JP2013081763A - 眼底断層像撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定量的な評価に適した眼底断層像を取得できる。
【解決手段】 光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、測定光を被検眼眼底に導き，参照光を参照光学系に導いた後、眼底で反射した測定光と参照光とが合成された光のスペクトルを受光素子に受光させる干渉光学系と、測定光の光路中に配置され，眼底上で前記測定光を走査する光スキャナと、受光素子から出力されるスペクトル信号をフーリエ解析して眼底断層像を得る眼底断層像撮影装置において、光スキャナを制御して、撮影条件の異なる複数のスキャンを順次行うと共に、各スキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各スキャンに応じて、測定光と参照光の光路差を調整する制御手段と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、被検眼眼底の断層像を撮影する眼底断層像撮影装置に関する。

被検者眼の眼底の断層像を撮影する眼底断層像撮影装置として、低コヒーレント光を用いた光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:ＯＣＴ）が知られている（特許文献１参照）。

また、上記のような眼底断層像撮影装置において、受光素子によって取得されるスペクトル情報をフーリエ解析して被検物の断層像を得るフーリエドメインＯＣＴが知られている（特許文献１参照）。フーリエドメインＯＣＴとしては、受光系に分光光学系を用いた構成のＳＤ−ＯＣＴ、投光系に波長可変光源を用いた構成のＳＳ−ＯＣＴが知られている。

このような装置において、測定光をラスタースキャン、複数のラインスキャンによって、ＸＹ方向に二次元的に走査させることにより断層像のマップ撮影を行う。

特開２００７−１５１６２２号公報

フーリエドメインＯＣＴを原理とする干渉光学系により得られる断層像は、測定光と参照光との光路長が一致する深度位置での感度（干渉感度）が最も高く、この深度位置から離れるにしたがって感度が低下していく。このため、当該深度位置に近い部分については高感度・高解像度の画像が得られるが、当該深度位置から離れた部位については画像の感度・解像度が低下してしまう。

ところで、このような装置を用いて広画角のマップ撮影（三次元撮影）を行った場合、眼底面の湾曲によって、光路長が一致する深度位置から各眼底部位（例えば、乳頭と乳頭周辺部）までの距離が異なる。このため、眼底中心部と眼底周辺部は、同じ断層画像内であっても、撮影感度が異なるため、定量的な観察・評価がしづらい。眼底中心部と眼底周辺部と、同じ断層画像内で取得しようとした場合、一部が感度の低い深度位置で撮影されることになり、層検出の精度低下が生じる。

本発明は、上記問題点を鑑み、定量的な評価に適した眼底断層像を取得できる眼底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） 光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、測定光を被検眼眼底に導き，参照光を参照光学系に導いた後、眼底で反射した測定光と参照光とが合成された光のスペクトルを受光素子に受光させる干渉光学系と、前記測定光の光路中に配置され，眼底上で前記測定光を走査する光スキャナと、前記受光素子から出力されるスペクトル信号をフーリエ解析して眼底断層像を得る眼底断層像撮影装置において、前記光スキャナを制御して、撮影条件の異なる複数のスキャンを順次行うと共に、各スキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各スキャンに応じて、測定光と参照光の光路差を調整する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
（２） 前記制御手段は、前記光スキャナを制御してサークル径が互いに異なる複数のサークルスキャンを順次行うと共に、各サークルスキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整する（１）の眼底断層像撮影装置。
（３） 各サークルスキャンによって取得された複数の眼底断層像に基づいて眼底の層厚分布を測定し、測定結果に基づく層厚マップを取得する解析手段を備える（２）の眼底断層像撮影装置。
（４） 各サークルスキャンによって取得された複数の眼底断層像を複合処理して眼底の三次元画像を取得する画像処理手段を備える（２）又は（３）の眼底断層像撮影装置。
（５） 前記制御手段は、前記複数のサークルスキャンの走査領域に関して，基準位置に対する眼底の高さ情報を取得し、取得された該高さ情報に基づいて前記光路差の調整を行う（２）〜（４）のいずれかの眼底断層像撮影装置。
（６） 前記制御手段は、前記高さ情報を得るため、前記光スキャナを制御して、前記サークルスキャンにおける走査中心を通るようにラインスキャンを行い、該ラインスキャンにて取得された眼底断層像を処理して、各横断位置での深さ方向における眼底断層像の取得位置を取得することにより前記眼底の高さ情報を得る（５）の眼底断層像撮影装置。
（７） 前記制御手段は、前記光路長一致位置に対して同じ深さに位置されるように、各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整する（２）〜（６）のいずれかの眼底断層像撮影装置。

