JP2020178939A - 眼科撮像装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 簡易な構成で、モーションアーチファクトに強く、任意方向の強調画像を取得する装置を提供する。【解決手段】 眼科撮像装置は、測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割する分割手段と、複数の光導波路を有する光ファイバーと、前記第1の分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、前記複数の光導波路のうちの少なくとも1つの光導波路で導かれた光を受光する第1の受光手段と、前記第1の受光手段に導光する光導波路とは異なる少なくとも1つの光導波路で導かれた光を受光する第2の受光手段と、第1および第2の受光手段からの受光信号をもとに画像を生成する生成手段と、前記光ファイバーを保持する可動手段とを有し、前記光学系に対する前記光導波路の位置関係は、前記可動手段によって変更できることを特徴とする。【選択図】 図4
Description
本発明は、眼科診療等に用いられる眼科撮像装置及びその制御方法に関するものである。
共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科撮像装置である走査型レーザー検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)は、測定光であるレーザー光を眼底上で走査し、その戻り光の強度から眼底の平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。以下、このような平面画像を撮像する装置をSLO装置と記す。
このようなSLO装置では、被検眼における集光部位での反射光(共焦点光)を選択的に受光することで焦点深度の浅い高コントラストな被検眼の平面画像が取得できる。また、集光点近傍における散乱光(非共焦点光)を選択的に受光することで、生体物質の微細な構造を画像化する手法も確立されている。
更に、散乱光を選択的に受光する複数の領域を様々な位置に変更し、その受光信号を演算することで、方向性を有する微細な生体物質(例えば血管や血管壁、神経線維層など)の構造を強調した画像を取得することができる。これにより、診断において有用な画像を提供することが可能となる。
特許文献1には、受光する散乱光の選択領域を簡易な構成で変更するために、共焦点光用アパーチャと非共焦点光用の複数位置のアパーチャを有する部材を用意し、被検体によって散乱光受光領域を切り替えて画像化を行う技術が開示されている。
また、特許文献2には、複数のコアを有する光ファイバーを利用し、共焦点光と非共焦点光を分離し、かつ、非共焦点光の中からの受光領域を選択する技術が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載の装置では、複数の領域の戻り光を同時に受光することができないため、固視微動や脈動などのモーションアーチファクトに対して改善の余地を有する。
また、特許文献2に記載の装置では、共焦点領域近傍におけるクラッド領域や接着剤領域が広くなるため、被検眼からの戻り光を効率良く受光する点に改善の余地を有する。
本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであって、複数の光導波路を有するバンドルファイバーを回転もしくは並進するのみで、任意の角度での非共焦点画像を共焦点光画像と同時に生成することができる装置を提供することを目的とする。
また、簡易な構成でモーションアーチファクトに強く、かつ、画質の良い任意方向の強調画像を取得可能な装置を提供することを目的とする。
本発明の眼科撮像装置は、複数の光導波路を構成する光ファイバーを保持する保持手段と、前記分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、前記複数の光導波路のうちの少なくとも1つで導かれた光を受光する第1の受光手段と、前記第1の受光手段に導光する光導波路とは異なる、少なくとも1つの光導波路で導かれた光を受光する第2の受光手段と、前記第1および第2の受光手段からの受光信号に基づき、前記被検体の画像を生成する生成手段と、前記光学系に対する前記光ファイバーの複数の光導波路の位置関係を調整するために、前記保持手段を移動させる制御手段を有することを特徴とする。
本発明に係る眼科撮像装置によれば、複数の光導波路を有するバンドルファイバーを回転もしくは並進することで、任意の角度での非共焦点画像を共焦点光画像と同時に生成することができる。
本発明を実施するための例示的な形態について、以下のとおり添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
[第1の実施形態]
以下、添付の図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
以下、添付の図面を参照して本発明の第1の実施形態について説明する。
本実施形態においては、眼科撮像装置として、本発明を適用した補償光学(Adaptive Optics:AO)SLO装置とAOOCT装置の複合機について説明する。AOSLO装置は、補償光学系を備え、眼底の高分解能の平面画像(AOSLO像)の撮像を行う装置である。また、この装置においては、眼底の高分解能の断層像が得られる補償光学系を利用したAO光コヒーレンストモグラフィ(Optical Coherence Tomography:OCT)を備えている。AOOCT装置は、眼底の高分解能の断層像(AOOCT像)の撮像が可能であり、微細な生体物質の構造を詳細に把握することができる。AOSLO装置とAOOCT装置を組み合わせることで、診断において有用な画像を提供することが可能となる。特に、AOSLOにおける非共焦点画像は、被検体の構造を強調した画像情報を取得できるため、AOOCT撮像の位置取得範囲決定を補助する上で重要である。更に、SLO光及びOCT光の入射位置を把握するための前眼部観察光学系、および撮像箇所を調整するために視線を誘導する固視灯光学系が付随している。
本実施形態では、被検体である被検眼により発生する波面収差を、空間光変調器を用いて補正し平面画像を取得するAOSLO装置が構成され、被検眼の視度や、被検眼による光学収差によらず良好な被検眼断層像が得られる。
なお、本実施形態では、高分解能の平面画像および断層像を撮像するために、補償光学系を備えているが、高解像度を実現できる光学系の構成であれば、補償光学系を備えていなくてもよい。
<AOSLO装置の構成>
図1を用いて、まず、本実施形態における眼科撮像装置1000の構成について説明する。
図1を用いて、まず、本実施形態における眼科撮像装置1000の構成について説明する。
図1は眼科撮像装置1000を側面から見た状態の概略図である。図1に示すように、眼科撮像装置1000は、SLOおよびOCT測定光学系を内蔵するヘッド部101、ヘッド部101を被検眼607に対し相対移動させる駆動部120、顔支持部400、駆動部120と顔支持部400の土台部である固定部110、および制御ユニット500から構成される。
制御ユニット500は、ジョイスティック107、モニター105、眼科撮像装置1000全体を制御するPC625から構成される。
顔支持部400は、被検者の額を支持する額支持部401、被検者の顎を支持する顎支持部402、額支持部401と顎支持部402を固定する顔支持フレーム403から構成される。被検者の顔の安定した支持を実現するために、被検者の顔の大きさに合わせて、顎支持部402は、図示しない電動ステージによって上下に移動される。
駆動部120は、図示しないモーターによってヘッド部101を被検眼607の左右、前後、上下方向に移動させ、これにより、被検眼607にヘッド部101の光軸を合わせることができる。
