いられる。

なお、本実施形態のポラライザは、測定光と参照光の偏光方向を一致させるために、測定光と参照光の少なくともいずれかの偏光方向を調整する。ポラライザは、測定光路又は参照光路の少なくともいずれかに配置される。ポラライザとしては、上記構成に限定されず、例えば、光軸を中心に１／２波長板又は１／４波長板の回転角を調整することによって光の偏光方向を変える構成、ファイバーに圧力を加えて変形させることによって光の偏光方向を変える構成、などが考えられる。

また、参照ミラー駆動機構５０は、参照光との光路長を調整するために参照光路中に配置された参照ミラー３１を駆動させる。参照ミラー３１は、本実施形態においては、参照光路中に配置され、参照光路長を変化させるべく、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、光ファイバ３８ｃ（ポラライザ３３）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、検出器（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、受光素子８３からの出力信号に基づいて眼の断層画像を撮像する。すなわち、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。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、走査部２３の駆動を制御して、測定光をＸＹ方向に二次元的に走査することにより、受光素子８３からの出力信号に基づき被検者眼眼底のＸＹ方向に関する二次元動画像や被検眼眼底の三次元画像を取得することも可能である。

参照ミラー３１は、駆動機構５０の駆動によって光軸方向に移動され、被検眼毎の眼軸長の違いに対応できるよう、その移動可能範囲が設定されている。

フォーカシングレンズ２４は、駆動機構２４ａの駆動によって光軸方向に移動され、その移動可能範囲が設定されている。

光ファイバ３８ｃは、駆動機構３４の駆動によって回転移動され、その移動可能範囲が設定されている。光ファイバ３８ｃは、第１移動限界位置（例えば、０°）から第２移動限界位置（例えば、１８０°）までの回転移動可能である。

図２は、ポラライザ３３の概略構成図を示す図である。ポラライザ３３は、光ファイバー３８ｃと、駆動機構３４を有する。駆動機構３４によって光ファイバ３８ｃの配置角度が変更され、偏光方向（偏光状態）が変化する。

例えば、ポラライザ３３の移動は、予め設定された所定の位置（例えば、所定の角度）へ移動されることによって行われる。すなわち、ポラライザ３３の移動は、図２のＰ１（例えば、０°）からＰ２（例えば、９０°）のように移動が行われる。なお、ポラライザ３３の初期位置は、例えば、前回の偏光調整の際に、最も干渉信号が強く検出された位置に位置されている。

模型眼ユニット５００は、装置内部に設けられ、被検物に向かう測定光を反射し、受光素子８３側に向けて進行させる偏光調整用基準物を有する調整光学系として用いられる。例えば、模型眼ユニット５００は、レンズ５１０と、眼底部５２０で構成させる。眼底部５２０は、光を散乱する散乱板（例えば、すりガラス）で構成されている。模型眼ユニット５００におけるレンズ５１０及び眼底部５２０は、測定光路（カップラー２６〜被検眼）の光路外に配置されている。また、模型眼ユニット５００は、眼底部５２０の散乱面が被検眼眼底と共役な関係となるように配置されている。なお、本実施形態においては、走査部２３が模型眼ユニット５００の光路をＯＣＴ光学系２００と略同軸する。

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へと向かう。このとき、走査部２３が所定の角度に走査された場合、測定光は被検眼Ｅへ向かう途中で、走査部２３によって反射され、模型眼ユニット５００へ向かう。測定光は、レンズ５１０を介して、眼底部５２０に集光される。

そして、眼底部５２０の眼底で反射した測定光は、レンズ５１０を介して、走査部２３で反射され、フォーカシングレンズ２４及びコリメータレンズ２１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眼底部５２０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。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、検出器（受光素子）８３の受光面に集光する。これにより、模型眼に対する干渉信号を検出することができる。

なお、測定光を眼底部５２０に導く第２光路は、走査部２３から被検眼眼底までの第１光路長に対し、走査部２３から眼底部５２０までの第２光路長が一致するように形成されている。ここで、走査部２３は、測定光を被検眼眼底に導く第１光路と、第２光路と、を分岐させる光路分岐部材として用いられる。

