JP5901716B2

JP5901716B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5901716B2
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Inventors: 小林　秀一; 秀一小林
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Description

本発明は、光干渉断層法により眼底の画像を撮る撮像装置に関する。

低コヒーレント光を用いて光干渉断層法（ＯＣＴ：ＯＰＴＩＣＡＬＣＯＨＥＲＥＮＣ
ＥＴＯＭＯＧＲＡＰＨＹ、以下ＯＣＴと呼ぶ。）を用いて被検査物を撮像する技術は、生体計測用高分解能計測技術として研究・開発されている。特に、網膜に関する断層画像を用いることにより、網膜に関する疾患を精度よく検出できる。このことから、眼底用の検査装置として実用化され、なおも性能の向上のための研究開発が進んでいる。

ＯＣＴには、主に２つの種類がある。一つは、参照光の光路長を制御することで断層の取得位置を変更するタイムドメイン型のＯＣＴ（ＴＤ−ＯＣＴ）である。もう一つは、眼の深さ方向（光学系の光軸方向）のデータを一括で取得できるフーリエドメイン型のＯＣＴ（ＦＤ−ＯＣＴ）である。

さらに、フーリエドメイン型のＯＣＴには、２つのタイプがある。一つは、干渉した光を回折格子により分光し、該分光した光をラインセンサで検出するスペクトラルドメイン型のＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）である。もう一つは、波長掃引可能な光源を用いるスエプトソース型のＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）である。現在、眼の深さ方向のデータを取得する時間がタイムドメイン型のＯＣＴよりも短いことから、スペクトラルドメイン型のＯＣＴが主流である。ところで、眼底用の検査装置の場合、測定中に被験者の動きや瞬き、あるいは固視微動により眼の位置がずれて、画像どうしの位置ずれが生じてしまう。このことから、現状よりも短い時間で測定することが望まれている。ここで、瞳の３次元構造を取得するために、複数点の光を瞳に照射するＯＣＴが、特許文献１に開示されている。

特表２００８−５０８０６８号公報

特許文献１では、瞳に複数の光を照射することで、１本あたりの測定領域を狭くして測定速度を高速にすることができるが、眼底撮像に関する開示はない。すなわち、特許文献１には、複数の光で眼底の断層画像を取得することに関する開示はない。

そこで、本発明の目的の一つは、複数の光で眼底の断層画像を高速に取得可能な撮像装置を提供することである。

本発明に係る撮像装置の一つは、
光干渉断層法により被検眼の眼底の画像を撮る撮像装置であって、
前記被検眼の前眼部に入射する複数の測定光を、前記複数の測定光の共通の光路の光軸に交差する方向において異なる前記眼底の複数の照射位置に集光する光学手段と、
前記複数の測定光を用いて前記眼底の断層情報を取得する断層情報取得手段と、を有し、
前記光学手段は、前記集光した複数の測定光を該眼底において走査し且つ前記複数の測定光の前記共通の光路における前記被検眼の前眼部と共役な位置に設けられた共通の走査手段を有する。

本発明によれば、複数の光で眼底の断層画像を高速に取得可能な撮像装置を提供することができる。

本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置の構成概要図実施例１の構成図概略実施例１の測定アーム及び信号検出アームの構成図概略実施例１の走査範囲の構成図オーバーラップエリアにおけるデータの構成の説明図オーバーラップエリアにおける体積データの形成に関する説明図照明スポットのクロストークに関する説明図実施例２の構成概要図実施例２の変形例と実施例３の説明図実施例５の構成概要図実施例３のフロー図実施例３の説明図（深さ方向の移動の場合）

本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置（あるいは光干渉断層法を用いて眼底を撮像するための撮像装置とも呼ぶ。）について、図１（ａ）を用いて説明する。なお、本発明は、マイケルソン干渉計を適用することもできるし、マッハツェンダー干渉計を適用することもできる。また、本発明における光の伝播は、空間でも良いし、光ファイバーでも良い。

まず、１１は、光を発生させるための光源である。光源は、低コヒーレント光を発生させる光源（ＳＬＤなど）が望ましい。

次に、１２及び１３は、参照光路と測定光路とをそれぞれ有する第１及び第２の干渉部である。ここで、前記参照光路及び前記測定光路は、例えば後述する実施例１では、参照光アーム１０７及び測定アーム１１１に相当する。

また、１４は、前記光源１１からの光を前記第１の干渉部１２に導かれる光と前記第２の干渉部１３に導かれる光とに分割するための分割部（ビームスプリッタなど）である。
ここで、本発明は、分割部を用いずに、複数の光源を用いても良い。すなわち、複数の光源からの光をそれぞれ複数の干渉部に導いても良い。

また、１５は、前記第１及び第２の干渉部１２、１３における測定光路からの光をそれぞれ、眼底１６における第１及び第２の照射位置１７、１８に集光させるように構成された光学部である。光学部１５は、前記集光された光を眼底１６において走査するための走査部１９を有している。