<制御部の構成>
次に、図2を用いて、本実施形態における眼科撮像装置1000の制御部の構成について説明する。
次に、図2を用いて、本実施形態における眼科撮像装置1000の制御部の構成について説明する。
制御部であるPC625は、後述するディテクター704−1〜3、ステッピングモーター760、フォトインタラプタ761、デフォーマブルミラー659、電動ステージ617−1、電動ステージ617−2、波面センサ655、ラインカメラ639、ジョイスティック107と接続されている。PC625は更に、ディテクター704−1〜3で得られたそれぞれの電圧信号をデジタル値に変換するADボード276が構成されている。それぞれの作用の詳細については後述する。
<光学系の構成>
次に、図3を用いて、本実施形態における眼科撮像装置1000の光学系の構成について説明する。なお、本実施形態では、光学系の全体を主にミラーを用いた反射光学系で構成しているが、実際の光学系の構成は例示される形態に限定されない。本実施形態におけるAOSLO装置は、SLO光源、SLO光学系、OCT光源、参照光学系、測定光学系、分光光学系、前眼観察光学系、および固視灯光学系を備える。以下、これら各構成について順次説明する。
次に、図3を用いて、本実施形態における眼科撮像装置1000の光学系の構成について説明する。なお、本実施形態では、光学系の全体を主にミラーを用いた反射光学系で構成しているが、実際の光学系の構成は例示される形態に限定されない。本実施形態におけるAOSLO装置は、SLO光源、SLO光学系、OCT光源、参照光学系、測定光学系、分光光学系、前眼観察光学系、および固視灯光学系を備える。以下、これら各構成について順次説明する。
本実施形態におけるSLO光源602は、波長780nmのSLD(Super Luminescent Diode)を用いる。なお、本実施形態では、SLO光源602としてSLDを選択したが、LD(Laser Diode)等も用いることができる。
SLO光源602から出射された光は、光ファイバー313を介してSLO光学系に向けて出射される。出射後、このSLO光609は、コリメータであるレンズ635−5に入射し、ビーム径4mmの平行光とされる。レンズ635−5により平行光とされたSLO光609は、第2ビームスプリッター661−2に導かれ、透過光と反射光の強度比が90:10となるように分割される。第2ビームスプリッター661−2を透過したSLO光609は、第5ダイクロイックミラー658−5に向かう。第5ダイクロイックミラー658−5は、SLO光源602の波長の光を反射させ、後述するOCT光源601の波長の光を透過する。
第5ダイクロイックミラー658−5で反射されたSLO光609は、更に第1ビームスプリッター661−1を透過し、ミラー614−5、614−6で反射された後、デフォーマブルミラー659に入射する。デフォーマブルミラー659は、表面のミラー形状を自在に変形させることで反射される光の波面を調整するミラーデバイスであり、本実施形態において波面補正デバイスとして機能する。なお、本実施形態では、波面補正デバイスとしてデフォーマブルミラーを用いたが、波面補正により戻り光等の収差を補正できればこれに限定されない。例えば液晶を用いた空間光位相変調器等も、波面補正デバイスとして用いることができる。
デフォーマブルミラー659を経たSLO光609は、ミラー614−7、614−8で反射され、第3ダイクロイックミラー658−3に向かう。第3ダイクロイックミラー658−3は、SLO光源602の波長の光を反射させ、OCT光源601の波長の光を透過させる。ミラー614−8で反射されたSLO光609は、第3ダイクロイックミラー658−3で反射され、SLOXYスキャナ620のミラーに入射する。なお、簡単のため、このSLOXYスキャナ620は1つのミラーとして図示しているが、実際には、近接して配置されるXスキャン用ミラーとYスキャン用ミラーとの2枚のミラーより構成される。このSLOXYスキャナ620は、網膜627上を、SLO光609によって光軸に垂直な方向にラスタースキャンする。また、SLO光609のスポット中心は、SLOXYスキャナ620のミラーの回転中心と一致するように調整されている。なお、SLOXYスキャナ620の構成はこれに限られない。例えば、このSLOXYスキャナ620の2枚のミラーの間に光学系を配置して、瞳孔626と共役な位置をリレーして各共役位置にミラーを配置する構成としてもよい。また、単一のミラーからなる例えばMEMSを、このSLOXYスキャナ620に用いてもよい。
SLOXYスキャナ620でスキャンされたSLO光609は、第4ダイクロイックミラー658−4に向かう。第4ダイクロイックミラー658−4は、第3ダイクロイックミラー658−3と同じく、SLO光源602の波長の光を反射させ、OCT光源601の波長の光を透過させる。第4ダイクロイックミラー658−4で反射されたSLO光609は、ミラー614−9に向かう。
ミラー614−9〜14は、測定光606を網膜(眼底)627に合焦させるための合焦用光学系を構成する。これらミラーにおけるミラー614−11、614−12は、電動ステージ617−2に搭載されており、本実施形態におけるフォーカス調整手段を構成する。電動ステージ617−2は、矢印で図示している方向に移動することができ、これによりSLO光609のフォーカスを調整することができると共に、被検眼607の視度にも対応することが可能になる。なお、本実施形態では、電動ステージ617−2の移動範囲を160mmとしている。電動ステージ617−2は、上述したようにPC625により制御することができる。合焦用光学系を経たSLO光609は、更に第2ダイクロイックミラー658−2および第1ダイクロイックミラー658−1を透過して、被検眼607に照射される。
SLO光609は被検眼607に入射すると、網膜627の反射や散乱によりSLO戻り光6080となり、上述した測定光学系の光路を逆に辿り、第5ダイクロイックミラー658−5で反射される。反射された後、第2ビームスプリッター661−2で反射され、SLO受光部700に向かう。SLO受光部700の詳細な構成については後述するが、入射したSLO戻り光6080は分岐部およびアパーチャによって分岐、領域抽出されてディテクター704−1〜3にそれぞれ照射される。SLO戻り光6080の光強度は電圧信号に変換して出力され、その信号を用いて、被検眼607の眼底の平面画像が生成される。ディテクター704−1〜3は、例えば高速・高感度な光センサであるAPD(Avalanche Photo Diode)やPMT(Photomultiplier Tube)が用いられる。
SLO戻り光6080が被検眼607から光カプラー631に至る際に、該SLO戻り光6080の一部は第1ビームスプリッター661−1にてその一部が分割される。分割されたSLO戻り光6080の一部は波面センサ655に入射され、この波面センサ655によりSLO戻り光6080の収差が測定される。本実施形態では、波面センサ655にシャックハルトマン型波面センサを用いている。波面センサ655はPC625に電気的に接続されており、測定された収差はPC625によりツェルニケ多項式を用いて表現される。これは被検眼607の有する収差を示している。またツェルニケ多項式のデフォーカスの成分については、電動ステージ617−2を用いてミラー614−11、614−12の位置を制御することにより補正する。デフォーカス以外の成分については、PC625によりデフォーマブルミラー659の表面形状を制御して補正し、より高横分解能な断層像の取得を可能にしている。
