(57)【要約】【課題】測定中における眼球の前後方向の動きによる取得画像の眼球深さ方向の変形を、より一層低減できる光断層画像撮像装置を提供する。【解決手段】被検査物によって反射あるいは散乱された第１の測定光による戻り光と、第１の光路長可変手段を備えた光路中を経由した第１の参照光とによる干渉光を用い、被検査物の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置において、  被検査物の移動検出部位によって反射あるいは散乱された第２の測定光による戻り光と、第２の光路長可変手段を備えた光路中を経由した第２の参照光とによる干渉光を用い、被検査物の移動量を検出する光干渉装置と、  光干渉装置によって検出された被検査物の移動量を元に第１の参照光の光路長を変更する位置ズレ補正手段と、を備え、前記第１及び第２の参照光の光路長が、同じ機構により変更可能とされている。【選択図】            図１
2010169502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光を第１の測定光と第１の参照光とに分割し、前記第１の測定光を被検査物に導くと共に、前記第１の参照光を第１の光路長可変手段を備えた光路中を経由させ、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記第１の測定光による戻り光と、前記第１の光路長可変手段を備えた光路中を経由した前記第１の参照光とによる干渉光を用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置において、
光源からの光を、第２の測定光及び参照光に分割し、該第２の測定光を前記被検査物の移動検出部位に導くと共に、前記第２の参照光を第２の光路長可変手段を備えた光路中を経由させ、
前記被検査物の移動検出部位によって反射あるいは散乱された前記第２の測定光による戻り光と、前記第２の光路長可変手段を備えた光路中を経由した前記第２の参照光とによる干渉光を用い、前記被検査物の移動量を検出する光干渉装置と、
前記第１の光路長可変手段とは別に前記第１の参照光の光路中に設けられ、
前記光干渉装置によって検出された前記被検査物の移動量を元に前記第１の参照光の光路長を変更し、前記被検査物の移動検出部位における位置ズレによる前記被検査物の断層画像の変形を低減する位置制御手段と、
を備え、前記位置ズレ補正手段による前記第１の参照光の光路長と、前記第２の光路長可変手段による第２の参照光の光路長とが、同じ機構により変更可能に構成されていることを特徴とする光断層画像撮像装置。
【請求項２】
前記光干渉装置の光源は、前記光断層画像撮像装置の光源とは別の光源であり、該光干渉装置の光源の波長は前記光断層画像撮像装置の光源とは異なる波長を有することを特徴とする請求項１に記載の光断層画像撮像装置。
【請求項３】
前記被検査物が眼球であり、前記光干渉装置が該眼球の角膜における前後方向の運動による前後位置を検出する光干渉計であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光断層画像撮像装置。
【請求項４】
前記第１の光路長可変手段による第１の参照光の光路長が、前記光干渉装置の前記被検査物の移動量の検出結果を基準にした、クローズドフィードバック系によって制御可能に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光断層画像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光断層画像撮像装置に関し、特に眼科診療等に用いられる光断層画像撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、眼科用機器として、様々な光学機器が使用されている。中でも、眼を観察する光学機器として、様々な機器が使用されている。
例えば、このような機器として、前眼部撮影機、眼底カメラ、共焦点レーザー走査検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）が使用されている。
あるいは、オプティカルコヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ、以下、これをＯＣＴ装置と記す）による低コヒーレント光干渉断層撮像装置（光断層画像撮像装置）等が使用されている。
中でも、このＯＣＴ装置は、眼底の断層像を高解像度に得る装置であり、現在、網膜の専門外来では必要不可欠な装置になりつつある。
【０００３】
ＯＣＴ装置は低コヒーレント光を、網膜に代表されるサンプルに照射し、そのサンプルからの反射光を干渉計を用いることで、高感度に測定する装置である。また、ＯＣＴ装置は該低コヒーレント光を、該サンプル上にスキャンすることで、断層像を得ることができる。
特に、網膜の断層像は眼科診断に広く利用されている。
ＯＣＴ装置はスキャンにより画像を構成することから、人間の眼球の、固視微動と呼ばれる不随意的な眼球運動や、頭部全体を含む眼球の前後方向の運動が取得した画像に変形を起こすことが問題となっている。