ここで、光学部１５は、光学部１５からの光を前眼部２２に照射させる人眼の瞳孔部を介して、眼底１６における第１及び第２の照射位置１７、１８に集光するように構成されることが望ましい。また、光学部１５は、レンズを有することが望ましい。このとき、第１及び第２の干渉部１２、１３における測定光路からの光が前記レンズを透過することにより、それぞれの光に対して分散が生じる。ここで、上記レンズにおける透過する位置が異なると、上記分散も異なることがある。この分散を補償するために、前記第１及び第２の干渉部１２、１３における参照光路にそれぞれ第１及び第２の分散補償部を設けることが好ましい。なお、分散補償部は、例えば後述する実施例１では、光学ブロック１０９に相当する。また、前記分散補償部は、前記第１及び第２の干渉部１２、１３における参照光路に有することが望ましい。

また、前記第１及び第２の照射位置１７、１８に集光された光の眼底１６におけるスポットどうしの距離が、該スポット径（スポットのサイズあるいはスポットの長さ）どうしの和以上（前記スポットのサイズが同じなら、２倍以上）になるように構成されることが望ましい。これにより、前記第１及び第２の照射位置１７、１８からの戻り光どうしが干渉を避けることができるので、Ｓ／Ｎの良い断層情報を取得することができる。前記第１及び第２の照射位置１７、１８からの戻り光どうしが干渉してしまうと、取得した断層情報にノイズがのってしまうからである。

ここで、光源からの光をライン照明として眼底を照明し、眼底からの反射光と参照光との干渉信号をエリアセンサで検出するという撮像装置が、Ｎａｋａｍｕｒａ、“Ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｔｈｒｅｅｄｉｍｅｎｔｉｏｎａｌｈｕｍａｎｒｅｔｉｎａｌｉｍａｇｉｎｇｂｙｌｉｎｅｆｉｅｌｄｓｐｅｃｔｒａｌｄｏｍａｉｎｏｐｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、ＯｐｔｉｃｓＥｘｓｐｒｅｓｓＶＯＬ．１５，ＮＯ１２（２００７）に開示されている。この論文では、ライン照明することで、走査することなく低干渉断層撮影が可能であるが、眼底上で近接する領域からの光信号がエリアセンサ上に入射することでクロストークを生じる。そこで、上述したように、スポットどうしの距離がスポット径どうしの和以上になるように構成することで、互いのクロストークを低減することができる。これにより、ＳＮの良い断層情報を取得することができる。

さらに、２０は、前記第１及び第２の照射位置１７、１８に集光された光をそれぞれ、眼底１６における第１及び第２の走査領域で走査させ、且つ該第１及び第２の走査領域どうし（あるいは複数の走査領域のうち隣り合う走査領域の一部同士。）を重複させるように前記走査部１９を制御するための制御部である。ここで、前記制御部２０は、前記第１及び第２の走査領域の相対位置が関連付けられるように前記走査部１９を制御することが好ましい。なお、前記第１及び第２の走査領域は、例えば後述する実施例１では、走査エリア１４５に相当し、前記重複された領域は、オーバーラップエリア１３７に相当する。

ここで、眼底の断層画像を取得する際、固視微動などにより、断層画像どうしの位置ずれが起こる可能性がある。このとき、複数の光を用いて複数の測定領域から断層画像を取得した場合、各断層画像どうしの位置ずれが生じる可能性がある。これでは、各断層画像を用いて、全測定領域における断層画像を再構成することが困難である。そこで、上述したように、眼底における複数の光の走査領域どうしを重複させることで、固視微動などによる断層画像どうしの位置ずれが起こったとしても、各断層画像を用いて、全測定領域における断層画像を再構成することができる。

さらにまた、２１は、前記第１及び第２の干渉部１２、１３における干渉光からそれぞれ、前記第１及び第２の走査領域における第１及び第２の断層情報を取得するための断層情報取得部である。ここで、前記第１及び第２の干渉部１２、１３における干渉光はそれぞれ、眼底１６からの戻り光と参照光路からの戻り光とを干渉させた光であることが望ましい。

そして、前記第１及び第２の断層情報から第３の断層情報を取得する。例えば、第１の断層情報と第２の断層情報とを統合する。このとき、前記重複させた領域における第１及び第２の断層情報を用いる（例えば、第１の断層情報と第２の断層情報との位置ずれを補正する。）ことで、第１及び第２の断層情報を容易に統合することができる。ここで、前記第３の断層情報は、前記第１及び第２の断層情報どうしを前記重複された領域で統合した情報であり、該統合した情報から断層画像を形成するための画像形成部を備えることが好ましい。また、前記第３の断層情報は、前記第１の断層情報、前記第２の断層情報、前記第１及び第２の断層情報どうしを前記重複された領域で統合した情報のいずれかであることが好ましい。なお、前記画像形成部は、例えば後述する実施例１では、１６１に相当する。

