JP6775995B2 - 光断層撮像装置、光断層撮像装置の作動方法、及びプログラム - Google Patents

光断層撮像装置、光断層撮像装置の作動方法、及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、光干渉断層法を用いた光断層撮像装置、該光断層撮像装置の作動方法、及び該作動方法を実行させるプログラムに関する。
生体などの測定対象の断層像を非破壊、非侵襲で取得する方法として、光干渉断層撮像法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下ＯＣＴと称する。）が実用化されている。ＯＣＴは、被検眼の眼底における網膜の断層画像が非侵襲で取得できることから、特に網膜の眼科診断等において広く利用されている。
ＯＣＴでは、測定光を照射した測定対象からの戻り光と参照鏡から反射した参照光とを合波して干渉させ、該合波光の強度の時間依存性又は波数依存性を解析することにより断層画像を得ている。ここで、測定光の光路には種々の光学部材が配置されている。測定光はこれら光学部材により反射され、この光学部材からの戻り光と参照光とが特定の条件を満たす場合には、断層画像中に所謂ゴーストと称される像を生じさせ得る。特許文献１では、測定光の光路に配置される対物レンズからの反射光によるゴーストを回避する方法を開示している。具体的には、アライメント時において、取得した断層画像を利用して撮像条件を調整する場合に、該対物レンズの中央領域を避けて測定光の走査を実施する方法が示されている。
近年、ＯＣＴの高感度化及び、撮像範囲の拡大、高速化の要請により、上述したゴーストへのさらなる対策が必要となってきている。しかし、特許文献１に開示する方法の場合、測定光の走査領域に制限が課されるため、撮像範囲が大きくなった場合にこの方法を用いることが困難となることも想定される。
ここで、上述したＯＣＴを実行するために、合波光を得るＯＣＴ光学系と検出した合波光から断層画像を生成する制御系とを有する装置（ＯＣＴ装置）が構築される。その際、例えば撮像速度の高速化を図って波長可変光源を利用した場合、該波長可変光源を用いることに起因するノイズ等に対応することが必要となる。このようなＯＣＴ装置では、例えば光源からの射出光の波長を高速で変化させるため、光の射出のタイミングと、合波光検出の開始の指令に用いるトリガ信号とのずれに起因するノイズが発生する。特許文献２では、断層画像生成の際に用いる位相情報を用いた演算処理を行うことによって、このノイズに対処している。
特開２０１４−２２６１７３号公報 特開２０１３−１５６２２９号公報
このとき、上述したゴーストは、光学部材で反射することによって起因するノイズであり、上述した信号のタイミングのずれに起因するノイズとは異なるため、特許文献２に開示するような演算処理をそのまま適用しただけでは除去されない可能性がある。また、このようなゴーストは、出現の仕方がランダムであることから、演算処理によって除去できたとしても、ＣＰＵの計算負荷等が大きくなることが想定される。
本発明の目的の一つは、診断に影響を及ぼすような被検体像の近傍にゴーストが出現することを避けることを可能することである。
上述した課題を解決するために、本発明に係る光断層撮像装置の一例は、
光源から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの戻り光と、前記射出された光より分割された参照光とを合波して得た干渉光より得られる断層情報に基づいて、断層画像を生成する画像生成手段と、
前記測定光を前記被検体に導くための測定光学系を駆動する駆動手段と、
前記測定光学系を構成する少なくとも１つの光学素子で反射した反射光と前記参照光との干渉により生じるゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像が得られるように、少なくとも前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、診断に影響を及ぼすような被検体像の近傍にゴーストが出現することを避けることが可能となる。
本発明の一実施形態に係る光断層撮像装置の概略構成を示す図である。 図１に示す光断層撮像装置において、Ｘスキャナにより被検眼に対して測定光をＸ方向に走査する様子を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光断層撮像装置において、モニタに表示された前眼画像、眼底二次元画像、及びＢスキャン画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る光断層撮像装置において、被検眼上での撮像範囲の様子を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る眼軸長(光路長調整手段の位置)とリバイバルゴーストの発生位置との関係を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る光路長調整手段の移動に対する断層画像と実像のリバイバルゴーストの移動を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る光路長調整手段の移動に対する断層画像と鏡像のリバイバルゴーストの移動を説明する図である。 本発明の一実施形態において、被検体像の生成配置を検出する手順と光路長調整手段による被検体像の生成配置の自動調整とを説明する図である。 本発明の一実施形態において、光断層撮像装置の被検眼に対するＸＹＺ方向のアライメントを説明する図である。 本発明の一実施形態において、制御部が被検体像の表示位置を調整する処理についてのフローチャートを説明する図である。 本発明の一実施形態において、被検体像を所定位置に配置したときに実像のリバイバルゴーストが撮像範囲外にある場合を説明する図である。 本発明の一実施形態において、被検体像を所定位置に配置したときに実像のリバイバルゴーストが撮像範囲外になることを説明する図である。 本発明の一実施形態において、被検体像を所定位置に配置したときに実像のリバイバルゴーストが撮像範囲内になることを説明する図である。
以下、本発明を実施するための例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態で説明する寸法、形状、構成要素の相対的な位置、等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間では同じ参照符号を用いる。また、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。
なお、近年、高画角・高深達で干渉断層画像が取得できる方法として、波長可変光源を使用した波長掃引光（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）−ＯＣＴ（以下ＳＳ−ＯＣＴと称する。）が利用されてきている。ここで、ＯＣＴでは、測定光と参照光の光路長が等しくなる時の干渉を利用して画像を得ることが基本である。ＯＣＴにおける測定光の光路には各種光学部材が配置されており、測定光はこれら光学部材によっても反射される。該反射光の光路長と参照光の光路長が特定の条件を満たす場合には上述したゴースト等の画像を結ぶことも起こり得る。
ＳＳ−ＯＣＴにおいて光源として利用される波長可変光源では、光源内部又は外部にミラーやフィルタを組み合わせた共振器を配置し、該共振器により光を共振させた後に射出させることが一般的である。このため、ＳＳ−ＯＣＴ装置特有の現象として、合波する光の光路長差が共振器における光の増幅用の光路の長さの整数倍となる場合、即ちコヒーレンスゲートから当該整数倍の距離に反射面があると、そこで干渉が発生する。このコヒーレンスゲートからの距離が共振器長（光増幅用のレーザ光の往復の経路長）の整数倍となった際に発生する干渉を、コヒーレンスリバイバルと呼ぶ。
該コヒーレンスリバイバルに起因するゴーストは一般的なゴーストと比して輝度が大きい。従って、例えば光路中の空気と光学素子との界面による反射光等と参照光とで発生した干渉がこのようなゴーストとして画像上に発生すると、上述したノイズと同様に、断層画像の画質を著しく低下させることになる。また、画質が低下しなくとも、該ゴーストが網膜等の検査対象部位の画像と重なると、適切な診断を行う上での障害となり得る。ＳＳ−ＯＣＴ装置では、上述のコヒーレンスリバイバル現象が存在するため、この干渉条件を満たす複数の干渉距離にこのゴーストが発生することになる。このようなノイズは一般にコヒーレンスリバイバルゴーストと呼ばれている。本実施形態では、ゴーストとして特にこのコヒーレンスリバイバルゴーストに着目した場合を例として、その対処法を詳述する。
（装置構成）
本発明の一実施形態に係る光断層撮像装置（ＯＣＴ装置）の構成について、図１を用いて説明する。該ＯＣＴ装置は、上述したＯＣＴ光学系としての光学ヘッド９００と、制御系としての制御部１８７とを備えている。上述したように、ＯＣＴ装置では、測定光が照射された被検体からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した干渉光に基づいて、該被検体の断層画像を取得する。以下の実施形態では、人間の眼である被検眼１００を被検体とするＯＣＴ装置について述べる。
