JP5590942B2 - 撮影装置及び光干渉撮影システム、プログラム及び撮影装置の調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、装置内部の部材の調整が可能な撮影装置、光干渉断層撮影システム、プログラム及び撮影装置の調整方法に関する。

近年，低コヒーレンス干渉計または白色干渉計の技術を応用した光干渉断層計による撮影装置が実用化されている。オプティカルコヒーレンストモグラフィー（以下ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）とも呼ばれるこの方法・装置は，医療分野，特に眼科領域において眼底網膜の断層像を得る目的で用いられている。これによれば、光源からの光を分割して測定光および参照光を作り出し、測定光は撮影対象に照射される。被検眼に照射された測定光の戻り光と参照光はビームスプリッタで合成されて干渉光となって回折格子に入射し分光され、センサで電気信号に変換される。この干渉光の信号に基づいて撮影対象の断層画像を得ることができる。

このＯＣＴ撮影装置において前述した干渉光の光束、回折格子及びセンサの位置関係は断層像の画質に大きく影響するため精密に位置合わせがされている必要がある。この調整の技術として、特許文献１においては圧電素子によりミラーおよび回折格子を移動することでラインセンサに対する干渉光の位置合わせを行う技術が開示されている。また特許文献２においては、センサに対する光の照射状態に基づいて回折格子に対するファイバ端の位置を調整する技術が開示されている。

特表２００９−５２３５６４号公報 特開２００８−２０３２４６号公報

しかしながら、かかる特許文献のいずれにも調整のよしあしをユーザが確認することは考慮されていない。調整の具合は画質のよしあしとして画像に現れるものの、その他の要因によっても画質は変わり、形成された断層画像におけるノイズや明るさの情報からでは、調整が適切になされているか否かを正確に確認することは困難であった。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、低コヒーレンス光を発する光源と、前記低コヒーレンス光を複数の測定光と複数の参照光に分割するとともに、撮影対象を経由した前記複数の測定光のそれぞれと、各測定光に対応する参照物体を経由した前記参照光との干渉光をそれぞれ生成する干渉光生成手段と、前記生成された複数の干渉光を受光して、それぞれに対応する電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段が前記複数の干渉光を受光して得られたそれぞれの電気信号に基づき、前記撮影対象の画像を形成する画像形成手段と、前記撮像手段の受光面と前記撮像手段が受光する前記複数の干渉光の光束との相対位置を調整する調整手段と、前記撮像手段が受光する前記複数の干渉光のそれぞれの受光状態を並べて表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする。

ＯＣＴ撮影装置においてを形成するための元信号となるスペクトルを各々表示し、撮像部の受光面と入射する光の相対位置を調整可能とすることで、撮像手段の受光面と撮像手段に到達する光束の位置合わせが適切になされているかを正確に確認することができる。

本発明によるＯＣＴ撮影装置の構成図である。 ＯＣＴ撮影装置により得られる眼底画像及び断層画像を示す図である。 ラインセンサ１３９の受光状態を示す表示例を示す図である。 ラインセンサとスペクトルの位置関係を示す図である。 調整用の表示画面例を示す図である。 その他の調整用の表示画面例を示す図である。 その他の調整用の表示画面例を示す図である。 分光器を調整する処理の流れを示すフローチャートである。 分光器の自動調整処理の流れを示すフローチャートである。 ラインセンサの受光状態と表示画面に表示されるスペクトルを示す図である。 その他のラインセンサの受光状態と表示画面に表示されるスペクトルを示す図である。

以下に適宜図面を参照しながら本発明の実施例を具体的に説明する。

図１は本発明によるＯＣＴ撮影装置（以下ＯＣＴ装置と称する）の基本構成を表すブロック図である。ＯＣＴ装置１００は、図１に示されるように全体としてマイケルソン干渉計を構成しており、スペクトラルドメイン方式のＯＣＴ（以下ＳＤ−ＯＣＴと称する）または光干渉断層撮影装置である。

光源１０１から出射した低コヒーレンス光である出射光１０４はシングルモードファイバ１１０に導かれて光カプラ１５６に入射し、光カプラ１５６にて第１の光路と第２の光路と第３の光路の３つの光路を通る出射光１０４−１〜３に分割される。更に、この３つの出射光１０４−１〜３のそれぞれは、光路を形成する光ファイバを通り、偏光コントローラ１５３−１を通過し、干渉光生成部である光カプラ１３１−１〜３にて参照光１０５−１〜３と測定光１０６−１〜３とに分割される。このように分割された３つの測定光１０６−１〜３は、撮影対象である被検眼１０７における網膜１２７のそれぞれの測定個所によって反射あるいは散乱された戻り光１０８−１〜３となって戻される。そして、干渉光生成部である光カプラ１３１−１〜３によって、参照光路を経由してきた参照光１０５−１〜３と合波され合成光１４２−１〜３となる。この合成光１４２−１〜３は、測定光と参照光の光路長の違いに応じて干渉し、干渉光となる。合成光１４２−１〜３は、偏光コントローラ１５３−３を通過し、光ファイバ端から出射する。出射した光は分光部である透過型回折格子１４１によって波長毎に分光され、レンズ１４３を介して撮像部であるラインセンサ１３９に入射され、その光をラインセンサ１３９が受光する。撮像部であるラインセンサ１３９はセンサ素子毎に各波長の光を受光して光強度を電気信号に変換し、その信号を用いて、不図示の画像形成部にて被検眼１０７の断層画像が構成される。なお、ここで光強度は、単位時間あたりにセンサに入射する光量である。