また、前記走査の副走査方向（あるいは前記第１の走査領域と第２の走査領域とが並ぶ方向に対して略垂直な方向。）に前記第１の断層情報と前記第２の断層情報とを重複させることが好ましい。このとき、前記複数の走査領域においてそれぞれ取得された複数の前記断層情報のうち、前記重複した領域における断層情報を利用する（例えば、断層画像どうしの相互相関を計算する。）ことで、前記走査の主走査方向（あるいは前記重複させる方向。）における隣り合う画像情報どうしの位置合わせを行うことができる。なお、本発明は当然、上記の手法を用いることにより、副走査方向の位置合わせを行うこともできるし、また前記第１の走査領域と第２の走査領域とが並ぶ方向が主走査方向でも良いことは言うまでもない。

（複数の測定光どうしが前眼部で交差）
また、別の本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置（あるいは光干渉断層法を用いて
眼底を撮像するための撮像装置とも呼ぶ。）について、図１（ａ）及び図１（ｂ）を用い
て説明する。

まず、前眼部２２（角膜と水晶体のこと。あるいは角膜と水晶体と眼内レンズとで構成
される光学系のこと。）に入射する複数の測定光をそれぞれ眼底１６における複数の照射位置（１７や１８）に集光するように構成される光学部１５を備える。また、光学部１５は、該集光した複数の測定光を該眼底１６において走査するための走査部１９を有する。
また、前記複数の測定光を利用して前記眼底の断層情報を取得するための断層情報取得部２１を備える。すなわち、光を眼底１６に照射し、眼底１６からの戻り光と参照光との干渉を用いて眼底１６における断層情報を計測する。そして、前記光学部は、前記複数の測定光が前記前眼部において互いに交差し且つ前記眼底においてそれぞれ前記複数の照射位置に集光するように構成される。すなわち、前眼部２２に複数の光を入射する際、複数の光が交わるように照射する。なお、光学部１５（接眼レンズ２５など）と前眼部２２との相対位置を調整することが望ましい。

具体的にはまず、眼底における第１の照射位置１７に集光する第１の光２３と、眼底における前記第１の照射位置１７とは異なる第２の照射位置１８で集光する第２の光２４と、が眼底１６に照射されるように構成された光学部１５を備える。

そして、前記第１の光２３と前記第２の光２４とが交わり、且つ前記交わる位置に前眼部２２が配置されるように構成される。

ここで、マイクロレンズアレイディスク（１４０、複数の集光レンズがアレイ状に配列された構造のこと。）を用いて、生体組織や生体細胞などの試料Ｓに対して複数の集束部分が形成されるように、複数の測定光を試料Ｓに照射する構成が、特開２００６−１９５２４０号公報に開示されている。この公報には、平行な光を試料Ｓに照射し、その反射光と参照光との干渉光を検出し、試料Ｓの断層画像を生成する装置が開示されている。

また、複数の光源と、該複数の光源に共通した物体光結像光学系を有し、共通の参照光結像光源系と光源に対応した位置に離散配置された光センサ部を有する断層撮影装置が、特開平８−２５２２５６号公報に開示されている。この公報には、平面の結像面（１６）に照射する光干渉装置が開示されている。

ところで、眼底における断層情報を測定するＯＣＴ装置に関して、複数の光を眼底に照射する場合、まず前眼部（角膜と水晶体あるいは眼内レンズとで構成されるレンズ）に入射する必要がある。疾病の診断を行うためには、複数の光を眼底に照射する際に、前眼部よりも広い領域に照射（広画角化）することが求められる。

そこで、上述したように、複数の測定光が前眼部において互いに交差し且つ前記眼底においてそれぞれ複数の照射位置に集光するように構成することで、従来よりも広画角であるＯＣＴ装置を提供することができる。

ここで、前記第１及び第２の光２３、２４が照射される領域どうしの位置関係を関連付けるように構成されることが好ましい。これにより、光学系への入射位置などを把握することができる。

また、眼底における前記第１及び第２の光２３、２４が照射される領域を走査するための走査ミラー（あるいは走査部１９）を備えることが好ましい。そして、前記走査ミラーは、前眼部と共役の位置に配置されることが好ましい。これにより、複数のビームを同時に制御することができる。

また、前記第１の光２３を干渉させるための参照光を反射するための第１の参照ミラーと、前記第２の光２４を干渉させるための参照光を反射するための第２の参照ミラーと、を備えることが好ましい。そして、光学部１５の光軸方向における前記第１の参照ミラーと第２の参照ミラーとの相対位置に関して、前記第１の光の光路長と前記第２の光の光路長との差を設けることが好ましい。これにより、光路長差により生じる画像どうしの光軸方向における位置ずれを抑制することができる。

なお、一本ビームの場合には、次のような課題があった。すなわち、画角（光が眼底に照射される領域）を広くすると、ビームが光学系（例えば、レンズ）における異なる光路を通るとき、光路長どうしの差が従来よりも大きくなることがある。このため、一本ビームの場合には、一つの参照ミラーでは制御し切れなかった。

（実施例１：ＳＤ−ＯＣＴ及び３つの走査領域）
実施例１について、以下に説明する。図２は、実施例１の構成の概要を示したものである。

１０１は、近赤外の低コヒーレンス光を発光する光源（光コヒーレンス光源）である。
光源１０１から発光した光は、光ファイバ１０２を伝搬し、光分岐手段１０３（ビームスプリッタ）で、３つの光ファイバ１０５に分岐される。そして、光ファイバ１０５で分岐された光は、光カプラ１０４により参照光アーム１０７および測定アーム１１１に分岐される。なお、光源１０１は、該光源を駆動するための駆動回路１２９に接続されている。