なお、本実施形態において、走査部２３から眼底部５２０までの各光学部材による光の分散量は、好ましくは、走査部２３から被検眼Ｅに達するまでの分散量と同等であることが望ましい。このため、本実施形態においては、予め、走査部２３から眼底部５２０までの分散量と、走査部２３から被検眼Ｅまでの分散量を算出しておき、分散量が同量となるように分散補正がされている。

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、駆動機構３４、等が接続されている。

本実施形態において、制御部７０は、時間を計測し、時間に応じて、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御を定期的に行う。例えば、最適化制御におけるポラライザ調整は撮影時を除くタイミング（時間）で行われる。すなわち、ＯＣＴ光学系２００による断層画像撮像時を除いた撮影の空き時間において、所定の時間間隔（周期）にて、ポラライザ調整が行われる。本実施形態において、ＯＣＴ光学系２００による走査の有無に基づいて、断層画像の撮影中か否かの判定が行われる。

例えば、制御部７０は、スキャン開始スイッチが操作され、走査開始のトリガ信号を受信すると、撮影中であると判定する。また、制御部７０は、スキャン終了スイッチが操作され、走査終了のトリガ信号を受信すると、撮影が終了した判定する。すなわち、制御部７０は、装置の電源が入れられた時から走査開始のトリガ信号を受信するまでの時間を撮影が行われていない空き時間として判定する。また、制御部７０は、走査終了のトリガ信号を受信した後から次の走査開始のトリガ信号を受信するまでの時間を，撮影が行われていない空き時間として判定する。

制御部７０は、空き時間と判定した時間内において、所定の時間間隔でポラライザ調整を行う。本実施形態において、例えば、所定の時間間隔は１０分が用いられる。すなわち、制御部７０は、空き時間において、１０分毎に１回の間隔でポラライザ調整を行う。なお、本実施形態においては、１０分間に１回の間隔でポラライザ調整を行う構成としたがこれに限定されない。例えば、５分や１時間の時間間隔で行ってもよい。もちろん、検者が任意に所定の時間間隔を設定できる構成としてもよい。

以下、ポラライザ調整の制御動作について説明する。図３は、ポラライザ調整の制御動作の流れを示すフローチャートである。

制御部７０は、ポラライザ調整を行う時間に到達すると、走査部２３を制御して、測定光路外の眼底部５２０に向けて測定光を導光すると共に、眼底部５２０によって反射された測定光を受光素子８３側に向けて進行させる。すなわち、制御部７０は、光源２７から出射された測定光が走査部２３で反射された際に、模型眼ユニット５００に導かれるように、走査部２３のガルバノミラーを所定の角度に調整する。

このとき、２つのガルバノミラーの内、少なくとも１つのガルバノミラーの角度が調整され、測定光が模型眼ユニット５００に導かれる。本実施形態においては、走査部２３を構成する２つのガルバノミラーの内、Ｘ方向の走査を行うためのガルバノミラーの角度を調整することによって、測定光が模型眼ユニット５００に導かれる。すなわち、ＸＹ方向の走査を行うためのガルバノミラーによって、模型眼ユニット５００の光軸がＯＣＴ光学系２００の光軸と一致するように構成されている。

走査部２３のガルバノミラーの角度が調整され、光源２７から出射された測定光が模型眼ユニット５００に導かれるようになると、制御部７０は、ポラライザの調整を開始する。制御部７０は、装置内部に配置された眼底部５２０（模型物）で反射された測定光路からの光と参照光路からの光とが合成された光によって得られる受光素子８３からの出力信号に基づいてポラライザ３３を制御し、測定光と参照光の偏光方向を略一致するように調整する。

初めに、制御部７０は、ポラライザ３３の位置を初期位置より、移動開始位置に移動させる。なお、ポラライザ３３の初期位置は、第１移動限界位置から第２移動限界位置までの間の途中の位置に配置されている。なお、ポラライザ調整の際の、ポラライザ３３の移動開始位置は、第１移動限界位置又は第２移動限界位置の位置となる。