撮像部であるラインセンサ１３９は調整部である電動ステージ２１０により合成光１４２−１〜３が受光する受光面と、合成光の光束との相対位置関係を調整できる。ここで光束とは光線の束を意味する。また、受光面と光束との相対位置とは、受光面と光束の幾何学的な位置関係を意味し、ラインセンサ１３９に向かう光束の受光面に対する入射角と、入射位置または範囲を意味する。この調整は、電動ステージ２１０がラインセンサ１３９を並進または回転させることにより実現する。この電動ステージ２１０は制御部として機能するコンピュータ１２５によって制御される。本実施例においては、電動ステージ２１０はコンピュータ１２５の不図示の操作部において入力された調整の指示に応じて、コンピュータ１２５が電動ステージ２１０の制御命令を発行し、これに応じて電動ステージ２１０はセンサの位置を変更することとなる。撮像部やその他の光学部材が振動や熱等によって相対位置関係がずれていると、回折格子１４１を介して撮像部が受光する光の光束とラインセンサとの位置がずれてしまう。すると、ラインセンサ１３９の一部の画素で本来受光すべき光量を受光できない。これにより、ラインセンサ１３９により得られる信号強度が下がってしまうため、得られる画像の画質が劣化する等の問題が生じる。そこで、ラインセンサ１３９とラインセンサ１３９が受光する光の光束との位置関係を調整して、適切に受光できるようにする必要がある。これにより、ラインセンサ１３９が受光する参照光または合成光の受光状態を変更することができる。そして、このような調整に応じて、不図示の表示部に表示される受光状態の表示がコンピュータ１２５の表示制御により切り替わることとなる。受光状態の表示例については後述する。

次に、参照光１０５の参照光路について説明する。光カプラ１３１−１〜３によって分割された３つの参照光１０５−１〜３のそれぞれは、偏光コントローラ１５３−２を通過し、レンズ１３５−１にて略平行光となって、出射される。次に、参照光１０５−１〜３は分散補償用ガラス１１５を通過し、レンズ１３５−２にて、参照物体の例であるミラー１１４−１〜３に集光される。次に、参照光１０５−１〜３は参照物体の例であるミラー１１４−１〜３にて方向を変え、再び光カプラ１３１−１〜３に向かう。そして、参照光１０５−１〜３は光カプラ１３１−１〜３を通過し、ラインセンサ１３９に導かれる。なお、分散補償用ガラス１１５は被検眼１０７および走査光学系を測定光１０６が往復した時の分散を、参照光１０５に対して補償するものである。

更に、１１７−１〜３は電動ステージであり、矢印で図示している方向に移動することで、参照光１０５の光路長を変更することができる。この電動ステージ１１７−１〜３はコンピュータ１２５により制御され、参照光１０５−１〜３の光路長を各々独立に、あるいは同時に変更することが可能である。

次に、測定光１０６の測定光路について説明する。光カプラ１３１−１〜３によって分割された測定光１０６−１〜３のそれぞれは、偏光コントローラ１５３−４を通過し、レンズ１２０−３にて、略平行光となって出射され、走査光学系を構成するＸＹスキャナ１１９のミラーに入射される。ここでは、簡単のため、ＸＹスキャナ１１９は一つのミラーとして記したが、実際にはＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーが近接して配置され、網膜１２７上を光軸に垂直な方向にラスタースキャンするものである。また、測定光１０６−１〜３のそれぞれの中心はＸＹスキャナ１１９のミラーの回転中心と略一致するようにレンズ１２０−１、３等が調整されている。レンズ１２０−１、１２０−２は測定光１０６−１〜３が網膜１２７を走査するための光学系であり、測定光１０６を角膜１２６の付近を支点として、網膜１２７をスキャンする役割がある。測定光１０６−１〜３はそれぞれ網膜上の任意の位置に結像するように構成されている。

また、１１７−４は電動ステージであり、矢印で図示している方向に移動することができ、付随するレンズ１２０−２の位置を、調整・制御することができる。レンズ１２０−２の位置を調整することで、被検眼１０７の網膜１２７の所望の層に測定光１０６−１〜３のそれぞれを集光し、観察することができる。測定光１０６−１〜３は被検眼１０７に入射すると、網膜１２７からの反射や散乱により戻り光１０８−１〜３となり、光カプラ１３１−１〜３を通過し、ラインセンサ１３９に導かれる。なお、電動ステージ１１７−４はコンピュータ１２５により制御される。以上の構成により３つの測定光を同時にスキャンすることができる。

