JP2018140006A - 撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源光より分離された測定光を眼底上の所定範囲で第1および第2の方向に往復走査する第1の走査手段および第2の走査手段と、第1の走査手段および前記第2の走査手段の走査を同時に実行させるよう制御する走査制御手段と、測定光の眼底からの戻り光と光源光より分離された参照光との干渉光に基づき眼底の深さ方向の情報を得る深さ情報取得手段と、該深さ情報取得手段の出力と走査制御手段の制御信号とを用いて所定の範囲の断層像を生成する画像生成手段と、生成された画像を表示する表示手段と、を備えた撮像装置において、深さ情報取得手段の出力を用いて所定の範囲内の任意の線に沿った断層像を生成可能であり、表示手段に両走査手段の同時往復走査による深さ情報の取得の前に任意の線に沿った断層像を繰り返し表示する。
【選択図】図11
Description
測定光を被検査物上の所定の範囲で第1の方向に往復走査する第1の走査手段と、前記第1の方向と異なる第2の方向に前記測定光を往復走査する第2の走査手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を同時に駆動することにより前記所定の範囲を前記第1の方向に対して所定角度以上の角度を有する直線又は曲線で構成された第1の走査軌跡で前記測定光により2次元的かつ網羅的に走査する第1の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、前記第1の走査軌跡とは異なる第2の走査軌跡で前記測定光により走査する第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御する走査制御手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を用いて走査された前記測定光を照射した前記被検査物からの戻り光と参照光との干渉光を受光する受光手段と、
前記受光手段の出力に基づき前記被検査物の深さ方向の情報を得る深さ情報取得手段と、
該深さ情報取得手段の出力と前記第1の制御信号とを用いて前記所定の範囲における前記被検査物の断層像を生成し、前記深さ情報取得手段の出力と前記第2の制御信号とを用いて前記所定の範囲内の任意の線に沿った断層像を生成する画像生成手段と、
前記第1の走査軌跡による前記深さ情報の取得の前に前記任意の線に沿った断層像を繰り返し表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする。
図1に本実施例に用いた光断層撮像装置の全体構成を示す。本実施形例に係るOCT装置100は、OCT光学系、制御装置109、制御PC111、および表示装置112を有する。また、OCT光学系は、低コヒーレンス光源101、ビームスプリッタ103、走査光学系104、接眼レンズ系105、参照ミラー107、および検出部110を主たる構成として有する。なお、制御PC111は、任意の汎用コンピュータを用いて構成することができるが、OCT装置専用のコンピュータとしてもよい。表示装置112は任意のディスプレイによって構成できる。また、制御装置109、制御PC111、および表示装置112は個別に示されているがこれらを適宜一体としてもよい。制御PC111には、OCT装置の測定パラメータの入力、データ取得のための各種モードの選択、並びに予め記憶されている測定プログラムの読み出しおよび実行等のための入力装置が付随する。当該入力装置は表示装置112側に配置してもよい。
本実施例では、上述したOCT装置を用いて眼底から3次元の断層像を撮像する際に、予め2次元断層像を取得し、該2次元断層像を表示することとしている。そして、表示された2次元断層像を観察等することにより、撮像条件の調整の要否の判定、更には調整を行うこととしている。以下の説明では、本実施例において3次元断層像を取得するリサージュスキャンについて、まず説明する。上述したように、リサージュスキャンでは、眼底上においてリサージュ図形を描画するように測定光を走査する。
ここで、f(t)はガルバノスキャナの駆動開始からt秒経過した時点の、リサージュ軌跡の位置を示し、AxおよびAyはXガルバノスキャナおよびYガルバノスキャナの駆動波形の振幅を示す。LxおよびLyは各々の駆動波形である余弦波において、時刻tの点が何周期目であるかを表すインデックスである。なお、図2の例では、Ax=Ay=4[V]、Tx=8[ms]、およびTy=9[ms]の条件となる場合を例示している。
本発明の具体的な実施例として、被検査物を人眼網膜(被検眼120の眼底)から断層情報を取得する場合について述べる。この場合、両ガルバノスキャナの駆動に際しては、以下の式2で表わされる駆動波形を印加することとして説明する。
本実施例では、本撮像においてリサージュ図形を測定光にて描画するリサージュスキャンの例を示した。しかし、本発明は、リサージュ図形に類似する図形を描画するように測定光で眼底上を走査する場合であっても効果を失わない。本発明の効果は、純粋なリサージュ図形、即ちX方向の走査とY方向の走査とが厳密な単振動で記述される走査の組み合わせにより測定光にて図形を描画する態様に限定されるものではない。即ち、撮像範囲を網羅するように異なる2つの方向各々の走査が往復運動として記述される態様で得られるリサージュ様の図形また図形群で測定光を走査しても同様の効果を奏する。
上述した実施例1では、本撮像の実行前に、撮像範囲(3次元断層情報の取得範囲)内で例えば直線状の測定光の走査を繰り返し行い、この走査線より得られる断層像を繰り返し連続的に表示することとしている。これにより、当該断層像を参照して予め本撮像時の撮像条件を調整することが可能となり、本撮像によって得られる撮像画像の画質を高めることを可能としている。しかし、適切な撮像条件で本撮像を行う場合であっても、本撮像時において例えば瞬目等によって適当な断層情報の取得ができず、得られる撮像画像の画質の劣化が起こることも考えられる。実施例2では、本撮像時において瞬目の発生等を容易に検知し、再撮像等の対応の要否を容易に判断し得る画像を提供する。