【０００４】
従来において、以上のような人間の眼球運動による画像の変形を防止するために様々な試みがなされている。
例えば、非特許文献１では、低コヒーレント干渉計によって、角膜の前後方向位置検出を行うようにしたＯＣＴ装置が開示されている。
この装置では、その前後方向位置検出値から眼球の前後方向の移動量を求め、低コヒーレント光干渉断層撮影装置の参照光光路長を眼球移動量分補正することにより、取得画像の眼球深さ方向での変形の低減が試みられている。
【非特許文献１】Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈ  Ｋ．Ｈｉｔｚｅｎｂｅｒｇｅｒ、“Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  ＳＬＯ／ＯＣＴ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｈｕｍａｎ  ｒｅｔｉｎａ  ｗｉｔｈ  ａｘｉａｌ  ｅｙｅ  ｍｏｔｉｏｎ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ”、Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｓｐｒｅｓｓ  ＶＯＬ．１５，ＮＯ．２５（２００７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来例の非特許文献１では、眼球深さ方向での変形の低減が試みられているが、最近では光源の広帯域化により、さらに深さ方向分解能が向上し、上記従来技術を上回る高精度な補正が求められている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、測定中における眼球の前後方向の動きによる取得画像の眼球深さ方向の変形を、より一層低減することが可能となる光断層画像撮像装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、つぎのように構成した光断層画像撮像装置を提供するものである。
本発明の光断層画像撮像装置は、光源からの光を第１の測定光と第１の参照光とに分割し、前記第１の測定光を被検査物に導くと共に、前記第１の参照光を第１の光路長可変手段を備えた光路中を経由させ、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記第１の測定光による戻り光と、前記第１の光路長可変手段を備えた光路中を経由した前記第１の参照光とによる干渉光を用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置において、
光源からの光を、第２の測定光及び参照光に分割し、該第２の測定光を前記被検査物の移動検出部位に導くと共に、前記第２の参照光を第２の光路長可変手段を備えた光路中を経由させ、
前記被検査物の移動検出部位によって反射あるいは散乱された前記第２の測定光による戻り光と、前記第２の光路長可変手段を備えた光路中を経由した前記第２の参照光とによる干渉光を用い、前記被検査物の移動量を検出する光干渉装置と、
前記第１の光路長可変手段とは別に前記第１の参照光の光路中に設けられ、
前記光干渉装置によって検出された前記被検査物の移動量を元に前記第１の参照光の光路長を変更し、前記被検査物の移動検出部位における位置ズレによる前記被検査物の断層画像の変形を低減する位置ズレ補正手段と、
を備え、前記位置ズレ補正手段による前記第１の参照光の光路長と、前記第２の光路長可変手段による第２の参照光の光路長とが、同じ機構により変更可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の光断層画像撮像装置は、前記光干渉装置の光源は、前記光断層画像撮像装置の光源とは別の光源であり、該光干渉装置の光源の波長は前記光断層画像撮像装置の光源とは異なる波長を有することを特徴とする。
また、本発明の光断層画像撮像装置は、前記被検査物が眼球であり、前記光干渉装置が該眼球の角膜における前後方向の運動による前後位置を検出する光干渉計であることを特徴とする。
また、本発明の光断層画像撮像装置は、前記第１の光路長可変手段による第１の参照光の光路長が、前記光干渉装置の前記被検査物の移動量の検出結果を基準にした、クローズドフィードバック系によって制御可能に構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、測定中における眼球の前後方向の動きによる取得画像の眼球深さ方向の変形を、より一層低減することが可能となる光断層画像撮像装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
つぎに、本発明の実施形態について説明する。
まず、本実施形態における光断層画像撮像装置（低コヒーレント光断層撮影装置）の全体構成の概略を、図１を参照して説明する。