次に、検出系の構成について説明する。網膜１２７にて反射や散乱された戻り光１０８−１〜３と参照光１０５−１〜３とは光カプラ１３１−１〜３により合波される。そして、合波された合成光１４２−１〜３は分光器に入射し、スペクトルが得られる。これらのスペクトルに対し、コンピュータ１２５が断層像の再構成処理を行うことで断層像を得ることができる。

再構成処理は一般的なＯＣＴ像の生成工程によればよく、固定ノイズ除去、波長波数変換、フーリエ変換を行うことで断層像を生成することができる。図２は上述したＯＣＴ装置により撮影される眼底網膜上の領域と断層像の例を図示したものであり、眼底５０１には、黄斑５０２、視神経乳頭５０３および血管５０４などがある。３本の測定光１０６−１〜３は、それぞれに対応して第１の走査範囲５０５、第２の走査範囲５０６、第３の走査範囲５０７を走査する。それぞれの領域は、第１の走査範囲−第２の走査範囲間の重なり５０８、第２の走査範囲−第３の走査範囲間の重なり５０９のように２０％程度重なっている。座標軸は図に示したように設定され、ｘ方向の走査をＦａｓt−Ｓｃａｎ、ｙ方向をＳｌｏw−Ｓｃａｎと呼び、ｚ方向は、紙面の裏から表に向かっているとする。

ここでは、一本の測定光あたりｘ方向には例えば１０２４ライン、ｙ方向には例えば１０２４ライン走査するものとする。ただしｙ方向は重なり部分を除けば３本の測定光で５１２ラインを走査しており、最終的には図２（ａ）に示す一点鎖線の矩形領域が眼底上での撮影範囲となり、この領域において断層像が取得されることになる。

一方近赤外光源１８０から照射された近赤外光１９０はハーフミラー２００、照明光学系１５０、測定光路内に挿入されたダイクロイックミラー２２０を介して眼底１２７に照射される。眼底で反射した近赤外光は再び同一の光路を戻り、ハーフミラー２００、結像光学計１６０を介して二次元のエリアセンサ１７０上で結像する。このようにして撮像された眼底の二次元画像はコンピュータ１２５に入力される。この二次元画像はＯＣＴ撮影の領域を観察するために用いられる。

なお、測定光路における２３０はシャッタであり、コンピュータ１２５の制御による不図示の駆動装置により、測定光１０６−１〜３の眼底１２７に対する入射を開放または遮断することができるようになっている。

以下、表示画面とラインセンサの受光状態の関係を図３及び図４を用いて説明する。図３はラインセンサ１３９上に投影された各参照光のスペクトルの表示例を示す図である。図示するように、センサ上には３つのスペクトル１４４−１〜３が投影されており、ラインセンサ１３９から読み出された信号は、ＳＲ１〜３に示す領域毎に再構成処理されて断層像が生成される。そして、この断層像を元に表示制御部であるコンピュータ１２５により表示用の画像データが生成され、不図示の表示部に表示されることとなる。また、図４はラインセンサ１３９が受光する光の光束とラインセンサ１３９の受光面との位置関係を示す図である。図４では、ラインセンサ１３９の受光面が示されており、受光面に対して紙面の表から裏へと向かう方向に入射する光のスペクトルが斜線で示されている。

図３（ａ）は表示の一例であり、ラインセンサ１３９が受光面で受光する光量に応じた電気信号の値をそのまま表示した例である。なお、図３（ａ）において横軸はラインセンサの位置であると同時に波長に対応し、縦軸は波長毎の信号強度に対応している。なお、横軸に周波数を取って周波数ごとの強度を表示してもよい。

この図３（ａ）に示す状態に対応する受光状態が図４（ａ）に示される。図４（ａ）では、各測定光に対応するスペクトル１４４−１乃至１４４−３がラインセンサ１３９の受光面に対して適切に入射されている。そのため、図３（ａ）に示されるスペクトルのピークは大きく、スペクトル間のばらつきも少ない。このように、スペクトルの形状を表示させることで、ラインセンサの受光状態をユーザに視覚的に分かり易く提示することができる。

図３（ｂ）はその他の表示例であり、ラインセンサ１３９と参照光の光束との位置関係がずれている場合の表示である。図３（ｂ）においてはスペクトル１４４−１及びスペクトル１４４−２がスペクトル１４４−３に対して小さくなっている。これはラインセンサ１３９の領域ＳＲ１及びＳＲ２に該当する部分で受光する光が弱くなっているために起こる現象である。このような場合、参照光の光束とラインセンサ１３９の受光面が相対的に回転してしまっていると考えられる。あるいは、スペクトル１４４−１及びスペクトル１４４−２に対応する参照光を導光する光学部品がずれてしまっているとも考えられる。

この図３（ｂ）に示す状態に対応する受光状態が図４（ｂ）に示される。図４（ｂ）では、各測定光の光束に対してラインセンサ１３９が傾いてしまっている。そして、特にスペクトル１４４−１が適切にラインセンサ１３９に入射していない。これに対応して、図３（ｂ）ではスペクトル１４４−１のピークが小さくなっている。このように、ラインセンサ１３９と光の位置がずれている場合には、スペクトルの形状が変わり、ラインセンサ１３９の受光状態を視覚的にユーザに提示することが出来る。

