JP5714082B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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また、本発明の撮像装置は、表示手段を制御して、被検眼の第1の断層画像を表示画面の第1の領域に表示させ、前記第1の断層画像の面と交差する面の第2の断層画像を前記表示画面の第2の領域に表示させる画像表示制御手段と、前記表示手段を制御して、前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1及び第2の領域のそれぞれに表示させる位置表示制御手段と、前記第1及び第2の領域に表示された前記情報が示す位置の変更を独立に指示する位置変更指示手段と、前記位置変更指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する面の新たな第2の断層画像を取得する手段と、を有し、前記画像表示制御手段が、前記表示手段を制御して、前記第2の領域における前記新たな第2の断層画像を表示させることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像装置であって、前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段と、前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域上を光で走査するように走査手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
更に、本発明の撮像方法は、光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像方法であって、前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、前記指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域の画像を取得する工程と、を有することを特徴とする。
更に、本発明の撮像方法は、表示画面の第1の領域に被検眼の第1の断層画像を表示する工程と、前記第1の断層画像と交差する面の第2の断層画像を前記表示画面の第2の領域に表示する工程と、前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1及び第2の領域のそれぞれに表示する工程と、前記第1及び第2の領域に表示された前記情報が示す位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、前記指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する面の新たな第2の断層画像を取得する工程と、前記第2の領域における前記新たな第2の断層画像を表示する工程と、を有することを特徴とする。
更に、本発明の撮像方法は、光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像方法であって、前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域上を光で走査するように走査手段を制御する工程と、を有することを特徴とする。
本実施形態に係る眼底を撮像するための光干渉断層法を用いる撮影装置の表示部について、図1を用いて説明する。前記撮影装置の表示画面101では2断面の表示を行うことができる。ここには、眼軸と平行な、断面での断層像であるいわゆるBスキャン画像102と、眼軸と直交な、断面での断層像であるいわゆるCスキャン画像105を表示している。このように、二つの取得断層画像(第1、第2の断層画像)を同一画面の2つの領域(第1、第2の領域)に画像表示することができる。たとえば、Bスキャン画像102に対するCスキャン画像102の交差する位置は、103である。同様に、Cスキャン画像105に対するBスキャン画像102の交差位置は106である。表示画像上で交差位置103を変更する変更指示操作を行うため、言い換えると、Cスキャン画像105の断層取得位置を変更する変更指示操作を行うための位置変更コントロール104(位置変更指示手段)が用意されている。表示画像上で交差位置106を変更するため、同様に言い換えると、Bスキャン画像102の断層取得位置を変更するための位置変更コントロール107(位置変更指示手段)が用意されている。
ここで、表示画面101は、いわゆるGUI(グラフィカルユーザインターフェース)の形態にて示しているが、その限りではない。また、表示位置103,106を示す位置表示手段も、本図面では、画像上に線を表示しているが、画像横に矢印等の表示でも構わないし、同様に線を表示する場合にも、画像の情報を十分に検者に示すために、点滅表示としても構わない。さらに、位置変更コントロール104、107についても、本図面のように、GUIに基づいたスライダのような形態でも構わないし、明確に図示せずに、たとえば、画像選択の上で、マウスホイールでの操作、キーボードのカーソルによる操作でも構わない。さらに、本図面では2断面での表示イメージであったが、3以上の断面の表示を行う形態でももちろん構わない。