なお、ここでは、被検査物を被検眼とした構成例について説明する。
本実施形態における光断層画像撮像装置、低コヒーレント光を出射する光源（眼底断層像撮像用の低コヒーレント光源１０１）からの光を参照光（第１の参照光）と測定光（第１の測定光）とに分割する。
そして、前記測定光を被検査物である被検眼１１９の眼底に導くと共に、前記参照光を参照光光路長可変手段（第１の光路長可変手段：参照光光路長調整ステージ１０９）に導く。
前記被検眼の眼底より反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照光光路長可変手段を経由した参照光を合波させ、結果として得られる干渉信号（干渉光）を用いて前記被検査物である被検眼の眼底の断層像を撮像し、画像化する。
【００１０】
ここでの眼底断層像撮像用の低コヒーレント光源１０１は、時間コヒーレントが小さく、空間コヒーレントが大きい光源が望ましい。
例えば、スーパールミネッセントダイオード、ＡＳＥ（自然放出光）光源、フェムト秒レーザ光源、波長走引レーザが好適に用いられる。
上記光源からの光を参照光と測定光に分割し、再度合波し干渉せしめる、干渉計（ビームスプリッタ１０５）の構成としては、マイケルソン型、マッハツェンダー型いずれも使用可能である。
また、干渉計光路は、空気中に開放した形態で構成してもかまわないし、当然ながら、光ファイバ光学系で構成しても構わない。
参照光光路の光路長可変手段は、空気中に開放した光をステージ上に搭載したミラーによって、光路長を可変にする方法、回転ステージ上に搭載した三角プリズムを用いる方法が好適に用いられる。
被検眼の眼底の断層像として画像化するための方式としては、タイムドメイン方式、スペクトラルドメイン方式、さらには、前記光源に波長走引レーザを用いた、スウェプトソース方式のいずれの形態とも組み合わせることが可能である。
【００１１】
つぎに、眼球の前後方向の運動（被検査物の移動量）を検出するための低コヒーレント干渉計（光干渉装置）について説明する。
本発明の眼球の前後方向の運動を検出するための低コヒーレント干渉計は、低コヒーレント光を出射する光源からの光を参照光（第２の参照光）と測定光（第２の測定光）とに分割し、前記測定光を被検眼の眼球運動検出部位（被検査物の移動検出部位）に導く。
それと共に、前記参照光路を経由させ、前記被検眼の運動検出部位から反射あるいは散乱された測定光による戻り光と、前記参照光路を経由した光を合波し、結果として得られる干渉信号より、被検眼の前後方向の運動による前後位置を検出する。
ここでの低コヒーレント光の光源は、前述した眼底断層撮影用の光源と同様であり、前述した眼底断層撮影用光源を光路中で分割して用いても構わない。また、別の光源（光源１２１）を用いてもよい。
光源からの光を参照光と測定光に分割し、再度合波し干渉せしめる、干渉計の構成としては、マイケルソン型、マッハツェンダー型いずれも使用可能である。
この干渉計の光路を一部、前述した眼底断層撮影用の干渉計と共用しても構わないし、独立した光路（角膜位置測定用光路１２４）を用いても構わない。
干渉計の光路が、空気中に開放した系で構成しても、光ファイバで構成しても構わない点は眼底断層撮影用の干渉計と同様である。
さらに、干渉信号より、被検眼の前後方向の位置変動を検出する機能としては、タイムドメイン方式、スペクトラルドメイン方式、スウェプトソース方式いずれでも構わない。検出速度の面から、スペクトラルドメイン方式、スウェプトソース方式によることが、より好ましい。
【００１２】
つぎに、位置ズレ補正手段について説明する。
本実施形態における光断層画像撮像装置は、前記参照光光路長可変手段（第１の光路長可変手段）とは別に前記光断層撮影装置における参照光の光路中に設けられた位置ズレ補正手段を備える。
この位置ズレ補正手段は、前記光干渉装置によって検出された前記被検査物の移動量を元に前記参照光の光路長を変更し、これにより前記被検査物の移動による位置ズレによる前記被検査物の断層画像の変形が低減される。
すなわち、前記低コヒーレント光断層撮影装置の干渉計経路中の参照光光路中に前記参照光光路長可変手段（参照光光路長調整ステージ１０９）とは別の、位置ズレの補正手段（トラッキング用ステージ１１２）が設けられる。
この補正手段は、直進ステージが好適に用いられ、このステージの駆動方法としては、リニアモータ、ボイスコイルモータ、ピエゾアクチュエータが使用可能である。
しかしながら、応答性および駆動ストロークの観点より、ボイスコイルモータがより適している。
本実施形態においては、前記位置ズレ補正手段による参照光の光路長と、前記低コヒーレント干渉計（光干渉装置）の参照光光路長変更手段（第２の光路長可変手段）による参照光の光路長とが、同じ機構により変更可能に構成される。
これにより、この位置ズレ補正用の参照光の光路長可変手段は、眼球の前後方向の運動を検出するための低コヒーレント干渉計の参照光路のズレ量も、同時に補正を行うようにすることができる。