なお、移動開始位置の決定は、ポラライザ調整の制御を開始する以前のポラライザ３３の位置から第１移動限界位置又は第２移動限界位置により近い側の位置が選択される。そして、制御部７０は、ポラライザ３３を途中位置から第１移動限界位置又は第２移動限界位置のどちらかの移動開始位置を選択し、移動させる。もちろん、異なる基準に基づいて、移動開始位置に設定するための移動方向の決定を行ってもよい。

例えば、制御部７０は、第１移動限界位置を移動開始位置として選択し、ポラライザ３３を移動させる。そして、制御部７０は、ポラライザ３３を第１移動限界位置から第２移動限界位置方向へ移動させる。なお、移動開始位置が第２移動限界位置の場合には、第１移動限界位置方向へ移動させる。制御部７０は、眼底部５２０に測定光を照射し、その反射光と参照光との干渉光（干渉信号）を受光素子８３によって検出する。そして、制御部７０は、移動位置毎に検出される干渉信号からモニタ７５の画面上に画像を順次取得していき、干渉光が強く受光できる位置（測定光と参照光の偏光状態が合う位置）を探索していく。

偏光状態が合う位置の探索は、評価値Ｂを用いて行われる。評価値Ｂは、離散的に設定されたポラライザ３３の移動位置でポラライザ３３が停止される度に、その配置位置にて取得される画像を解析することによって、算出される。

ここで、評価値Ｂについて説明する。評価値Ｂは、信号強度を示す指標として用いられる値である。評価値Ｂは、Ｂ＝（（画像の平均最大輝度値）−（画像の背景領域の平均輝度値））／（背景領域の輝度値の標準偏差）の式より求められる。制御部７０は、受光素子８３からの出力信号に基づいて取得される断層画像の輝度分布データを取得する。例えば、図４は、ポラライザ３３がある所定の位置に配置されている場合のモニタ７５の画面上に表示された画像を示す図である。

制御部７０は、初めに、深さ方向（Ａスキャン方向）に走査する複数の走査線を設定し、各走査線上における輝度分布データを求める。図４においては、画像を１０分割し、１０本の分割線を走査線としている。図５は、画像の深さ方向における輝度分布の変化を示す図である。

ここで、制御部７０は、各走査線に対応する輝度分布から輝度値の最大値（以下、最大輝度値と省略する）を算出する。そして、制御部７０は、眼底断層像における最大輝度値として、各走査線における最大輝度値の平均値を算出する。そして、制御部７０は、眼底断層像における背景領域の平均輝度値として、各走査線における背景領域の輝度値の平均値を算出する。このようにして、算出された評価値Ｂは、光路長調整、フォーカス調整、ポラライザ調整において利用される。

制御部７０は、制御部７０は、ポラライザ３３を所定の角度（角度位置）毎に移動させ、各移動位置における断層画像を順次取得していき、評価値Ｂを算出していく。そして、制御部７０は、ポラライザ３３の角度と断層像の評価値Ｂとを対応付けてメモリ７２に記憶する。

図６は、ポラライザ３３の移動位置ごとにおける評価値Ｂの算出結果の一例を示す図である。例えば、制御部７０は、移動開始位置とは、逆の移動限界位置まで、１０°毎にポライザ３３を移動させていく。制御部７０は、取得されたポラライザ３３の位置ごとにおける評価値Ｂの算出結果から、ピークとなる評価値Ｂ（ピーク値）を検出する。そして、制御部７０は、評価値Ｂのピークに対応する角度位置へポラライザ３３を移動させる。なお、一般的には、干渉信号がもっとも強く検出されるときのポラライザ３３の位置が、評価値Ｂのピークが検出される位置となる。このようにして、ポラライザ調整が完了される。なお、本実施形態では、１０°毎にポラライザ３３の移動位置を設定したが構成としたが、これに限定されない。例えば、５°間隔でもよいし、２０°間隔で、移動位置を設定してもよい。もちろん、検者が任意に設定できる構成でもよい。