ここで、瞳孔626とSLOXYスキャナ620と後述するOCTXYスキャナ619と波面センサ655とデフォーマブルミラー659とが光学的に共役な配置となるよう、ミラー614−5〜14が配置されている。このような配置とすることにより、波面センサ655は被検眼607の有する収差を測定することが可能となる。また、本実施形態では、レンズによって生じる裏面反射が波面センサに入射し、収差測定を乱してしまうことを抑制するために、反射ミラーを使った光学系を構成している。
次に、図4〜図6を用いてSLO受光部700について説明する。図4において、受光部700に入射したSLO戻り光6080は、レンズ702によって、眼底共役位置である分岐部711に集光され、共焦点光708と非共焦点光709に分離される。分岐部711による共焦点光と非共焦点光の分離についての詳細は後述する。
共焦点光708はディテクター704−1に入射し、ディテクター704−1に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、PC625内のADボード276でデジタル値に変換される。そして、PC625にて、SLOXYスキャナ620の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、AOSLO像(共焦点画像)が生成される。
非共焦点光709はレンズ707に入射する。レンズ707で平行光になった非共焦点光709は、レンズ721によって眼底共役位置である光ファイバー740の入射端741面上に集光され、後述する光導波路を通ってディテクター704−2、704−3に入射する。ここで、ファイバーはファイバーバンドルと呼ばれているもので構成され、即ち、1本のファイバーとして複数のファイバーがまとめられた構成(入射端741側)である。そして、出射端側(ディテクター側)は、複数の光導波路をそれぞれ1つ又は複数を含むファイバーとして構成されているものを、適宜選択して使用すればよい。
入射端741は、保持部材771によって、非共焦点光709が効率良く導光される角度に保持されている。具体的には、非共焦点光709の光軸と、光導波路の入射光軸が略一致するように保持されている。保持部材771は、本実施形態における可動手段である回転部材772に対してXY方向に位置調整可能な構成で押さえ環773によって固定されている。回転部材772は軸受部材774に対して回転可能に保持されている。軸受部材774は、固定部775に対してXY方向に位置調整可能な構成で押さえ環776によって固定されている。
ここで、回転部材772の一部には歯車形状が設けられており、第一歯車762は回転部材772の歯車形状と噛み合うように配置されている。第一歯車762はステッピングモーター760と接合されている。ステッピングモーター760はPC625からの制御信号をもとに駆動可動である。また、回転部材772の一部にはスリット形状が設けられており、フォトインタラプタ761は回転部材772のスリット形状を検知するように配置されている。フォトインタラプタ761はPC625と接続されており、ステッピングモーター760の駆動制御と合わせることで、回転部材772の回転位相はコントロール可能である。
さらに、第一歯車762の歯数を回転部材772の有する歯車形状の歯数より少なくすることで、ステッピングモーター760の回転動作を減速して光ファイバーに伝えることができる。このようにすることで、停止精度の悪いモーターであっても、光ファイバーの回転を精度よくコントロールすることが可能となる。また、力の弱いモーターであっても減速機構によって力が増幅されるため、コシの強い光ファイバーであっても回転させることが可能となる。
ディテクター704−2および704−3に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、制御PC106内のADボード276−1でデジタル値に変換される。そして、PC625にて、SLOXYスキャナ620の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、AOSLO像(非共焦点画像)が生成される。また、後述する処理を実施することで、輪郭強調画像を生成することができる。
ここで、分岐部711について図5および図4を用いて説明する。図5は、分岐部711をSLO戻り光6080の入射光軸側から見た図である。分岐部材711はピンホールミラーであり、SLO光609が網膜627上に集光されたスポット光と共焦点となる光のみを透過させる透過領域711tを有している。透過領域711tを透過した共焦点光708のみがディテクター704−1に照射される。
透過領域711tは、分岐部材711がSLO戻り光6080の光軸に対して斜めに配置されたときに、SLO戻り光6080の光軸方向から見て円形になるよう、反射面に対向する側から見た際の形状は楕円形状としている。透過領域711tのSLO戻り光6080の光軸方向から見た直径は、SLO光609を網膜627上に集光する際に実現できるスポット径およびAOSLO光学系の倍率に応じて決まり、本実施形態では、約68umとしている。また、分岐部材711の、透過領域711t以外の領域は光を反射させる反射領域711rである。このような構成は、ガラス上に反射膜を蒸着することでも実現可能であるし、ミラーの一部に穴を開けることでも実現可能である。このような構成にすることで、ディテクター704−1に導かれる透過光708は、網膜227に集光された光の共焦点光のみとすることができ、高コントラストかつ焦点深度の浅いAOSLO画像を取得することができる。また、反射光709は、被検体の微細な構造の情報を有する散乱光成分が主となり、微細な構造の画像化に適している。さらに、反射光709の光軸方向は、分岐部711の配置角度によって自由に変更できるため、より簡易な構成で光学系レイアウトの自由度を高くすることができ、よりコンパクトな装置を実現することができる。なお、分岐部711の透過および反射の関係はこれに限ることは無く、共焦点領域を反射とし、非共焦点領域を透過としても良い。この場合は、ゴースト光が共焦点領域に入射しにくいという利点がある。
次に、入射端741における光導波路の配置について、図6を用いて説明する。
図6は、眼底共役面に配置されている分岐部材711の透過領域711tと、同じく眼底共役面に配置されている入射端741における光導波路742〜745を、被検眼の眼底網膜627平面上に仮想的に配置した場合の概念図である。本実施形態では、光導波路の配置の一例として、4つの光導波路742〜745が隣接した一列の配置を用いて説明する。ここで、光導波路742〜745は光ファイバーにおけるコアと呼ばれる部分で、光が導かれる領域である。光導波路742〜745はその周囲にクラッド部752〜755を有している。クラッド領域は、コアを通る光を全反射させるための役割であるため、導光することはできない。このため、眼底からの戻り光を効率良く画像化するためには、出来るだけクラッド領域は少ないほうが良いといえる。しかしながら、1つのコアと1つのクラッド部からなるファイバーを複数用いて図6に示すように保持した構成でもよい。
光導波路742および743に入射した光は、ディテクター704−2に照射される。光導波路744および745に入射した光は、ディテクター704−3に照射される。光導波路743および744を結ぶ直線746とY軸との成す角度(回転させる回転角度)をθとして表している。このθは、後述の非共焦点分割角度設定において操作者もしくはPC625が設定する値である。θが決められると、ステッピングモーター760は、PC625からの制御信号のもと駆動され、光導波路の配置を図6に示す位相に回転させる。図6の光導波路配置では、光導波路743および744は、集光点(711tの中心)に対して点対称となるよう配置している。なお、各光導波路の特性は同一であり、図における光導波路のハッチングの違いは、光導波部を介した光を受光するディテクターの違いを示しているに過ぎない。