同時に補正するための方法として、例えば、図１に示されるように同一ステージ上に断層撮影用のミラー（眼底トラッキングミラー１１３）、位置検出用（角膜位置用トラッキングミラー１２８）をそれぞれ搭載することができる。
あるいは、これを同一のミラーを用いてズレ補正を行うようにしてもよい。
【００１３】
上述した構成により、位置ズレ補正用低コヒーレント干渉計で検出される、眼球の前後方向位置は、補正が正確に行われていれば、常に一定位置を示すことになる。
補正に残差がある場合は、ズレた位置を示す。しかしながら、一定位置からのズレ量を元に、前述の光路長可変手段への駆動指令を行うため、たとえ残差があっても、ごくわずかなズレ量となる。
このことによって、大きな眼球の前後方向の移動があったとしても、逐次ズレ量を補正しているため、検出用の低コヒーレント干渉計の一定位置から眼球位置がずれない。すなわち、大きな前後方向眼球運動に対しても補正が可能となる。
【００１４】
以上の構成によれば、眼球の前後方向の位置を計測する低コヒーレント光干渉計の計測結果に、計測時点での補正量が反映するため、常に最新の補正残差に基づいた制御が可能となり高精度な補正が可能となる。
また、前記第１の光路長可変手段による第１の参照光の光路長が、前記光干渉装置の前記被検査物の移動量の検出結果を基準にした、クローズドフィードバック系によって制御可能に構成することができる。
すなわち、眼球の前後方向の位置を計測する低コヒーレント光干渉計による位置変動をそのまま、眼球の前後方向の位置変動の補正手段の位置制御情報として用いるクローズドフィードバック系を構成することができる。
これにより、制御応答が高速化される。よって、逐次変動する眼球運動に対する追従性が向上し、制御精度がより高精度となる。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用したＯＣＴ装置の構成例について説明する。
図１に、本実施例のＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図を示す。
図１において、１０１は眼底断層撮影用低コヒーレント光源、
１０２は光ファイバ、１０３はファイバコリメータ、１０４は眼底撮像用光路、１０５はビームスプリッタ、１０６はミラー、１０７は参照ミラー１、１０８は参照ミラー２、１０９は参照光光路長調整ステージ、１１０はミラー、１１１は分散補償ガラスである。
１１２はトラッキング用ステージ、１１３は眼底トラッキングミラー、１１４はガルバノスキャナＸ、１１５はガルバノスキャナＹ、１１６はレンズ１、１１７はレンズ２、１１８はダイクロミラー、１１９は被検眼である。
断層撮影用ＯＣＴとして、マイケルソン型の干渉計があり、眼球の前後方向運動検出用にもマイケルソン型の干渉計がある。
眼球の前後方向の検出では、眼球前部の角膜頂点を検出する構成となっている。
【００１６】
つぎに、断層撮影光学系の構成について説明する。
本実施例において、断層撮影のための眼底断層撮影用低コヒーレント光源１０１は、８４０ｎｍを中心波長とし、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
この光を１０２のシングルモードファイバで１０３のファイバコリメータに導光する。
ファイバコリメータによりコリメートしたビームは、１０４の光路をたどり、１０５のビームスプリッタにより、参照光路、信号光路に分割される。
ここで図示している１０４の実線のビームは、眼底断層撮影のためのビームを示している。
１０５のビームスプリッタにより分岐されたビームのうち、参照光路に向かうビームは、１０６のミラーにて、１０９の直動ステージ、１０７、１０８の光路長調整用ミラーで構成される参照光路調整手段に導かれる。
ここでは、１０９の直動ステージの動作によって、眼底像が画面内に収まるように調整される。
この直動ステージは、ステッピングモータにより駆動される、ボールネジステージを用いている。
さらに、１１０のミラーを介して、１１１の分散補償ガラスを通り、１１２のトラッキング用ステージと１１３、１２８のミラーにより構成される。このトラッキング用ステージは、後述する眼球位置の検出手段によって、検出された、眼球位置ズレをもとに駆動される。
このトラッキングステージには、ボイスコイルモータを用いたリニアステージを用いている。
トラッキングステージ上の１１３のミラーにより折り返された参照光は、同一の光路を通り、１０５のビームスプリッタを通り、後述する、信号光と合波し、１２０の検出器へと向かう。
検出器は、本構成では、スペクトラルドメイン方式のＯＣＴであるため、分光器が構成されている。
ここでは、発明の本質とは無関係であるため、図は省略するが、透過型グレーティングとラインセンサを用いたポリクロメータ式の分光器が構成されている。
【００１７】
一方、１０５のビームスプリッタで分岐した、信号光は、眼底を走査するためのガルバノスキャナ１１４、１１５に導かれる。
ガルバノスキャナ１１４はＸ方向（水平方向）のスキャンを行い、１１５は、Ｙ方向（垂直方向）のスキャンを行う。スキャナにより偏向されたビームは、１１６、１１７のレンズにより１１９の被検眼に導かれる。