以上のようにしてポラライザ調整が行われた後、撮影が行われる。以下、その制御動作について説明する。図７は、本装置における動作の流れを示すフローチャートである。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。そして、検者が図無きスキャン開始スイッチを操作すると、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００による走査を開始し、断層像がモニタ７５に表示する。

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。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、の制御である。

検者は、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を押す。最適化開始スイッチ７４ａから操作信号が発せられると、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、最適化を開始する。なお、本実施形態においては、撮影時の最適化としては、光路長調整、フォーカス調整が行われる。

ここで、制御部７０は、最適化の完了後、検者により、図示無き撮影スイッチが押されると、眼底断層像が撮影され、メモリ７２に記憶される。そして、検者が図無きスキャン停止スイッチを操作すると、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００による走査を終了し、撮影を終了する。

以上のように、模型眼ユニット５００を設け、ＯＣＴ光学系２００による断層画像撮像時を除いた撮影の空き時間において、ポラライザ調整が行うことによって、断層像撮影時の検者又は被検者への負担を軽減することができる。また、模型眼５００に測定光を導くための導光手段として走査部２３を用いることによって、他の部材等を用いることなく容易に模型眼ユニット５００へ測定光を導くことができる。

なお、本実施形態においては、模型眼として眼底部５２０がすりガラスで構成されたものを用いて、ポラライザ調整を行ったがこれに限定されない。本実施形態の模型眼は、人眼の偏光特性に近く、干渉信号が検出可能な被検物であればよい。例えば、眼底部５２０は、低反射ミラー，塗料の塗布されたガラス等を用いてもよい。

なお、本実施形態においては、所定の時間間隔毎にポラライザ調整を行う構成としたがこれに限定されない。所定時間が経過し、ポラライザ調整を行う時間となった際に、干渉信号の強度に応じて、ポラライザ調整を行うか否かを決定する構成としてもよい。例えば、ポラライザ調整を行う時間となった際に、干渉信号を検出し、その評価値Ｂが所定の閾値以下であった場合に、干渉信号が弱いと判定して、ポラライザ調整する構成でもよい。

なお、本実施形態においては、断層像撮影時にポラライザ調整を行わない構成としたがこれに限定されない。断層像撮影を行う際に、干渉信号の強度に応じて、ポラライザの再調整を行うか否かを決定する構成としてもよい。例えば、断層像撮影を行う際に、干渉信号を検出し、その評価値Ｂが所定の閾値以下であった場合に、干渉信号が弱いと判定して、ポラライザの再調整する構成でもよい。

なお、本実施形態において、ポラライザ調整を行う前に、模型眼ユニット５００を用いて、フォーカス調整を行うとよりよい。例えば、受光素子８３から出力される出力信号に基づいて、眼底部５２０に対する合焦位置にフォーカシングレンズ２４を移動させる。具体的には、制御部７０は、駆動部２４ａの駆動を制御し、所定の初期位置から所定のステップでフォーカシングレンズ２４を移動させる。そして、制御部７０は、各移動位置における断層画像を順次取得していき、合焦位置（眼底断層像のフォーカスが合う位置）を探索していく。以上のように、ポラライザ調整を行う前に、フォーカス調整も行うことによって、より輝度値の高い断層像が取得できる。そして、ポラライザ調整を行う際に、ポラライザの移動位置による干渉信号の強さを判別しやすくなる。このため、より精度よくポラライザ調整を行うことができる。なお、フォーカス調整後、ポラライザ調整が終了した際に、フォーカシングレンズ２４を移動前の位置に戻すようにしてもよい。

