JP5601613B2

JP5601613B2 - 眼底撮影装置

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Publication number: JP5601613B2
Application number: JP2010153420A
Authority: JP
Inventors: 光男山本; 成治瀧; 俊洋小林
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2010-07-05
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2030-07-05
Also published as: JP2012011142A; US20120002164A1; EP2404545A3; EP2404545A2

Description

本発明は、被検者眼の眼底を撮影する眼底撮影装置に関する。

光走査部を用いて眼底上で測定光を走査させ眼底像を得る装置として、眼底断層像撮影装置（例えば、光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:OCT））、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。

特開２００８−２９４６７号公報

ところで、上記のような装置では、ある走査画角にて眼底像が撮影されるが、異なる眼軸長の眼では、同じ画角であっても撮像範囲が変わってしまう。このため、例えば、病変部等に対し、眼底上の距離を測定する場合、定量的な評価が困難となる。

本発明は、上記問題点を鑑み、眼底画像を用いて定量的な評価を行うことができる眼底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者眼眼底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、眼底画像を得るための眼底撮像光学系と、
被検者眼の軸方向に関する長さ情報を取得し、取得された長さ情報に基づいて眼底に対する測定光の走査情報を補正する走査情報補正手段と、
前記走査情報補正手段によって補正された走査情報に基づいて前記光走査手段を制御し、前記受光手段からの受光信号に基づいて眼底画像を得る眼底画像取得手段と、
を備えることを特徴とする。
（２）
（１）の眼底撮影装置において、
前記走査情報補正手段は、取得された長さ情報に基づいて眼底に対する測定光の走査角度を補正することを特徴とする。
（３）
（１）〜（２）のいずれかの眼底撮影装置において、
眼底撮像光学系は、光源から発せられた光を測定光と参照光に分割し、測定光を眼底に導き，参照光束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の合成により得られる干渉光を前記受光手段に受光させ、眼底断層像を得るための光干渉断層光学系であって、
前記走査情報補正手段は、前記光干渉断層光学系において、参照光と測定光の光路長を変更するために配置された光学部材の位置情報に基づいて前記長さ情報を取得することを特徴とする。

本発明によれば、眼底画像を用いて定量的な評価を行うことができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る眼底撮影装置の光学系及び制御系を示す概略図である。なお、本実施形態においては、被検者眼（眼Ｅ）の軸方向をＺ方向（光軸Ｌ１方向）、水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向として説明する。

本装置は、光スキャナ１０２を用いて測定光を走査させて像を得る撮像光学系１００と、軸方向に関する眼の長さ情報（組織間の距離）を測定する眼距離測定装置１１０と、を有する。制御部７０は、測定装置１１０から長さ情報を取得し、取得された長さ情報に基づいて眼底に対する測定光の走査情報（例えば、走査角度）を補正する。また、補正された走査情報に基づいて光スキャナ１０２を制御し、受光素子１０４からの受光信号に基づいて眼底画像を得る（図２、図３、図４参照）。

撮像光学系１００は、光源１０１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Ｅｆ上で走査させる光スキャナ１０２と、その反射光を含む光を受光する受光素子１０４と、を有し、眼底像を得るために設けられている。

撮像光学系１００としては、例えば、光走査により眼Ｅの断層像を得る光学系（図７の干渉光学系２００参照）、光走査により眼Ｅの正面像を得る光学系（図７のＳＬＯ光学系３００参照）、の少なくともいずれかが挙げられる。もちろん、これらの光学系の両方を持つ構成であってもよい。

光スキャナ（光走査部）１０２は、測定光の光路中に配置され，Ｘ−Ｙ方向に測定光を走査させるために測定光束の進行方向を変える（偏向させる）。光スキャナ１０２としては、光の反射方向を変化させる反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）、光の進行方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

制御部７０は、光スキャナ１０２の駆動を制御すると共に、受光素子１０４から出力される受光信号に基づいて画像処理により眼底像を形成させる。取得された眼底像は、モニタ７５に静止画又は動画として出力される他（図５の正面画像Ｇｆ、断層画像Ｇｔ参照）、メモリ７２に記憶される。

測定装置１１０は、光又は超音波を眼Ｅに照射し、その反射信号を得て眼Ｅの長さ（例えば、眼軸長、水晶体前面から網膜面までの距離、など）を測定する。測定装置１１０は、例えば、撮像光学系１００と同一の筐体内に配置される。また、測定装置１１０は、別装置として配置され、測定結果が用いられるようにしてもよい。