スキャナにより偏向されたビームは再度、虹彩位置を中心に入射角度が偏向されるようになっており、被検眼の眼底を走査される。
眼底にて散乱あるいは反射した信号光は、同じ光路をたどり、１０５のビームスプリッタを介して、参照光と合波され、１２０の検出器へと導かれる。
１２０の検出器では、参照光と信号光との干渉信号を検出する。
干渉信号は、分光器によって、波長毎の信号として受信する。波長毎の信号をもとに、ＦＦＴ信号処理を行うことによって、深さ方向の情報を得、断層像として表示可能となる。
【００１８】
つぎに、前眼部位置検出光学系の構成について説明する。
１２１の光源より出射された光が、１２２のシングルモード光ファイバを通って、１２３のファイバコリメータに導かれる。
ここで用いる光源は、眼底断層撮影のための波長と波長により容易に分離できること、眼底まで到達する必要がないことから、中心波長１２９０ｎｍ、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
１２４の破線は、前眼部位置検出用のビームを示している。１２５のビームスプリッタにより、参照光と信号光に分けられる。
参照光は、１２６の分散補償ガラスを介し、１２７のミラーを介して、トラッキング用のステージ１１２上の１２８のミラーに導かれる。
ミラーにより折り返された光が、同じ光路をたどり、１２５のビームスプリッタから信号光と合波され検出器１３０へと導かれる。
一方、信号光は、１２５のビームスプリッタから、１２９のレンズを介して１１８のダイクロミラーによって反射され１１９の被検眼の角膜にいたる。
１１８のダイクロミラーは、１２９０ｎｍ近傍の光は反射し、８４０ｎｍ近傍の光は、透過するものを選択する。
また、１２９のレンズは、被検眼の角膜位置にビームが焦点を結ぶような焦点距離および設置位置に調整される。
角膜位置で反射した光は、同じ光路をたどり、１２５のビームスプリッタに戻り、参照光と合波され、１３０の検出器にいたる。
１３０の検出器は、スペクトラルドメイン方式を用いるため、透過グレーティングとＩｎＧａＡｓにより構成されたラインセンサを用いたカメラによるポリクロメータ式分光器である。
分光器によって検出した信号は、ＦＦＴ信号処理を行い、角膜位置が検出される。
【００１９】
つぎに、前眼部位置検出による補正方法について説明する。
図４に、本実施例における位置検出に用いる角膜の断面イメージと、出力信号のイメージを示す。
図４（ａ）に示しているのが、出力信号のイメージであり、図４（ｂ）に示すのが、角膜の断面イメージである。
４０１が角膜を示しており、４０２が虹彩を示し、４０３が検出光である。
角膜部での反射成分の信号が、４０４のようにピークと成って現れる。
この４０４のピークの位置ズレを検知し、その位置ズレ量に基づいて、ステージの駆動力を制御する。
【００２０】
具体的には、眼球が前後方向に変位すると、４０４のピーク位置が左右に移動する。
この際に眼球が前方向に変位すると、ピーク位置が左に変位し、後方向に変位すると、ピーク位置が右に変位する。
予め目標となるピーク位置を規定しておき、目標ピーク位置からのズレ量、いわゆる偏差をもとに、この偏差および、偏差の積分値、偏差の微分値にそれぞれゲインを掛けて、ステージの駆動力を決定する。
【００２１】
つぎに、これらの制御の流れを、図７、８を用いて説明する。
図７は本実施例におけるステージ制御を実現する制御部のブロック図である。
ここでは、眼底断層像を表示する機能は、説明を簡略化するために省いている。７０１は制御に関わる計算処理を行う中央演算装置である。
７０２は演算時のデータの一次記憶である主記憶である。
７０３は、眼球の前後方向の検出器の中に構成されているラインスキャンカメラである。
７０４は、制御時に出力値を出すためのＤＡコンバータである。
７０５は、ボイスコイルモータを制御するための制御アンプである。７０６は、前後方向のズレを補正するためのボイスコイルモータを備えたステージである。
【００２２】
図８は、本実施例におけるステージ制御のフローチャートである。
８０１により処理が開始されると、まず８０２でラインカメラから１ライン分のデータを取得する。
このデータは分光スペクトルを示しているため、このデータを波数に変換し、８０３でＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ処理を行うと、深さに応じた信号が出力されるため、この信号中に、角膜を示す特徴点が存在するかの判定を８０４で行う。
８０４で特徴点がない場合、８０６にて、ボイスコイルステージをあらかじめ規定した量駆動し、８０２部に戻るこのループを繰り返すことによって、角膜が検出されるまで自動探索が行われる。
角膜が検出されると、８０５の処理でラインスキャンカメラから１ライン分のデータを取得し、８０７で８０３同様のＦＦＴ処理を行う。
この結果より、８０８のところであらかじめ設定した目標値からのズレ量を求める。
８０９にて現在のズレ量、過去Ｎ回（Ｎ回は制御系により異なるが適正な値を事前にデータを取得して決定しておく）分のデータより積算値および微分値を求める。