上述の図３（ａ）及び図３（ｂ）の表示に対して述べた効果は、特にマルチビーム型のＯＣＴ装置に限らず、シングルビーム型のＯＣＴ装置に対しても同様の効果を有するものである。なお、マルチビーム型の装置の場合には、表示されるスペクトルが複数になるため、各スペクトルの形状同士を比較できるように表示することにより、受光状態を分かりやすく表示し、ラインセンサと光の相対位置のずれをユーザに提示することが出来る。シングルビーム型のＯＣＴ装置では、一つのスペクトルの形状により受光状態を判定することとなるが、これに比べ、マルチビーム型では複数形状の比較が可能であるためより本発明に係る表示による効果が期待できる。加えて、マルチビーム複数の測定光を用いたＯＣＴ撮影装置においては、各測定光による測定領域毎に画質が異なることがないよう、各々の合成光をラインセンサに対して適切に位置合わせする必要がある。そのため、図３に例示される表示により各測定光に対応するスペクトルを調整する必要性は、シングルビームに比較して高く、この点からも図３に例示される表示の意義が大きい。

図３（ｃ）はその他の表示例を示す図であり、図３（ａ）と比較して、各スペクトルの大きさが小さい。これは、ラインセンサ１３９と参照光の光束とが相対的に回転はしていないものの、相対的に並行移動してしまっており、ラインセンサ１３９の各部位が受光する光が全体的に弱くなってしまっていると考えられる。

この図３（ｃ）に示す状態に対応する受光状態が図４（ｃ）に示される。図４（ｃ）では、光速に対してラインセンサ１３９が長手方向と直交する方向にずれており、そのため各スペクトルの受光状態が一様に悪化している事が分かる。

図３（ｄ）はその他の表示例であり、各スペクトル１４４−１乃至１４４−３に対応させて、各スペクトルのピークの大きさを数値として表示させる例である。ピークの大きさは各参照光の光量または光強度を示す特徴量として用いられている。このように、ピークの大きさを数値として表示することで、スペクトルの形状だけでなく、ピークの数値としても調整すべき量をユーザに提示することができるというメリットがある。図３（ｃ）のように一様にスペクトルが小さくなっている場合には、スペクトルの形状を見ただけでは受光状態に問題があるか否かが不明確な場合があるが、数値を表示することで、このような場合にも受光状態の異常をユーザに分かり易く提示することができる。

〔変形例〕上述の実施例では、ラインセンサによる光の受光状態の表示として光のスペクトルを表示する例を示したが、これに限らず、スペクトルのピーク値や面積を表示することとしてもよい。また、各測定光に対応する参照光または干渉光を受光するラインセンサの領域ＳＲ１乃至ＳＲ３の夫々に閾値以上の光が当たっているか否かを示す表示を行ってもよい。

また上述の実施例では、複数の測定光を有するマルチビーム型の光干渉断層撮影装置として一つの光源から出射された光を光カプラで分割する例を示したが、これに限らず複数の光源を有していてもよい。この場合には、光強度の高い単一光源を用いずに、光強度が相対的に小さい複数の光源を利用することができる。また、ラインセンサを測定光毎に独立に設けてもよい。この場合には、各ラインセンサを独立に調整する必要が生じるが、センサが受光する光の光束とセンサの位置関係をより精密に調整することができる。

更に、上述の実施例ではラインセンサの位置を調整する例を示したが、これに限らず、ラインセンサが受光する光の光束とラインセンサの位置関係を調整できればよい。例えば、光ファイバのファイバ端の位置やファイバ端から出射する光の向きを調整しても、ファイバ端と分光部の間にあるレンズの位置を調整しても、回折格子の位置を調整しても、回折格子とラインセンサの間にあるレンズの位置を調整してもよい。予めラインセンサを精密に位置決めできる場合には、光学部材の位置を調整することで、受光状態の調整が可能になる

本実施例では、実施例１の表示例で示したスペクトルの表示とともにＡスキャン画像またはＡスキャンのプロファイルやＢスキャン画像などを表示させる。また、表示画面上のアイコンを走査することにより調整及びその確認が可能な表示画面を提供する。表示画面に用いるスペクトル情報やＡスキャン画像、Ｂスキャン画像はコンピュータ１２５がラインセンサ１３９の出力を取得し、作成する。アイコンの画像や表示の配置などの設定情報は予めコンピュータ１２５に格納されている。取得した情報や設定情報に基づいて表示画面の画像データを生成し、表示制御する処理はコンピュータ１２５が実行する。また、表示画面においては、ユーザがコンピュータ１２５に接続された不図示のマウスやキーボードを用いてボタンやその他アイコンをクリックすることが可能である。この操作情報はコンピュータ１２５が取得して、操作情報に応じて電動ステージ２１０の制御を実行する。新たに取得されたラインセンサ１３９からの出力に基づいてコンピュータ１２５が新たな表示画面の画像データを生成し、表示部に表示させる表示制御を行う。これにより表示画面が切り替わることとなる。