このような光導波路配置において、輪郭強調画像を得るためには(1)式であらわされる演算を行う。
I23=(I2−I3)/(I2+I3)・・・(1)
I23=(I2−I3)/(I2+I3)・・・(1)
ここで、I2は、光導波路743を透過した光のある時点でのディテクター704−2の受光信号のデジタル値である。また、I3は、光導波路744を透過した光のある時点でのディテクター704−3のデジタル値である。
本演算は、空間的に異なる位置での散乱光強度の比較する作用があるため、方向によって散乱度合いの異なる構造に対して、その構造を強調するよう働き、輪郭強調画像を取得することができる。特に、直線746に直交する方向性を有する構造に対して、強く輪郭を強調した画像を取得することができる。
また、本構成では、戻り光の光量が最も大きい領域711tの部分を、共焦点画像生成のための信号としてディテクター704−1へ導光しているため、高コントラストで精細な共焦点画像の取得を可能としつつ、同時に、輪郭強調画像を取得することができる。さらに、共焦点光はフォトディテクター704−2および704−3には入射しないため、微細な散乱光強度の違いも抽出することができる。また、非共焦点領域においては、共焦点光領域に近いほど、散乱光強度が強くなるため、この共焦点領域の周辺部の光を有効にディテクターへ導光することで、高コントラストかつ輪郭が強調された画像を効率的に取得することができる。そのため、本実施形態では、光導波路が隣接された光ファイバーを用い、その接点部に共焦点領域の中心部が設定されるようにしている。このような構成にすることで、共焦点領域の周辺部の光をクラッド領域や接着剤領域などで損なわれることなく効率良くディテクターへ導光することができる。特に、複数のコア領域を隣接させた場合に、その効果は顕著である。
ここで、本実施形態では、光導波路の接点部に共焦点領域の略中心部を設定するために、固定部材774に対し、軸受部材774をXY方向に位置調整可能な構成としている。また、θを変更するために回転部材772が回転軸を中心に回転した際でも、光導波路の接点部と共焦点領域の位置関係を適切に保持するために、保持部材771を回転部材772に対しXY方向に位置調整な構成としている。また、眼底627位置にカメラを配置し、ディテクター704−2および704−3の位置から光を入射することで、光軸に対する光導波路の位置を確認することができる。このような構成を用いれば、複数コアの接合精度や、保持部品の寸法精度が低くても、精度良く共焦点領域の中心部と光導波路の隣接部、回転部材772の回転中心を光学的に位置合わせすることができる。
次に、図2を用いて、断層像であるAOOCT像を取得するシステムを説明する。OCT光源601は、SLO光源602とは異なる波長の光を発生させる。本実施形態におけるOCT光源601は、光(低コヒーレント光)を発生させるための光源である。OCT光源601には、SLDを用いる。OCT光源601から発せられる光の中心波長は830nmであり、その波長帯域は50nmである。なお、本実施形態ではSLDを光源として選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等も用いることができる。また、波長は眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適する。更に用いる光の波長は、得られる断層像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましく、ここでは中心は長を830nmと設定している。しかし、観察対象の測定部位によっては、異なる中心波長を選んでも良い。また、波長の帯域は広いほど深さ方向の分解能がよくなる。一般的に中心波長が830nmの場合、50nmの帯域では6μmの分解能、100nmの帯域では3μmの分解能が得られる。
OCT光源601から出射された光はシングルモードの光ファイバー630−1を通して、本実施形態における光分割手段である光カプラー631に導かれる。そして、強度比90:10で参照光605と、測定光であるOCT光606とに分割される。なお、分割の比率はこれに限らず、被検体に合わせて適切なものを選択すればよい。本実施形態では、光ファイバー630−1には偏光調整駆動部653−1が配されている。この偏光調整駆動部653−1は光ファイバー630−1を捩じった部分に接続されており、これら捩れの状態を駆動することにより、光カプラー631に導かれる光の偏光状態が制御される。
次に、参照光605が導かれる参照光学系について説明する。本実施形態において、参照光学系は、コリメータであるレンズ635−1、分散補償用ガラス615、ミラー614−2、614−3および参照ミラー614−15を光学要素として有する。光カプラー631にて分割された参照光605はシングルモードの光ファイバー630−2を通して、レンズ635−1に導かれ、該レンズ635−1によりビーム径2mmの平行光とされる。平行光とされた参照光605は、分散補償用ガラス615を通過した後、ミラー614−2、614−3によって参照ミラー614−15に導かれる。なお、本実施形態では、参照ミラーとして平面ミラーを用いているが、その他の形状のミラーを用いてもよい。参照ミラー614−15で反射された参照光605は、再び、ミラー614−3、ミラー614−2で順次反射され、上述した他の光学要素を経て光カプラー631に導かれる。
分散補償用ガラス615は、レンズ635−4以降の光学系から成る測定光学系を介した被検眼607までの光路をOCT光606が往復したときの該OCT光606に生じる分散を、参照光605に対して補償する。分散補償用ガラス615の長さはL2であり、ここではL2=20mmとする。参照ミラー614−15は電動ステージ617−1に搭載されており、これら参照ミラー614−15および電動ステージ617−1は本実施形態における参照光路長調整手段を構成する。電動ステージ617−1は、図中矢印で示している光軸方向に移動することができ、この移動によって参照ミラー614−15の位置を調整することで、参照光605の光路長を調整、制御することができる。本実施形態では電動ステージ617−1の移動範囲を350mmとしている。この電動ステージ617−1は、PC625の制御に応じて、参照光605の光路長がOCT光606の光路長と略一致するように、参照ミラー614−15の光軸上の位置を制御する。
本実施形態では、光ファイバー630−2には偏光調整駆動部653−2が配されている。この偏光調整駆動部653−2は、光ファイバー630−2を捩じった部分に接続されている。これら捩れの状態を駆動することにより、参照ミラー614−15を経て光カプラー631に導かれる参照光の偏光状態が制御される。後述する測定光学系を介して被検眼607を経た戻り光は、眼等の光学部材を経ることによりOCT光学系に導かれた際とは偏光状態が異なっていることが予想される。この戻り光の偏光状態に合わせて参照光の偏光状態を調整しておくことにより、戻り光と参照光との良好な干渉状態が得られる。
次に、OCT光606および被検眼607に照射された該OCT光の戻り光6081が導かれるOCT光学系ついて説明する。光カプラー631により分割されたOCT光606はシングルモードファイバー630−4を介してOCT光学系に向けて出射される。出射後、このOCT光606は、コリメータであるレンズ635−4に入射し、ビーム径4mmの平行光とされる。