まず、参照光アーム１０７について、以下に説明する。

光ファイバ１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ（参照光アーム用の光ファイバ）から射出した近赤外の光コヒーレンス光は、コリメート光学系１０８（コリメータ）を介して、光学ブロック１０９（ガラスブロック、あるいは分散補償器）に入射する。そして、反射ミラー１１０で反射し、光ファイバ１０６ａ、１０６ｂ，１０６ｃに入射する。光学ブロック１０９は、それぞれの光路に対応した光学ブロック１０９ａ，１０９ｂ１０９ｃとから構成されており、測定アーム１１１における光学系の分散を補正するものである。反射ミラー１１０は、それぞれの光路に応じて独立して光路長を制御できるように反射ミラーの位置を制御するための制御部１３１に接続されている。また、前記制御部１３１を駆動するための駆動部１３２により制御される。

次に、測定アーム１１１について、以下に説明する。

光カプラ１０４で分岐された光は、光ファイバ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ（測定アーム用の光ファイバ）を介して、ファイバ端１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ（射出端）より射出する。図２では、走査部１１４（スキャナ）の主走査断面を光路に関して展開した状態で示している。ここで、図２から明らかなように、走査部１１４は、複数の測定光の共通の光路に設けられており、本発明における共通の走査手段の一例である。ファイバ端１２０より射出した光は、光学レンズ１１３により略平行にされる。射出端１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃの各光源からの主光線が走査部１１４の偏向点で交差するように、該走査部が配置されている。ここで、走査部１１４は、ミラー面を回転可能なガルバノミラーであり、入射した光を偏向する。また、走査部１１４は、走査部を制御するための制御回路１３３に接続されている。また、走査部１１４は、ガルバノミラーを２つ有する２次元の走査部であり、紙面内の主走査方向と紙面垂直方向の副走査方向の２方向に走査することができる。走査部１１４により走査された光は、結像レンズ１１５により中間結像面１１６にファイバ端１２０の共役像を形成する。対物レンズ１１７（接眼レンズ）および瞳孔１１９を通り、被検眼１１８の眼底（網膜）１２２上に、ファイバ端１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃにそれぞれ対応する照明スポット１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを形成する。走査部１１４により面内偏向をうける（方向（１３６））と各照明スポット１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは眼底（網膜）１２２上を矢印１３５（走査点移動方向）のように移動することになる。なお、各照明スポットが移動した領域が、走査エリアとなる。この照明スポット位置における反射光が逆光路をたどりファイバ端に入射して、光カプラ１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃまで戻ることになる。

また、信号検出アーム１２８について、以下に説明する。

参照光アーム１０７および測定アーム１１１からの戻ってきた光の干渉を信号検出アーム１２８で検出する。光ファイバ１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃを伝搬した光をファイバ端１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃから射出する。ファイバ端１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃから射出した光は、コリメートレンズ１２４により平行にされ、分光器１２５（回折格子）に入射する。分光器１２５には紙面内垂直方向に周期構造があり紙面垂直方向に分光される。ここで、図２から明らかなように、分光器１２５は、複数の合波光の共通の光路に設けられており、本発明における共通の分光手段の一例である。分光された光は、結像レンズ１２６によりラインセンサ１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃに結像される。ラインセンサ１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃは検出器を制御するための制御部１３０に接続されており記憶部１６０に所定の取得したデータを送るように構成されている。記憶部１６０のデータを、制御回路１３４でフーリエ変換することにより眼底の断層画像を出力し表示部１５９にその断層画像に出力するように構成されている。

なお、本実施例は、いわゆるフーリエドメインＯＣＴの方式を用いた眼底用低干渉断層撮像装置である。

本実施例では、眼底上の３つのスポット１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃから断層画像を取得するので、データの補正を行うために画像形成部１６１が接続されており、画像表示部１５９に表示する画像を補正することができる。

各アームの構成に関して、以下で詳細に説明する。

図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、測定アームの主走査断面、副走査断面の構成を示したものである。以降、同符番のものは、同じ機能を表わすものであり説明を省略する。

ここで、走査部１１４は、主走査部１１４ｘおよび副走査部１１４ｙとから構成されている。

光ファイバの射出端１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは光学系１１３，１１５，１１７を介して眼底（網膜）１２２上に照明スポット１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃとして結像される。走査部１１４における主走査偏向方向である矢印１３６に走査されると、各照明スポット１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃは、走査エリア１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃのように走査される。このとき各走査エリア間に、オーバーラップエリア１３７ａ，１３７ｂ（重複領域）が設定されている。なお、１３８は、光束が放射している様子を表している。

次に副走査断面の構成について、説明する。副走査断面の走査方向１３６ｙに走査されると走査点の照明スポット１２１は、走査エリア１３５ｙを走査することになる。主走査方向の走査と副走査方向の走査とを、同期をとるように制御することで、眼底上をラスタ走査することができる。