制御部７０は、装置全体の制御を行うと共に、各種演算処理を行う。制御部７０は、撮像光学系１００の各部材、測定装置１１０、モニタ７５、メモリ７２、各種操作を行うための操作部７４、等が接続されている。なお、制御部７０は、表示モニタ７５に接続され、その表示画像を制御する。なお、モニタ７５は、アライメント観察用と撮影画像観察用で別でもよいし、もちろん一つの共用モニタであってもよい。なお、操作部７４には、測定位置設定部（例えば、マウス）７４ａ、撮影開始スイッチ７４ｂ、などが設けられている。

制御部７０は、さらに、眼Ｅの視度情報、角膜形状情報の少なくともいずれかを取得し、取得された視度情報、角膜形状情報の少なくともいずれかと長さ情報とに基づいて光スキャナ１０２を動作させるための走査情報を補正するようにしてもよい。

図２は測定光の走査角度、眼軸長、撮像範囲との関係について説明する概念図である。眼底画像（断層画像又は正面画像）の撮像範囲（取得範囲）ｔは、走査角度Ｕと眼軸長Ｘによって決定される。眼Ｅの瞳孔中心を走査中心Ｃとして眼底上で光が走査されるので、撮影画角は、眼底Ｅｆに対する光の走査角度によって決定される。なお、以下の説明において、眼底Ｅｆ面に沿った範囲を撮像範囲ｔとして説明する。

したがって、走査角度Ｕが大きいほど、撮像範囲ｔが大きくなる。上下の撮像範囲は、上下の走査角度に応じて決定される。左右方向の撮像範囲は、左右方向の走査角度に応じて決定される。眼Ｅに対する走査角度は光スキャナ１０２の振れ角によって決定される。

眼軸長Ｘについて、眼軸長の長短によって、眼底に達するときの測定光の高さが変化される。このとき、眼軸長Ｘが長いほど、測定光の高さが大きくなり、眼軸長Ｘが短いほど、測定光の高さが小さくなる。したがって、走査角度が一定であっても、眼軸長Ｘが長いほど、撮像範囲ｔが大きくなる。なお、撮像範囲ｔは、走査の開始点から終了点までの直線距離から算出されてもよい。

図３は眼軸長に応じて光スキャナの動作を変更し、眼底画像を計測するまでの流れの一例を示すフローチャートである。眼底Ｅｆに対する走査情報（例えば、パターン、角度、速度）が設定されると、制御部７０は、眼Ｅの長さ情報を取得し、取得された長さ情報に基づいて測定光の走査情報を補正する。例えば、設定された撮像範囲にて眼底画像が取得されるように走査角度を補正する。すなわち、走査角度が変更されると、眼底上での撮像範囲が変更されるので、眼の長さの違いによる撮像範囲のずれが補正されるように走査角度が補正される。

制御部７０は、補正された走査情報に対応する駆動信号を光スキャナ１０２に出力し、光スキャナ１０２を動作させ、所望する眼底画像を得る。この場合、眼底画像は、動画として連続的に取得されてもよいし、静止画として取得されてもよい。

測定光の走査情報（例えば、パターン、角度、速度）と、光スキャナ１０２に出力する駆動信号（例えば、パターン、範囲、速度）とは、予め対応付けられ、メモリ７５に記憶されている。以下に、その具体例について詳細に説明する。

＜測定光の走査情報の設定＞
正面画像を得る場合、例えば、縦横方向における撮像範囲ｔがそれぞれ設定され、ある領域内において測定光が二次元的に走査される（例えば、８ｍｍ×８ｍｍなどのある矩形領域内において測定光がラスター走査される）。

断層画像を得る場合、例えば、走査パターンと撮像範囲ｔが設定される。走査パターンについて、例えば、ラインスキャン（図５のＬ１参照）、十字クロス、ラジアルスキャン、サークルスキャンから選択される。また、ある領域内において測定光が二次元的に走査されるようにしてもよい（例えば、５ｍｍ×５ｍｍなどのある矩形領域内において測定光がラスター走査される）。