まず、ＯＣＴ装置における光学ヘッド９００の内部構成について説明する。光学ヘッド９００は、被検眼１００の前眼画像、被検眼１００の眼底の二次元画像、及び該眼底の断層画像を撮像するための測定光学系により構成されている。また、該光学ヘッド９００は、制御部１８７に制御される光学ヘッド駆動手段３００によって制御され、該光学ヘッド９００を被検眼１００に対してＸＹＺ方向に動かすことが可能である。後述するように、これら光学ヘッド駆動手段３００によって、被検眼１００に対しての光学ヘッド９００のアライメント動作が行われる。なお、該ＯＣＴ装置において、光学ヘッド９００と制御部１８７とは同一筐体に包含される態様でもよく、各々別個の装置として確立されていてもよい。
光学ヘッド９００では、被検眼１００に対向するように対物レンズ１０１−１が設置されている。また、被検眼１００に対して対物レンズ１０１−１の後方に位置するＯＣＴ測定光路に至る光軸上には、光路分岐部材として、第一ダイクロイックミラー１０２及び第二ダイクロイックミラー１０３が配置される。これら光路分岐部材によって、被検眼１００からの光路は、ＯＣＴ光学系の測定光路ＯＰ１と、眼底観察光路及び固視灯光路からなる光路ＯＰ２と、前眼部観察光路ＯＰ３とに、波長帯域ごとに分離される。
（測定光路ＯＰ１：ＯＣＴ光学系の測定光路）
測定光路ＯＰ１は、ＯＣＴ光学系を形成しており、被検眼１００の眼底の断層画像を撮像するために使用される。より具体的には、断層画像を形成するための干渉信号を取得するために使用される。測定光路ＯＰ１は、第一ダイクロイックミラー１０２の反射方向及び第二ダイクロイックミラー１０３の透過方向に配置される。該測定光路ＯＰ１には、第二ダイクロイックミラー１０３より順に、レンズ１０１−３、ミラー１２１、ＯＣＴ光走査部（１２２）、合焦レンズ１２３、及びコリメータレンズであるレンズ１２４が配置されている。
ＯＣＴ光走査部（１２２）は、Ｘスキャナ１２２−１及びＹスキャナ１２２−２により構成される。なお、当該ＯＣＴ光走査部（１２２）は、本実施形態において被検体上で二次元に測定光を走査する走査手段を構成する。Ｘスキャナ１２２−１及びＹスキャナ１２２−２は、被検眼１００の眼底上で、各々第一の方向の一例であるＸ方向（主走査方向）、及び該第一の方向と交差する第二の方向の一例であるＹ方向（副走査方向）へ測定光を走査する。なお、図１においてＸスキャナ１２２−１と、Ｙスキャナ１２２−２との間の光路は紙面に平行な方向に配置されているが、実際は紙面垂直方向に配置されている。ＯＣＴ光走査部(１２２)より光源側の構成に関しては後述する。
（光路ＯＰ２：眼底観察用の光学系）
光路ＯＰ２は、第二ダイクロイックミラー１０３の反射方向に配置され、該第二ダイクロイックミラー１０３によってＯＣＴ光学系の測定光に対して波長分離された眼底観察用の光学系の光路である。該光路ＯＰ２には、第二ダイクロイックミラー１０３より順に、レンズ１０１−２、観察光走査部（１１７）、合焦レンズ１１１、レンズ１１２、及びプリズム１１８が配置される。ここで、合焦レンズ１１１は、不図示の固視灯及び眼底観察用光の合焦調整のためのモータ等の駆動手段１９１によって、双方向矢印で示される光軸方向に駆動される。プリズム１１８は、光源１１５からの眼底観察用の照明光を透過し、眼底からの反射光を後述するシングルディテクター１１６の方向に反射する。
眼底観察用の光源１１５（ＳＬＯの光源）は、例えば７８０ｎｍの波長の光を生成する。眼底観察用の光源１１５から照射された観察光を被検眼１００の眼底上で走査するための観察光走査部（１１７）は、Ｘスキャナ１１７−１及びＹスキャナ１１７−２を有している。レンズ１０１−２は、Ｘスキャナ１１７−１及びＹスキャナ１１７−２の光軸上の中間位置付近を焦点位置とするように配置されている。Ｘスキャナ１１７−１は、Ｘ方向を高速スキャンするためにポリゴンミラーによって構成されているが、共振型のミラーで構成されていてもよい。シングルディテクター１１６は、ＡＰＤ（アバランシェフォトダイオード）により構成され、眼底から散乱・反射され戻ってきた光を検出する。プリズム１１８は、穴あきミラーや中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、前述したように眼底観察用の光源１１５より射出される観察光と、眼底からの戻り光とを分離する。
また、光路ＯＰ２上にダイクロイックミラーを更に配置し、光路分離された一方の光路に、不図示の固視灯の光源としてＬＥＤ等を更に設けても良い。このとき、固視灯の光源を観察光走査部（１１７）よりもＳＬＯの光源側に配置する。これにより、観察光走査部（１１７）を固視用の走査手段として共用することで、走査型の固視灯を構成することができる。このとき、例えば制御部１８７が、固視灯の光源からの光が被検者に対して所望の位置関係となる際に固視灯の光源を点灯するように制御すれば被検者に固視を促すことができる。なお、固視灯の光源の点灯と消灯とは、この光路上に更にシャッターを配置し、この開閉によって代用しても良い。
なお、本実施形態では、眼底観察のための構成として、上述したスポット状の測定光を二次元走査して眼底の二次元画像を取得する点走査型のＳＬＯを用いている。しかしＳＬＯの構成はこれに限定されず、シリンドリカルレンズ等を用いてライン状のビームを一方向に走査するライン走査型のＳＬＯ（ラインＳＬＯ）を用いることとしても良い。また、光路ＯＰ２に配置する構成として、例示した観察光走査部（１１７）からなる光走査系の撮像装置を用いる代わりに、二次元の赤外線ＣＣＤセンサを用いてもよい。具体的には、Ｘスキャナ１１７−１及びＹスキャナ１１７−２を無くしシングルディテクター１１６に換えて、眼底観察用のＣＣＤを配置し、被検眼１００の眼底の二次元像を取得するように構成されても良い。このとき、二次元ＣＣＤセンサは、不図示の眼底観察用照明光の波長、具体的には７８０ｎｍ付近に感度を持つことが好ましい。
また、光路ＯＰ２に配置されるとしている不図示の固視灯は、液晶等の固視用のディスプレイにより可視光を生成し、固視用のディスプレイ側で点灯位置を変更することで検者が所望の位置に被検者の固視を促すように構成されても良い。このとき、固視用のディスプレイは、観察光走査部（１１７）よりも第二ダイクロイックミラー１０３側に配置される。なお、前述した駆動手段１９１、観察光走査部（１１７）及びシングルディテクター１１６は、ＯＣＴ装置の制御を行う制御部１８７により各々制御される。
（前眼部観察光路ＯＰ３：前眼部観察用の光学系）
第一ダイクロイックミラー１０２の透過方向に位置する前眼部観察光路ＯＰ３には、中央部にプリズムが配置されたフィールドレンズ１４３、レンズ１４１、及び前眼部観察用の赤外線ＣＣＤ１４２が配置される。赤外線ＣＣＤ１４２は、不図示の前眼部観察用の照明光の波長、具体的には８６０ｎｍ付近に感度を持つ。該赤外線ＣＣＤ１４２は制御部１８７に接続され、該赤外線ＣＣＤ１４２の出力は該制御部１８７に送られる。制御部１８７は赤外線ＣＣＤ１４２で撮像された画像を解析して、光学ヘッド９００と被検眼１００とのアライメントのずれ量を算出する。
アライメントの状態について、モニタ２００に表示された前眼画像２１０を示す図９を用いて以下に説明する。図９（ａ）は、光学ヘッド９００と被検眼１００とのアライメントが完了した状態での前眼画像２１０を示している。アライメントがＸ方向にずれている場合のモニタ表示を図９（ｂ）に、Ｙ方向にずれている場合と図９（ｃ）に、Ｚ方向にずれている場合を図９（ｄ）にそれぞれ示す。Ｚ方向にずれている場合には、フィールドレンズ１４３の中心部のプリズムで前眼部からの反射光束が分割されるため、前眼画像２１０は図９（ｄ）に示すように上下がずれて表示される。従って、制御部１８７は、取得された前眼画像２１０を解析することによってＸＹＺのずれ量を検出できるため、ずれ量分、光学ヘッド駆動手段３００を駆動してアライメントを行うことができる。
（眼底と光学的に共役な位置：合焦調整）
測定光路ＯＰ１において、ＯＣＴ光走査部（１２２）であるＸスキャナ１２２−１及びＹスキャナ１２２−２より光源側の構成として、合焦レンズ１２３、レンズ１２４、及びＯＣＴ光学系で測定光源となる後述するファイバー端１２６が配置される。該測定光源は、測定光を測定光路ＯＰ１に入射させる。光学ヘッド９００では、ＯＣＴ光走査部（１２２）と被検眼１００の前眼部とが光学的に共役の関係である場合に、合焦レンズ１２３による合焦調整を行うことにより、ファイバー端１２６と被検眼１００の眼底とが光学的に共役な関係になるように設計されている。