図５は調整用の表示画面の一例である。スペクトル表示領域６００には先述の実施例における図３に例示したような３つのスペクトルが表示される。スペクトルの表示はコンピュータ１２５がラインセンサ１３９の出力を連続的に処理し、表示制御することで表示が逐次更新される。

また、６０３−１〜３は断層信号表示領域であり、３つのスペクトル１４４−１〜３を再構成処理して得られた信号が表示される。なお本実施形態においてはＡスキャン画像またはＡスキャンラインのプロファイルと呼ぶこととする。一方断層像表示領域６０５はＸスキャン用ミラーを駆動することにより得られた複数のＡスキャンを周知の補間処理により二次元画像として表示する領域である。以降の説明ではこの複数のＡスキャンから構成される断層像をＢスキャン画像と呼ぶ。図５に示す表示例では参照光が表示された状態であるため、断層信号表示領域６０３−１乃至６０３−３と、断層像表示領域６０５にはＡスキャン画像またはＢスキャン画像は表示されない。

領域選択ボタン６０６−１〜３は３つの測定光による断層像のいずれを表示するか選択するためのアイコンである。領域Ａと表示されたスイッチを装置のオペレータが押下することで図２（ａ）に示すＡ−Ａ’の断面に対応する断層画像が断層像表示領域６０５に表示される。領域Ｂの表示を押下することでＢ−Ｂ’の断面が、領域Ｃの表示を押下することでＣ−Ｃ’の断面が表示されることとなる。本実施例においてはスペクトル表示されているのは参照光であるため、スペクトル表示領域６００または断層信号表示領域６０３−１乃至６０３−３の表示が変更されることはない。

次に図のスライダ６０４−１およびスライダ６０４−２は電動ステージ２１０を駆動することによりラインセンサ１３９のスペクトルに対する位置を調整するためのスライダである。これをオペレータが操作することによって各々センサのスペクトルに対する高さおよび回転を調整することができるようになっている。なお、ここでいう高さとは、ラインセンサの長手方向と直交する方向の変位または移動量のことであり、回転とは、ラインセンサ１３９の長手方向に対する中心点を通り、受光面を含む平面と直交する軸を中心とした回転を指す。なお、回転の中心はラインセンサ１３９の長手方向に対する中点に限られない。また、受光面を含む平面外にも並進または回転移動ができるようにしてもよい。例えば、モータと送りねじを用いて３軸方向に移動可能としてもよい。このスライダの操作に応じて、スペクトル表示領域６００の表示が切り替わることとなるため、ユーザは画面上の操作によりラインセンサの位置を調整できるとともに、その調整の結果を表示画面で確認することができる。

また光源ボタン６０７−１および６０７−２は光源１０１の電源をＯＮ又はＯＦＦするものであり、これにより光源１０１からの低コヒーレンス光の出射が止まり、スペクトル表示領域６００にはスペクトルが表示されなくなる。シャッタボタン６０８−１および６０８−２はこれをオペレータが操作することで、シャッタ２３０を駆動して測定光１０６−１〜３の光路を遮断又は解放することができる。シャッタ２３０により光路を開放すると、被検眼が対物レンズの先に配置されている場合には網膜の断層情報を含む干渉光が得られ、干渉光のスペクトルがスペクトル表示領域６００に表示されることとなる。

上述の表示例では、シャッタ２３０を動作させ測定光を遮断した状態で、参照光のみを用いて分光器の調整を行ったが、これは本発明においては必須ではなく模型眼等の安定した標準的な被写体を用いて調整を行うようにしてもよい。この場合はシャッタボタン６０８−１がオペレータにより押下され、シャッタ２３０が開放された状態で調整が行われる。本実施例において、被写体として多層膜を形成した模型眼がＯＣＴ撮影装置にセットされ、シャッタボタン６０８−１によりシャッタを開放した際の調整用画面は図６に例示されるようなものとなる。すなわち、断層像表示領域６０５には模型眼の断層像が、断層信号表示領域６０３−１〜３には各々のスペクトルから生成された断層信号（Ａスキャンプロファイル）が表示されている。

このような表示により、例えば各測定光の受光状態とＡスキャンプロファイルの両方を参照することにより、あるＡスキャンプロファイルについて信号成分の大小を確認し、それに基づいて調整の要否をユーザが判定できるよう、情報を提示することができる。

また、Ａスキャンプロファイルと共にＢスキャン画像も参照することにより、例えばＢスキャン画像においてノイズが多くなっている領域等において、干渉光のスペクトルに異常がないかどうかを確認し、原因を特定するための情報を提示することができる。なお、Ａスキャン画像及びＢスキャン画像が表示された状態で、シャッタボタン６０８−２を押下して光路を遮蔽することにより、参照光を表示させることも可能である。