OCT光学系において、平行光とされたOCT光606は、第5ダイクロイックミラー658−5へ向かう。上述したように、この第5ダイクロイックミラー658−5は、SLO光源602からの光を反射させ、OCT光源601の波長の光を透過する。第5ダイクロイックミラー658−5を透過したOCT光606は、第3ダイクロイックミラー658−3まで、SLO光609と共通の光路を通る。具体的には、第1ビームスプリッター661−1を透過し、ミラー614−5、614―6、デフォーマブルミラー659、ミラー614−7、ミラー614−8で反射されて第3ダイクロイックミラー658−3にいたる。上述したように、第3ダイクロイックミラー658−3および第4ダイクロイックミラー658−4は、OCT光源601からの光を透過する。このため、ミラー614−8で反射されたOCT光606は、第3ダイクロイックミラー658−3を透過し、OCTXYスキャナ619のミラーに入射する。
なお、簡単のため、このOCTXYスキャナ619は1つのミラーとして図示しているが、実際には、近接して配置されるXスキャン用ミラーとYスキャン用ミラーとの2枚のミラーより構成される。このOCTXYスキャナ619は、網膜627上を、OCT光606によって光軸に垂直な方向にラスタースキャンする。また、OCT光606のスポット中心は、OCTXYスキャナ619のミラーの回転軸の中心と一致するように調整されている。なお、OCTXYスキャナ619の構成はここでの形態に限られず、公知の種々の形態を用いることができる。OCTXYスキャナ619で反射されたOCT光606は、第4ダイクロイックミラー658−4を透過し、再びSLO光609と共通の光路を通って被検眼607へ入射する。
なお、本実施形態では、2つのダイクロイックミラー658−3、658−4によりSLO光609とOCT光606を分岐することで、SLO光609用のSLOXYスキャナ620とOCT光606用のOCTXYスキャナ619を別に配置している。これにより、SLO光609とOCT光606を別々にスキャンすることができるため、網膜上における平面像の撮像範囲と断層像の撮像範囲とをそれぞれ独立に設定することができる。また、OCT光606のスキャン速度は、ラインカメラ639の読み出し速度により制限される。本実施形態の如く、XYスキャナを別にすることでSLO光609のスキャン速度を上げることができ、AOSLO装置による眼底正面画像の取得のフレームレートを上げることができる。これは眼底正面画像から被検眼の動きを検知して画像の位置合わせ(トラッキング)を行う場合等に、その精度を上げることに有利になる。本実施形態では、SLO光609用のXスキャナには共振ミラーを、Yスキャナにはガルバノミラーを用いており、OCT光606用のOCTXYスキャナ619にはガルバノミラーを用いている。
網膜627で反射されたOCT光606は、逆の光路を戻り、第5ダイクロイックミラー658−5を透過し、再び光カプラー631に導かれる。
参照光学系を経た参照光605とOCT戻り光6081とは、光カプラー631にて合波され、更に90:10に分割され、分光光学系に導かれる。分光光学系は、コリメータであるレンズ635−2、透過型グレーティング641、レンズ635−3、およびラインセンサカメラ639を有する。合波後、分光光学系に導かれた光642は、レンズ635−2により平行光とされた後、透過型グレーティング641によって波長毎に分光される。分光後の各波長の光は、レンズ635−3により各波長に対応するセンサが配されるラインカメラ639上に集光される。ラインカメラ639は、集光された光の強度を受光位置(波長)毎に電圧に変換する。具体的には、ラインカメラ639上には波長軸上のスペクトル領域の干渉縞が観察されることになる。
ラインカメラ639により得られた電圧信号群はデジタル値に変換されて、本実施形態における画像形成手段であるPC625にてデータ処理が施され、これにより網膜627の断層像が形成される。なお、断層像の深さ方向の取得範囲は、干渉縞とそれを受光するラインカメラ639画素数との関係(波長分解能)に依存するが、本実施形態では、ラインカメラ639の画素数を1000画素とし、断層像の取得範囲は2mmとしている。形成された断層像は、本実施形態における表示制御手段であるPC625により、表示手段であるモニター105上に表示される。
次に、前眼観察光学系について説明する。前眼観察光学系は、ダイクロイックミラー658−1、前眼観察カメラ656および前眼照明光源(不図示)から構成される。ダイクロイックミラー658−1は、不図示の前眼照明光源の赤外光を反射させ、SLO光609およびSLO戻り光6080、OCT光606およびOCT戻り光6081を透過させる。前眼観察カメラ656の光軸は、測定光学系の光軸と一致するように調整されており、被検眼607の前眼部をモニター上で観察することでXY位置のアライメントを行うことができる。また、前眼観察カメラ656のフォーカスは、測定光学系のワーキングディスタンスと一致したときに、被検眼607の虹彩にピントが合うように調整されている。よって、虹彩をモニター上で観察することでZ位置のアライメントを行うことができる。ここで、前眼照明光源には波長が970nmのLEDを用いている。また、前眼観察カメラ656にはCCDカメラを用いている。
次に、固視灯光学系について説明する。固視灯光学系は、ダイクロイックミラー658−2および固視灯パネル657から構成される。ダイクロイックミラー658−2は固視灯パネル657の可視光を反射し、SLO光609およびSLO戻り光6080、OCT光606およびOCT戻り光6081を透過させる。これにより、固視灯パネル657に表示されるパターンがダイクロイックミラー658−2を介して被検眼607の網膜に投影される。固視灯パネル657に所望のパターンを表示することで、被検眼607の固視方向を指定し、撮像する網膜の範囲を設定することができる。固視灯パネル657には有機ELパネルを用いている。
<制御ソフト画面>
次に、図7を用いて、液晶モニター105に表示される制御ソフト画面について説明する。図7において、各符号はそれぞれ次のように対応する。
次に、図7を用いて、液晶モニター105に表示される制御ソフト画面について説明する。図7において、各符号はそれぞれ次のように対応する。
501は、撮像開始を指示するための実行ボタンである。502は、処理終了を指示するためのSTOPボタンである。503は、顎受け部の微調整を指示するための電動ステージボタンである。504は、フォーカスを調整するためのフォーカス調整ボタンである。505は、AOOCT像の撮像開始を指示するためのAOOCT撮像ボタンである。506は、収差の測定開始を指示するための収差測定ボタンである。507は、AOSLO像の撮像開始を指示するためのAOSLO撮像ボタンである。508は、収差補正の一時停止を指示する収差補正一時停止ボタンである。511は、収差量の値が表示される収差補正表示部である。512は、前眼部画像が表示される前眼部表示部である。513は、固視灯256の点灯位置を指示するための固視灯位置表示部である。514は、波面センサ255で検出されたハルトマン像が表示される波面センサ表示部である。515は、AOOCT像が表示されるAOOCT表示部である。516は、電動ステージ617−1に搭載されている参照ミラー614−15を動かすためのスライダである。517は、AOOCT像の記録を指示するためのAOOCT記録ボタンである。518は、AOSLO(共焦点)像が表示されるAOSLO表示部である。519は、ディテクター704−1の出力信号の強度が表示されるAOSLO強度表示部である。520は、AOSLO像の記録を指示するためのAOSLO記録ボタンである。521は、自動フォーカスを指示するための自動フォーカスボタンである。522は、収差補正の開始を指示するための収差補正ボタンである。523は、設定されている撮像条件の変更を指示するための撮像条件設定ボタンである。550は、非共焦点画像の輪郭強調モードを指示するための輪郭強調モードボタンである。
551は、ディテクター704−2およびディテクター704−3から生成される輪郭強調画像の表示部である。552は、ディテクター704−2で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部である。553は、ディテクター704−3で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部である。554は、輪郭強調する角度を変化させるための角度調整部である。