本発明によれば、定量的な評価に適した眼底断層像を取得できる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る眼底断層像撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。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、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、眼底で反射した測定光と参照光とが合成された光のスペクトル（干渉状態）を検出器（受光素子）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、干渉光学系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、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測定光を眼底上で二次元的（ＸＹ方向）に走査させるために用いられる。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、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、ポラライザとしては、上記構成に限定されず、測定光の光路又は参照光の光路に配置されるポラライザを駆動させることにより、測定光と参照光の偏光状態を略一致させるものであればよい。例えば、１／２波長板や１／４波長板を用いることやファイバーに圧力を加えて変形させることで偏光状態を変えるもの等が適用できる。

なお、ポラライザ３３（偏光コントローラ）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構成であればよい。例えば、ポラライザは、測定光の光路に配置された構成であってもよい。

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の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、参照光の光路中に配置され、参照光の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、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（スペクトル信号）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、フーリエ変換を用いて解析することで、眼の断層像（眼底断層像）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、被検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できる。

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。固視標投影ユニット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駆動機構２４ａ、光ファイバ３８ｃの駆動機構３４、等が接続されている。

＜サークルスキャンについて＞
本実施形態において、マップ撮影時のスキャンパターンとしてサークルスキャンが用いられる。なお、本実施形態においては、マップ撮影によって、三次元ＯＣＴデータ（三次元画像）が取得される場合を例として説明をする。サークルスキャンでは、眼底上に設定された中心位置を基準として、サークル状に測定光が走査される。サークルスキャンによって、中心位置に対して同一円周上にある眼底領域での眼底断層像が取得される。

図２（ａ）は、互いに直径が異なる同心円状の複数のサークルスキャンを行う際のスキャンパターンの一例を示す。図２（ｂ）は、一つのサークルスキャンにて眼底領域をスキャンした場合の眼底断層像の一例を示す図である。

例えば、図２（ａ）に示すように、サークルスキャンでは、走査中心Ｏを中心として、０°方向から３６０°方向へ向けて円周方向にスキャンが行なわれる。取得される眼底断層像は、例えば、左端が０°方向の撮影部位を取得したＡスキャン信号に対応し、時計回りに順次Ａスキャン信号が並び、右端が３６０°方向の撮影部位を取得したＡスキャン信号に対応する。なお、左端が３６０°方向の撮影部位を取得したＡスキャン信号に対応し、反時計回りに順次Ａスキャン信号が並べられ、右端が０°方向の撮影部位を取得したＡスキャン信号に対応してもよい。もちろん、これに限定されず、断層像は、ある角度におけるＡスキャン信号が左端に形成され、順次Ａスキャン信号が形成される画像であればよい。

図２（ｂ）に示されるように、サークルスキャンによって眼底断層像を取得した場合、眼底の形状は、球状であるため、各横断位置（角度位置）の眼底表面像は、深さ方向に関して略均一な位置にて取得される。このため、サークルスキャンにて取得された眼底断層像は、画像内において、横断位置に関わらず、深さ方向における眼底各層の位置が略同一の位置に存在するため、その画像内における眼底各層の撮影感度が略同一となる。

比較例として、図３（ａ）は、ラインスキャンを行う際のスキャンパターンの一例を示す。図３（ｂ）は、ラインスキャンにて眼底領域をスキャンした場合の眼底断層像の一例を示す図である。

ラインスキャンでは、眼底上において、ある方向に関して直線状（ライン状）に測定光が走査される。ラインスキャンによって、眼底上を直線状に横断する領域での眼底断層像が取得される。

ラインスキャンによって取得された眼底断層像（図３参照）の場合、各横断位置での眼底表面像は、深さ方向に関して中心と周辺とで取得位置が異なる。したがって、ラインスキャンによって取得された眼底断層像は、その画像内におけて、各横断位置によって、眼底各層の撮影時の感度が異なる。