次に信号検出アーム１２８に関して説明する。図３（ｃ）、（ｄ）は、信号検出アームの光学系部の結像方向を示す断面と分光方向を示す断面である。

図３（ｃ）は、ファイバ端１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃが共役位置におかれたラインセンサ１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃに結像される構成を示したものであり、本図に示したように各ファイバ端は、それぞれに対応したラインセンサに結像する。

図３（ｄ）は、ファイバ端１３９ｂと結像点１２７ｂの関係を示している。ファイバ端から発光した光は、分光器（回折格子）１２５の位置で分光されエリアセンサ１２７上に、分光スポット１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃを波長に応じて形成する。光源からの波長のスペクトルは連続スペクトルであるため、エリアセンサ上にライン結像するようになっている。このスペクトルは、図２における参照光アーム１０７と測定アーム１１１との光の干渉によって形成されておりこのラインセンサ上の強度分布をフーリエ変換することのより断層画像をえる。回折格子１２５は、光源１０１のスペクトルなどによってそのピッチ、形状が設定されるものである。

図４は眼底における走査範囲の構成をするための図である。眼底（網膜）１２２に対して、視神経乳頭１４２と黄斑１４３を説明のために記載した。視神経乳頭１４２あるいは黄斑１４３近傍の網膜の断層画像を取得する場合を説明する。照明スポット１２１ｃ、１２１ｂ，１２１ａは、網膜上では略等間隔の離れた位置に形成される。１４４ａ，１４４ｂ，１４４ｃはそれぞれの照明スポットの主走査ラインを示しており、本図には不図示の走査手段により走査エリア１４５ａ１４５ｂ，１４５ｃを走査するように構成されている。各走査エリア間には、オーバーラップエリア１３７ａ，１３７ｂが設定されている。各走査エリアは、ラスタ走査され、図４（ｂ）に示したように、より密な走査が行われる。
走査線１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃは帰線であり、所定の走査点への向うラインである。

図５はオーバーラップエリア１３７ａ近傍の拡大図である。走査エリア１４５ｃと１４５ｂのオーバーラップエリア１３７が設定されており、各走査エリア１４５ｃ，１４５ｂの走査領域の一部が重なっている。照明スポット１２１ａ，１２１ｂは走査線１４４ｃ，１４４ｂ上をラスタ走査する。

眼底の低干渉断層撮像を行い体積データを取得する場合、図５（ｂ）に示すようにボクセル１６４の１点、１点に対するデータを生成する必要がある。オーバーラップエリア以外の場合は、ある位置のボクセルに対して、近い位置のデータを割り当てるなどを行うことができる。一方、オーバーラップエリアにおいては、複数の照明スポットにおけるデータが存在することになる。また、各領域の照明スポットの走査線はオーバーラップエリアで一致しない。このような場合における或るボクセルのデータを作成する場合を図５（ｃ）を使って説明する。ボクセル１６４の所定位置１４９のデータを作成するために、ある走査線上のデータ取得位置１４７ａ，１４７ｂの位置におけるデータを記憶部から取り出す。また、１４７ａ，１４７ｂとは異なる照明スポットの走査線上のデータ取得位置１４８ａ，１４８ｂの４つのデータを記憶部から取り出す。そして、それぞれのデータの位置とデータ取得位置を用いて内挿（あるいは補間：ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）することでデータを生成する。オーバーラップエリア１３７に関しては、このように異なる走査エリアからのデータを用いて内挿することで領域をスムーズに接続することができる。

図６は、体積データ１６５を形成する場合を示している。走査エリア１４６ａ，１４６ｂにおける体積データ１６５ａ，１６５ｂを取得する場合、眼底に対する断層方向１６６のデータに関しても、位置を合わせることが必要である。この断層方向の位置に関して、たとえば、図２の反射ミラー１１０の位置を走査エリアごとに調整して合わせる方法が考えられる。あるいは、それぞれの走査エリアの体積データから、特徴点を抽出して画像で合わせるなどの方法が考えられる。

なお、１６２ａと１６２ｂは、それぞれ断層画像を表している。

以上説明したように、所定の領域を複数のスポットで同時に走査することで、スポットの数の分だけより高速にデータを取得することが可能となる。本実施例では、光源１０１を、近赤外光を発するスーパールミネッセンスダイオードなどを使用することが可能である。また、本実施例においては、１つの光源からの光を、光分岐手段を用いて分岐する構成を示したが、それに限定するものではなく、複数のスポットごとに別の光源を用いても同様の効果が得られる。