合焦レンズ１２３及びレンズ１２４のうち、合焦レンズ１２３は合焦調整をするためにモータ等の駆動手段１９２によって双方向矢印で示される光軸方向に駆動される。合焦調整は、測定光源としてのファイバー端１２６から出射する光が眼底上に結像するように調整されることによって行われる。合焦手段の一例である合焦レンズ１２３は、ファイバー端１２６と、測定光のＯＣＴ光走査部（１２２）であるＸスキャナ１２２−１及びＹスキャナ１２２−２との間に配置されている。これにより、より大きなレンズ１０１−３や、ファイバー端１２６と接続されている光ファイバー１２５−２を動かす必要がなくなる。なお、駆動手段１９２及びＯＣＴ光走査部（１２２）は制御部１８７に接続されており、該制御部１８７によって駆動制御が行われる。
この合焦調整によって、被検眼１００の眼底にファイバー端１２６から射出される光源像を結像させることができる。また、被検眼１００の眼底からの戻り光を、ファイバー端１２６を通じて光ファイバー１２５−２へ効率良く戻すことができる。
（ＯＣＴ光学系の構成）
次に、図１における光源１３０から出射された光の光路、及び参照光学系等からなる干渉系等の構成について説明する。本実施形態では、光源内部又は外部にミラーやフィルタを組み合わせた共振器により光を共振させる高速波長掃引光源を光源１３０として用いている。該光源１３０、一対のミラー１５２−１及び１５２−２、光カプラー１２５、光カプラー１２７、光ファイバー１２５−１〜４及び１２７−１〜３、及びコリメータレンズ１５１及び１５４、によって干渉光学系が構成されている。光ファイバー１２５−１〜４及び１２７−１〜３は、各々光カプラー１２５及び１２７に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバーである。更に、光ファイバー１２５−４は、光カプラー１２７にも接続されている。
光源１３０から出射された光は、光ファイバー１２５−１を通じて光カプラー１２５に導かれる。光カプラー１２５は、分割手段として、導かれた光を光ファイバー１２５−２側へ出射される測定光と、光ファイバー１２５−３側に出射される参照光とに分割する。測定光は、前述のＯＣＴ光学系の測定光路ＯＰ１を通じ、被検体である被検眼１００の眼底に照射される。眼底に照射された測定光は、網膜による反射や散乱により戻り光として同じ光路を逆に戻り、ファイバー端１２６に入射する。該ファイバー端１２６に入射した戻り光は、光カプラー１２５及び光ファイバー１２５−４を介して、光カプラー１２７に到達する。
一方、参照光は、光ファイバー１２５−３及びコリメータレンズ１５１を介して、参照光路に空間光として射出される。該参照光は、一対のミラー１５２−１及び１５２−２に到達し反射される。次に、これらミラーに反射された参照光は、コリメータレンズ１５４で集光され、光ファイバー１２７−１の端面に入射して光カプラー１２７に到達する。ここで、コリメータレンズ１５１の焦点位置と光ファイバー１２５−３の端面が一致し、コリメータレンズ１５４の焦点位置と光ファイバー１２７−１の端面が一致している。また、本実施形態では、この位置関係を維持するように、ミラー１５２−１とミラー１５２−２とが一体となって光路長調整手段１５３を構成している。該光路長調整手段１５３は、これを支持するモータ等からなる駆動手段１９３により、図中矢印で示す光軸方向に移動するようになっている。駆動手段１９３の動作は制御部１８７によって行われる。
なお、コリメータレンズ１５１とコリメータレンズ１５４との間の光路において、参照光及びミラー１５２−１及び１５２−２からの反射光は平行光である。このため、光路長調整手段１５３により参照光の光路長が変わったとしても、光ファイバー１２５−３と光ファイバー１２７−１の端面においての物体と像との良好な結像関係は変化しない。従って、参照光の光路長を変更しても、光ファイバーと参照ミラーとの結像関係を維持した参照光学系を提供でき、被検体の断層画像の取得において利得を向上させることができる。
上述した測定光は戻り光として光ファイバー１２５−４に到達し、参照光路を経た参照光は光ファイバー１２７−１に到達する。従って、図１の光カプラー１２７によってこれら光は合波されて干渉光となる。ここで、該干渉光において、測定光の光路長と参照光の光路長とがほぼ同一となったときに干渉を生じる。前述したように、光路長調整手段１５３は駆動手段１９３によって移動可能であり、被検眼１００によって変わる測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。光カプラー１２７で合波され、光路長を合せて得られた干渉光は、光ファイバー１２７−２及び１２７−３を経由して、合波された光を検出する差動検出器１８４へ導かれる。
差動検出器１８４は、干渉光に基づいた電気信号である干渉信号を生成する。差動検出器１８４から出力された干渉信号は画像生成手段１８６に送られる。画像生成手段１８６において一般的な再構成処理を行う事で、測定光が走査された被検眼の断層画像を出力する。なお、本発明は以上に述べたマッハツェンダタイプの干渉計の態様に限定されず、該干渉計としてマイケルソン干渉計等、公知の種々の干渉計を用いることが可能である。
（断層画像の撮像方法）
本実施形態において例示するＯＣＴ装置は、制御部１８７によりＸスキャナ１２２−１、Ｙスキャナ１２２−２を制御する。これにより、被検眼１００の眼底における所望部位での測定光の走査を実施し、当該所望部位の断層画像を撮像することができる。図２は、被検眼１００に測定光２０１を照射し、眼底２０２に対してＸ方向に測定光を走査している様子を示している。眼底２０２におけるＸ方向の撮像範囲で測定光を走査し、その戻り光より所定の撮像本数の情報を差動検出器１８４により取得する。
差動検出器１８４より出力された干渉信号を受けた画像生成手段１８６は、眼底上のＸ方向のある位置で干渉信号より得られる輝度分布をＦＦＴ（高速フーリエ変換）する。該ＦＦＴにより得られた線状の輝度分布をモニタに示すために濃度あるいはカラー情報に変換する。即ち、画像生成手段１８６は、干渉光に基づいて被検眼の断層画像を生成する。この濃度変換等されて得られた眼底における任意の位置の深さ方向における一次元画像をＡスキャン画像と呼ぶ。また、この複数のＡスキャン画像をＸ方向に並べて得られる被検眼眼底に垂直な面における二次元の画像をＢスキャン画像と呼ぶ。一つのＢスキャン画像を構築するための複数のＡスキャン画像を撮像した後、Ｘ方向に垂直なＹ方向に測定光の走査位置を移動させて再びＸ方向の測定光の走査を行うことにより、複数のＢスキャン画像を得ることができる。複数のＢスキャン画像、あるいは複数のＢスキャン画像から構築した三次元断層画像をモニタに表示することで、検者が断層画像を被検眼１００の診断に用いることができる。
図３は、モニタ２００に表示された前眼画像２１０、眼底二次元画像２１１、及び断層画像であるＢスキャン画像２１２の表示例である。前眼画像２１０は、赤外線ＣＣＤ１４２の出力から処理されて表示された画像である。眼底二次元画像２１１は、シングルディテクター１１６の出力から処理され表示された画像である。そしてＢスキャン画像２１２は、差動検出器１８４の出力から前述の処理がなされて構成された画像である。なお、眼底二次元画像２１１の略中央に示される点線は、Ｂスキャン画像２１２を取得したＢスキャンラインを示している。
(光路長調整手段の動作)
次に、光路長調整手段１５３の動作の詳細について説明する。
例えば光路長調整手段１５３により調整された参照光の光路長が所望値よりも長い場合の好適な撮像範囲を図４（ａ）に示す。図４（ａ）に示す例では、参照光の光路長に対応して測定光が合焦し得る撮像範囲（撮像画角W、撮像深度D）は、被検眼１００の眼底より前眼部に対して反対側に離れた位置になってしまっている。この場合、被検眼１００の網膜に関する断層画像は観察できない。
このような場合では、所望の撮像範囲に合焦している場合の測定光の光路長と参照光の光路長とが略同じになるように、参照光の光路長を調整することを要する。制御部１８７は眼内での光路長差Ｌ１を短くするように、駆動手段１９３を駆動させる。具体的には、眼内の光路長差Ｌ１に相当する光学距離だけ、参照光路長を短くするように、光路長調整手段１５３をコリメータレンズ１５１の方向に移動させる。移動させた結果の参照光路長に対応する測定光の撮像範囲を図４（ｂ）に示す。このとき取得された断層像は、図３に示したＢスキャン画像２１２になる。Ｂスキャン画像２１２は、被検眼１００における撮影画角（横幅）Ｗ、撮影深度（縦幅）Ｄの大きさの断層画像となる。なお、以降の説明において、図３のＢスキャン画像を断層画像と称し、同画像内に表示される実際の網膜の部分を示す画像を被検体像２１３と称する。
以上に述べた構成において、画像生成手段１８６は、被検眼１００からの戻り光と該戻り光に対応する参照光とを合波して得た干渉光に基づいて該被検眼１００の断層情報を生成する情報生成手段に対応する。該戻り光は、波長掃引光源である光源１３０から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの反射・散乱光となる。また、参照光は、該測定光に対応する光源光より分割された光となる。また、該画像生成手段１８６は、断層情報に基づいて後述する被検体像を含む断層画像を生成する画像生成手段を含む。また、光学ヘッド９００若しくは該光学ヘッド９００に含まれるＯＣＴ光学系は、測定光を被検体に導く測定光学系に対応する。この場合、光学ヘッド駆動手段３００は、該測定光学系を駆動して、被検体と測定光学系との作動距離を所定の作動距離とし、更に該作動距離を変更する光学系駆動手段或いは駆動手段に対応する。また、光路長調整手段１５３は、参照光の光路長を所定の光路長に調整し、更に該光路長を変更する調整手段に対応する。なお、所定の作動距離とは、図９に示す画像に基づいて、被検眼１００と光学ヘッド９００とのアライメントが行われた状態でのこれらの間の距離にあたる。また所定の光路長、又は光路長差は、断層画像において被検体像が所定の中央位置に配置される際の光路長或いは光路長差にあたる。