本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
102、108 ファイバコリメータ
103 ビームスプリッタ(光分離手段)
104 走査光学系(第1の走査手段、第2の走査手段)
109 制御装置(走査制御手段)
110 検出部(受光手段)
111 制御PC(深さ方向情報取得手段、画像生成手段)
112 表示装置(表示手段)
120 被検眼(被検査物)
Claims (20)
- 測定光を被検査物上の所定の範囲で第1の方向に往復走査する第1の走査手段と、
前記第1の方向と異なる第2の方向に前記測定光を往復走査する第2の走査手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を同時に駆動することにより前記所定の範囲を前記第1の方向に対して所定角度以上の角度を有する直線又は曲線で構成された第1の走査軌跡で前記測定光により2次元的かつ網羅的に走査する第1の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、前記第1の走査軌跡とは異なる第2の走査軌跡で前記測定光により走査する第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御する走査制御手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を用いて走査された前記測定光を照射した前記被検査物からの戻り光と参照光との干渉光を受光する受光手段と、
前記受光手段の出力に基づき前記被検査物の深さ方向の情報を得る深さ情報取得手段と、
該深さ情報取得手段の出力と前記第1の制御信号とを用いて前記所定の範囲における前記被検査物の断層像を生成し、前記深さ情報取得手段の出力と前記第2の制御信号とを用いて前記所定の範囲内の任意の線に沿った断層像を生成する画像生成手段と、
前記第1の走査軌跡による前記深さ情報の取得の前に前記任意の線に沿った断層像を繰り返して表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記走査制御手段は、前記任意の線に沿った前記第2の走査軌跡で前記測定光を連続的に繰り返し走査する前記第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、
前記表示制御手段は、前記測定光の連続的な走査により得られた前記深さ情報を用いて前記画像生成手段によって繰り返して生成された前記任意の線に沿った断層像を、前記表示手段に連続的に表示させることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記走査制御手段は、前記第1の走査手段および前記第2の走査手段の何れか少なくとも一方の走査を停止させることで、前記任意の線を前記第1の方向又はおよび第2の方向の少なくとも一方と平行な直線として前記被検査物上で前記測定光を繰り返し走査することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 前記第1の走査手段および前記第2の走査手段の少なくとも何れか一方は共振スキャナであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記走査制御手段は、前記第1の走査軌跡より走査軌跡密度が低く前記第1の走査軌跡に類似する前記第2の走査軌跡で前記測定光を走査する前記第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、
前記画像生成手段は、前記第2の走査軌跡での前記測定光の走査より得られた前記深さ情報を用いて前記任意の線上の断層像を生成することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記走査制御手段は、平行な複数の直線状の前記第2の走査軌跡で前記測定光を走査する前記第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、
前記走査制御手段に制御されて、前記測定光を走査する第3の走査手段を更に有し、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段は共振スキャナを有し、
前記複数の直線状の走査軌跡に沿った前記測定光の前記被検査物での走査は前記第3の走査手段により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。 - 前記測定光の前記被検査物上での集光状態、前記受光手段による前記干渉光の受光状態、および前記測定光の光路と前記参照光の光路との光路長差調整の少なくとも一つを調整する調整手段と、
前記調整手段による調整が可能である測定準備状態から前記第1の走査軌跡による前記深さ情報の取得を行う測定状態へ切り替える撮像切り替え手段と、を備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記被検査物における前記所定の範囲を含む2次元正面画像を繰り返し生成する2次元画像生成手段を更に有し、
前記表示手段は前記2次元正面画像に前記所定の範囲を示すマークを重畳し、前記重畳された2次元正面画像と前記任意の線に沿った断層像とを並べて表示することを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記断層像を生成する前記深さ方向の情報から前記断層像の画質を表す指標を算出する画質指標算出手段を更に有し、
前記表示手段は前記指標を前記任意の線に沿った断層像と共に表示することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の撮像装置。 - 前記表示制御手段は、縦横何れかの軸に前記測定光の走査位置である空間を用いた空間座標画像および前記測定光の走査時刻である時間軸を用いた時間軸画像の少なくとも何れかを用いて、前記第1の走査軌跡により得られた前記深さ情報を用いて前記画像生成手段が生成した前記被検査物の2次元正面像を、前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の撮像装置。