<撮像フロー>
本実施形態のAOSLO装置における撮像フローについて図8および図9を用いて説明する。
本実施形態のAOSLO装置における撮像フローについて図8および図9を用いて説明する。
図8に本実施形態における撮像フローを示す。以下に、各工程について述べる。なお、特に明記が無い限りPC625から制御されているものである。
まず、ステップS101で装置を立ち上げ各種確認を行う。
操作者がPC625及びAOSLO装置の電源を入れると、装置内で測定用の制御ソフトが起動し、図7に示す制御ソフト画面を液晶モニター105に表示する。この状態で、被検者に顔を顔支持部400にセットしてもらう。
次に、ステップS102で前眼部画像の取得とアライメントを行う。
操作者により制御ソフト画面の実行ボタン501が押されると、前眼部表示部512に、CCDカメラ656で撮像される前眼部の画像を表示する。前眼部表示部512の中央に瞳孔の中心が略正しい状態で表示されていない場合は、操作者はジョイスティック107を用いてヘッド部101を略正しい位置に動かす。さらに調整が必要な場合は、操作者は制御画面上の電動ステージボタン503を押し、顎受け駆動部402を微動させる。そして、被検者に固視灯位置表示部513に提示し、その表示位置を変更することでAOSLO像を取得する位置を略決定する。
次に、ステップS103で収差補正を行う。
操作者が収差測定ボタン506を押すと、SLO光609を被検眼607に照射する。波面センサ表示部514に、波面センサ655で検出されたハルトマン像を表示する。このハルトマン像から演算された収差を、収差補正表示部511に表示する。収差はデフォーカス(defocus)成分(μm単位)と、全ての収差量(μmRMS単位)に分けて表示される。ここで自動フォーカスボタン521が押されると、デフォーカスの値が小さくなるように電動ステージ617−2の位置を調整する。操作者が収差補正ボタン522を押すと、収差量が小さくなる方向に空間光変調器659を調整し、リアルタイムに収差量の値を表示する。収差量の値が事前に設定された閾値(たとえば0.03μmRMS)以下になると自動的にAOSLO撮像ボタン507が押された状態となり、次の工程に移動する。収差量の閾値は任意に設定できる。また、閾値以下にならない場合には、操作者が収差補正一時停止ボタン508を押し、収差補正を停止させたのち、AOSLO測定ボタン507を押すことにより次の工程に移動させることもできる。
次に、ステップS104で非共焦点の初期分割角度を設定する。
ここでは、次ステップであるステップS105のAOSLO像の取得の前に、光導波路743および744を結ぶ直線746とY軸との成す角であるθの初期角度を設定する。この初期角度は、あらかじめPC625に内蔵されている不図示のメモリ内に保存されており、X方向と平行やY方向と平行など、操作者にとって認識しやすい角度が良い。ただし、これに限ることはなく、前回検査を終了した際の角度等でも良い。
また、人眼の眼底の血管走行方向や神経節線維層の走行方向は、個人差はあるもの、領域ごとにある程度の傾向を有している。このため、左右眼情報と固視灯位置の情報から自動的に画角内に入る構造の走行方向をPC625にて予測し、その走行方向と直交する方向に非共焦点分割角度を決めても良い。このように、非共焦点分割角度を自動で予測し、配置させることで、操作者の工数を低減させることができ、スループットを向上させることができる。
次に、ステップS105でAOSLO像を取得する。
操作者がAOSLO撮像ボタン507を押すと、AOSLO表示部518に収差補正済みのAOSLO像を表示する。さらに、ディテクター704−2および704−3で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部552および553には、非共焦点画像が表示される。
また、AOSLO強度表示部519には、AOSLO部のディテクター704−1で検出された信号強度を時系列に表示する。操作者は、信号強度が不十分な場合には、AOSLO強度表示部519を見ながらフォーカス位置、顎受け位置を調整し、信号強度が大きくなるように調整を指示する。また、操作者は、撮像条件設定ボタン523を使用することによって、撮像画角、フレームレート、撮像時間を指示することができる。AOSLO表示部518にAOSLO像が鮮明に表示されたことを確認した操作者が、AOSLO記録ボタン520を押したことに応じて、AOSLOデータを保存部へ保存する。その後、測定光206−1を遮断する。
次に、ステップS106で非共焦点分割角度を設定する。
操作者が角度調整部554を操作、具体的には角度を表すインジケータ等を回転操作すると、光導波路743および744が、指示された眼底共役面上での見かけの角度配置となるようステッピングモーター760がPC625からの信号をもとに駆動される。この作用の詳細について、図9を用いて説明する。
図9(a)は被検眼網膜227の血管部の共焦点画像であり、血管228が右上から左下の方向に走行している。ここで、図9(b)に示すように、眼底共役面上での見かけの光導波路配置が、血管228の走行方向と略平行に右上から左下に向かう方向に、角度調整部554によって設定されたとする。すると、光導波路743を透過する拡散光と、光導波路744を透過する拡散光の強度に大きな差が生じない。このため、ディテクター704−2および704−3の信号の差分から生成される強調画像は、図9(c)に示すようになり、血管の輪郭を強く強調することはできない。一方、眼底共役面上での見かけの光導波路配置が、図9(d)に示すように、血管228の走行方向と略直交する面内の左上から右下に向かう方向に、角度調整部554によって設定されたとする。すると、アパーチャ722を透過する拡散光と、アパーチャ732を透過する拡散光の強度に大きな差が生じる。このため、ディテクター704−2および704−3の信号の差分から生成される強調画像は、図9(e)に示すようになり、血管の輪郭を強く強調することが可能となる。
このように、被検体の線状構造の走行方向に適した方向に光導波路を配置することで、次ステップにて輪郭が強く強調された輪郭強調像を取得することができる。
ここで、図9から分かるように、θが0度〜180度の間で回転可能であれば、任意の方向の線状構造の輪郭強調像を得ることができるため、回転部材772は180度のみ回転できる構成でよい。
次に、ステップS107でAOSLO像の輪郭強調像を生成し表示する。
ここでは、前ステップS106での光導波路配置にて得られたディテクター704−2および704−3の出力信号をもとに、前述の輪郭強調画像を演算する前述の式(1)を用い、制御PC106にて輪郭強調画像を生成する。そして、演算によって得られた画像を輪郭強調画像の表示部551に表示する。本ステップでも、輪郭強調画像表示部551に輪郭強調画像が鮮明に表示されたことを確認した操作者が、AOSLO記録ボタン520を押したことに応じて、AOSLOデータ(共焦点画像、非共焦点画像、輪郭強調画像)を保存部へ保存することが可能である。
次に、ステップS108でAOOCT像取得位置を決定する。
ここでは、前ステップで得られた共焦点画像、非共焦点画像からAOOCT像を取得する位置を決定する。具体的には、AOSLO表示部518、輪郭強調画像表示部551上にAOOCT像を取得するラインを重畳して表示する。操作者は、このラインをスライドさせることで、AOOCT像を取得する位置を選択することができる。特に、分割した非共焦点光から得られる輪郭強調画像は、共焦点光から得られるAOSLO像よりも、凹凸構造を把握し易い。このため、輪郭強調画像を見ながらAOOCT像の撮像位置を選択することで、操作者が浮腫等のAOOCT像をより簡便に取得することができる。