＜制御動作＞
以下、広画角マップ撮影時の制御動作について説明する。図４は、広画角マップ撮影時の制御動作をフローチャートにて示した図である。

検者によって撮影部位が選択されると、制御部７０は、固視標投影ユニット３００を制御し、選択された撮影部位に対応する位置に固視位置を移動させる。例えば、黄斑撮影モードが選択されると、固視位置が中央に設定され、乳頭部撮影モードが選択されると、固視位置が鼻側かつ若干上側に設定される。なお、固視位置は、左右眼で略左右対称な位置関係となる。すなわち、本実施形態においては、目的撮影部位と固視標投影ユニット３００の位置とが関連付けされており、これに基づき固視位置が設定されるので、検者が所望する眼底部位の断層画像が容易に取得できる。本実施形態においては、広画角の黄斑撮影モードを例として説明する。なお、撮影画角の設定は撮影モード内で行える構成とする。もちろん、撮影画角は、撮影モードが設定されていない状態で設定できる構成としてもよいし、撮影モードに応じて予め撮影画角が設定されている構成としてもよい。

検者によって、黄斑撮影モードが設定され、撮影画角が広画角（例えば、画角３０°）に設定されると、黄斑を中心とした断層像の広画角マップ撮影が行われる。そして、検者によって、コントロール部７４の図無きマップ撮影開始のスイッチが操作されると、制御部７０は、マップ撮影を開始する。

マップ撮影時において、各サークルスキャンを行う場合、制御部７０は、複数のサークルスキャンの走査領域に関して、基準位置Ｂに対する眼底の高さ情報を取得し、取得された高さ情報に基づいて光路差の調整を行う。制御部７０は、高さ情報を得るため、走査部２３を制御して、サークルスキャンにおける走査中心を通るようにラインスキャンを行う。そして、ラインスキャンにて取得された眼底断層像を処理して、各横断位置での深さ方向における眼底断層像の取得位置を取得することにより眼底の高さ情報を得る。

初めに、ラインスキャンによるプレ撮影が行われる。制御部７０は、走査部２３を制御し、ラインスキャンによる光切断面がサークルスキャンにて用いられる走査中心Ｏを通るように、眼底に対してラインスキャンを行う。

図５はラインスキャンによって取得された断層画像の一例を示す図である。制御部７０は、取得した眼底断層像において、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。制御部７０は、各走査線に対応する輝度分布からエッジ検出を行い、断層像（眼底）の表面位置を検出する。例えば、図５に示すように、走査線Ａが設定され、その輝度分布データが取得される。そして、断層像の輝度レベルが検出され、眼底の表面位置Ｓが画像処理により抽出される。

次いで、制御部７０は、横断方向における各Ａスキャン方向の表面位置と基準位置Ｂとの距離を算出する。例えば、図５に示すように、走査線Ａにおいて、眼底の表面位置Ｓが検出され、表面位置Ｓと基準位置Ｂとの距離ΔＤが算出される。

基準位置Ｂは、マップ撮影時において、中心に対する距離が互いに異なる複数のサークルスキャンを行う際に、各サークルスキャンによって取得される眼底断層像が、ほぼ同じ深さ位置にて取得され、同一の感度にて取得されるための目標位置である。

制御部７０によって、各走査線（例えば、走査線ａ１や走査線ａ２）において、各表面位置から基準位置Ｂまでの距離が算出され、その各走査線の位置情報とともに、走査線毎に算出された距離がメモリ７２に記憶される。なお、算出された距離は、マップ撮影時の光路長調整時に用いられる。

マップ撮影時において各サークルスキャンを行う場合、制御部７０は、走査線それぞれで算出された距離に基づいて、基準位置Ｂと眼底の表面位置とが一致するように光路長調整を行う（詳しくは、後述する）。これにより、複数のサークルスキャンによって取得された各断層像は、互いに、眼底の表面位置がほぼ同一位置、同一感度にて取得される。すなわち、どの眼底撮影位置で撮影をおこなっても同一の感度で、眼底断層像が取得される。なお、基準位置Ｂは、感度の高い画像を取得できる測定光と参照光との光路長一致位置の近傍に設定されることが望ましい。