断層像表示領域６０５の表示はその上部に設けられた領域選択ボタン６０６−１〜３によって切り替えることができる。図６は中央の領域Ａが選択されている状態を示しており、領域Ａの測定光によるＢスキャン像が断層像表示領域６０５に表示されている。選択される領域を切り替えると、選択された位置のＢスキャン画像が断層像表示領域６０５に表示される。これと共に、選択された領域に対応する干渉光のスペクトルがスペクトル表示領域６００に表示され、Ａスキャンプロファイルが断層信号表示領域６０３−１乃至６０３−３に表示されることとなる。このようにして、領域選択ボタン６０６−１乃至６０６−３の選択に応じて表示が切り替わることとなる。なお、領域の選択に応じて、撮影対象のどの位置に照射された測定光に基づく干渉光を表示させるかは予め決まっているものとする。例えば、各測定光について中央の位置の干渉光を用いても、端部の干渉光を用いてもよい。また、複数のＡスキャン位置に対応する干渉光のスペクトルの平均を取って表示してもよい。

このように、領域の選択に応じてスペクトル及びＡスキャン画像及びＢスキャン画像の表示が切り替わることにより、領域毎に画像における信号の強度を確認することができる。

本実施例に係る光干渉撮影装置では、ユーザが手動で分光器の調整をするモードに加えて、自動的に分光器の調整を実行するモードを実行することができる。コンピュータ１２５により表示制御される表示画面の例を図７に示す。この表示画面では、自動調整の実行を指示するボタン６０２をアイコンとして表示させ、ユーザが不図示の操作部により画面上のボタンを押下することにより、自動調整が実行されることとなる。

次に上述したＯＣＴ撮影装置において、被検眼の撮影に先立って行われる分光器の調整方法について、図８を参照しながら説明する。なお以下に説明する処理は図１に示すコンピュータ１２５上で実行される制御プログラムが各部の動作を制御することによって実現する。

〔ステップＳ１００〕コンピュータ１２５はモニタ１３０上に分光器の調整用画面を表示する。表示画面については先述の実施例２と同様のため説明を省略するが、自動調整ボタン６０２が配置される点が異なっている。

〔ステップＳ２００〕コンピュータ１２５はオペレータにより自動調整ボタン６０２が押下されたかどうかを検出し、押下されていない場合はステップＳ３００の手動モードに、押下されていた場合はステップＳ４００の自動モードに処理を移行する。

〔ステップＳ３００〕コンピュータ１２５は図７に示した各操作ボタンの押下を監視し、オペレータの操作により調整を行う手動モードに移行する。手動モードではオペレータの操作により手動でラインセンサ１３９の位置が調整されるモードである。このモードでは、ラインセンサ１３９の高さをスライダ６０４−１で、回転をスライダ６０４−２で調整しながらスペクトル表示領域６００に表示される各スペクトルの高さが揃い若しくは所定範囲の差に収まり、かつできるだけ高くなるように調整する。

まず本実施例においては、シャッタ２３０が測定光１０６−１〜３を遮断した状態で調整が行われるものとする。すなわち、シャッタボタン６０８−２がオペレータにより押下され、シャッタ２３０は測定光を遮断し、ラインセンサ１３９に対しては参照光１０５−１〜３のみのスペクトルが入射するものとする。したがって検出された信号を再構成処理しても断層像を生成することはできないが、被写体に依存する干渉成分自体は各スペクトルのバランスを見るためには不要な信号であるため、好適である。

また本実施例では上述したように測定光を遮断しているため、断層信号表示領域６０３−１〜３および断層像表示領域６０５には何の表示もされない。次に手動モードによるラインセンサの位置調整について具体的に説明する。

例えば、調整開始直後にスペクトル表示領域６００に表示されるスペクトルの形状が図３（ｂ）に示すような状態であった場合、オペレータがスライダ６０４−２を操作するとコンピュータ１２５は電動ステージ２１０を駆動してラインセンサ１３９を回転する。更にスライダ６０４−１を操作することで、オペレータはスペクトル表示領域６００に表示されるスペクトル１４４−１〜３の形状を見ながら、それらの高さが揃い、かつ最も高くなるようにラインセンサ１３９の位置を調整する。

ラインセンサとスペクトルの位置関係が図４（ｃ）に示すような場合、ラインセンサで検出されるスペクトルは図３（ｃ）の状態に対応している。ここでスライダ６０４−２が操作されると、コンピュータ１２５はラインセンサ１３９を回転駆動し、図４（ｂ）の状態となる。次にスライダ６０４−１が操作されるとコンピュータ１２５はラインセンサ１３９を並行に移動させ、最終的に図４（ａ）の状態となる。これでラインセンサが各スペクトルに対して適切に位置合わせがされた状態となる。

また上述したようにオペレータがラインセンサの位置合わせを行う際に、コンピュータ１２５が逐次入力する各スペクトルの面積あるいはピーク値を各々計算し、計算された数値はスペクトル表示領域６００内のスペクトルの近傍に表示してもよい。このようにすると、各スペクトルの高さおよびバランスを確認しやすくなるため好ましい。