(光源とリバイバルゴーストの関係)
光源１３０について説明する。光源１３０には、波長変化させる事が可能な波長掃引型（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）光源を用いている。光源１３０から射出される光の中心波長は１０５０ｎｍ、掃引幅は約１００ｎｍで掃引しながら光を射出する。ここで、中心波長は、被検眼を測定することを鑑みると近赤外光が適している。また、波長バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため重要なパラメータである。光源１３０では、光源内部又は外部にミラーやフィルタを組み合わせた共振器を設け、該共振器において複数の波長においてレーザ発振を生じさせている。共振波長を変えつつレーザ発振により得られた光を射出させることで射出光の波長の掃引が行われる。
ＯＣＴで得る画像は、本実施形態の場合では被検眼１００の眼底からの反射光を戻り光とし、これと参照光との干渉より得ている。しかし、光源１３０から射出された測定光は、被検眼１００眼底からのみならず、眼底に至るまでの光路ＯＰ１上に配置される、例えば対物レンズ１０１−１等の各種レンズ、光ファイバー１２５−２端面等の各光学素子によっても反射される。上述したように、波長掃引光源では、レーザ発振のために光を共振させる共振器を有している。このため、該光学素子からの反射光と参照光との光路長差が共振器長の整数倍となる条件を満たす場合には、該反射光と参照光とが干渉することで、上述したコヒーレンスリバイバルゴーストが生成されて断層画像に写り込む。なお、共振器長とは、レーザ発振のためにレーザ光を往復させる一対の鏡面間における光経路の長さをいう。即ち、光学部材が測定光を反射する反射面のコヒーレンスゲートからの距離が波長掃引光源における共振器長の整数倍となる時に、該反射光と参照光との干渉によりコヒーレンスリバイバルゴーストが発生する。
従って、好適な断層画像を得るためには、光路ＯＰ１上の各種光学部材に対して上述した条件を留意する必要がある。しかし実際には、現在得られている知見によれば、被検眼１００の最も近傍に配置される対物レンズ１０１−１により生じるコヒーレンスリバイバルゴーストが断層画像内に写り込む可能性が最も高い。従って、以降では、被検眼１００の眼底像付近に生じる対物レンズ１０１−１の後面によって発生するリバイバルゴースト（以下、対物レンズ後面リバイバルゴーストと称する。）を例にとって説明する。なお、該対物レンズ１０１−１の後面とは、対物レンズ１０１−１における被検眼１００の反対側の面のことを言う。
差動検出器１８４によって得られた干渉信号をＦＦＴすると、断層画像は深度０位置（図３におけるＢスキャン画像２１２の上辺）から線対称に２つの像が出現する。通常、モニタ２００には一方の断層画像しか表示してないが、実際には深度０位置の反対側にミラーイメージ（鏡像）と呼ばれる画像が存在している。従って、深さ方向の撮像範囲において、例えば網膜層等の被検体画像が深度０位置を−側（図３におけるＢスキャン画像２１２の上辺より上）にはみ出すと、このミラーイメージも反転してモニタ２００に出現してしまう。この現象は、リバイバルゴーストについても同様に生じる。
図５に、眼軸長と対物レンズ後面リバイバルゴーストが現れる深度との関係を示す。これら関係は、被検眼１００と光学ヘッド９００（より詳細には対物レンズ１０１−１の前面）との距離である作動距離が、撮影範囲において上述する被検体像が中央所定位置に生成されるようにした条件で得られる関係を示している。同図において、横軸は眼軸長（ｄｉｏｐｔｅｒ）であり、縦軸は該リバイバルゴーストが現れる深度（ｍｍ）を示している。断層画像を取得する深度（図３のＤ方向の深さ）は、光路長調整手段１５３により参照光路長を変更することで、調整できる。同図において、縦軸における深度０ｍｍ〜−５ｍｍの範囲が、光路長調整手段１５３による調整可能な撮像範囲に対応する。実像及び鏡像の出現位置を示した図中のポイントは、光路長調整手段１５３が基準位置（被検体像が断層画像或いは撮影範囲内の所定位置に位置する場合の配置）にある時に現れる対物レンズ後面リバイバルゴーストの発生位置を示している。
対物レンズ後面リバイバルゴーストの断層画像（Ｂスキャン画像２１２）における発生位置は、同図に示すように、光路長調整手段１５３が基準位置にある場合には、被検眼１００の眼軸長に応じて定まっている。即ち、対物レンズ後面リバイバルゴーストの断層画像中の発生位置は、光路長調整手段１５３の位置（被検眼１００の眼軸長に対応する）に対して一義的に決まる。従って、眼軸長が得られている場合には、画像上に現れた該対物レンズ後面リバイバルゴーストは、光路長調整手段１５３の位置によって実像であるか鏡像であるかを判断することができる。また、光路長調整手段１５３により参照光の光路長を変えることによって、実像及び鏡像のリバイバルゴーストの現れる位置を動かすことも可能といえる。更に、図５に示す関係に基づいた、参照光路長（光路長差）と対物レンズ後面リバイバルゴーストの発生位置との関係を示すテーブルを参照して、該対物レンズ後面リバイバルゴーストの発生位置（出現位置）を特定することもできる。
また、断層画像における被検体像の表示位置或いは対物レンズ後面リバイバルゴーストの出現位置は、上述したように測定光の光路長を一定とした場合の参照光の光路長の変更によって移動される。このことは、これら表示位置或いは出現位置が、測定光と参照光との光路長差の変更によっても、同様に移動可能であることを示している。即ち、本発明における対物レンズ後面リバイバルゴーストの出現位置の移動は、光路長調整手段１５３の動作のみならず測定光の光路長を変えることによっても実施可能である。以上より、本実施形態における調整手段は、光路長調整手段１５３の態様に限定されず、測定光の光路長と参照光の光路長との差を所定の光路長差とする態様とすることも可能である。
(被検体像とリバイバルゴーストの関係)
図６（ａ）に、Ｂスキャン画像２１２に、取得した網膜の断層像である被検体像と共に実像のリバイバルゴーストＧ１が現れた例を示す。なお、以降の説明において、モニタ２００においてＢスキャン画像２１２として表示される表示画面中の全域の画像に対応するＢスキャン画像２１２を断層画像と定義する。また、取得しようとする網膜自体の断層像を被検体像と称し、リバイバルゴーストはそのままリバイバルゴーストと称する。
同図において、ＲｚａはＢスキャン画像２１２の表示画面上辺から被検体像における網膜色素上皮（ＲＰＥ）までの距離を示し、Ｇｚａは同じく表示画面上辺（撮像範囲上限）からリバイバルゴーストＧ１までの距離を示す。Ｂスキャン画像２１２が得られた状態から、光路長調整手段１５３によって参照光の光路長を長くする（コリメータレンズ１５１からミラーが離れる方向に動かす）。当該操作により、図６（ｂ）のＢスキャン画像２１２に示すように被検体像２１３と実像のリバイバルゴーストＧ１とは同じ方向に−Δ１だけ表示画面中上方に動く。
また、図６（ａ）の画像が得られた状態から光学ヘッド駆動手段３００によって光学ヘッド９００を被検眼１００に近づけた（作動距離を短くした）場合に得られるＢスキャン画像２１２を、図６（ｃ）に示す。この場合、図６（ｃ）に示すようにＢスキャン画像２１２に表示されるリバイバルゴーストＧ１の位置は変わらず、被検体像２１３のみが−Δ２だけ表示画面中上方に動く。
次に、図７（ａ）に、Ｂスキャン画像２１２に、取得した断層画像において鏡像のリバイバルゴーストＧ２が現れた例を示す。Ｂスキャン画像２１２が得られた状態から、光路長調整手段１５３によって参照光の光路長を長くする（コリメータレンズ１５１からミラーが離れる方向に動かす）。当該操作により、図７（ｂ）に示すように被検体像２１３とリバイバルゴーストＧ２とは互いに上下反対の方向に動く。なお、各々の像の移動量は、図６（ｂ）に示した実像の場合に対して鏡像のリバイバルゴーストＧ２の移動の方向が異なるだけで、共にΔ１となる。
また、図７（ａ）に示すＢスキャン画像２１２が得られた状態から光学ヘッド駆動手段３００によって光学ヘッド９００を被検眼１００に近づけた（作動距離を短くした）場合に得られるＢスキャン画像２１２を、図７（ｃ）に示す。この場合、図６（ｃ）に示した実像のリバイバルゴーストＧ１のときと同様に、図７（ｃ）に示すようにＢスキャン画像２１２に表示される鏡像のリバイバルゴーストＧ２の位置は変わらず、被検体像２１３のみが−Δ２だけ表示画面中上方に動く。