次に、ステップS109でAOOCT像を取得し表示する。
ここでは、AOOCT撮像ボタン505を押すことで、前ステップで選択したAOOCT像取得位置をスキャンし、AOOCT像を取得する。ここで、操作者はAOOCT表示部515に表示されるAOOCT像を見ながらスライダ516を操作する。すると、参照ミラー614−15が電動ステージ617−1によって動かされ、結果としてAOOCT表示部515に表示される断層像を深さ方向に動かすことができる。操作者はこの操作によって、着目したい深さ方向の断層像を取得することができる。本ステップでも、操作者がAOOCT記録ボタン517を押したことに応じて、AOOCTデータを保存部へ保存することが可能である。
次に、ステップS110で、AOOCT像取得位置を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップS108に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。
次に、ステップS111で、非共焦点分割角度を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップS106に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。
次に、ステップS112で、撮像位置を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップS103に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。
次に、ステップS113で、左右眼を切り替えるか否かを選択する。左右眼を切り替える場合はステップS102へ戻り、切り替えない場合は次ステップに進み、STOPボタン502が押されることで、撮像処理を終了する。
以上のように、本実施形態では、共焦点光と非共焦点光を空間分割し、さらに非共焦点光を回転可能な機構に保持された複数の光導波路を有する光ファイバーで受光する構成としている。このような構成にすることで、光ファイバーを回転させるのみの簡易な構成で、任意の角度での強調画像を生成することができる。また、2つの非共焦点画像を同時に取得し、その画像から強調画像を生成するため、モーションアーチファクトに強い強調画像を得ることができる。このため、診断価値の高い画像を提供することが可能である。
[第2の実施形態]
第1の実施形態では、光ファイバー740の入射端741が回転部材772によって回転し非共焦点分割角度を変更する例を説明した。これに対し、本実施形態では、光ファイバーの入射端が並進することによって非共焦点分割角度を変更することを特徴としている。以下では、本実施形態で特徴的な部分のみを説明し、第1の実施形態と同様の構成である部分は図面に置いて同一の参照符号を用いることとし、ここでの説明を省略する。
第1の実施形態では、光ファイバー740の入射端741が回転部材772によって回転し非共焦点分割角度を変更する例を説明した。これに対し、本実施形態では、光ファイバーの入射端が並進することによって非共焦点分割角度を変更することを特徴としている。以下では、本実施形態で特徴的な部分のみを説明し、第1の実施形態と同様の構成である部分は図面に置いて同一の参照符号を用いることとし、ここでの説明を省略する。
以下、本発明の第2の実施形態におけるSLO受光部1700について図10を用いて説明する。図10において、受光部1700に入射したSLO戻り光6080は、レンズ702によって、眼底共役位置である分岐部711に集光され、共焦点光708と非共焦点光709に分離される。分岐部711による共焦点光と非共焦点光の分離については、前述と同様である。
共焦点光708はディテクター704−1に入射し、ディテクター704−1に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、PC625内のADボード276でデジタル値に変換される。そして、PC625にて、SLOXYスキャナ620の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、AOSLO像(共焦点画像)が生成される。
非共焦点光709はレンズ707に入射する。レンズ707で平行光になった非共焦点光709は、レンズ721によって眼底共役位置である光ファイバー1740の入射端1741面上に集光され、後述する光導波路を通ってディテクター704−2、704−3に入射する。
ここで、入射端741は、XYステージ1762によって、非共焦点光709が効率良く導光される角度に保持されている。XYステージ1762は、固定部775に対して不図示のねじ等で保持されている。
次に、本実施形態における入射端1741の光導波路の配置について、図11を用いて説明する。図11は、眼底共役面に配置されている分岐部711の透過領域711t−1〜6と、同じく眼底共役面に配置されている入射端1741における光導波路1742〜1749を、被検眼の眼底網膜627平面上に仮想的に配置した場合の概念図である。本実施形態では、光導波路の配置を任意としており、その一例として、図11の配置を用いて説明する。入射端1741には光導波路1742〜1749が配置されており、それぞれが隣接するように配置されている。光導波路1742、1744、1745、1749に入射した光はディテクター704−2照射される。光導波路1743、1746、1747、1748に入射した光はディテクター704−3に照射される。第1実施形態と同様にファイバーバンドルを用いる。なお、受光効率は落ちるが1つのコアと1つのクラッド部からなるファイバーを複数用いた構成としてもよい。また、光導波路のハッチングについては図6と同様である。
光導波路1743と1745を結ぶ直線とY軸との成す角をθ1として表している。光導波路1745と1746を結ぶ直線とY軸との成す角をθ2として表している。光導波路1748と1749を結ぶ直線とY軸との成す角をθ3として表している。光導波路1745と1747を結ぶ直線とY軸との成す角をθ4として表している。光導波路1743と1744を結ぶ直線とY軸との成す角をθ5として表している。光導波路1742と1743を結ぶ直線とY軸との成す角をθ6として表している。
ここで、図11においてθ1は約0度、θ2は約30度、θ3は約60度、θ4は約90度、θ5は約120度、θ6は約180度となるように配置されている。これらの情報は、各光導波路ペアの隣接部のXY座標とともに、PC625内の保存部に記憶されている。これらの情報の取得方法の一つとして、眼底627位置にカメラを配置し、ディテクター704−2および704−3の位置から光を入射する方法がある。この方法の場合、カメラで取得された画像に基づいて計算することで、各光導波路ペアの隣接部のXY座標とθを取得することができる。
次に、操作者が角度調整部554の操作によって、非共焦点分割角度を変えた時の動作について説明する。例えば、操作者が角度調整部554によって分割角度を0度に設定すると、PC625は光導波路の配置が0度の角度を有する光導波路1743と1745のペアが、入射端1741に配置された光導波路のペアの中で最も近いと判断する。次に、光導波路1743と1745の隣接部に711tが配置されるように、PC625はXYステージ1762を駆動する。結果として、711t−1の位置に、仮想的に共焦点領域が配置され、非共焦点分割角度0度の輪郭強調画像を取得することができる。同様に、30度のときは光導波路1745と1746のペア、60度のときは光導波路1748と1749のペア、90度のときは光導波路1745と1747のペア、120度のときは光導波路1743と1744のペア、150度のときは光導波路1742と1743のペア、180度のときは光導波路1745と1746のペア、を設定する。一方、非共焦点分割角度θが、例えば40度となるように操作者が選択した場合、入射端1741の中で最も近い角度を有する30度の光導波路1745と1746のペアを設定する。