また、断層画像の撮像範囲ｔとして、例えば、眼底スキャン長が設定される。例えば、複数のスキャン長（例えば、３ｍｍ、６ｍｍ、９ｍｍ）からあるスキャン長が選択される、又は数字入力により任意のスキャン長が選択される。眼底スキャン長ｔについて、ライン状のスキャンの場合、例えば、眼底上の走査開始位置から走査終了位置までの距離で表される。サークル状のスキャンの場合、例えば、円の直径で表される。矩形状のスキャンの場合、例えば、縦方向の走査距離と横方向の走査距離で表される。

上記走査情報は、検者によって任意に設定されてもよいし、予め設定されていてもよい。また、走査情報として、ある撮像範囲を基準とする倍率が設定されるようにしてもよい。

＜眼軸長Ｘの取得＞
眼軸長Ｘは、眼軸長測定装置（光干渉式、超音波式など）により測定される。例えば、本装置と測定装置１１０が通信回線で接続され、データ転送により眼軸長値が入力される。また、眼軸長について、操作部からの手入力により取得されてもよい、測定値が記憶されたサーバーから取得されてもよい。また、本装置１０に測定装置が設けられ、事前に測定が行われてもよい。例えば、光路長の調整を経て、眼底に対応する干渉信号が取得されるときの光路長変更用光学部材の位置情報（例えば、図７の参照ミラー３１の位置）から眼軸長が簡易的に求められてもよい。また、眼Ｅの視度、角膜曲率、水晶体パワーに基づいて補完的に眼軸長が求められてもよい。

＜走査角度の補正値の算出＞
図４は眼軸長Ｘに対応する走査角度を求める際の一例を示す概略説明図であり、設定されたスキャン長ｔと眼軸長Ｘに基づいて眼底Ｅに対する走査角度Ｕが算出される。

図４（ａ）において、眼軸長Ｘ１（例えば、日本人の平均的な眼軸長値２４ｍｍ）の眼Ｅ１の場合、走査角度Ｕ１にて光が走査されると、撮像範囲ｔの眼底画像が取得される（図５参照）。走査角度Ｕ１及びスキャン長ｔは、例えば、眼軸長Ｘ１を既知とするキャリブレーション用光学部材（例えば、模型眼）に対し、本装置の光学系における走査画角と撮像範囲との関係を求めることにより決定される（光線追跡法を用いたシミュレーションでも良い）。

次に、眼軸長Ｘ２（＞Ｘ１）の眼Ｅ２に対し、走査画角Ｕ１にて測定光が走査されると、スキャン長ｔ＋Δｔを撮像範囲とする眼底画像が撮像される。設定されたスキャン長ｔに対しΔｔ分撮像範囲が大きくなる。眼Ｅ１より眼内距離が長い分、眼底到達時における測定光が高くなるからである。

図６は眼軸長による撮像範囲の変化を示す例である。図６（ａ）は正面画像であり、図６（ｂ）は断層画像であり、点線で囲まれた画像領域Ｇ１／Ｇ２は、眼軸長Ｘ１での撮像範囲に対応する。眼軸長Ｘ２での撮像範囲（実線参照）は、眼軸長Ｘ１より広くなっている。

この対策として、所定の撮像範囲に対応する画像領域を眼底画像から画像処理により抜き出し、画像全体の大きさに合わせて倍率を調整してもよいが、画像処理に手間が係る上、測定点が少なくなり、各種計測（厚み、長さ、面積、等）において計測精度に差が生じる可能性がある。

図４（ｂ）は補正後の走査角度について概念図である。スキャン長ｔに対する増加分Δｔを差し引くため、走査画角Ｕ１から−ΔＵ差し引かれ、走査画角Ｕ２（Ｕ２＝Ｕ１−ΔＵ）に補正される。補正量ΔＵは、Δｔ＝ｑΔＵの関係式（ｑ：眼軸長によって変化する係数）から求めることができる。ΔＵは眼軸長Ｘ１に対するずれ量に応じて増減される。このような演算は、眼底上で走査される測定光への光線追跡をベースに行われる。なお、眼の光学的なデータは、例えば、模型眼などの値が用いられる。

＜補正走査角度を用いた眼底画像の取得＞
そして、制御部７０は、所定のフレームレートにおいて眼底Ｅｆに対し走査画角Ｕ２にて光が走査されるように、光スキャナ１０２を動作させ、測定光の進行方向を制御する。そして、制御部７０は、その反射光を含む光を受光素子１０４にて受光し、受光素子１０４から出力される受光信号に基づいて眼底画像を取得する。