以上より、リバイバルゴーストの実像或いは鏡像の出現位置は光路長調整手段１５３による参照光光路長の調整と光学ヘッド駆動手段３００による作動距離の調整とを適切に行うことで、断層画像における被検体像２１３の表示位置を適当に保った上で変化させることができることがわかる。
(被検体像の検出と光路長調整手段による被検体像の表示位置の自動調整)
次に、被検体像２１３がＢスキャン画像２１２（断層画像）の所定位置に配置されるように光路長調整手段１５３によって表示位置を調整する方法の一例を説明する。図８（ａ）は、Ｂスキャン画像２１２の表示において、被検体像２１３の一部が表示範囲を超えて欠けている画面例を示す。なお、同図において、表示画面（撮像範囲）においてＢスキャン方向と一致する幅（画角）方向をｘ方向、該表示画面において撮影深度方向に対応する縦（深度）方向をｚ方向とする。制御部１８７は、取得された画像におけるｘｚ座標により規定される各画素に関して、ｘ（１）列からｘ（ｎ）列まで各列においてｚ方向に並ぶ画素について、所定値以上の輝度値を有する各画素の輝度値を積算する。また同時に、積算値と共に、被検体像における輝度値のピークを示す画素に関して、ｚ方向（深度方向）での最浅位置（ｚ（ｉ）ｍｉｎ）と、最深位置（ｚ（ｉ）ｍａｘ）とを算出する。なお、図８（ｂ）において最浅位置（ｚ（ｉ）ｍｉｎ）の輝度値のピークを示す画素は、Ｂスキャン画像２１２内に生成される被検体像２１３（網膜層像）における内境界膜を示す画素に対応する。また、図８（ｂ）において最浅位置（ｚ（ｉ）ｍａｘ）の輝度値のピークを示す画素は、Ｂスキャン画像２１２内に生成される被検体像２１３（網膜層像）における網膜色素上皮を示す画素に対応する。
これら値を一旦算出した後、制御部１８７は、駆動手段１９３によって光路長調整手段１５３を例えばコリメータレンズ１５１から離れる方向（参照光光路長が長くなる方向）に所定量動作させ、同様の演算を行う。得られた演算結果は、前回の積算値と比較される。比較の結果、積算値が増えている場合には、光路長調整手段１５３を更に同方向に動作させて演算を繰り返す。この操作は、積算値が変化しなくなるまで繰り返される。積算値に変化がなくなると、制御部１８７では被検体像２１３が全て撮像されていると判断される。逆に前回より積算値が減っている場合には、被検体像２１３において表示範囲からはみ出す領域が更に増えたと考えられる。この場合、制御部１８７は、光路長調整手段１５３を逆の方向に動作させるように駆動手段１９３を制御する。
制御部１８７により被検体像２１３が全て撮像されていると判断されると、次にｘ方向の各列の最浅位置と最深位置から最も深度の浅い最浅位置ｚ_ｍｉｎの画素と最も深度の深い最深位置ｚ_ｍａｘの画素とを求める。これら位置から、更にｚ_ａｖｅ=（ｚ_ｍｉｎ+ｚ_ｍａｘ）/２を算出する。算出後、図８（ｂ）に示すようにｚ_ａｖｅが深度方向（ｚ方向）の中心であるｚ（ｃ）と一致するように光路長調整手段１５３による参照光光路長の調整をし、被検体像２１３が断層画像であるＢスキャン画像２１２（表示画面）における所定位置になるようにする。図８を参照して述べた被検体像２１３をＢスキャン画像２１２上の所定位置に表示させる操作と、図６或いは７を参照して述べた操作を合せて行うことにより、対物レンズ後面リバイバルゴーストを断層画像から除き、且つ断層画像の中央に所望の被検体像２１３を表示することが可能となる。
ここで、上述したように、対物レンズ後面リバイバルゴーストは、眼軸長と参照光路長とにより表示位置を特定することが可能である。しかし、図８を参照して述べた最浅位置で輝度ピークを示す画素及び最深位置で輝度ピークを示す画素の探索の操作を利用して、該ゴーストの発生及びその発生位置を検知することも可能である。通常、断層画像における輝度ピークを示す画素は、例えば網膜中の特定の層に対応することからｘ方向に連続して並ぶことが想定される。また、ｚ方向においても、バックグラウンドよりも大きな値を示し且つ各々の値が連続的に変化するように画素が連続して並ぶことが想定される。これに対してゴーストの場合には、周辺画素とは無関係に単一或いは数個の画素がｘ及びｚ軸両方において不連続な輝度値を示す。従って、これら画素を検知することにより、ゴーストの有無或いは該ゴーストの被検体像の診断に対する影響の有無或いは大きさを判断することも可能である。即ち、断層情報に基づいても、断層画像におけるゴーストの出現位置を特定することが可能である。
なお、制御部１８７は、例えば作動距離が所定の作動距離にある場合に得られる、図５に示した対物レンズ後面リバイバルゴーストの断層画像中の出現位置に関するデータを記憶する記憶手段を有する。この場合、該記憶手段は、断層画像における深さ方向の距離と光路長の調整量（調整距離）との関係、及び断層画像における深さ方向の距離と作動距離の変更量との関係を記憶していることが好ましい。制御部１８７は、本実施形態における制御手段として、算出手段、配置特定手段、及び判断手段を有する。算出手段（特定手段）は、被検体像２１３を断層画像における所定の配置（画像上の中央位置）に生成するための所定の光路長を記憶されたデータに基づいて算出し、特定する。配置特定手段は、断層情報に基づいて被検体像２１３の断層画像における配置を特定する。また、判断手段は、被検体像２１３の配置が所定位置の時に該ゴーストが断層画像内に出現するか否かを判段する。制御部１８７は、該リバイバルゴーストの断層画像における被検体像２１３に対する出現位置を特定する。また本実施形態では対物レンズ後面リバイバルゴーストに着目しているが、測定光学系を構成する光学素子の表面で反射した測定光の反射光と、参照光との干渉から生じるリバイバルゴースト全般に対して、本発明は対応可能である。
なお、上述した特定手段は、例えば図８を参照して述べたように、輝度等の画素値におけるＸ方向或いはＹ方向の所定の方向における変化よりリバイバルゴーストの出現位置を特定することとしてもよい。また、出現位置を特定した後に、光路長調整手段１５３による参照光路長の変更或いは合焦レンズ１２３の合焦位置の変更を行い、リバイバルゴーストの出現位置の変化量を得てもよい。この場合、得られた変化量に基づいて、リバイバルゴーストを断層画像から除くための、光路長調整手段１５３による光路長の変更量或いは光学ヘッド駆動手段３００による作動距離の変更量を求めてもよい。
(制御部によるゴースト除去の操作)
次に、本実施形態において測定開始までに制御部１８７にて実行される操作について図１０のフローチャートに従って説明する。検者が不図示の撮影スイッチを押したことを制御部１８７が検出して、撮影動作が開始される（Ｓ１−１）。撮影動作が開始されると、制御部１８７は赤外線ＣＣＤ１４２で撮像された前眼部画像を解析して被検眼１００に対する光学ヘッド９００のＸＹＺ方向における位置ずれ量を求める。続いて、この位置ずれを補正するために光学ヘッド駆動手段３００を駆動して、光学ヘッド９００と被検眼１００とのアライメントを行い、完了させる（Ｓ１−２）。
アライメント完了後、制御部１８７は駆動手段１９３を介して光路長調整手段１５３の位置を検出し、Ｂスキャンを開始して被検眼眼底のＢスキャン画像２１２を取得する（Ｓ１−３）。制御部１８７は、取得されたＢスキャン画像２１２に対して、図８を参照して説明した被検体像を検出する方法を用いて、Ｂスキャン画像２１２に対する所望の網膜層等の被検体像２１３の有無或いは配置を検出する。被検体像２１３が断層画像に適切に含まれる場合には、上述したようにｘ（１）列からｘ（ｎ）列までの各画素列の輝度値をｚ方向に積算しても所定値より大きい。ここで積算輝度値が所定値以下の場合、被検体像２１３はＢスキャン画像２１２中に適切に含まれていないと判断し、フローはＳ１−５へ進む。また、一回目のＢスキャンである場合には、輝度値の積算値が前回の積算値と比較できないため同様にフローはＳ１−５へ進められる（Ｓ１−４）。
Ｓ１−５において、制御部１８７は光路長調整手段１５３を例えばコリメータレンズ１５１から離れる方向（参照光の光路長が長くなる方向）に所定量動かす。その後フローはＳ１−２に戻り再度オートアライメント以降の操作を行う。Ｓ１−３及びＳ１−４の操作を行い、再度被検体像２１３がＢスキャン画像２１２に適切に含まれていない場合にはフローは再びＳ１−５へ進む。Ｓ１−４において被検体像２１３がＢスキャン画像２１２に全て適切に含まれていると判定された場合には、フローはＳ２−１へ進む。