本実施形態における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、各サークルスキャンにて取得される複数の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測定光と参照光の光路差を調整する。これにより、相対的に高感度にて複数の眼底断層像が得られる。

なお、プレ撮影にて取得された眼底断層像において、各表面位置から基準位置Ｂまでの距離を算出するための各走査線が通過した走査位置と、マップ撮影を行う際の各サークルスキャンによる走査位置とは、同一の走査位置となるように対応づけ（設定）されている。そして、これらの走査位置設定情報は、メモリ７２に記憶されている。また、マップ撮影時のサークルスキャンを行う撮影位置についても、予め設定され、メモリ７２に記憶されている。

図６は、プレ撮影によって眼底上領域Ｇをラインスキャンした眼底断層像において各撮影位置とマップ撮影時におけるサークルスキャンの各走査位置の関係を示した図である。例えば、図６に示された眼底断層像の撮影位置Ｐ１上をＡスキャン方向に走査した走査線Ａ１とマップ撮影において眼底上の撮影位置Ｐ１を通るサークルスキャンＣ１は、対応づけがされている。また、撮影位置Ｐ２上では走査線Ａ２とマップ撮影におけるサークルスキャンＣ２が対応づけされ、撮影位置Ｐ３上では走査線Ａ３とマップ撮影におけるサークルスキャンＣ３が対応づけされて設定されている。このため、眼底表面位置から基準位置Ｂまでの距離を算出することによって、各撮影位置でサークルスキャンを行う際に、プレ撮影時の参照ミラー３１の位置からどのくらい参照ミラー３１を移動させれば、すべての撮影位置で同一の感度を取得できるか算出できる。すなわち、各撮影位置での距離に応じて、撮影位置毎にサークルスキャン時の参照ミラー３１の移動量を設定することができる。

より具体的には、各サークルスキャンによる撮影位置に応じて、眼底表面位置から基準位置Ｂまでの距離が算出されているため、参照ミラー３１を移動させ光路長を調整することによって、眼底表面位置を基準位置Ｂに移動させるのに必要な移動量が算出される。

例えば、プレ撮影時の参照ミラー３１の位置から、参照ミラー３１の位置を撮影位置に応じた移動量分だけ逐次移動させることによって、光路長が調整され、その撮影位置における眼底表面位置が基準位置Ｂに移動される。

制御部７０は、メモリ７２に記憶された各撮影位置における眼底表面位置から基準位置Ｂまでの距離と、参照ミラー３１の移動量とのデータテーブルを参照して、その距離に基づいて、各撮影位置の参照ミラーの移動量を算出する。なお、距離と参照ミラーの移動量のデータテーブルは、予め、実験やシミュレーションによって算出される。

次いで、制御部７０は、マップ撮影を行う。図７は、マップ撮影時のスキャン動作について説明する概略図である。図７では、走査中心が、黄斑中心に設定される。

制御部７０は、走査部２３を制御してサークル径が互いに異なる複数のサークルスキャンを順次行うと共に、各サークルスキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整する。

例えば、制御部７０は、黄斑上に設定されたサークルスキャンＣ１を行い、眼底断層像を取得する。その後、順次、サークルスキャンの直径を変更して、撮影位置を変更し、撮影を行っていく。

制御部７０は、サークルスキャンＣ１の撮影位置に対応する参照ミラー３１の移動量をメモリ７２から呼び出す。そして、制御部７０は、その移動量に基づいて、参照ミラー３１を移動させて、光路長を調整する。制御部７０は、光路長の調整が終了すると、サークルスキャンＣ１を開始し、眼底断層像を取得する。これにより、サークルスキャンＣ１において、眼底表面が基準位置Ｂに位置された状態の断層像データ（図８（ａ）参照）が得られる。

サークルスキャンＣ１での撮影が終了すると、制御部７０は、サークルスキャンＣ２の撮影位置に対応する参照ミラー３１の移動量に応じて光路長の調整を行い、光路長調整後、制御部７０は、サークルスキャンＣ２を行い、眼底断層像（図８（ｂ）参照）を取得する。