以上のように、測定光の走査情報が眼軸長に応じて補正されることにより、所望の撮像範囲で画像が取得される。また、走査角度を補正して同じ走査速度／フレームレートにて画像を取得することにより、所望のスキャン長にて測定点の数が同じ画像が得られる（図５参照）。

なお、上記説明においては、ある走査方向を例にとって説明したが、正面画像の場合、縦横の走査方向に関してそれぞれ走査角度が補正される。断層画像の場合、各走査方向に関してそれぞれ走査角度が補正される。又、二次元的に断層画像を得る場合、縦横の走査方向に関してそれぞれ走査角度が補正される。

＜実距離計測＞
取得された眼底画像は、メモリ７２に記憶され、モニタ７５上に表示される。そして、制御部７０は、断層画像Ｇｔと正面画像Ｇｆから任意に選択される少なくともいずれかの眼底画像を用いて眼底上の２点間の実距離を測定する演算処理を行う。

画像上の任意の２点（図５の点Ａ及び点Ｂ参照）がマウス７４ａ等の操作（例えば、クリック）を介して特定されたとき、制御部７０は、指定された２点間の距離を眼底の実距離に換算する。また、画像に対して移動表示される２つのマーカー（指標）間の距離を制御部７０が眼底の実距離に換算してもよい。

この場合、眼底画像のスキャン長は一定であるから、各種計測において一定の計測精度が保たれる。したがって、より定量的な解析／分析が可能となる。

なお、実距離測定のために任意の２点間を指定する手法としては、種々の変容が可能であり、上記手法に限るものはない。例えば、サークル状のマーカを用いて中心からの距離又は直径を求めるようにしてもよい。また、上記２点間の距離に、深さ方向を含めた３点以上の点に基づき形状／面積が計測されてもよい。もちろん、３次元画像のＸＹ方向に関する計測が行われてもよい（例えば、層厚マップ上における計測）。また、断層像中のある部分が画像処理により検出されることにより、計測部分が特定されてもよい。

以上の説明においては、眼軸長Ｘ１より長い眼Ｅの撮影について説明したが、もちろん眼軸長Ｘ１より短い眼Ｅの撮影においても、上記手法が用いられてもよい。補正なしの場合、スキャン長はｔ―Δｔとなる。スキャン長ｔに対する減少分Δｔを加えるため、走査画角Ｕ１にΔＵが加えられ、走査画角Ｕ３（Ｕ３：Ｕ１＋ΔＵ）に補正される。

眼軸長Ｘに対応する走査画角Ｕの補正について、制御部７０は、所定の演算式により求めてもよいし、眼軸長Ｘと走査画角Ｕとを関係付けたテーブルから求めてもよい。また、走査画角Ｕは光スキャナ１０２の駆動信号により制御されるから、眼軸長Ｘと光スキャナ１０２の駆動信号とが関連付けられたものであってもよい。また、眼軸長情報は、実際の測定値でなくとも、眼軸長に関連付けられた情報であればよく、眼軸長測定装置における光路長変更部材の位置情報であってもよい。上記補正を行う場合、ソフトウェアにより走査情報が補正されても良いし、専用の駆動回路（例えば、ＬＳＩ）等のハードウェアにより走査情報が補正されてもよい。

また、走査角度を一定とし、所定のフレームレートにおける測定光の走査速度が眼軸長に応じて補正されてもよい。また、走査速度を一定とし、眼底画像を得るフレームレートを眼軸長に応じて変化させるようにしてもよい。また、光源１０１の点灯タイミングの変更により撮像範囲が補正されるようにしてもよい。これらの手法によれば、光走査による撮像範囲が結果的に補正される。

また、眼Ｅの角膜形状／眼屈折力（視度）の少なくともいずれかを取得し、取得された角膜形状／眼屈折力に基づいて走査画角が補正されるようにしてもよい。この場合、角膜曲率半径が小さい（眼屈折力が強い）ほど、測定光が屈折され、撮像範囲が大きくなる。そこで、例えば、角膜曲率半径、眼屈折力に応じて、眼底上の撮像範囲が所定の撮像範囲になるように走査角度が補正される。この場合、Δｔ＝ｑΔＵの関係式について、ｑには、角膜形状／眼屈折力によって変化する係数が用いられる。なお、角膜形状／眼屈折力を得る場合、上記眼軸長同様に、本装置に設けられても良いし、他の装置から取得されるようにしてもよい。この場合、さらに、視度情報／角膜形状情報の少なくともいずれかと眼の長さ情報に基づいて走査情報が補正されるようにしてもよい。