Ｓ２−１において実行される操作に関して、図１１（ａ）に示される被検体像２１３がＢスキャン画像２１２内に存在しており且つ実像のリバイバルゴーストＧ１が断層画像（表示ウインドウ）外にある場合を例にとって説明する。なお、この場合において対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１は表示ウインドウ外であるので検者は観察することはできないが、説明の便宜上、表示ウインドウ外も含めた図としてこれを表している。ここで、制御部１８７は、Ｓ１−３で検出した光路長調整手段１５３の位置と、被検眼１００の眼軸長に関する情報とにより、対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１が深度０の位置（ウインドウの上辺）からどの距離に発生しているかを算出する。また、その際に、現れている該対物レンズ後面リバイバルゴーストが実像であるか鏡像であるかの判定も行われる。これら算出及び判定は、不図示の記憶部に記憶されている図５に示した眼軸長とリバイバルゴーストの発生深度との関係に基づいて行われる。なお、眼軸長に関する情報は、Ｓ１−２においてアライメントを行った際の例えば合焦レンズ１２３或いは１１１の位置より得られる。以上より、リバイバルゴーストの位置ｚ（ｇ）、即ち深度０の位置からの対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１の発生位置までの距離Δｚ_ｇが求められる。
一方、図８を参照して説明した操作を合せて行い、被検体像２１３の最浅位置ｚ_ｍｉｎの画素と最も深度の深い最深位置ｚ_ｍａｘの画素との、深度方向の平均位置ｚ_ａｖｅとなる画素を算出する。そして、所定位置であるｚ（ｃ）と該平均位置ｚ_ａｖｅとなる画素との深度方向の差Δｚ_ｔを算出する。Ｓ２−１では、得られたΔｚ_ｇとΔｚ_ｔとを比較する。比較結果として、Δｚ_ｇ＞Δｚ_ｔと判定された場合、被検体像２１３をＢスキャン画像２１２内の所定位置に移動させても対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１は表示ウインドウ内に入らないと判断し、フローはＳ２−２へ進む。Δｚ_ｇ≦Δｚ_ｔと判定された場合、被検体像２１３の移動に伴って対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１はウインドウ内に入ると判断し、フローはＳ３−１へ進む。以下各々の場合に分けて説明する。
Δｚ_ｇ＞Δｚ_ｔの場合：
Ｓ２−２において、Δｚ_ｔ=０になる量だけ光路長調整手段１５３の位置を移動する。移動後、Ｓ２−３において再度Ｂスキャン画像を取得し、Ｓ２−４においてＢスキャン画像２１２中の所定位置に被検体像２１３があるか否かの確認を行う。所定位置にある場合には図１１（ｂ）に示すような画像が表示される。なお、Ｓ２−４で所定位置に被検体像２１３があるか否かの判断基準は、平均位置ｚ_ａｖｅが所定位置ｚ（ｃ）からある範囲内に入っていればよいとしてもよい。被検体像２１３が所定位置にあると確認され、且つ対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１もウインドウに入っていないため被検体像２１３の出現位置の調整は終了となる。
即ち、Ｓ２−５において検者が不図示の撮影開始スイッチを押したことを検出することに応じて眼底断層画像における所定位置に配置される二次元の被検体像２１３を取得（Ｓ２−６）して、フローは終了となる。なお、以上の操作の際中に、被検眼１００が動いてしまう等により所定位置に被検体像がなかった場合には、フローはＳ１−２に戻り、Ｓ１−２におけるアライメントからの操作が改めて行なわれる。
Δｚ_ｇ≦Δｚ_ｔの場合：
この場合に実行されるＳ３−１の操作について、図１２（ａ）を例として説明する。この場合、仮にＳ２−２で行われる操作のように光路長調整手段Ｓ２−２の位置だけで調整を行うと、図１２（ｂ）に示すように対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１がΔｚ_ｇ-Δｚ_ｔ≒Δｚ_ｇ’だけウインドウ内に入ってきてしまう。そこで、制御部１８７はΔｚ_ｇ＞Δｚ_ｔになる量だけ作動距離（被検眼１００と光学ヘッド９００間の距離）を変更する変更量ΔＷＤを求める。これは（断層画像とリバイバルゴーストの関係、図６参照）で説明した通り、作動距離が変わってもリバイバルゴーストは動かず、被検体像２１３のみが動くことを利用している。なお、作動距離の変化量に対応するｚ方向の画素の数は予め記憶手段により記憶されており、この対応関係に基づいてΔｚ_ｇ’に対応する変更量ΔＷＤが得られる。記憶手段は上述したように制御部１８７内に配置される。
ここで、本来であれば作動距離の変更に伴い測定光の光路長が変わることから、これに対応するように参照光の光路長を変えることが求められる。従って、必要な光路長調整手段１５３の移動量Δｚ_ｔもこれに対応するように変わる。しかし、作動距離に求められる変更量が例えば画素値を大きく変えることのない範囲であり且つ該変更量によって被検体像２１３をＢスキャン画像２１２中の所定位置に配置できる場合には、これによりΔｚ_ｔ=０の条件が得られる。この場合であれば、光路長調整手段１５３を動かす必要はなくなる。
上述した条件に鑑み、Ｓ３−２では求められた作動距離が所定の変更許容量ΔＷＤ_ｌｉｍｉｔの範囲内か否かを判断する。ΔＷＤがΔＷＤ_ｌｉｍｉｔの範囲内である場合には、フローはＳ３−３へ進む。範囲外であると判断された場合は、フローはＳ４−１へ進む。なお、作動距離の変更許容量の設定に際しては、被検眼１００の瞳孔径が小さい場合に測定光束が被検眼瞳孔で遮られて所定の撮影画角を確保できないことを回避することも考慮することが好ましい。
作動距離が変更許容量の範囲内であると判断された場合には、フローはＳ３−３に進む。Ｓ３−３では、制御部１８７はΔＷＤだけアライメント位置をＺ方向にずらすように光学ヘッド駆動手段３００に信号を送り、光学ヘッド９００を移動させる。そして、図１２（ｃ）に示すように、Δｚ_ｇとΔｚ_ｔとの関係がΔｚ_ｇ＞Δｚ_ｔを満たす状態とする。その後、Ｓ３−４において光路長調整手段１５３の位置が改めて変更される。変更後、制御部１８７はＳ３−５でＢスキャン画像２１２を取得する操作を実行し、Ｓ３−６にて撮像された被検体像２１３がＢスキャン画像２１２内の所定位置に存在するか否かを判断する。この場合の判断基準は、Ｓ２−４の場合と同じである。
Ｓ３−６において被検体像２１３が所定位置にあると判断された時の画像では、図１２（ｄ）に示すように被検体像２１３は所定位置に在り、且つ対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１がウインドウ内に入らない画像になる。このような画像が得られた場合、フローはＳ２−５に進む。なお、以上の操作の際中に、被検眼１００が動いてしまう等により所定位置に被検体像２１３がなかった場合には、被検眼１００自体が撮影位置に存在しなくなるため、フローはＳ３−７に進む。Ｓ３−７では、オートアライメントにおけるＺ方向の作動距離を、初期位置からＳ３−３でΔWDだけ変更した目標位置に変更する。変更後、フローは更にＳ１−２へ進み、作動距離を変更した位置でオートアライメントを行いＳ１−３以降の操作を繰り返す。
Ｓ３−２においてΔＷＤがΔＷＤ_ｌｉｍｉｔの範囲外であると判断された場合には、フローはＳ４−１に進む。この場合の処理を、図１３を参照して説明する。Ｓ４−１において、制御部１８７は作動距離の変更許容量ΔＷＤ_ｌｉｍｉｔまで作動距離を変更する。しかし、作動距離変更後であっても、図１３（ｂ）に示すように、依然としてΔｚ_ｇ≦Δｚ_ｔの状態は解消されていない。この状態でフローは更にＳ４−２に進み、この状態からｚ_ａｖｅをｚ（ｃ）に一致させるための光路長調整手段１５３の移動量を決定する。決定後、フローはＳ３−４に進み光路長調整手段１５３を移動させる。その状態でＳ３−５において得られたＢスキャン画像が図１３（ｃ）に示される。フローＳ４−１を経た場合には、対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１がＢスキャン画像２１２に写り込んでしまうことになる。しかし、図１３（ｃ）に示されるように、診断に用いる被検体像２１３近傍からは離れているため診断への影響は最低限に抑制される。
なお、以上の図１０を参照したゴースト除去の操作に関する説明は、対物レンズ後面リバイバルゴーストＧ１が実像の場合について述べている。しかし該対物レンズリバイバルゴーストが鏡像としてウインドウ中に現れる場合も、実像の場合と同様に生じる。鏡像の場合には、図７を参照して述べたように、被検体像２１３とリバイバルゴーストの各々の動きが実像の場合と異なる。しかし、この場合の除去処理のフローにおいて移動量を決定する考え方は同様であるため、ここでの詳述は省略する。
なお、図１０におけるフローチャートの各操作を実行している間、モニタ２００において各操作時に撮像した画像を表示していてもよい。また、Ｓ２−４、或いはＳ３−６で被検体像２１３が所定位置にあると判断された後にＳ２−３或いはＳ３−５で取得していた画像を表示することとしてもよい。また、上述した実施形態では、Ｓ２−６において検者が撮影スイッチを押すように説明したが、制御部１８７が撮影開始の判断をして撮影を実行してもよい。また、上述した実施形態では、Ｂスキャン画像を得て該Ｂスキャン画像を用いて各操作を実行しているが、三次元断層情報として被検眼の網膜に関する三次元の画素情報を得て、これらを用いて該各操作を実行してもよい。