同様に、制御部７０は、サークルスキャンＣ２での撮影完了後、次のサイズのサークルスキャンＣ３に合わせて光路長調整を行い、サークルスキャンによって眼底断層像（図８（ｃ）参照）を取得する。制御部７０は、所定のサイズ（例えば、直径９ｍｍ）のサークルスキャンによる眼底断層像を取得するまで、撮影位置に応じた光路長調整とサークルスキャンを繰り返し行う。

各サークルスキャンの間隔は、眼底上の走査位置に関して互いに近接する。スキャン位置の近接性に関しては、スキャン位置が連続するパターンの他、断層観察における連続性が確保される程度にスキャン位置が互いに近接するパターン（例えば、１５０μｍ程度）が考えられる。

例えば、最初のサークルスキャンＣ１の直径は、黄斑の直径より小さいサイズに設定される（例えば、直径１．０ｍｍ）。また、本実施形態において、サークルスキャンのサイズは、直径１．０ｍｍから０．１ｍｍずつ大きくしていく構成とする。また、最大のサークルスキャンのサイズを直径９．０ｍｍとする。このため、本実施形態において、直径１．０ｍｍのサークルスキャンからスキャンが開始され、サークルスキャンのサイズを変更しながら、直径９．０ｍｍのサークルスキャンまで、合計で８１スキャン行い、三次元ＯＣＴデータが取得される。なお、本実施形態においては、サークルスキャンのサイズを１．０ｍｍから０．１ｍｍずつ大きくしていく構成としたが、サークルスキャンの間隔は、これに限定されない。また、各サークルスキャンのサイズや、複数のサークルスキャンによるスキャンエリアにおいても、これに限定されない。もちろん、検者が任意にサークルサイズやスキャンエリアの変更を設定できる構成を設けてもよい。

以上のようにして、各サークルスキャンの撮影位置毎に光路長調整を行い、同一の感度にて、眼底断層像が取得されるようにする。各サークルスキャンによる眼底断層像が取得されると、制御部７０は、それらの複数の眼底断層像を画像処理（複合処理）により、眼底の三次元ＯＣＴデータを取得する。そして、制御部７０は、三次元ＯＣＴデータに基づいて、眼底各層の厚み（眼底の層厚分布）を測定する。その後、その測定結果に基づいて層厚マップ又は正常眼データを用いた差分マップを作成し、モニタ７５に表示する。なお、三次元ＯＣＴデータを用いてして、三次元グラフィック画像を作成して、モニタ７５に表示してもよい。

三次元ＯＣＴデータの取得は、各サークルスキャンによってサークル状に取得された眼底断層像を同心円上に配列することによって行われる。なお、各サークルスキャンの眼底断層像は、中心部での眼底断層像と周辺部での眼底断層像で走査距離の違いから大きさが異なる。このため、これらの眼底断層像を同様の大きさで表示する場合、中心部の画像を引き伸ばして拡大表示することになる。しかしながら、眼底断層像間の解像度が中心部と周辺部で異なってしまう。また、周辺部の眼底断層像を縮小し、中心部の眼底断層像の大きさに調整すると、眼底断層像が小さくなり、観察しづらくなる。

このため、眼底断層像を同一の解像度にて、好適に表示するために、中心部と周辺部で走査速度を変化させ、眼底断層像を取得する手法が挙げられる。この場合、例えば、中心部での走査速度を周辺部での走査速度よりも遅くし、取得される眼底断層像が引き伸ばされても、周辺部の眼底断層像の解像度と同様となるようにする。

以上のように、サークルスキャンを用いて、同一の感度にて眼底断層像を取得していくことによって、全撮影領域において、感度の良いマップ撮影を行うことができる。

なお、本実施形態においては、眼底の表面位置を検出し、表面位置を断層画像中の基準位置Ｂに移動させるように光路長調整を行ったがこれに限定されない。本実施形態では、制御部７０は、眼底内の所定の網膜層を検出し、その網膜層を基準位置Ｂに移動させ、光路長調整を行う。例えば、ＲＰＥ（網膜色素上皮細胞）層を眼底断層像から抽出し、ＲＰＥ層が基準位置に移動されるように光路長調整を行ってもよい。

なお、本実施形態においては、プレ撮影によって各サークルスキャンに応じた参照ミラーの移動量を算出し、光路長調整を行う構成としたがこれに限定されない。例えば、サークルスキャン毎に、断層像データ取得前に基準位置Ｂへのトラッキングを行い、光路長調整を行っていく構成としてもよい。