図７に各照明スポットの間隔の設定に関して説明する。図７（ａ）は被検眼１１８に瞳孔１１９から照明スポット１２１ａ，１２１ｂに入射した場合を示している。それぞれのスポット位置における反射光は、それぞれの照明スポットに対応する不図示の光ファイバに入射して信号光を形成する。眼底では光は散乱するため、２つの照明スポットが近接してしまうと互いに成分がノイズとなってしまう。図７（ｂ）は詳細を示したものである。
眼底上の照明スポット１２１ａ、１２１ｂは網膜内の断層取得範囲１５０で焦点深度エリア１５３ａ，１５３ｂ（可干渉エリア）を有している。このエリア内の散乱等がクロストークとなりノイズ源になる。網膜の表面上でのスポットの広がりを考慮し、眼底上のスポットサイズをｓｐｏｔとするとき、各照明スポット間隔Ｗｄは
Ｗｄ＞２＊ｓｐｏｔ（１）
と設定するとクロストークによるノイズを低減することができる。

本実施例は、副走査方向に複数の照明スポットを形成しているが、副走査方向における画像取得エリアの画角をｗｈとし、スポット数をＮとし各スポット間隔の角度ｗｓはｗｓ＝ｗｈ／Ｎ（２）
と設定している。ｗｈ方向のデータ取得数をＮｄとするとスポット間隔ｗｓｄは
ｗｓｄ＝ｗｈ／Ｎｄ（３）
となる。Ｎｄ＞Ｎであれば、ノイズ低減に効果がある。

なお、１５１及び１５２は、それぞれ、照明スポット１２１ａ及び１２１ｂに収束する光（収束ビーム）を表している。

本実施例では、図３に示したように３つのラインセンサにより構成した例を示したが、３つのラインセンサが一体的に形成されているものや、エリアセンサ上に結像させても同様の効果が得られる。

（実施例２：５つの走査領域）
実施例２について、以下に説明する。実施例１では、図４に示されているように、眼底を３つの走査領域に分割し、紙面左右方向に主走査方向を設定した。これに対して実施例２では、紙面上下方向に主走査方向を設定し、眼底領域を５つの走査エリアにて構成した場合を示している。なお、光学系の構成に関しては、図２と同様に行うことができる。

図８は、本実施例における眼底上の領域分割の説明をするための図である。眼底上を５つの照明スポット１５４ａ，１５４ｂ、１５４ｃ，１５４ｄ，１５４ｅで照明し、これらのエリアから低干渉断層撮像を行う。それぞれの照明スポットに対応した不図示の参照光アームおよび信号検出アームを有する。１５６ａ〜１５６ｅは、主走査方向の走査線を示している。各照明スポットは不図示の走査手段により眼底上を走査され、走査と同期して眼底上の低干渉断層データを取得しそれらの信号は不図示の記録手段に記録される。

加えて、各走査エリア間には、オーバーラップエリア１５８が形成されている。図５と同様に各走査エリアで記録部により記録されたデータを用いてオーバーラップエリアのデータを画像形成手段で計算する。たとえば、特定の位置１５７のデータは、その周囲の１５４ａ，１５４ｂのデータをもとにして形成される。

ここで、本実施例の変形例について、図９（ａ）を用いて説明する。図９（ａ）は、走査エリアを４つの走査エリアに分割した場合の例を示している。各走査エリア１５５の照明スポット１５４は、図中矢印の主走査方向に走査され、それと略垂直方向に副走査され走査エリアを形成するものである。本実施例においても、オーバーラップエリア１５８が各領域の間に構成されている。本実施例においても低干渉断層撮影データを得る際、各走査エリアにおけるデータを不図示の記録手段に記録し、体積データとして画像形成手段により形成するように構成している。

（実施例３：固視微動による画像の位置ずれの補正）
本発明の実施例１と２において、人の眼底を観察する場合を考える。人間には固視微動とよばれる現象がある。したがって、眼底を観察中においても、眼底が光学系に対して動いてしまうということが発生する。

例えば、実施例１の図４（ａ）と（ｂ）を用いてその対応に関して説明する。各走査エリア１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃにおけるある瞬間における信号取得位置の相対関係は変化しない。それぞれの走査エリアの紙面左上の領域は、同時に取得されていることになる。

固視微動等の移動が生じない場合、走査エリア１４５ｃの下側と走査エリア１４５ｂの上側の画像は本来ほぼ重なるはずである。しかしながら、固視微動が生じた場合、走査エリア１４５ｃの下側と走査エリア１４５ｂの上側の画像は重ならないものとなってしまう。

次に、図９（ｂ）を用いてこの例を説明する。図９（ｂ）は、実施例１と同様の装置において、固視微動が行ったときの画像のずれを模式的に示した図である。

走査エリア１４５ａ、１４５ｂ、１４５ｃは、各走査ビームにより取得されるエリアである。線１７０ａ、１７０ｂおよび、線１７１ａ、１７１ｂは、眼底上では同一のものであるが、固視微動等が生じたためにずれを生じてしまったものである。オーバラップ領域１３７ａ、１３７ｂで本来この２つの走査エリアの画像はほぼ重なるべきものであるということが装置構成上わかっている。

従って、オーバラップ領域で画像のずれ量をもとにして、動きがあったかどうかを識別することが可能である。本実施例における画像生成のフローを図１１に示す。これらのフローは制御回路１３４内で行えるものである。