図７は、本実施形態に係る光学系及び制御系の具体例を示す図である。撮像光学系１００は、光コヒーレンストモグラフィの技術を用いて断層像を得る干渉光学系（ＯＣＴ光学系）２００と、赤外光を用いて正面像を取得するスキャニングレーザオフサルモスコープ（ＳＬＯ）光学系３００と、を備える。撮像光学系１００は、ある筐体内に配置されている。その筐体は、周知のアライメント用移動機構（手動又は電動）により、被検者眼Ｅに対して三次元的に移動される。

なお、４０は光分割部材としてのダイクロイックミラーであり、ＯＣＴ光学系２００に用いられる測定光源２７から発せられる測定光（例えば、λ＝８４０ｎｍ付近）を反射し、ＳＬＯ光学系３００に用いられる光出射部６１から発せられるレーザ光（光源２７とは異なる波長の光例えば、λ＝７８０ｎｍ付近）を透過する特性を有する。この場合、ダイクロイックミラー４０は、ＯＣＴ光学系２００の測定光軸Ｌ２とＳＬＯ光学系３００の測定光軸Ｌ１とを同軸にする。

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。ＯＣＴ光学系２００は、光源２７から出射された光束を測定光束と参照光束に分割し、測定光束を眼底Ｅｆに導き，参照光束を参照光学系に導いた後、眼底Ｅｆで反射した測定光束と参照光束との合成により得られる干渉光を受光素子８３に受光させる。

なお、ＯＣＴ光学系２００は、スペクトラル・ドメイン型のＯＣＴ光学系が使用されている（もちろん、タイムドメイン型（ＴＤ−ＯＣＴ）、スウィプト・ソース・ドメイン型（ＳＳ−ＯＣＴ）でもよい）。

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、コリメートレンズ２２、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、走査駆動機構５１により駆動され測定光を走査させることが可能な２つのガルバノミラーの組み合せからなる走査部２３と、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。なお、本実施形態の走査部２３では、２つのガルバノミラーによって測定光の反射角度を任意に調整することにより、眼底上に走査させる測定光の走査角度を任意に設定できるような構成となっている。よって、被検眼眼底の任意の領域の断層画像を得ることが可能となる。なお、光ファイバ３８ｂの端部３９ｂは、被検眼眼底と共役となるように配置される。また、走査部２３の２つのガルバノミラーは、被検眼瞳孔と略共役な位置に配置される。

上記ガルバノミラー及び走査駆動機構５１は、測定光束の光路中に配置され，被検眼の所定部位上で横断方向（ＸＹ方向）に測定光束を走査させるために測定光束の進行方向を変える光スキャナ（光走査部）として用いられる。光スキャナには、ミラーの他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

光ファイバ３８ｂの端部３９ｂから出射した測定光は、コリメートレンズ２２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、ダイクロイックミラー４０で反射された後、ダイクロイックミラー９１及び対物レンズ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及びダイクロイックミラー９１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、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、及びコリメートレンズ２２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、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。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。８００は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）であり、コリメータレンズ８０、グレーティング（回折格子）８１、集光レンズ８２、受光素子８３にて構成されている。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（Ａスキャン信号）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画像を取得できる。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面における断層画像を取得できる（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１次元走査し、断層画像を得る方式をＢスキャンとする）。なお、取得された断層画像は、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２次元的に走査することにより、被検眼眼底の３次元画像を取得することも可能である。なお、本実施形態におけるＯＣＴ画像の取得は、走査部２３に設けられた２つのガルバノミラーによって行われる。

次に、ダイクロイックミラー４０の透過方向に配置されたＳＬＯ光学系（共焦点光学系）３００について説明する。ＳＬＯ光学系３００は、被検眼眼底を照明する照明光学系と、該照明光学系によって照明された眼底反射光を受光素子により受光する受光光学系とに大別され、受光素子から出力される受光信号に基づいて被検眼眼底の正面画像を得る。