- 前記被検査物が被検眼であり、
前記被検眼の瞬きの検出手段を更に有し、
前記瞬きが検出されると、前記表示手段は前記時間軸画像を表示することを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。 - 前記第1の制御信号による前記測定光の走査は、前記第1の走査手段により第1の周期で前記第1の方向に前記測定光を往復走査し、前記第2の走査手段により前記第1の周期の整数倍でない第2の周期で前記第2の方向に前記測定光を往復走査することにより行われることを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の撮像装置。
- 光源からの光より分割されて被検査物に照射された測定光の前記被検査物からの戻り光と前記光より分割されて前記測定光に対応する参照光との干渉光より得られた断層情報を用いて3次元断層画像を生成する画像生成手段と、
前記被検査物上で前記測定光を第1の方向に往復走査する第1の走査手段と、
前記被検査物上で前記測定光を前記第1の方向とは異なる第2の方向に往復走査する第2の走査手段と、
前記第1の走査手段による前記測定光の往復走査と前記第2の走査手段による前記測定光の往復走査とを同時に行わせて、前記被検査物上の所定の範囲内で連続的に形状および位置を変化させる環状の走査軌跡を前記測定光で描画させる走査制御手段と、を備え、
前記画像生成手段は前記所定の範囲内で定められる任意の線に沿った断層像を連続して生成することを特徴とする撮像装置。 - 前記環状の走査軌跡を前記測定光で描画させる前に、前記画像生成手段により連続して生成される断層像を続けて表示手段に表示させる表示制御手段を更に備えることを特徴とする請求項13に記載の撮像装置。
- 前記連続して生成される断層像を用いて前記断層像を取得する際の取得条件を調整する調整手段を更に有し、
前記走査制御手段は、前記調整された取得条件を用いて前記環状の走査軌跡を前記測定光で連続的に描画させることを特徴とする請求項13又は14に記載の撮像装置。 - 前記調整手段による前記調整の終了を検知する終了検知手段を更に有し、
前記走査制御手段は、前記検知された調整の終了に応じて、前記環状の走査軌跡の前記測定光による前記連続的な描画を開始させることを特徴とする請求項15に記載の撮像装置。 - 前記走査制御手段は、前記環状の走査軌跡を前記測定光で連続的に描画させる第1のモードと、前記第1のモードの前に行われて、前記任意の線に沿って前記測定光を連続的に繰り返し走査する第2のモードと、を実行し、
前記画像生成手段は、前記第2のモードにより繰り返して得られる前記断層情報を用いて前記断層像を連続して生成することを特徴とする請求項13乃至16の何れか一項に記載の撮像装置。 - 測定光を被検査物上の所定の範囲で第1の方向に往復走査する第1の走査手段と、
前記第1の方向と異なる第2の方向に前記測定光を往復走査する第2の走査手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を同時に駆動することにより前記所定の範囲を前記第1の方向に対して所定角度以上の角度を有する直線又は曲線で構成された第1の走査軌跡で前記測定光により2次元的かつ網羅的に走査する第1の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御し、前記第1の走査軌跡とは異なる第2の走査軌跡で前記測定光により走査する第2の制御信号を与えることにより前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を制御する走査制御手段と、
前記第1の走査手段および前記第2の走査手段を用いて走査された前記測定光を照射した前記被検査物からの戻り光と参照光との干渉光を受光する受光手段と、
前記受光手段の出力に基づき前記被検査物の深さ方向の情報を得る深さ情報取得手段と、
該深さ情報取得手段の出力と前記第1の制御信号とを用いて前記所定の範囲における前記被検査物の断層像を生成し、前記深さ情報取得手段の出力と前記第2の制御信号とを用いて前記所定の範囲内の任意の線に沿った断層像を生成する画像生成手段と、
少なくとも前記画像生成手段の出力を表示手段に表示させる表示制御手段と、を備える撮像装置の制御方法であって、
前記画像生成手段によって、前記深さ情報取得手段の出力を用いて前記所定の範囲内の任意の線に沿った断層像を生成し、
前記表示制御手段が、前記第1の走査軌跡による前記深さ情報の取得の前に前記任意の線に沿った断層像を繰り返し前記表示手段に表示させることを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 光源からの光より分割されて被検査物に照射された測定光の前記被検査物からの戻り光と前記光より分割されて前記測定光に対応する参照光との干渉光より得られた断層情報を用いて3次元断層画像を生成する画像生成手段と、
前記被検査物上で前記測定光を第1の方向に往復走査する第1の走査手段と、
前記被検査物上で前記測定光を前記第1の方向とは異なる第2の方向に往復走査する第2の走査手段と、
前記第1の走査手段による前記測定光の往復走査と前記第2の走査手段による前記測定光の往復走査とを同時に行わせて、前記被検査物上の所定の範囲内で連続的に形状および位置を変化させる環状の走査軌跡を前記測定光で連続的に描画させる走査制御手段と、を備る撮像装置の制御方法であって、
前記画像生成手段によって、環状の走査軌跡を前記測定光で連続的に描画させる前に、前記所定の範囲内で定められる任意の線に沿った断層像を連続して生成することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 請求項18又は19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。
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