それぞれに対して設定したゲインを与えて合算した制御値を算出する。８１０にて、制御値をＤＡコンバータに出力する。ＤＡコンバータの出力値は、図７の７０５のアンプによって、ステージ位置と略比例する出力電流に変換される。
結果として、必要量の駆動が行われる。この操作を繰り返すことによって、眼球の前後方向の動きが断層像の動きに反映しないような制御が可能となる。
【００２３】
［実施例２］
実施例２として、眼底断層撮影を行うＯＣＴと眼球の前後運動の検出のための低コヒーレント光干渉計の光路を共用している形態による構成例のＯＣＴ装置について説明する。
図２に、本実施例のＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図を示す。
図２において、２０１は眼底断層撮影用低コヒーレント光源、２０２は光ファイバ、２０３はファイバコリメータ、２０４は眼底撮影用光路、２０５はビームスプリッタ、２０６はビームスプリッタ、２０７はダイクロミラーである。
２０８は分散補償ガラス、２０９は眼底用参照光光路調整ステージ、２１０は参照光路調整ミラー、２１１は参照光路調整ミラー、２１２はミラーである。
２１３は分散補償ガラス、２１４はトラッキング用ステージ、２１５はトラッキング用ミラー、２１６はガルバノミラーＸ、２１７はガルバノミラーＹ、２１８はレンズ１、２１９はレンズ２、２２０は被検眼、２２１はダイクロミラーである。
２２２は眼底用検出器、２２３は角膜用低コヒーレント光源、２２４は光ファイバ、２２５はファイバコリメータ、２２６は角膜検出用光路、２２７は角膜位置用検出器である。
本実施例においては、断層撮影のための光源と運動検出のための光源は別波長を用いている。
運動検出の対象部位は、角膜である。干渉計の構成は、双方ともマイケルソン干渉計でほとんどの光路を共用している。
【００２４】
つぎに、断層撮影光学系の構成について説明する。
本実施例における断層撮影のための光源は、８４０ｎｍを中心波長とし、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
この光を２０２のシングルモードファイバで２０３のファイバコリメータに導光する。
ファイバコリメータによりコリメートしたビームは、２０４の実線の光路をたどる。２０５のビームスプリッタにより、眼球運動の検出のためのビームと合波される。
２０６のビームスプリッタにより参照光路と信号光路に分けられる。参照光路は、２０７のダイクロミラーを経由する。
【００２５】
ここでは、眼底断層撮影用のビームは、反射し、２０８の分散補償ガラスを通り、２０９のステージ上に搭載された２１０、２１１のミラーによる参照光光路長可変手段を通り、２１２のミラーを経由する。
さらに、２１３の分散補償ガラスを通り２１４のトラッキングステージと２１５のミラーによるトラッキング用参照光光路長可変手段に至る。
２１５のミラーで折り返された光は再度同一の光路をたどり、２０６のビームスプリッタに戻る。
この後に、信号光と合波し、２２１のダイクロミラーにて断層撮影光のみ透過し、２２２の検出器に至る。
【００２６】
一方２０６のビームスプリッタより分岐した信号光は、２１６および２１７のガルバノスキャナを経由して、２１８、２１９のレンズを通り、２２０の被検眼に至る。
被検眼の眼底にて散乱あるいは反射した信号光は、同様の光路をたどり、２０６のビームスプリッタを通り、参照光と合波し、２２１のダイクロミラーを透過し、２２２の検出器に至る。
検出器では、信号光と参照光の干渉信号を検出する。干渉信号を画像にするフローは、実施例１と同様であるため省略する。
【００２７】
つぎに、前眼部位置検出光学系の構成について説明する。
２２３の光源より出射された光が、２２４のシングルモード光ファイバを通って、２２５のファイバコリメータに導かれる。
ここで用いる光源は、眼底断層撮影のための波長と波長により容易に分離できること、眼底まで到達する必要がないことから、中心波長１２９０ｎｍ、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
２２６の破線は、前眼部位置検出用のビームを示している。２０５のビームスプリッタにより、眼底断層撮影のためのビームと合波される。
２０６のビームスプリッタにより、信号光と参照光に分岐され、参照光は、２０７のダイクロミラーを透過し、２１３の分散補償ガラスを通り、２１４、２１５によるトラッキング用参照光光路長調整手段に至る。
２１５のミラーで折り返された参照光は、同一の光路をたどり、２０６のビームスプリッタに戻る。ビームスプリッタにより信号光と合波し、２２１のダイクロミラーにて反射し、２２７の検出器に至る。
【００２８】
一方、２０６のビームスプリッタにより分岐した信号光は、２１６、２１７のガルバノスキャナを通り、２１８、２１９のレンズをさらに経由して、２２０の被検眼の角膜に至る。
角膜により反射あるいは散乱した信号光は、同一の経路をたどり、２０６のビームスプリッタに至る。参照光と合波され２２１のダイクロミラーにて反射し、２２７の検出器に至る。