また、本実施形態では、図５を参照することにより、光路長調整手段１５３の位置に基づいて把握可能である深度０の位置からリバイバルゴースト発生位置とそのリバイバルゴーストが実像か鏡像かがわかることを説明した。しかし、実際には装置の製造誤差などのばらつきがあるので、光路長調整手段１５３の位置とリバイバルゴースト発生位置の理論値とはずれが生じる。従って、装置の製造時にキャリブレーションを行うことが好ましい。この場合、光路長調整手段１５３の位置とリバイバルゴーストの発生位置との関係、及び発生する像が実像であるか鏡像であるかをテーブルにして、上述した制御部１８７に包含される不図示の記憶手段に記憶することが好ましい。
なお、撮像処理の高感度化の観点でいうと、撮影装置がＳＮ比で９０ｄＢを超える感度となると、眼底における反射率（１０−６程度（−６０ｄＢ程度））に対し、同程度ないし２桁弱い強度（−８０ｄｂ）のゴーストも目立つようになる。一方、撮像範囲の拡大に伴い、撮像範囲が光源の共振器における増幅用光路長（共振器長）よりも広くなると、光路長の調整だけでゴーストが撮像範囲外となるようにすることができなくなり、ゴーストを避けるために撮像範囲が制限される場合が起こり得る。また、断層画像の高速取得化のためには信号処理の負荷が軽いことが望ましいが、信号処理によるゴースト除去は、画像の表示の律速となることも考えられる。
以上説明したように、本実施形態によれば、作動距離が被検体像の生成位置を断層画像中の所定位置とする所定の距離の場合、リバイバルゴーストの出現位置は光路長調整手段の位置から一義的に把握できる。また、光路長調整手段による参照光光路長の調整と作動距離の調整とに対して、被検体像とリバイバルゴーストの断層画像（或いは表示ウインドウ）における位置の変化が異なる。よって、このことを利用して、リバイバルゴーストが表示ウインドウ上に出ない、もしくは少なくとも診断に影響を及ぼすような被検体像近傍に出現しないようすることが可能である。従って、これら光路長及び作動距離を適切な範囲で調整することにより、検者は煩雑な操作を行うことなく、診断に用いるのに適した画像を得ることができる断層像撮影装置を提供することができる。
以上述べたように、制御部１８７は、特定されたゴーストの出現位置と被検体像２１３の生成位置とに基づいて、光学ヘッド駆動手段３００による所定の作動距離からの作動距離の変更、及び光路長調整手段１５３による所定の光路長からの光路長の変更をおこなう。なお、これらは両方必須ではなく、少なくとも何れかを実行させればよい。また、当該操作はＡスキャン画像を得る深度方向の一軸に関してのみ行ってもよい。これにより対物レンズ後面リバイバルゴーストの断層画像上の出現位置を移動させることが可能となる。上述したように制御部１８７は、被検体像を断層画像上の所定位置に配置した場合であって該対物レンズ後面リバイバルゴーストが出現すると判段された場合には、ＳＳ−ＯＣＴ装置において次の作動方法を実行する。即ち、少なくとも光学ヘッド駆動手段３００によって所定の作動距離から作動距離を変更した上で、被検体像２１３を断層画像の所定位置に配置させる。また、光学ヘッド駆動手段３００によって作動距離を変更できる許容範囲が設定されている場合、この許容範囲内では対物レンズ後面リバイバルゴーストを断層画像から除去できない場合もある。この場合、光学ヘッド駆動手段３００によって所定の作動距離から作動距離を許容範囲まで変更した後、光路長調整手段１５３により所定の光路長から光路長を調整して被検体像２１３を断層画像の所定位置に配置させる。これにより、該対物レンズ後面リバイバルゴーストは診断に影響しない位置に配置される。
また、断層画像の所定位置に被検体像２１３が配置された時に、対物レンズ後面リバイバルゴーストが断層画像に出現しない場合も想定される。この場合、光路長調整手段１５３に所定の光路長から光路長を調整して被検体像を断層画像の所定位置に配置させればよい。なお、このようなリバイバルゴーストは、上述したように画素値からも特定することが可能である。この場合、例えば制御部１８７を表示制御手段として機能させ、表示手段であるモニタ２００に対して、出現位置が特定されたリバイバルゴーストを特定する色、強調表示等の表示形態を断層画像に付記させてもよい。
（その他の実施形態）
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更を行って実施することができる。例えば、上述した実施形態では、対物レンズの後面からの反射に着目してこれを断層画像から除く形態について詳述しているが、測定光路上の他の光学素子によるゴーストに対しても同様態様により対処可能である。また、ゴーストの出現はコヒーレンスリバイバルに起因するもののみではなく、光源が波長掃引光源でない場合にも測定光路上の各光学部材により生じ得る。本発明は、これらのゴーストに対しても対応可能である。
更に、本実施形態は、被検体が眼、特に眼底の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検体に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される光断層撮像装置として把握され、被検眼は被検体の一態様として把握されることが望ましい。
また、本発明は、上述した実施形態の機能（例えば、上述した各部の処理を各工程に対応させたフローチャートにより示される処理）を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給することによっても実現できる。この場合、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が、コンピュータが読み取り可能に記憶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とにより、上述した実施形態の機能が実現される。また、本発明は、上述の実施形態の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。
１００ 被検眼
１０２ 第一ダイクロイックミラー
１０３ 第二ダイクロイックミラー
１１１、１２３ 合焦レンズ
１１５、１３０ 光源
１１６ シングルディテクター
１１７ 観察光走査部
１２２ ＯＣＴ光走査部
１２５、１２７ 光カプラー
１４３ フィールドレンズ
１５１、１５４ コリメータレンズ
１５２−１、−２ ミラー
１５３ 光路長調整手段
１８４ 差動検出器
１８６ 画像生成手段
１８７ 制御部
１９３ 駆動手段
２００ モニタ
３００ 光学ヘッド駆動手段
９００ 光学ヘッド

Claims (21)

  1. 光源から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの戻り光と、前記射出された光より分割された参照光とを合波して得た干渉光より得られる断層情報に基づいて、断層画像を生成する画像生成手段と、
    前記測定光を前記被検体に導くための測定光学系を駆動する駆動手段と、
    前記測定光学系を構成する少なくとも１つの光学素子で反射した反射光と前記参照光との干渉により生じるゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像が得られるように、少なくとも前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする光断層撮像装置。
  2. 前記測定光学系を含む光学ヘッドに含まれ、前記測定光の光路長と参照光の光路長との差を調整する調整手段であって、前記光学ヘッドと前記被検体との距離が維持された状態で前記差の調整が可能な調整手段を更に備え、
    前記駆動手段は、少なくとも前記被検体の深さ方向における前記被検体に対する前記光学ヘッドのアライメントが可能であり、
    前記制御手段は、前記ゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像が得られるように、前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御し、且つ前記調整手段を前記断層情報に基づいて制御することを特徴とする請求項１に記載の光断層撮像装置。
  3. 前記制御手段は、前記被検体と前記測定光学系との作動距離が所定の作動距離になるように前記駆動手段を制御し且つ前記差が所定の光路長差になるように前記調整手段を制御した後に、前記断層画像における前記ゴーストが被検体像に現れている場合には、前記ゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像を得るための前記作動距離の変更であって、前記作動距離の変更に伴う前記被検体に対する前記測定光の光路長の変更が前記差の調整によって低減されるように、前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御し、且つ前記調整手段を前記断層情報に基づいて制御することを特徴とする請求項２に記載の光断層撮像装置。
  4. 前記制御手段は、前記ゴーストの前記断層画像での出現位置と、前記断層画像における前記被検体像の配置とに基づいて、前記駆動手段による前記所定の作動距離からの前記作動距離の変更、及び前記調整手段による前記所定の光路長差からの前記差の変更を実行させることにより、前記ゴーストの前記出現位置を移動させることを特徴とする請求項３に記載の光断層撮像装置。