光出射部６１は、赤外域の波長の光（例えば、λ＝７８０ｎｍ）を発する第１の光源（ＳＬＯ光源）６１ａと可視域の波長の光（例えば、λ＝６３０ｎｍ）を発する第２の光源（固視光源）６１ｂ、ミラー６９、ダイクロイックミラー１０１とを有する。なお、第１の光源６１ａと第２の光源６１ｂには、輝度が高く、指向性の高い光を発する光源（レーザダイオード光源、ＳＬＤ光源、等）が用いられる。第１の光源６１ａを出射した赤外光は、ダイクロイックミラー１０１を透過し、コリメートレンズ６５を介してビームスプリッタ６２に進む。第２の光源６１ｂを出射した可視光は、ミラー６９にて折り曲げられた後、ダイクロイックミラー１０１にて反射して第１の光源６１ａから出射した光と同軸とされる。第１の光源６１ａは観察用の正面眼底画像を得るために用いられ、第２の光源６１ｂは被検眼の視線方向を誘導させるために用いられる。

光出射部６１から発せられるレーザ光を被検眼Ｅに向けて出射する光路には、コリメートレンズ６５、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６３、走査駆動機構５２の駆動により眼底上でＸＹ方向に測定光を高速で走査させることが可能なガルバノミラーとポリゴンミラーとの組み合せからなる走査部６４、対物レンズ１０が配置されている。また、走査部６４のガルバノミラー及びポリゴンミラーの反射面は、被検眼瞳孔と略共役な位置に配置される。

また、光出射部６１とフォーカシングレンズ６３との間には、ビームスプリッタ６２が配置されている。そして、ビームスプリッタ６２の反射方向には、共焦点光学系を構成するための集光レンズ６６と、眼底に共役な位置に置かれる共焦点開口６７と、ＳＬＯ用受光素子６８とが設けられている。

ここで、光出射部６１から発せられたレーザ光（測定光、又は固視光束）は、コリメートレンズ６５を介してビームスプリッタ６２を透過した後、フォーカシングレンズ６３を介して、走査部６４に達し、ガルバノミラー及びポリゴン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６４で反射されたレーザ光は、ダイクロイックミラー４０を透過した後、ダイクロイックミラー９１及び対物レンズ１０を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射したレーザ光（測定光）は、対物レンズ１０、ダイクロイックミラー９１、走査部６４のガルバノミラー及びポリゴンミラー、フォーカシングレンズ６３を経て、ビームスプリッタ６２にて反射される。その後、集光レンズ６６にて集光された後、共焦点開口６７を介して、受光素子６８によって検出される。そして、受光素子６８にて検出された受光信号は制御部７０へと入力される。制御部７０は受光素子６８にて得られた受光信号に基づいて被検眼眼底の正面画像を取得する。取得された正面画像はメモリ７２に記憶される。なお、ＳＬＯ画像の取得は、走査部６４に設けられたガルバノミラーによるレーザ光の縦方向の走査（副走査）とポリゴンミラーによるレーザ光の横方向の走査（主走査）によって行われる。

なお、以上の説明においては、レンズを光軸方向に移動させることによってフォーカスが調整されるものとしたが、光学系の結像状態を調整できるフォーカス用光学部材であれば、これに限るものではない。例えば、２つのミラーにより受光光束を折り返すミラーユニットを光軸方向に移動させる構成を用いることが考えられる。視度が異なる複数のレンズが挿脱可能に配置され、眼Ｅに対応するレンズが光路中に配置されるようにしてもよい。

なお、制御部７０は、表示モニタ７５に接続され、その表示画像を制御する。また、制御部７０には、メモリ（記憶部）７２、各種操作を行うための操作部７４、走査駆動機構５１、走査駆動機構５２、参照ミラー駆動機構５０、フォーカシングレンズ６３を光軸方向に移動させるための第１駆動機構６３ａ、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第２駆動機構２４ａ、等が接続されている。なお、モニタ７５は、アライメント観察用と撮影画像観察用で別でもよいし、もちろん一つの共用モニタであってもよい。なお、操作部７４には、測定位置設定部（例えば、マウス）７４ａ、撮影開始スイッチ７４ｂ、などが設けられている。