本実施形態に係る眼底を撮像するための光干渉断層法を用いる撮影装置について、図2(a)を用いて説明する。低コヒーレント光光源201は、SLD光源(Super Luminescent Diode)や、ASE光源(Amplified Spontaneous Emission)が好適に用いることができる。
SS光源(Swept Source)も用いることができるが、その場合、本図面の構成とは異なり、当然ながらSS-OCT光源の形態とする必要がある。光ファイバ202によりファイバコリメータ203に光が導かれ、平行光として干渉計に導く役割をしている。ビームスプリッタ204により参照光およびサンプル光に分割する。サンプル光の光路205は、後述するAOMに対応した分散補償ガラス206,207、ビームスプリッタ208、X軸(水平方向)走査用のガルバノスキャナ209、レンズ210、211、Y軸(鉛直方向)走査用のガルバノスキャナ212を通る。さらに、レンズ213,214を介して被検眼215の眼底を矢印216のように走査させる。ここで、レンズ214はフォーカシングレンズを兼ねているため、図面矢印にあるように移動可能となっており、被検眼215の屈折状態(近視や遠視)に合わせて撮像系の焦点位置を変更することができる。撮像系の焦点位置の変更は、前記スキャン画像の交差位置の変更指示操作時に行うことができる。参照光の光路217は、AOM(光音響変調器)218、219を通る。AOM218、219は、それぞれ異なる周波数で変調を掛け、結果的に、周波数の差で変調されている状態で用いている。参照光の光路217は、参照光の光路長を可変にするためのステージ220上のミラー221、222により光路長が可変となる。ここでは、ステージ220としては、リニアモータステージ、ボイルコイルモータステージ、超音波モータステージが利用可能である。さらに参照光の光路217は、ミラー223、分散補償ガラス224を通り、サンプル光と参照光を合波させるためのビームスプリッタ225に至る。分散補償ガラス224は、サンプル光の光路中のレンズおよび、眼球内の水の影響を取るためのものである。
ファイバコリメータ226、227により取得したそれぞれの光がファイバで、後述するバランスドディテクタを含む処理部228に導かれ、干渉信号の検出と画像化,画像表示などが行われる。
まず、前記撮像装置の表示部について、図1を用いて説明する。前記撮影装置の表示画面101には、2断面の断層画像(第1、第2の断層画像)の表示を2つの領域(第1、第2の領域)に行うことができる。眼軸と平行な、断面での断層像であるいわゆるBスキャン画像102と、眼軸と直交な、断面での断層像であるいわゆるCスキャン画像105を表示している。Bスキャン画像102に対するCスキャン画像105の交差位置103を、位置表示手段として線で示している。同様に、Cスキャン画像105に対するBスキャン画像102の交差位置106を、線で示している。交差位置103を変更するため、言い換えると、Cスキャン画像105の断層位置を変更するための位置変更コントロール104(位置変更指示手段)である。107は、交差位置106を変更するため、同様に言い換えると、Bスキャン画像102の断層位置を変更するための位置変更コントロール107(位置変更指示手段)である。
次に、本実施例に係る眼底を撮像するための前記撮影装置について、図2(a)を用いて説明する。低コヒーレント光光源201は、840nmを中心波長とするSLD光源(Super Luminescent Diode)を用いている。光源から出た光は、シングルモード光ファイバ202、ファイバコリメータ203により導かれ、平行光として干渉計に導かれている。そして、ビームスプリッタ204により参照光およびサンプル光に分割される。サンプル光の光路205は、は後述するAOMに対応した分散補償ガラス206、207を通って、ビームスプリッタ208に至る。X軸(水平方向)走査用のガルバノスキャナ209、レンズ210、211、Y軸(鉛直方向)走査用のガルバノスキャナ212、レンズ213、214の介して被検眼215の眼底を矢印216のように走査させる。ここで、レンズ214はフォーカシングレンズを兼ねているため、不図示のステージにより図面矢印にあるように移動可能である。被検眼215の屈折状態(近視や遠視)に合わせて撮像系の焦点位置を変更することができる。参照光の光路217は、AOM(光音響変調器)218、219を通る。AOM218、219は、それぞれ、40MHz、41MHzで参照光に変調を掛け、結果的に、1MHzで変調された状態の参照光を用いている。参照光の光路長を可変にするためのステージ220上にミラー221、222が搭載されている。ここでは、ステージ220としては、リニアモータを用いている。さらに参照光は、ミラー223、サンプル光の光路中のレンズおよび、眼球内の水の影響を取るための分散補償ガラス224を通り、サンプル光と参照光を合波させるためのビームスプリッタ225に至る。ファイバコリメータ226、227により取得したそれぞれの光がファイバで、後述するバランスドディテクタを含む処理部228に導かれ、干渉信号の検出と画像化,画像表示などが行われる。