なお、本実施形態においては、光路長一致位置に対して同じ深さ位置されるように、各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整したがこれに限定されない。各サークルスキャンにて取得される眼底断層像が高感度領域で位置されるように、光路差を調整する。例えば、各眼底断層像は、高感度領域において、位置ずれが許容される。

なお、本実施形態においては、マップ撮影時にサークルスキャンを複数回行うことによって三次元ＯＣＴデータを取得する構成としたがこれに限定されない。例えば、サークルスキャンとその他のスキャンパターンを組み合わせてマップ撮影をおこなってもよい。例えば、黄斑周辺部（中心画角）においては、ラスタースキャンによって眼底上で測定光を二次元的走査することによって眼底の３次元断層像を取得し、湾曲度の大きい周辺画角においては、複数のサークルスキャンにて眼底上で測定光を二次元的走査することによって眼底断層像を取得する構成としてもよい。

また、本発明は、撮影条件の異なる複数のスキャンを順次行う構成であれば適用可能である。例えば、スキャン長、スキャン位置等に応じて変更する。例えば、複数のスキャン長（３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ等）にてスキャンを行う場合、複数のスキャン長の内、相対的に長いスキャン長（例えば、最も長いスキャン長）にて、プレ撮影として、スキャンを行う。そして、プレ撮影によって、取得された断層像より、他のスキャン長に対応する走査範囲での眼底の位置（例えば、眼底表面の位置、ある網膜層（例えば、網膜色素上皮層）の位置）を検出する。そして、他のスキャン長での撮影において、プレ撮影にて検出された眼底の位置が、基準位置に位置するように、光路長調整を行い、同一の感度にて、眼底断層像が取得されるようにする。

また、例えば、複数の異なるスキャンパターンにてスキャンを行う場合、第１のスキャンパターンでの撮影をプレ撮影として用い、第２のスキャンパターンにおける眼底上の走査範囲の少なくとも一部を含むようなスキャンにて、断層像を取得する。プレ撮影によって得られた断層像により、第２のスキャンパターンによる眼底上の走査範囲での眼底位置を検出することができる。そして、第２のスキャンパターンでの撮影を行う場合、検出された眼底位置が基準位置に位置するように、スキャン位置毎に光路長調整を行い、第２のスキャンパターンの走査位置と第１のスキャンパターンの走査位置との間で同一の感度にて、眼底断層像が取得されるようにする。ここで、第２のスキャンパターンの中で異なる複数の断層像を得る場合（例えば、クロススキャン）、各断層像が同一の感度にて取得されるように光路長が制御される。

具体例として、異なるスキャンパターンとしては、クロススキャンやラジアルスキャン等の組み合わせが考えられる。例えば、クロススキャン（Ｘ方向及びＹ方向のスキャン）の場合には、プレ撮影として、サークルスキャンにて、断層像を撮影するようにすれば、Ｘ方向及びＹ方向の両方のスキャンでの眼底位置を検出することができる。そして、クロススキャンを行う場合、検出された眼底位置が基準位置に位置するように、スキャン位置毎に光路長調整を行い、Ｘ方向及びＹ方向の両方のスキャン位置にて、同一の感度にて、眼底断層像が取得されるようにする。なお、一度のプレ撮影で全てのスキャン位置を含む断層像が取得できない場合には、複数のプレ撮影を行うようにしてもよい。

また、上記複数の異なるスキャンパターンにて限定されずものではなく、異なる複数のスキャン位置でのスキャンであれば、本実施形態の技術の適用は可能である。

例えば、スキャンパターンとスキャン長が同一で、眼底上の撮影の位置が異なるスキャンが挙げられる。例えば、ラインスキャンやサークルスキャンにて、乳頭近傍位置と黄斑近傍位置をスキャンすることが挙げられる。