ここで、制御部７０は、受光素子８３から出力される受光信号に基づいて画像処理により眼底断層像Ｇｔを形成させると共に、受光素子６８から出力される受光信号に基づいて画像処理により眼底正面像Ｇｆを形成させる（図５参照）。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。ここで、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００及びＳＬＯ光学系３００を駆動制御してＯＣＴ画像及びＳＬＯ画像の各画像を１フレーム毎に取得していき、モニタ７５を表示制御してモニタ７５に表示されるＯＣＴ画像及びＳＬＯ画像を随時更新する（図５参照）。

この場合、予め設定された走査情報に基づいて眼底画像が取得される。もちろん画像取得前に各種設定動作が行われても良いし、デフォルトの設定にて画像が取得されてもよい。また、測定装置１１０にて眼Ｅの眼軸長が既に測定され、既知であれば、制御部７０は、ＯＣＴ光学系２００について走査角度を補正し、補正されたデータに基づいて走査駆動機構５１を制御する。なお、本具体例について、制御部７０は、ＳＬＯ光学系３００についての走査角度を補正しない。

まず、検者は、固視灯を注視するように被験者に指示した後、図示なき前眼部観察用カメラによって撮像される前眼部観察像をモニタ７５上で見ながら、被検眼の瞳孔中心に測定光軸Ｌ１が置かれるように、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。このようにして被検眼に対するアライメントが完了されると、ＳＬＯ光学系３００による被検眼眼底の正面画像（ＳＬＯ眼底像）が取得されるようになり、モニタ７５上にＳＬＯ眼底像が現れる。

次に、制御部７０は、受光素子８３から出力される受光信号に基づいて駆動機構５０の駆動を制御し、眼底断層画像が所定位置にて取得されるように測定光と参照光との光路差を調整する。この場合、参照ミラー３１は、被検眼の眼軸長の違いに対応した所定の移動範囲内で移動される。なお、測定装置１１０にて得られる眼軸長データに対応する位置に参照ミラー３１が移動されるようにしてもよい。断層画像が取得された参照ミラー３１の位置から眼軸長を算出する場合、制御部７０は、算出された眼軸長に基づいて走査角度を補正する。

モニタ７５上に断層像が表示されるようになると、検者は、モニタ７５上の正面像を見ながら、測定位置設定部７４ａを操作し、測定光の走査情報（位置、範囲、走査パターン、スキャン長、など）を設定する（図５のラインＬ１参照）。なお、制御部７０は、断層像の測定位置情報として、正面画像上にラインＬ１を重畳表示させる。

なお、本具体例では、ＳＬＯ光学系３００の走査角度は補正しないので、走査角度が一定とすれば、正面像の撮像範囲は眼軸長に応じて変化される。そこで、断層像の撮像範囲が設定される場合、正面眼底像に対するラインＬ１の表示領域（例えば、走査始点から終点まで）は、ＯＣＴ光学系２００の測定位置に対応するように、眼軸長に応じて補正される。

走査情報が設定されると、制御部７０は、設定された走査情報と眼Ｅの眼軸長に基づいて走査角度を補正する。そして、補正された走査角度に基づいて走査駆動機構５１を制御し、所望する位置及び領域での断層像を得る。撮影開始スイッチ７４ｂからトリガ信号が出力されると、制御部７０は、断層画像及び正面画像を静止画としてメモリ７２に記憶する。この場合、制御部７０は、断層画像を複数取得し、加算平均画像を取得するようにしてもよい。

なお、上記具体例において、制御部７０は、撮像範囲（例えば、スキャン長）を数値として表示してもよい。この場合、初期段階においては、正面画像上の測定位置表示の長さ（例えば、ラインＬ１の長さ）を眼軸長に関わらず固定とし、撮像範囲の数値表示が眼軸長に応じて変更されてもよい。もちろん、初期段階において、撮像範囲を固定とし、正面画像上の測定位置表示が眼軸長に応じて変更されるようにしてもよい。

なお、上記具体例においては、ラインスキャンに対応するラインＬ１の表示を例にとって説明したが、ラジアルスキャン、サークルスキャン、二次元矩形スキャンのような他の走査パターンに対応する測定位置表示においても、本発明の適用が可能であることは言うまでもない。

なお、上記具体例において、正面像を表示する場合、制御部７０は、ある一定の撮像範囲に対応する画像領域がモニタ７５上の正面像表示領域に表示されるように、正面像の表示倍率を眼軸長に応じて変化させるようにしてもよい。