次に、図2(b)を用いて、本実施形態の処理部228を示すブロック図の説明を行う。全体制御を司る、中央演算装置301、断層画像の表示を行う表示画面302、制御プログラムの保管、結果の保存を行うための固定ディスク装置303、制御プログラムの読み込み、取得データの処理を行うための主記憶領域304、検者による操作を行うための、キーボード、マウスによる、操作インターフェース305、後述するアクチュエータを制御するための波形を生成するためのDA変換器306、X軸のスキャナを駆動するためのスキャナドライバ307、Y軸のスキャナを駆動するためのスキャナドライバ308、参照光の光路長を変更するためのステージを駆動するステージコントローラ309、フォーカス用のレンズを駆動するためのレンズ駆動用のステージコントローラ310で構成される。ドライバ307、308、コントローラ309、310は、DA変換器306で生成された制御波形に追従するアナログサーボ機構となっている。これらを制御する波形については後述する。干渉信号を受光し電圧変換するためのバランスドディテクタ313は、バンドパスフィルタ312によって、1MHz近傍の周波数、ここでは、500kHz〜1.5MHzの帯域のみ取り出し、AD変換器311によりデジタル値に変換し、画像化する。1画像の取り込みは、フレーム取り込みトリガー波形信号314によって、取り込みの同期をとっている。このフレーム取り込みトリガー波形信号214は、DA変換器306によって生成され、各アクチュエータの制御波形と同期した形で生成されている。このフレーム取り込みトリガーの立ち上がり信号に基づいてADコンバータ311は動作し、1フレーム分のデータ長のデータを取得する。このデータの振幅をもとめ、画像化すると断層像が生成できる。
以上の制御機能をもつことによって、検者は、被検者の撮影中に適切な位置の2断面の断層を収録することが可能になる。
実施例2に係る光干渉断層法を用いる撮像装置は以下の通りである。
実施例2に係る光干渉断層法を用いる撮像装置の表示部について、図4を用いて説明する。前記撮影装置の表示画面501では、3断面の断層画像(第1、第2、第3の断層画像)の表示を3つの領域(第1、第2、第3の領域)に行うことができる。この画面には、眼軸と平行な、断面での断層像であるいわゆるBスキャン画像502、506と眼軸と直交するCスキャン画像511を表示している。Bスキャン画像502、506はCスキャン画像511の画像上の対応される位置514、512に交差位置が表示されている。すなわち、Bスキャン画像502は、X軸方向の断面(被検者が正立している際に水平面での断面)となっており、もう一つのBスキャン画像506は、Y軸方向の断面(被検者が正立している際に鉛直面での断面)となっている。交差位置503は、Bスキャン画像506の断面交差部位を示している。コントロール504は、Bスキャン画像506の断層位置を変更するためのコントロール(位置変更指示手段)である。交差位置505は、Cスキャン画像511の断面との交差位置を示している。交差位置507は、Bスキャン画像502の断面との交差位置を示しており、交差位置509は、交差位置505同様にCスキャン画像511の断面との交差位置を示している。コントロール508は、交差位置502の断面位置を変更するためのコントロールであり、コントロール510は、Cスキャン画像511の断面位置を変更するためのコントロールである。交差位置512は、Bスキャン画像506の位置を示し、交差位置514は、Bスキャン画像502の位置を示す。コントロール513は、コントロール504と連動しており、Bスキャン画像506の位置変更のためのコントロールである。コントロール515は、Bスキャン画像502の位置変更のためのコントロールである。なお、交差位置は全て位置表示手段として線で表されている。
本実施例に係る前記撮像装置の装置構成について、図5(a)を用いて説明する。本実施例は、トランスバースOCT(TS−OCT)とスペクトラルドメインOCT(SD−OCT)を組み合わせた構成例を示している。低コヒーレント光光源601は、840nmを中心波長とするSLD光源(Super Luminescent Diode)を用いている。ここから出た光は、シングルモード光ファイバ602により、ファイバコリメータ603に導かれ、平行光として干渉計に導いている。ビームスプリッタ604により参照光およびサンプル光に分割される。サンプル光の光路605は、後述するAOMに対応した分散補償ガラス606、607を通り、ビームスプリッタ608に至る。さらにX軸(水平方向)走査用のガルバノスキャナ609、レンズ610、611、Y軸(鉛直方向)走査用のガルバノスキャナ612を通り、レンズ613、614を介して被検眼615の眼底を矢印616に示される様に走査させる。ここで、レンズ614はフォーカシングレンズを兼ねているため、不図示のステージにより図面矢印にあるように移動可能である。被検眼615の屈折状態(近視や遠視)に合わせて撮像系の焦点位置を変更することができる。617は、光路変更器である。光路変更器617の状態が618で示す状態である時、TS−OCTの光路618に光を導き、光路変更器617の状態が、619の状態である時、SD−OCTに光路を導く構成となっている。このためにミラーを回転駆動するが、駆動にはソレノイドのアクチュエータを用いている。TS−OCT時のサンプル光の光路が620であり、TS−OCT時に参照光との合波のためのビームスプリッタ621に光を導く。ファイバコリメータ622、623により集光した光を後述する処理部624に含まれるバランスドディテクタによりTS−OCTの信号を取得する。SD−OCTの際のサンプル光の光路625で、ミラー626に光を導く、さらにファイバコリメータ627によりサンプル光はファイバに導かれる。