このような場合、上記のように、眼底上の第１の撮影部位（例えば、乳頭近傍位置）での撮影をプレ撮影として用い、眼底上の第２の撮影部位（例えば、黄斑近傍位置）の少なくとも一部を含むようなスキャンにて、断層像を取得する。もちろん、複数のプレ撮影を行うようにしてもよい。そして、プレ撮影として取得された断層像より眼底位置を検出する。そして、眼底上の第２の撮影部位にて撮影を行う場合、第１の撮影部位にて検出された眼底位置が基準位置に位置するように、光路長調整を行い、第２の撮影部位の走査位置にて、同一の感度にて、眼底断層像が取得されるようにする。なお、第２の撮影部位での撮影において、異なる複数の断層像を得る場合（例えば、クロススキャン）、各断層像が同一の感度にて取得されるように光路長が制御される。

なお、本実施形態においては、参照ミラー３１を移動させることによって撮影位置に応じた光路長調整を行う構成としたがこれに限定されない。本実施形態の装置は、測定光又は参照光の光路中に配置された光学部材を、測定光と参照光の光路差を調整するために移動させる駆動部を備える。例えば、測定光の光路長と参照光の光路長との光路長差を変更するための構成としては、測定光の光路長を変化させて参照光との光路長を調整するような構成としてもよい。例えば、図１の光学系において、参照ミラー３１を固定とし、コリメータレンズ２１とファイバー端部３９ｂとを一体的に移動させることにより参照光の光路長に対して測定光の光路長を変化させるような構成が考えられる。

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。

本実施形態に係る眼底断層像撮影装置の光学系及び制御系を示す図である。 サークルスキャンについて説明する図である。 ラインスキャンについて説明する図である。 広画角マップ撮影時の制御動作をフローチャートにて示した図である。 ラインスキャンによって取得された断層画像の一例を示す図である。 プレ撮影で取得した眼底断層像において各撮影位置とマップ撮影時におけるサークルスキャンの各走査位置の関係を示した図である。 マップ撮影時のスキャン動作について説明する概略図である。 各サークルスキャンにおいて、取得された断層像の眼底表面が基準位置に位置された状態を示す図である。

２３ 走査部
２４ フォーカシングレンズ
２４ａ 駆動機構
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

Claims (7)

1. 光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、測定光を被検眼眼底に導き，参照光を参照光学系に導いた後、眼底で反射した測定光と参照光とが合成された光のスペクトルを受光素子に受光させる干渉光学系と、
   前記測定光の光路中に配置され，眼底上で前記測定光を走査する光スキャナと、
   前記受光素子から出力されるスペクトル信号をフーリエ解析して眼底断層像を得る眼底断層像撮影装置において、
   前記光スキャナを制御して、撮影条件の異なる複数のスキャンを順次行うと共に、各スキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各スキャンに応じて、測定光と参照光の光路差を調整する制御手段と、
   を備える、ことを特徴とする眼底断層像撮影装置。
2. 前記制御手段は、前記光スキャナを制御してサークル径が互いに異なる複数のサークルスキャンを順次行うと共に、各サークルスキャンによって取得される複数の眼底断層像が光路長一致位置の近傍で取得されるように各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整する請求項１の眼底断層像撮影装置。
3. 各サークルスキャンによって取得された複数の眼底断層像に基づいて眼底の層厚分布を測定し、測定結果に基づく層厚マップを取得する解析手段を備える請求項２の眼底断層像撮影装置。
4. 各サークルスキャンによって取得された複数の眼底断層像を複合処理して眼底の三次元画像を取得する画像処理手段を備える請求項２又は３の眼底断層像撮影装置。
5. 前記制御手段は、前記複数のサークルスキャンの走査領域に関して，基準位置に対する眼底の高さ情報を取得し、取得された該高さ情報に基づいて前記光路差の調整を行う請求項２〜４のいずれかの眼底断層像撮影装置。
6. 前記制御手段は、前記高さ情報を得るため、前記光スキャナを制御して、前記サークルスキャンにおける走査中心を通るようにラインスキャンを行い、
   該ラインスキャンにて取得された眼底断層像を処理して、各横断位置での深さ方向における眼底断層像の取得位置を取得することにより前記眼底の高さ情報を得る請求項５の眼底断層像撮影装置。
7. 前記制御手段は、前記光路長一致位置に対して同じ深さに位置されるように、各サークルスキャンのサークル径に応じて測定光と参照光の光路差を調整する請求項２〜６のいずれかの眼底断層像撮影装置。

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