また、本実施形態において、ポラライザ調整を行う前に、模型眼ユニット５００を用いて、光路長調整を行うとよりよい。例えば、受光素子８３から出力される出力信号に基づいて、眼底部５２０の断層像が光路長一致位置の近傍に位置されるように測定光路と参照光路の光路差を調整する（例えば、参照ミラー３１を移動させる）。なお、光路長一致位置の近傍とは、眼底断層像が高感度で取得される位置であり、例えば、光路長一致位置を基準に±Ｚｍｍの撮像範囲に設定された装置は、眼底断層像の表面が、光路長一致位置から±１／２Ｚｍｍまでの領域に位置するように光路差を調整する。これにより、相対的に高感度にて眼底断層像が得られる。

制御部７０は、駆動機構５０の駆動を制御し、所定の初期位置から所定のステップで光路差を調整する。そして、制御部７０は、各移動位置における断層画像を順次取得していき、眼底部５２０の断層像が光路長一致位置の近傍に取得される位置を探索していく。

以上のように、ポラライザ調整を行う前に、光路長調整も行うことによって、高感度に眼底断層像が取得できる。そして、ポラライザ調整を行う際に、ポラライザの移動位置による干渉信号の強さを判別しやすくなる。このため、より精度よくポラライザ調整を行うことができる。なお、光路長調整後、ポラライザ調整が終了した際に、参照ミラー３１を移動前の位置に戻すようにしてもよい。

なお、本実施形態において、ポラライザ調整を行う前に、受光素子８３の位置調整を行うと、ポラライザ調整の精度を向上できるためよりよい。例えば、受光素子８３の位置を調整する位置調整機構８３ａが設けられ、制御部７０は、受光素子８３からの出力信号に基づいて、位置調整機構８３ａを制御して受光素子８３の位置を調整した後、測定光と参照光の偏光方向を調整する。具体的には、受光素子８３を移動させながら、輝度値がピークを示す位置を探索していく。そして、ピークを示す位置に受光素子８３を移動させる。これによって、受光素子８３に干渉光が受光されない状態を回避することができ、より精度よくポラライザ調整を行うことができる。

なお、本実施形態においては、走査部２３によって、光源２７から出射された測定光を模型眼ユニット５００に導く構成としたがこれに限定されない。測定光学系２００ａの行路中において、模型眼ユニット５００を挿脱可能に設け、光源２７の測定光が導かれる構成としてもよい。例えば、図８に示すように、フォーカシングレンズ２４の前に、駆動手段５４０の駆動によって、挿脱可能な反射ミラー５３０を設ける。そして、反射ミラー５３０を挿入することによって、光源２７から出射された測定光が反射ミラー５３０によって反射され、模型眼ユニット５００に導く。また、ＯＣＴ光学系２００によって断層像撮影を行う際には、測定光学系２００ａの光路中から反射ミラー５３０を外す。以上のような構成であってもよい。なお、反射ミラー５３０から眼底部５２０までの光路長（第２光路長）は、反射ミラー５３０から被検眼眼底までの光路長（第１光路）と一致するように形成されている。ここで、反射ミラー５３０は、第１光路と第２光路とを分岐させる光路分岐部材として用いられる。

以上示したように、本実施形態では、測定光を被検物（例えば、被検眼の眼底）に導く第１光路と、測定光を模型物（模型眼の眼底）に導く第２光路と、を切換える構成（例えば、走査部２３や反射ミラー５３０）を設けることによって、被検物の断層撮影と、模型物を用いた偏光調整をスムーズに行うことができる。

さらに、本実施形態では、第１光路と第２光路と分岐させる光路分岐部材（走査部２３、反射ミラー５３０、等）が設けられ、光路分岐部材から被検物までの第１光路長に対し、光路分岐部材から模型物までの第２光路長とが一致するように第２光路が形成されている。

被検物の位置は、通常、被検物の個体差によって変動するため、本実施形態では、測定光と参照光との光路長差を調整する調整機構（例えば、駆動機構５０）が設けられている。この場合、被検物が個体差を持つので、光路分岐部材から模型物までの第２光路長は、所定の被検物までの光路長に合わせて設定される。そこで、第２光路の光路長が第１光路長と一致するように構成されていることにより、調整機構の駆動範囲を必要以上に広くすることなく、通常の駆動範囲を採用できる。