図３（ｄ）は表示の形態の一例であり、各スペクトルに対してコンピュータ１２５が計算したピーク値を矢印と共に表示している。この例においてはスペクトルのピーク値を表示しているが、もちろん面積等の他の数値であってもよいし、表示の位置も図７に示す表示画面上のどこであってもよい。

〔ステップＳ４００〕ステップＳ２００において自動調整ボタン６０２がオペレータにより押下されると、コンピュータ１２５は自動モードに移行する。本モードではステップＳ３００において説明した調整が自動的に行われる。

以下に図９を用いて後述するに示すフローチャートに沿って自動モードの処理の流れを説明する。

〔ステップＳ４１０〕コンピュータ１２５は光源１０１の電源をＯＮにし、更にシャッタ２３０を動作させて測定光１０６−１〜３を遮断する。これにより、ラインセンサ１３９には参照光１０５−１〜３のスペクトルのみが入射することとなる。

〔ステップＳ４２０〕コンピュータ１２５はラインセンサ１３９の位置を３つのスペクトルいずれも入射しない状態に移動する。図１０（ａ）はこの時のラインセンサとスペクトルの位置関係およびラインセンサで検出されるスペクトルの強度を表しており、このステップにおいてスペクトルは全く検出されていない。また、この時ラインセンサ１３９は予め所定の角度回転させておけば、後続するステップにおいて回転方向の調整は基本的に一方向を基準として行えばよいので好ましい。この角度は予めラインセンサとスペクトルの間において、装置の組み立て誤差等により発生し得る相対的なずれ量を見積もり、そこから求められる角度を十分越える値とすればよい。

〔ステップＳ４３０〕コンピュータ１２５はラインセンサ１３９を図１０（ａ）において上向きの矢印で示す方向に平行移動しながら逐次ラインセンサ１３９からのスペクトルの検出結果を入力する。ここでは中央のスペクトル１４４−２の高さを監視するようにし、それが最大となる位置で移動を停止する。この時の状態を図１０（ｂ）に示す。

〔ステップＳ４４０〕コンピュータ１２５はラインセンサ１３９で検出したスペクトルの高さの差が許容範囲かどうかをチェックし、許容範囲であればステップＳ４６０に、そうでなければステップＳ４５０に処理を進める。この許容範囲はスペクトル間の差により生ずる画質の差に基づいて決めればよい。すなわち、スペクトルの高さは被写体の構造を抽出する感度に影響し、スペクトルの高さが低いと全体的に感度は下がるため、再構成して得られる断層像は暗くなる。したがって図２（ａ）に示す各走査範囲５０５〜５０７の間でどの程度の差を許容するかを主観評価等によって決定すれば、スペクトルの高さに関してその許容範囲を決めることができる。

〔ステップＳ４５０〕コンピュータ１２５は図１０（ｂ）において矢印で示す向きにラインセンサ１３９を回転しながら逐次ラインセンサ１３９からのスペクトルの検出結果を入力する。本ステップにおいては３つのスペクトル１４４−１〜３の高さを全て監視し、３つの高さがほぼ同じとなる角度において回転を停止する。この時の状態をこの時の状態を図１０（ｃ）に示す。

〔ステップＳ４６０〕コンピュータ１２５は３つのスペクトルの高さおよびそれらの差が規定範囲であるかどうかをチェックし、規定範囲内であれば調整を終了し、そうでない場合は再びステップＳＳ４３０に処理を移す。ここで処理がステップＳ４３０に移った場合は図１０（ｃ）に示すようにラインセンサ１３９が移動され、再び同様の処理が繰り返されることとなる。

ここでスペクトルの高さに関する規定範囲は、ステップＳ４４０で説明したように各走査範囲における画質とその差に基づいて決めておけばよい。

以上説明したように、本発明によれば複数の測定光を有する断層像撮影装置の分光器調整において、センサと合成光の位置を適切に調整することが可能となる。なお、本実施形態ではラインセンサ１３９で検出されるスペクトルの特性を表す指標としてその高さを用いたが、本発明はこれに限定されることはなく、例えばスペクトルの面積を用いるようにしてもよい。

〔変形例〕参照光による調整だけでなく、干渉信号を含めたスペクトルを用いて分光器の調整を行うこととしてもよい。処理の流れについては基本的に実施例１と同様である。ただし、ラインセンサ１３９により検出されるスペクトルには干渉信号が含まれているため、ステップＳ４４０、ステップＳ４６０においてスペクトルの高さを評価する際、干渉信号を含めた高さで調整を行う。

またはステップＳ４１０において初期設定を行う際、まずシャッタ２３０を閉じた状態で３つのスペクトル１４４−１〜３を取得してコンピュータ１２５内部のメモリに記憶する。次にシャッタ２３０を解放した状態で取得したスペクトルから減算して、干渉信号のみを求め、この信号の振幅を指標とするようにしてもよい。