２２７の検出器は、実施例１と同様の分光器となっている。
【００２９】
つぎに、前眼部位置検出による補正方法について説明する。
図５に、本実施例で位置検出に用いる角膜の断面イメージと、出力信号のイメージを示す。
図５（ａ）に示しているのが、出力信号のイメージで、本実施例では、位置検出ビームがスキャンされるため、図に示すような画像イメージで取得される。
図５（ｂ）に示すのが、角膜の断面イメージである。５０１が角膜を示しており、５０２が虹彩を示し、５０３が検出光である。
角膜部での反射成分の信号が、５０４のように現れる。この５０４の信号の最大位置を求め、この位置ズレを元にステージの駆動力を制御する。制御時は、実施例１と同様である。
【００３０】
［実施例３］
実施例３におけるＯＣＴ装置について説明する。
図３に、本実施例のＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図を示す。
図３において、３０１は眼底撮影用低コヒーレント光源、３０２は光ファイバ、３０３はファイバコリメータ、３０４は眼底撮像用光路である。
３０５はビームスプリッタ、３０６は分散補償ガラス、３０７は参照光路長調整ステージ、３０８はトラッキング用ステージ、３０９はミラー、３１０はガルバノミラーＸ、３１１はガルバノミラーＹである。
３１２はレンズ１、３１３はダイクロミラー、３１４はレンズ２、３１５は被検眼、３１６は眼底断層像用検出器、３１７は眼底位置検出用低コヒーレント光源、３１８は光ファイバ、３１９はファイバコリメータである。
３２０は眼底位置検出用光路、３２１はビームスプリッタ、３２２はミラー、３２３は眼底前後検出光用トラッキングミラー、３２４はレンズ３、３２５は眼底位置検出用検出器である。
本実施例では、眼底断層撮影を行うＯＣＴと眼球の前後運動の検出のための低コヒーレント光干渉計に別波長を用い、前後運動検出の対象部位は、眼底である。また、干渉計の構成は、双方ともマイケルソン干渉計である。
【００３１】
つぎに、断層撮影光学系の構成について説明する。
本実施例において、断層撮影のための光源３０１は、８４０ｎｍを中心波長とし、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
この光を３０２のシングルモードファイバで３０３のファイバコリメータに導光する。
ファイバコリメータによりコリメートしたビームは、３０４の実線の光路をたどる。
３０５のビームスプリッタにより参照光路と信号光路に分けられる。眼底断層撮影用の参照光ビームは、３０６の分散補償ガラスを通り、３０７の参照光光路調整ステージと３０８のトラッキングステージ、３０９、３２３のミラーによって構成された参照光光路調整手段に至る。
【００３２】
ここで、３０８のトラッキングステージは、３０７の参照光光路調整ステージ上に搭載されている。３０７の参照光光路調整ステージは、ステッピングモータとボールネジによる直動ステージである。
３０８のトラッキングステージは、ボイスコイルモータによる直動ステージである。眼底撮影用の参照ビームは、３０９のミラーで折り返され、再度同一の光路をたどり、３０５のビームスプリッタに戻る。
この後に、信号光と合波し、３１６の検出器に至る。
【００３３】
一方、３０５のビームスプリッタより分岐した信号光は、３１０および３１１のガルバノスキャナを経由して、３１２、３１４のレンズとこれらのレンズの間に構成された３１３のダイクロミラーを通り、３１５の被検眼に至る。
このダイクロミラーは、８４０ｎｍ近傍の眼底断層撮影の光は透過する。ここでのスキャナ、レンズの役割は実施例１、２と同様であるため省略する。
被検眼の眼底にて散乱あるいは反射した信号光は、同様の光路をたどり、３０５のビームスプリッタを通り、参照光と合波し、３１６の検出器に至る。
検出器では、信号光と参照光の干渉信号を検出する。干渉信号を画像にするフローは、実施例１、２と同様であるため省略する。
【００３４】
つぎに、前眼部位置検出光学系の構成について説明する。
３１７の光源より出射された光が、３１８のシングルモード光ファイバを通って、３１９のファイバコリメータに導かれる。
ここで用いる光源は、眼底断層撮影のための波長と波長により容易に分離できること、眼底まで到達する必要から、中心波長１０５０ｎｍ、半値幅５０ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。
３２０の破線は、前眼部位置検出用のビームを示している。
３２１のビームスプリッタにより、信号光と参照光に分岐され、参照光は、３２２のミラー、３０６の分散補償ガラスを通り、前述した参照光光路長調整手段に至る。
３２３のミラーで折り返された参照光は、同一の光路をたどり、３２１のビームスプリッタに戻る。
ビームスプリッタにより信号光と合波し、３２５の検出器に至る。
【００３５】
一方、３２１のビームスプリッタにより分岐した信号光は、３２４のレンズを通り、３１３のダイクロミラーで反射し、３１４のレンズをさらに通り被検眼の眼底に至る。