まず、ＳＴＥＰ１では、眼底断層画像の測定を開始する。次に、ＳＴＥＰ２では、被測定眼と装置のアライメントなどを行う。また、ＳＴＥＰ３では、アライメント等が適正であれば、断層測定を開始する。また、ＳＴＥＰ４では、エリアごとの眼底の断層画像の撮像を行う。また、ＳＴＥＰ５では、信号取得を終了する。ここで、信号取得がうまくいかない場合はＳＴＥＰ４に戻り再度測定を行う。また、ＳＴＥＰ６では、所定のオーバーラップエリアの画像の解析を開始する。また、ＳＴＥＰ７では、解析エリアのオーバーラップエリアに動きがあるかどうかを判定する。この動きがあれば、ＳＴＥＰ８である第１と第２の領域の移動量を算出する。その結果として、動き量におおじてＳＴＥＰ９により第３の画像の選択を行う。また、ＳＴＥＰ７では、オーバラップ部に動きがない場合、ＳＴＥＰ１０に進む。また、ＳＴＥＰ１０では、それまでの処理に従って画像の合成を行う。
そして、ＳＴＥＰ１１では、最終的な断層画像を画像として出力する。

本実施例では、ＳＴＥＰ９で、オーバラップ領域の画像のずれ量に応じて、第３の画像を生成する場合と第１あるいは第２の画像を代用する場合を示したが、動きがなかった場合に第１の画像か第２の画像のどちらかを選択するようにしても同様の効果が得られる。

上記では、画像に対する横方向のずれを生じることを例にした。場合によっては、眼球が前後に動いてしまうこともある。このような深さ方向の移動に対しては、コヒーレンスゲートに対する相対位置が変化してしまう。

図１２（ａ）は走査エリア１４４ｂと１４４ａを取得しているときに、前後方向に移動が生じてしまった場合を示した図である。本図では、各走査エリアの起点と終点において、前後方向に移動が生じてしまった場合を示している。図１２（ｂ）で、上図は、走査エリア１４４ａにおける起点での断層画像、下図は走査エリアの終点での断層画像をあらわしている。双方の画像は、オーバラップ領域１３７における画像であり、撮像時間が異なるが略同位置での画像である。このため深さ方向の移動がなければほとんど重なる画像である。

実施例１で示したようにスポットを走査する軌跡が異なるために、この２つの画像を用いて第３の画像を通常は制御手段により生成し表示を行っている。

しかしながら、双方の画像を取得している時間が異なるため、移動が生じた場合には片方の画像のみ表示させた方がいい場合がある。

これらを鑑みオーバラップ領域の画像として、第１と第２の画像を双方を利用して第３の画像として生成することも可能であるが、移動が大きい場合など移動量を比較して、移動量の小さい方の画像を用いて第３の画像として使用してもよい。

このような深さ方向のずれの場合も、図１１と同様のフローを制御回路内で行うことにより実現することができる。

（実施例４：ＳＳ−ＯＣＴ）
実施例４について、以下に説明する。図１０は、実施例４の構成の概要を示したものである。実施例１がフーリエドメインＯＣＴのうちスペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）で構成した場合であった。これに対して、本実施例では、フーリエドメインＯＣＴのうち波長掃引ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）として構成されている。

光源２０１は、近赤外光を高速に掃引できる波長可変光源である。光源２０１から発光した光は、光ファイバ２０２を伝搬し、光分岐手段２０３で、３つの光ファイバ２０５に分岐される。光ファイバ２０５で分岐された光は、光カプラ２０４で参照光アーム２０７および測定アーム２１１に分岐される。

参照光アーム２０７に関して以下に説明する。光ファイバ２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃから射出した近赤外光は、コリメート光学系２０８を介して、光学ブロック２０９に入射し、反射ミラー２１０で反射し、逆の光路をたどり光ファイバ２０６に再び入射する。
光学ブロック２０９（ガラスブロック、あるいは分散補償器）は、それぞれの光路に対応した光学ブロック２０９ａ，２０９ｂ、２０９ｃとから構成されており、測定アーム１１１における光学系の分散を補正するものである。反射ミラー１１０は、それぞれの光路に応じて独立して光路長を制御できるように反射位置制御部１３１に接続されており、位置制御部１３１を駆動するための駆動部２２９により制御される。

測定アーム２１１に関して次に説明する。光カプラ２０４で分岐された光は、光ファイバ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃを介して、ファイバ端２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃより射出する。ファイバ端２２０より射出した光は、光学系２１３により略平行化されかつ、射出端２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの各光源の主光線が走査手段２１４の偏向点で交差するように配置されている。

走査部２１４は、ミラー面を回転可能なガルバノミラーであり、入射した光を偏向する。走査部２１４は、走査部を制御するための制御回路２２７接続されている。ここで、走査部２１４は、ガルバノミラーを２つ有する２次元走査手段であり、紙面内の主走査方向と紙面垂直方向の副走査方向の２方向に走査することができる。走査部２１４により走査された光は、結像レンズ２１５により中間結像面２１６にファイバ端２２０の共役像を形成する。中間結像面２１６の像は、対物レンズ２１７および瞳孔２１９を通り、被検眼２１８の網膜２２２上に、ファイバ端２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃにそれぞれ対応する照明スポット２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃを形成する。