このようにすることにより、標準的な被写体に対しては同じレベルの画質を保つように分光器を調整することが可能となる。

以上説明した実施例においては、ラインセンサ１３９は検出素子が１列のみから構成されているが、二次元センサまたは複数の列を有するラインセンサであっても本発明は適用することができる。図１１はこのようなセンサを用いた場合のスペクトルを例示したものである。ラインセンサ１３９には１３９−１および１３９−２の２列の検出素子が整列しており、これらが各々コンピュータ１２５に入力される。

この時、検出されるスペクトルはそれぞれに対して２つ存在し、検出素子列１３９−１によるスペクトルが破線で、１３９−２によるものが実線で示されている。このような場合、ラインセンサ１３９の位置を調整する上では、これら２つのスペクトルの値が同じまたは所定範囲の差に収まるように調整する。したがって、前述した実施例においてこれら２種類のスペクトルを、図１１において例示するようにスペクトル表示領域６００に識別可能に表示する。これと共に、これらの高さ、面積等の指標がともに一定の値以上であり、かつ相互のばらつきが所定範囲内になるように調整が行われる。

〔その他の実施例〕上述の実施例においては、光干渉断層撮影システムまたは画像処理装置内の各機能ブロックに対応する回路が本発明を実現する実施例を説明したが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば、画像処理装置内で行われている処理を複数の装置で分散させシステムとして実現しても、一つの機能ブロックとしてまとめられている処理を複数の回路または装置で分散させて実現してもよい。なお、光干渉断層撮影装置に上述の実施例における画像処理装置及び表示装置の機能を組み込んで光干渉断層撮影装置により本発明を実現することとしてもよい。

また本発明は、前述の実施例の機能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録媒体をシステムや装置に供給し、そのシステムや装置の演算装置が記録媒体に格納されたプログラムコードをＣＰＵが実行することによって実現される。またコンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、コンピュータ上で稼動しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。このＣＰＵはコンピュータ内に複数含まれていてもよく、この場合複数のＣＰＵで分散させて本発明を実現することとしてもよい。

またこの場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムまたはプログラムコードを記録した記録媒体が本発明を構成することになる。

更に記録媒体から読み出したプログラムコードが、コンピュータ付属の機能拡張カードや機能拡張ユニット内のメモリに書き込まれ、前記拡張カードや拡張ユニット内の演算装置が実際の処理の一部か全部を行い、前述の実施例の機能が実現される場合も含む。この場合、本発明はハードウェアにより実装された回路とソフトウェア及びハードウェアの協働により実現される機能とにより実現される。

なお、上述した本実施の形態における記述は、本発明に係る好適な眼底断層像撮影装置の制御装置の一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

１００ ＯＣＴ撮影装置
１２５ コンピュータ
１３９ ラインセンサ
１４１ 回折格子
２１０ 電動ステージ
６００ スペクトル表示領域
６０２ 自動調整ボタン
６０４−１ ラインセンサ高さ調整スライダ
６０４−２ ラインセンサ回転調整スライダ

Claims (7)

1. 低コヒーレンス光を発する光源と、
   前記低コヒーレンス光を複数の測定光と複数の参照光に分割するとともに、撮影対象を経由した前記複数の測定光のそれぞれと、各測定光に対応する参照物体を経由した前記参照光との干渉光をそれぞれ生成する干渉光生成手段と、
   前記生成された複数の干渉光を受光して、それぞれに対応する電気信号に変換する撮像手段と、
   前記撮像手段が前記複数の干渉光を受光して得られたそれぞれの電気信号に基づき、前記撮影対象の画像を形成する画像形成手段と、
   前記撮像手段の受光面と前記撮像手段が受光する前記複数の干渉光の光束との相対位置を調整する調整手段と、
   前記撮像手段が受光する前記複数の干渉光のそれぞれの受光状態を並べて表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする撮影装置。
2. 前記表示制御手段は、前記撮像手段が受光する前記複数の干渉光のスペクトルの強度を表示させることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 前記表示制御手段は、前記スペクトルのピーク値を表示させることを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. 前記表示制御手段は、前記複数の干渉光のそれぞれの光量を示す値の差を表示させることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
5. 前記それぞれの光量を示す値の差が所定範囲となるように前記調整手段を制御する制御手段を更に有することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
6. 前記調整手段による調整は、前記撮像手段の回転移動及び平行移動であることを特徴とする請求項５に記載の撮影装置。
7. 光源から発せられた低コヒーレンス光を複数の測定光と複数の参照光に分割するとともに、撮影対象を経由した前記複数の測定光のそれぞれと、各測定光に対応する参照物体を経由した前記参照光との干渉光をそれぞれ生成するステップと、
   前記生成された複数の干渉光を撮像部が受光して、それぞれに対応する電気信号に変換するステップと、
   前記撮像部が前記複数の干渉光を受光して得られたそれぞれの電気信号に基づき、前記撮影対象の画像を形成するステップと、
   前記撮像部の受光面と前記撮像部が受光する前記複数の干渉光の光束との相対位置を調整するステップと、
   前記撮像部が受光する前記複数の干渉光のそれぞれの受光状態を並べて表示させるステップとを有することを特徴とする撮影装置の調整方法。

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