なお、本実施形態においては、スキャン開始スイッチ又はスキャン終了スイッチから出力されるトリガ信号に基づいて、撮影中か否かを判定する構成としたがこれに限定されない。撮影時に関連するトリガを用いて判定する構成であればよい。例えば、図示無き顎台にセンサを設け、被検者が顎台に顎をのせたことを検知することによって、撮影中か否かを判定してもよい。また、検者からのジョイスティック等の操作が所定時間であるか無いかに応じて、撮影中か否かの判定をしてもよい。

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。

また、以上の説明においては、光断層像撮影装置として眼底用の光断層像撮影装置を例にとって説明したが、これに限定されない。被検眼の所定部位の断層画像を撮影する光断層像撮影装置であれば、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。

また、本実施形態においては、被検物を眼として、模型物を模型眼とする構成について説明したがこれに限定されない。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。模型物は、被検物の偏光特性に合わせて設けられる。

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。 ポラライザの概略構成図を示す図である。 ポラライザ調整の制御動作の流れを示すフローチャートである。 断層画像の輝度分布データを求めるために断層画像上を走査される走査線について説明する図である。 画像の深さ方向における輝度分布の変化を示す図である。 ポラライザの移動位置ごとにおける評価値の算出結果の一例を示す図である。 本装置における動作の流れを示すフローチャートである。 変容例の構成を示す図である。

２３ 走査部
２４ フォーカシングレンズ
２４ａ 駆動機構
２７ 光源
３１ 参照ミラー
３３ ポラライザ
３４ 駆動機構
５０ 駆動機構
７０ 制御部
７２ メモリ
７５ 表示モニタ
２００ ＯＣＴ光学系
３００ 固視標投影ユニット
５００ 模型眼ユニット

Claims (8)

1. 光源と、光源からの光を測定光路と参照光路とに分割するためのスプリッタと、測定光路に配置され，被検物上において光を走査するための光スキャナと、被検物で反射された測定光路からの光と，参照光路からの光と，が合成された光を検出するための検出器と、を備え、前記検出器からの出力信号に基づいて被検物の断層画像を撮像する光断層像撮影装置において、
   測定光の光路又は参照光の光路の少なくともいずれかに配置されたポラライザと、
   装置内部に配置された模型物で反射された測定光路からの光と参照光路からの光とが合成された光によって得られる前記検出器からの出力信号に基づいてポラライザを制御し、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御手段と、
   を備えることを特徴とする光断層像撮影装置。
2. 前記測定光を被検物に導く第１光路と、前記測定光を前記模型物に導く第２光路と、を切換える切換手段を備える請求項１の光断層像撮影装置。
3. 前記第１光路と第２光路とを分岐させる光路分岐部材を備え、第２光路は、前記光路分岐部材から被検物までの第１光路長に対し、前記光路分岐部材から模型物までの第２光路長とが一致するように形成されている請求項２の光断層像撮影装置。
4. 被検物は眼であって、
   前記模型物は、模型眼である請求項１〜３のいずれかの光断層像撮影装置。
5. 時間を計測するための時計手段を有し、
   前記制御手段は、該時間手段を用いて、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御を定期的に行うことを特徴とする請求項１〜４の光断層像撮影装置。
6. 前記模型物は、前記測定光路の光路外に配置され、
   前記制御手段は、前記光スキャナを制御して、測定光路外の前記模型物に向けて前記測定光を導光すると共に、前記模型物によって反射された測定光を前記検出器側に向けて進行させる請求項１〜５のいずれかの光断層像撮影装置。
7. 検出器の位置を調整する位置調整機構を備え、
   前記制御手段は、検出器からの出力信号に基づいて前記位置調整機構を制御して検出器の位置を調整した後、測定光と参照光の偏光方向を調整する制御を行うことを特徴とする請求項１〜６の光断層像撮影装置。
8. 被検物に向かう測定光を反射し、前記検出器側に向けて進行させる偏光調整用基準物を前記模型物として有する調整光学系を、装置内部に備えることを特徴とする請求項１〜７の光断層像撮影装置。

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