このようにすることで、光導波路間の相対位置関係を実際の被検体に適した配置を選ぶことができ、簡易な構成で分割角度変更を実現することができる。また、入射端の高精度なXY調整を省略することができる。
また、本実施形態によれば、簡易な構成で、モーションアーチファクトに強く、かつ強い輪郭強調がなされた輪郭強調画像を得ることができる。
更に、最小限の可動範囲で、任意の方向の強調画像を取得すること、複数コアの接合精度や機構部品の寸法精度に依らず精度良く非共焦点光を切り出すこと、光バンドルファイバーの精度に依らず、好適な非共焦点画像および輪郭強調画像を取得することができる。
また、本実施形態によれば、簡易な構成で戻り光の中心部である共焦点光と、周辺部である非共焦点光を分離することができ、受光光学系の一部の配置を空間分割部の角度によって変更することが可能となる。そのため、簡易な構成で光学系レイアウトの自由度を高くすることができ、よりコンパクトな装置を実現することができる。
[その他の実施形態]
なお、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(又は記憶媒体)をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、該実施形態は、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。
なお、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード(コンピュータプログラム)を記録した記録媒体(又は記憶媒体)をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、該実施形態は、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。
Claims (18)
- 測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割する分割手段と、
複数の光導波路を構成する光ファイバーを保持する保持手段と、
前記分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、
前記複数の光導波路のうちの少なくとも1つで導かれた光を受光する第1の受光手段と、
前記第1の受光手段に導光する光導波路とは異なる、少なくとも1つの光導波路で導かれた光を受光する第2の受光手段と、
前記第1および第2の受光手段からの受光信号に基づき、前記被検体の画像を生成する生成手段と、
前記光学系に対する前記光ファイバーの複数の光導波路の位置関係を調整するために、前記保持手段を移動させる制御手段を有することを特徴とする眼科撮像装置。 - 前記保持手段は、前記光ファイバーの入射光軸を前記光学系の光軸と略一致するように保持し、
前記光ファイバーは、前記制御手段によって前記光学系の光軸に対して回転可能な状態で保持手段に保持されていることを特徴とする請求項1に記載の眼科撮像装置。 - 前記分割手段で分割された中心部の光を受光する第3の受光手段を更に有し、
前記生成手段は、前記第3の受光手段により受光された光に基づいて、前記被検体の共焦点画像を生成することを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科撮像装置。 - 前記第1および第2の受光手段に導光する光導波路のうち少なくとも2つは、前記制御手段による回転の際の回転軸に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の眼科撮像装置。
- 前記可動手段の回転角度は、0度〜180度であることを特徴とする請求項2又は4に記載の眼科撮像装置。
- 前記光ファイバーの入射端は、前記保持手段に対して前記光学系の光軸と直交する面内で位置調整可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の眼科撮像装置。
- 前記保持手段の回転する際の回転中心は、前記光学系の光軸に対して直交する面内で位置調整可能であることを特徴とする請求項2又は5に記載の眼科撮像装置。
- 前記保持手段の回転を駆動する駆動手段と噛み合わされた第一歯車を有し、
前記保持手段は前記第一歯車と噛み合う歯車形状を有し、
前記保持手段は前記駆動手段の駆動によって回転することを特徴とする請求項2又は5に記載の眼科撮像装置。 - 前記第一歯車の歯数は前記保持手段の有する前記歯車形状の歯数より少ないことを特徴とする請求項8に記載の眼科撮像装置。
- 前記保持手段は、前記光ファイバーの入射光軸を前記光学系の光軸と略一致するように保持し、
前記光ファイバーの入射端は、前記保持手段によって前記光学系の光軸に垂直な面内で移動できることを特徴とする請求項1に記載の眼科撮像装置。 - 前記光ファイバーは、前記複数の光導波路が任意の配置で隣接していることを特徴とする請求項10に記載の眼科撮像装置。
- 前記分割手段は、前記戻り光の中心部を除いた周辺部を、反射または透過を利用して分割する部材であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科撮像装置。
- 前記生成手段によって生成された前記画像から前記」被検体の線状構造の角度を演算し、
前記保持手段が回転する際の回転軸に対して対称に配置された2つの光導波路が成す角度を前記線状構造の角度に略直交する角度にすることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の眼科撮像装置。 - 前記被検体は眼底であり、
前記眼科撮像装置は、前記眼底に測定光を照射する位置を指示する指示手段を更に有し、
前記回転軸に対して対称に配置された2つの光導波路が成す角度は、前記指示手段の出力をもとに決定されることを特徴とする請求項1乃至13眼科撮像装置。 - 前記被検体からの測定光の戻り光の波面を測定する測定手段と、
前記波面を補正する補正手段とを更に有し、
前記測定手段によって測定された波面収差に基づいて、前記補正手段を駆動させることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の眼科撮像装置。 - 前記生成手段により生成される前記画像は、非共焦点画像であることを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の眼科撮像装置。
- 前記被検体の断層像を生成する第2の生成手段と、
前記断層像と、前記共焦点画像と、前記非共焦点画像とを表示する表示手段とを更に有することを特徴とする請求項16に記載の眼科撮像装置、 - 測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割し、分割された周辺部の光を、光ファイバーの複数の光導波路を介してそれぞれ受光する第1の受光手段と第2の受光手段とを有する眼科撮像装置の制御方法であって、
分割された前記周辺部の光を前記光ファイバーの入射端と、該入射端へ導光する光学系の相対位置を変更する変更工程と、
前記相対位置を変更した後の前記第1の受光手段と前記第2の受光手段でそれぞれ受光した光に基づいて、前記被検体の画像を生成する生成工程とを有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。
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