本実施例に係る前記撮像装置の処理部624のブロック図について、図5(b)を用いて説明する。全体制御を司る、中央演算装置701、断層画像の表示を行う表示画面702、制御プログラムの保管、結果の保存を行うための固定ディスク装置703、制御プログラムの読み込み、取得データの処理を行うための主記憶領域704、検者による操作を行うための、キーボード、マウスによる操作インターフェース705、後述するアクチュエータを制御するための波形を生成するためのDA変換器706、X軸のスキャナ609を駆動するためのスキャナドライバ707、Y軸のスキャナ612を駆動するためのスキャナドライバ708、参照光の光路長を変更するためのステージ631を駆動するステージコントローラ709、フォーカス用のレンズ614を駆動するためのレンズ駆動用のステージコントローラ710により構成される。ドライバ707、708、コントローラ709、710は、DA変換器706で生成された制御波形に追従するアナログサーボ機構となっている。これらを制御する波形については後述する。さらに光音響変調器の制御器711により、光音響変調器712、713の制御を行っている。ここでは、TS−OCT時とSD−OCT時で、光音響変調器712は常に40MHz、光音響変調器713は、TS−OCT時に41MHz、SD−OCT時で、40MHzに切替をおこなっている。切替は、OCT切替信号716に基づいて行う。光路変更器714、715は、図5(a)の光路変更器617、636に対応しており、OCT切替信号716によって、光路を切り替える。
以上の制御機能をもつことによって、検者は、被検者の撮影中に適切な位置の3断面の断層を的確に収録することが可能になる。本実施例では、TS−OCTとSD−OCTとの組み合わせによる例を示したが、SD−OCT単独で同様の画像収録を行ってももちろん構わない。
以上説明のように、各実施例によれば、眼底断層像を取得している検者に対して、取得する複数の断面が正しく疾病部位の断層となっているか否かを示すことができる。また、面内の断層位置を表示することによって、それぞれの断層同士の交差位置の関係を正しく示すことができる。また、断層位置変更機能を具備している場合には、疾病部位に対して、撮像位置がずれている場合に、簡易な操作にて正しい断層位置に断層位置を変更することが可能になる。
(その他の実施例)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
102 第1の断面表示部
103 第2の断面位置表示
104 第2の断面位置変更コントロール
105 第2の断面表示部
106 第1の断面位置表示
107 第1の断面位置変更コントロール
Claims (19)
- 光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像装置であって、
前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段と、
前記指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域の画像を取得する手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 表示手段を制御して、所定時間内に連続して取得した画像を表示させる表示制御手段を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記画像が、前記被検眼の眼軸方向の光干渉断層画像及び該被検眼の該眼軸方向に略垂直な方向の光干渉断層画像であることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
- 前記指示手段の指示に基づき焦点位置を移動する手段と、
前記指示手段の指示に基づきコヒーレンスゲートの位置を移動する手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の撮像装置。 - 表示手段を制御して、被検眼の第1の断層画像を表示画面の第1の領域に表示させ、前記第1の断層画像の面と交差する面の第2の断層画像を前記表示画面の第2の領域に表示させる画像表示制御手段と、
前記表示手段を制御して、前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1及び第2の領域のそれぞれに表示させる位置表示制御手段と、
前記第1及び第2の領域に表示された前記情報が示す位置の変更を独立に指示する位置変更指示手段と、
前記位置変更指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する面の新たな第2の断層画像を取得する手段と、を有し、
前記画像表示制御手段が、前記表示手段を制御して、前記第2の領域における前記新たな第2の断層画像を表示させることを特徴とする撮像装置。 - 前記画像表示制御手段が、前記表示手段を制御して、前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面にそれぞれ交差する面の第3の断層画像を、前記表示画面の第3の領域に表示させ、
前記位置表示制御手段が、前記表示手段を制御して、前記第1の断層画像の面と前記第3の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1の領域と前記第3の領域のそれぞれに表示させ、