眼底により反射あるいは散乱した信号光は、同一の経路をたどり、３２１のビームスプリッタに至る。参照光と合波され、３２５の検出器に至る。３２５の検出器は、実施例１、２と同様の分光器であるが、ラインセンサがシリコン製となっている。
【００３６】
つぎに、前眼部位置検出による補正方法について説明する。
図６に、本実施例で位置検出に用いる眼底の断面イメージと、出力信号のイメージを示す。
図６（ａ）は、眼底位置検出用の深さによる信号である。
図６（ｂ）は眼底断層像のイメージである。６０１は、眼底断層像で、６０２は検出光、６０３は深さによる検出信号強度である。
眼底での反射成分の信号が、６０３のように現れる。
この６０３の信号の特徴位置を求め、この位置ズレを元にステージの駆動力を制御する。制御時は、実施例１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例１におけるＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図である。
【図２】本発明の実施例２におけるＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図である。
【図３】本発明の実施例３におけるＯＣＴ装置の全体構成を説明する概念図である。
【図４】本発明の実施例１における位置検出に用いる角膜の断面イメージと、出力信号のイメージを示す図である。
【図５】本発明の実施例２における眼球位置検出イメージを示す図である。
【図６】本発明の実施例３における眼球位置検出イメージを示す図である。
【図７】本発明の実施例１におけるステージ制御を実現する制御部のブロック図である。
【図８】本発明の実施例１におけるステージ制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１０１：眼底断層撮影用低コヒーレント光源
１０２：光ファイバ
１０３：ファイバコリメータ
１０４：眼底撮像用光路
１０５：ビームスプリッタ
１０６：ミラー
１０７：参照ミラー１
１０８：参照ミラー２
１０９：参照光光路長調整ステージ
１１０：ミラー
１１１：分散補償ガラス
１１２：トラッキング用ステージ
１１３：眼底トラッキングミラー
１１４：ガルバノスキャナＸ
１１５：ガルバノスキャナＹ
１１６：レンズ１
１１７：レンズ２
１１８：ダイクロミラー
１１９：被検眼
１２０：検出器
１２１：角膜位置測定用低コヒーレント光源
１２２：光ファイバ
１２３：ファイバコリメータ
１２４：角膜位置測定用光路
１２５：ビームスプリッタ
１２６：分散補償ガラス
１２７：ミラー
１２８：角膜位置用トラッキングミラー
２０１：眼底断層撮影用低コヒーレント光源
２０２：光ファイバ
２０３：ファイバコリメータ
２０４：眼底撮影用光路
２０５：ビームスプリッタ
２０６：ビームスプリッタ
２０７：ダイクロミラー
２０８：分散補償ガラス
２０９：眼底用参照光光路調整ステージ
２１０：参照光路調整ミラー
２１１：参照光路調整ミラー
２１２：ミラー
２１３：分散補償ガラス
２１４：トラッキング用ステージ
２１５：トラッキング用ミラー
２１６：ガルバノミラーＸ
２１７：ガルバノミラーＹ
２１８：レンズ１
２１９：レンズ２
２２０：被検眼
２２１：ダイクロミラー
２２２：眼底用検出器
２２３：角膜用低コヒーレント光源
２２４：光ファイバ
２２５：ファイバコリメータ
２２６：角膜検出用光路
２２７：角膜位置用検出器
３０１：眼底撮影用低コヒーレント光源
３０２：光ファイバ
３０３：ファイバコリメータ
３０４：眼底撮像用光路
３０５：ビームスプリッタ
３０６：分散補償ガラス
３０７：参照光路長調整ステージ
３０８：トラッキング用ステージ
３０９：ミラー
３１０：ガルバノミラーＸ
３１１：ガルバノミラーＹ
３１２：レンズ１
３１３：ダイクロミラー
３１４：レンズ２
３１５：被検眼
３１６：眼底断層像用検出器
３１７：眼底位置検出用低コヒーレント光源
３１８：光ファイバ
３１９：ファイバコリメータ
３２０：眼底位置検出用光路
３２１：ビームスプリッタ
３２２：ミラー
３２３：眼底前後検出光用トラッキングミラー
３２４：レンズ３
３２５：眼底位置検出用検出器
４０１：角膜
４０２：虹彩
４０３：検出光
４０４：ピーク
５０１：角膜
５０２：虹彩
５０３：検出光
５０４：角膜断層像
６０１：眼底断層像
６０２：計測光
６０３：眼底検出信号
７０１：中央演算装置
７０２：主記憶
７０３：ラインスキャンカメラ
７０４：ＤＡコンバータ
７０５：制御アンプ
７０６：ボイスコイルステージ
８０１〜８１０：制御ステップ
【図１】
2010169502.tif 000003
【図２】
2010169502.tif 000004
【図３】
2010169502.tif 000005
【図４】
2010169502.tif 000006
【図５】
2010169502.tif 000007
【図６】
2010169502.tif 000008
【図７】
2010169502.tif 000009
【図８】
2010169502.tif 000010