  5. 光源から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの戻り光と、前記射出された光より分割された参照光とを合波して得た干渉光より得られる断層情報に基づいて、断層画像を生成する画像生成手段と、
    前記測定光を前記被検体に導くための測定光学系を駆動する駆動手段と、
    前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差を調整する調整手段と、
    前記被検体と前記測定光学系との作動距離が所定の作動距離になるように前記駆動手段を制御し且つ前記差が所定の光路長差になるように前記調整手段を制御した後に、前記測定光学系を構成する少なくとも１つの光学素子で反射した反射光により生じるゴーストの前記断層画像での出現位置と、前記断層画像における被検体像の配置とに基づいて、前記駆動手段による前記所定の作動距離からの前記作動距離の変更、及び前記調整手段による前記所定の光路長差からの前記差の変更の少なくとも何れかを実行させることにより、前記ゴーストの前記出現位置を移動させる制御手段と、
    を備えることを特徴とする光断層撮像装置。
  6. 前記ゴーストの前記断層画像での前記出現位置を前記断層情報に基づいて特定し、
    前記断層情報に基づいて、前記被検体像の前記断層画像における前記配置を特定する特定手段を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の光断層撮像装置。
  7. 前記特定手段は、前記断層画像において前記被検体の深さ方向に対応する方向に並ぶ画素群の中で周囲の画素とは無関係に存在する輝度ピークを示す画素を探索することにより前記出現位置を特定し、
    前記断層画像において前記被検体の深さ方向に対応する方向において画素値が連続的に変化するように並ぶ画素群の中で輝度ピークを示す画素を探索することにより前記配置を特定することを特徴とする請求項６に記載の光断層撮像装置。
  8. 前記参照光の前記光路長と前記ゴーストの前記出現位置との関係についてのテーブルに基づいて前記ゴーストの前記出現位置を特定し、
    前記断層情報に基づいて、前記被検体像の前記断層画像における前記配置を特定する特定手段を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載の光断層撮像装置。
  9. 前記制御手段は、前記出現位置と前記配置とから、前記断層画像の所定位置に前記被検体像が配置された時に前記ゴーストが前記断層画像に出現すると判定された場合に、少なくとも前記駆動手段によって前記所定の作動距離から前記作動距離を変更した上で、前記被検体像を前記断層画像の前記所定位置に配置させることを特徴とする請求項４乃至８の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  10. 前記制御手段は、前記駆動手段によって前記作動距離を変更できる許容範囲を設定しており、
    前記制御手段は、前記出現位置と前記配置とから、前記断層画像の所定位置に前記被検体像が配置された時に前記ゴーストが前記断層画像に出現すると判定された場合に、前記駆動手段によって前記所定の作動距離から前記作動距離を前記許容範囲まで変更した後に、前記調整手段により前記所定の光路長差から前記差の変更を実行させて前記被検体像を前記断層画像の前記所定位置に配置させることを特徴とする請求項４乃至９の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  11. 前記制御手段は、前記出現位置と前記配置とから、前記断層画像の所定位置に前記被検体像が配置された時に前記ゴーストが前記断層画像に出現しないと判定された場合に、前記調整手段に前記所定の光路長差から前記差の変更を実行させて前記被検体像を前記断層画像の前記所定位置に配置させることを特徴とする請求項４乃至１０の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  12. 前記断層画像における深さ方向の距離と前記差の調整量との関係、及び前記断層画像における前記深さ方向の距離と前記作動距離の変更量との関係を記憶する記憶手段を更に備え、
    前記制御手段は、前記被検体像に対する前記出現位置と、前記記憶手段に記憶された前記関係の少なくとも何れかに基づいて、前記ゴーストの出現位置を移動させることを特徴とする請求項４乃至１１の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  13. 前記制御手段は、前記被検体像と前記ゴーストとが重ならない状態の断層画像が得られるように、または前記ゴーストが現れていない断層画像が得られるように、少なくとも前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  14. 前記測定光を前記被検体において二次元で走査する走査部を更に備え、
    前記画像生成手段は、前記測定光の走査により得られた前記被検体の三次元の前記断層情報に基づいて前記断層画像を生成することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  15. 前記断層画像に出現する前記ゴーストを示す表示形態を、前記断層画像に付記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乃至１４の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  16. 前記駆動手段の制御中において前記ゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像が得られるまで、前記ゴーストが現れている状態の被検体像を含む断層画像を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１乃至１４の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  17. 前記光源は波長掃引光源であり、
    前記ゴーストは、前記光学素子が前記測定光を反射する反射面までのコヒーレンスゲートからの距離が前記波長掃引光源の共振器長の整数倍となる時に前記反射光と前記参照光との干渉により生じるコヒーレンスリバイバルゴーストであることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  18. 前記被検体は被検眼であることを特徴とする請求項１乃至１７の何れか一項に記載の光断層撮像装置。
  19. 光源から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの戻り光と、前記射出された光より分割された参照光とを合波して得た干渉光より得られる断層情報に基づいて、断層画像を生成する画像生成手段と、前記測定光を前記被検体に導くための測定光学系を駆動する駆動手段と、を備える光断層撮像装置の作動方法であって、
    前記測定光学系を構成する少なくとも１つの光学素子で反射した反射光と前記参照光との干渉により生じるゴーストが現れていない状態の被検体像を含む断層画像が得られるように、少なくとも前記駆動手段を前記断層情報に基づいて制御する工程を含むことを特徴とする光断層撮像装置の作動方法。
  20. 光源から射出された光より分割された測定光が照射された被検体からの戻り光と、前記射出された光より分割された参照光とを合波して得た干渉光より得られた断層情報に基づいて、断層画像を生成する画像生成手段と、前記測定光を前記被検体に導くための測定光学系を駆動する駆動手段と、前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差を調整する調整手段と、を備える光断層撮像装置の作動方法であって、
    前記被検体と前記測定光学系との作動距離が所定の作動距離になるように前記駆動手段を制御し且つ前記差が所定の光路長差になるように前記調整手段を制御した後に、前記測定光学系を構成する少なくとも１つの光学素子で反射した反射光により生じるゴーストの前記断層画像での出現位置と、前記断層画像における被検体像の配置とに基づいて、前記駆動手段による前記所定の作動距離からの前記作動距離の変更、及び前記調整手段による前記所定の光路長差からの前記差の変更の少なくとも何れかを実行させることにより、前記ゴーストの前記出現位置を移動させる工程を含むことを特徴とする光断層撮像装置の作動方法。
  21. 請求項１９又は２０に記載の作動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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