前記位置変更指示手段が、前記第3の領域に表示された前記情報によって示された位置を変更する変更指示を行い、
前記画像表示制御手段が、前記表示手段を制御して、前記第1の領域における変更位置に対応する面の新たな第1の断層画像を表示させることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - 前記新たな第2の断層画像の面と前記第1の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を変更するとともに、前記第3の領域に表示された、前記第1の断層画像の面と交差する位置の情報を示す情報を変更する位置情報変更手段を有することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。
- 光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像装置であって、
前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段と、
前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域上を光で走査するように走査手段を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記走査手段により走査された光が前記被検眼の前眼部において略同一の位置を通過するように、前記走査手段が配置されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像方法であって、
前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、
前記指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域の画像を取得する工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。 - 表示手段を制御して、所定時間内に連続して取得した画像を表示させる工程を有することを特徴とする請求項10に記載の撮像方法。
- 前記画像が、前記被検眼の眼軸方向の光干渉断層画像及び該被検眼の該眼軸方向に略垂直な方向の光干渉断層画像であることを特徴とする請求項10または11に記載の撮像方法。
- 前記指示手段の指示に基づき焦点位置を移動する工程と、
前記指示手段の指示に基づきコヒーレンスゲートの位置を移動する工程と、
を有することを特徴とする請求項10〜12のいずれか一項に記載の撮像方法。 - 表示画面の第1の領域に被検眼の第1の断層画像を表示する工程と、
前記第1の断層画像と交差する面の第2の断層画像を前記表示画面の第2の領域に表示する工程と、
前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1及び第2の領域のそれぞれに表示する工程と、
前記第1及び第2の領域に表示された前記情報が示す位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、
前記指示手段の指示に基づいて前記被検眼上を光で走査する走査手段を制御することにより、前記変更された位置に対応する面の新たな第2の断層画像を取得する工程と、
前記第2の領域における前記新たな第2の断層画像を表示する工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。 - 前記第1の断層画像の面と前記第2の断層画像の面にそれぞれ交差する面の第3の断層画像を、前記表示画面の第3の領域に表示させる工程と、
前記第1の断層画像の面と前記第3の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を、前記第1の領域と前記第3の領域のそれぞれに表示させる工程と、
前記第3の領域に表示された前記情報によって示された位置を変更する変更指示を行い工程と、
前記第1の領域における変更位置に対応する面の新たな第1の断層画像を表示させる工程と、
を有することを特徴とする請求項14に記載の撮像方法。 - 前記新たな第2の断層画像の面と前記第1の断層画像の面とが交差する位置を示す情報を変更するとともに、前記第3の領域に表示された、前記第1の断層画像の面と交差する位置の情報を示す情報を変更する工程を有することを特徴とする請求項15に記載の撮像方法。
- 光を照射した被検眼からの戻り光に基づいて該被検眼の画像を撮る撮像方法であって、
前記被検眼の画像に基づいて互いに交差する複数の面の位置の変更を独立に指示する指示手段からの出力を受ける工程と、
前記変更された位置に対応する前記被検眼の領域上を光で走査するように走査手段を制御する工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。 - 前記走査手段により走査された光が前記被検眼の前眼部において略同一の位置を通過するように、前記走査手段が配置される工程を有することを特徴とする請求項10乃至17のいずれか1項に記載の撮像方法。
- 請求項10〜18のいずれか一項に記載の撮像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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