なお、上記具体例においては、ＳＬＯ光学系３００の走査角度は眼軸長に応じて補正しない構成とした。このため、ＳＬＯ光学系３００について、ポリゴンミラー、レゾナンドスキャナなどの高速走査が可能な光スキャナにより正面像が取得できる。したがって、良好な正面像を高速で取得しつつ、断層像の撮像範囲を眼軸長に応じて補正できる。

なお、上記具体例においては、ＳＬＯ光学系３００の走査角度は補正しないものとしたが、もちろんＳＬＯ光学系３００の補正を行うようにしてもよい。この場合、ＳＬＯ光学系３００の光スキャナとして、例えば、走査角度の変更が容易なガルバノミラーが用いられる。

なお、上記具体例においては、正面像を得る構成としてＳＬＯ光学系３００を用いたが、赤外光にて眼底全体を照明し撮像素子により眼底画像を得る眼底カメラタイプの構成であってもよい。また、ＯＣＴ光学系２００にて取得された受光信号に基づいて観察用眼底正面像を形成させる装置においても、本発明の適用が可能である。

なお、以上の説明においては、光路長可変用光学部材としての参照ミラー３１の移動により参照光の光路長を変化させて測定光との光路長を調整するものとしたが、参照光路若しくは測定光路のいずれかに配置された光路長変更部材によって測定光の光路長と参照光の光路長との光路差が変更される構成であればよい。

なお、以上の説明においては、眼底を例にとって説明したが、走査型撮像光学系と被検物との距離が変化する可能性があれば、本発明が利用されうる。この場合、例えば、被検物の位置情報を取得し、取得された位置情報に基づいて測定光の走査情報（例えば、走査角度）を補正すればよい。被検物の位置情報は、例えば、光路長可変用光学部材の位置情報から取得される。また、被検物と装置との距離を測定可能なセンサからの出力信号、検者の手入力などから取得されるようにしてもよい。

上記のようにして測定光の走査情報が被検物までの距離に応じて補正されることにより、所望の撮像範囲で画像が取得される。なお、測定対象としては、例えば、前眼部、皮膚、内臓などの生体、生体以外の試料などが考えられる。

本実施形態に係る眼底撮影装置の光学系及び制御系を示す概略図である。測定光の走査角度、眼軸長、撮像範囲との関係について説明する概念図である。眼軸長に応じて光スキャナの動作を変更し、眼底画像を計測するまでの流れの一例を示すフローチャートである。眼軸長Ｘに対応する走査角度を求める際の演算手法の一例を示す概略説明図である。所定の撮像範囲にて取得された正面像と断層像を示す図である。眼軸長による撮像範囲の変化を示す例である。本実施形態に係る光学系及び制御系の具体例を示す図である。

２３走査部
６４走査部
７０制御部
７５モニタ
１００撮像光学系
１０１光源
１０２光スキャナ
１１０眼距離測定装置
２００ＯＣＴ光学系（断層像撮像光学系）
３００ＳＬＯ光学系（正面像撮像光学系）

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者眼眼底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、眼底画像を得るための眼底撮像光学系と、
被検者眼の軸方向に関する長さ情報を取得し、取得された長さ情報に基づいて眼底に対する測定光の走査情報を補正する走査情報補正手段と、
前記走査情報補正手段によって補正された走査情報に基づいて前記光走査手段を制御し、前記受光手段からの受光信号に基づいて眼底画像を得る眼底画像取得手段と、
を備えることを特徴とする眼底撮影装置。
請求項１の眼底撮影装置において、
前記走査情報補正手段は、取得された長さ情報に基づいて眼底に対する測定光の走査角度を補正することを特徴とする眼底撮影装置。
請求項１〜２のいずれかの眼底撮影装置において、
眼底撮像光学系は、光源から発せられた光を測定光と参照光に分割し、測定光を眼底に導き，参照光束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の合成により得られる干渉光を前記受光手段に受光させ、眼底断層像を得るための光干渉断層光学系であって、
前記走査情報補正手段は、前記光干渉断層光学系において、参照光と測定光の光路長を変更するために配置された光学部材の位置情報に基づいて前記長さ情報を取得することを特徴とする眼底撮影装置。