走査部２１４により面内偏向をうける（方向（２３６））と各照明スポット２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃは網膜２２２上を矢印のように移動することになる。この照明スポット位置における反射光が逆光路をたどりファイバ端に入射して、光カプラ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃまで戻ることになる。

参照光アーム２０７および測定アーム２１１からの戻ってきた光の干渉を信号検出アーム２２８で検出する。

信号検出アーム２２８は、光ファイバ２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃを伝射出する。ファイバ端１３９ａ，１３９ｂ，１３９ｃから射出した光を光検出器２２４ａ，２２４ｂ，２２４ｃに入射させる。

光源２０１は、光源を駆動するための駆動回路２２５に接続されており、発振する波長が高速に掃引される。掃引されるのと同期して、光検出器２２４は、高速にデータを取得し、該光検出器を駆動するための駆動回路２２６によりその信号を記録手段２３３に記録する。また、走査部２１４は、該走査部を駆動するための駆動回路２２７に接続されている。駆動回路２２７と駆動回路２２５および駆動回路２２６は制御回路２３０により同期がとられている。波長掃引に伴う各光検出器からの出力信号を解析することにより、眼底の断層撮像を行う。

実施例１と同様に、各スポットの走査領域にはオーバーラップエリア２３４が設定されており各走査エリアにおけるデータをもとに画像形成部２３２により体積データを生成する。

網膜上における走査エリアの配置などに関しては、実施例１、実施例２のような構成を用いてもよい。

このように所定の領域を複数のスポットで同時に走査することで、スポットの数の分だけより高速にデータを取得することが可能となる。

また、走査スポットの間隔においては、実施例１と同様に、網膜の表面上でのスポットの広がりを考慮し、眼底上のスポットサイズをｓｐｏｔとするとき、各照明スポット間隔Ｗｄは
Ｗｄ＞２＊ｓｐｏｔ（１）
と設定するとクロストークによるノイズを低減することができる。

本実施例においては、波長掃引型の１つの光源を光分岐手段により分岐するように構成したが、別な波長掃引型の光源を３つ配置しても同様の効果が得られる。

実施例１および実施例３において、走査手段をガルバノミラーとして記述したが、たとえば１次元偏向タイプのガルバノミラーを２つを組み合わせたり、２次元偏向タイプのミラーにより構成しても同様の効果が得られる。より高速の走査するために、共振型の走査ミラーやポリゴンミラーあるいは、光学結晶等などの固体走査手段を配置してもよい。

さらに実施例３に示したように、固視微動および奥行き方向（深さ方向）の移動に対しては、その移動量に応じて第３の画像の生成方法を変えると、より確度の高い画像を形成することができる。

（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。なお、記憶媒体は、コンピュータに実行させるためのプログラムを格納するものである。

Claims

光干渉断層法により被検眼の眼底の画像を撮る撮像装置であって、
前記被検眼の前眼部に入射する複数の測定光を、前記複数の測定光の共通の光路の光軸に交差する方向において異なる前記眼底の複数の照射位置に集光する光学手段と、
前記複数の測定光を用いて前記眼底の断層情報を取得する断層情報取得手段と、を有し、
前記光学手段は、前記集光した複数の測定光を該眼底において走査し且つ前記複数の測定光の前記共通の光路における前記被検眼の前眼部と共役な位置に設けられた共通の走査手段を有することを特徴とする撮像装置。
前記共通の走査手段は、前記集光した複数の測定光を前記眼底において２方向に走査する２つのガルバノミラーであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
前記光学手段は、前記前眼部において前記複数の測定光が互いに交差するように、前記複数の測定光を前記前眼部に同時に入射す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。
光干渉断層法により被検眼の眼底の画像を撮る撮像装置であって、
前記被検眼の前眼部に入射する複数の測定光を、前記複数の測定光の共通の光路の光軸に交差する方向において異なる前記眼底の複数の照射位置に集光する光学手段と、
前記複数の測定光を用いて前記眼底の断層情報を取得する断層情報取得手段と、を有し、
前記光学手段は、前記前眼部において前記複数の測定光が互いに交差するように、前記複数の測定光を前記前眼部に同時に入射することを特徴とする撮像装置。
前記光学手段は、前記複数の測定光を前記前眼部に入射する共通の対物レンズを更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記被検眼からの複数の戻り光と前記複数の測定光に対応する複数の参照光とを合波した複数の合波光を分光し且つ前記複数の合波光の共通の光路に設けられた共通の分光手段を更に有し、
前記断層情報取得手段は、前記分光された複数の合波光を用いて前記眼底の断層情報を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記共通の分光手段は、単一の回折格子であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
前記分光された複数の合波光を検出する単一の検出手段を更に有することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
前記分光された複数の合波光をそれぞれ検出する複数の検出手段を更に有することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
前記複数の合波光をそれぞれ導光する複数のファイバを更に有し、
前記複数の検出手段はそれぞれ、前記複数のファイバの端と共役な位置に設けられたことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。