(57)【要約】【課題】  ３次元の撮像データを用いて高画質なＤＯＰＵ画像を取得することができる、断層撮像装置を提供する。【解決手段】  測定光を照射した被検眼からの戻り光と測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、被検眼の干渉信号を取得する測定光学系と、干渉信号から断層信号を生成する画像生成装置とを備え、測定光学系は、測定光を被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、複数の２次元の干渉信号を取得し、画像生成装置は、複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の断層信号を生成し、各２次元の干渉信号を取得した際の被検眼上における第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定し、設定されたサイズの評価窓を用いて複数の２次元の断層信号から、被検眼のＤＯＰＵ画像を生成する、断層撮像装置。【選択図】  図７
2018033506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系と、
前記干渉信号から前記被検眼の断層信号を生成し、前記断層信号に基づいて断層画像を生成する画像生成装置と、
を備え、
前記測定光学系は、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得し、
前記画像生成装置は、
前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の前記断層信号を生成し、
前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定し、
設定された前記サイズの前記評価窓を用いて前記複数の２次元の断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する、断層撮像装置。
【請求項２】
前記画像生成装置は、前記複数の２次元の断層信号に対して同じサイズの評価窓を設定する、請求項１に記載の断層撮像装置。
【請求項３】
前記画像生成装置は、前記２次元の断層信号のそれぞれに対して適用する前記評価窓のサイズを、該２次元の断層信号に対応する前記２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第２の方向の走査位置に基づいて各々設定する、請求項１に記載の断層撮像装置。
【請求項４】
前記測定光学系は、前記第２の方向における略同一な走査角度で、前記測定光を前記第１の方向に繰り返し走査して、前記複数の２次元の干渉信号を取得し、
前記画像生成装置は、
前記２次元の干渉信号を取得している間の前記被検眼の動きを検出し、
検出した前記被検眼の動きに基づいて、前記各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第２の方向の走査位置を求める、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の断層撮像装置。
【請求項５】
前記測定光学系は、前記第２の方向における略同一な走査角度で、前記測定光を前記第１の方向に繰り返し走査して、前記複数の２次元の干渉信号を取得し、
前記画像生成装置は、
前記２次元の干渉信号を取得している間の前記被検眼の動きを検出し、
前記複数の２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第２の方向の走査位置に対応する前記被検眼の動きの標準偏差、絶対値の平均値及び絶対値の中央値のうちの１つに基づいて、前記評価窓のサイズを設定する、請求項２に記載の断層撮像装置。
【請求項６】
前記画像生成装置は、前記被検眼の動きの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、前記標準偏差が前記所定の閾値未満である場合に比べて、前記評価窓のサイズを小さく設定する、請求項５に記載の断層撮像装置。
【請求項７】
前記画像生成装置は、前記被検眼の２次元正面画像に基づいて前記被検眼の動きを検出する、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の断層撮像装置。
【請求項８】
前記画像生成装置は、前記第１の方向と前記第２の方向による平面内における前記被検眼の並進移動、前記測定光の光軸方向と前記第１の方向による平面内における前記被検眼の並進移動、及びこれら並進移動の両方、のうちのいずれかを検出する、請求項４乃至７のいずれか一項に記載の断層撮像装置。
【請求項９】
前記測定光学系は、前記被検眼の動きをトラッキングして前記測定光を前記被検眼に対して走査し、
前記画像生成装置は、前記被検眼の動きとして、前記各２次元の干渉信号を取得した際の前記トラッキングの残差を検出する、請求項４乃至８のいずれか一項に記載の断層撮像装置。
【請求項１０】
前記測定光学系は、前記測定光を前記第１の方向に繰り返し走査する際に、前記第２の方向においてそれぞれ異なる走査角度で走査する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の断層撮像装置。
【請求項１１】
前記測定光学系は、前記被検眼の動きをトラッキングして前記測定光を前記被検眼に対して走査し、
前記画像生成装置は、
前記各２次元の干渉信号を取得した際の前記トラッキングの残差を検出し、
前記各２次元の干渉信号を取得した際の前記第２の方向における走査角度及び前記トラッキングの残差に基づいて、前記被検眼上における前記第２の方向の走査位置を求める、請求項１０に記載の断層撮像装置。
【請求項１２】
測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系と、
前記干渉信号から前記被検眼の断層信号を生成し、前記断層信号に基づいて断層画像を生成する画像生成装置と、
を備え、
前記測定光学系は、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得し、
前記画像生成装置は、
前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の前記断層信号を生成し、
前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、前記複数の２次元の断層信号から複数の２次元の使用断層信号を選択し、
所定のサイズに設定された評価窓を用いて、選択された前記複数の２次元の使用断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する、断層撮像装置。
【請求項１３】
被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得し、
前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定し、
設定された前記サイズの前記評価窓及び取得された前記複数の２次元の断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する、
画像生成部を備える、画像生成装置。
【請求項１４】
被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得し、
前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、取得された前記複数の２次元の断層信号から複数の２次元の使用断層信号を選択し、
所定のサイズに設定された評価窓及び選択された前記複数の２次元の使用断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する、
画像生成部を備える、画像生成装置。
【請求項１５】
測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系によって、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得する工程と、
画像生成装置によって、前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の断層信号を生成する工程と、
前記画像生成装置によって、前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定する工程と、
前記画像生成装置によって、設定された前記サイズの前記評価窓を用いて前記複数の２次元の断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程と、
を含む、断層撮像方法。
【請求項１６】
測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系によって、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得する工程と、
画像生成装置によって、前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の断層信号を生成する工程と、
前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、前記複数の２次元の断層信号から複数の２次元の使用断層信号を選択する工程と、
所定のサイズに設定された評価窓を用いて、選択された前記複数の２次元の使用断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程と、
を含む、断層撮像方法。
【請求項１７】
画像生成部によって、被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得する工程と、
前記画像生成部によって、前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定する工程と、
前記画像生成部によって、設定された前記サイズの前記評価窓及び取得された前記複数の２次元の断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程と、
を含む、画像生成方法。
【請求項１８】
画像生成部によって、被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得する工程と、
前記画像生成部によって、前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、取得された前記複数の２次元の断層信号から複数の２次元の使用断層信号を選択する工程と、
前記画像生成部によって、所定のサイズに設定された評価窓及び選択された前記複数の２次元の使用断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程と、
を含む、画像生成方法。
【請求項１９】
コンピュータによって実行されると、前記コンピュータに請求項１７又は１８に記載の画像生成方法の各工程を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断層撮像装置、画像生成装置、断層撮像方法、画像生成方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低コヒーレンス光による干渉を利用した光干渉断層撮像法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を利用した装置（以下、ＯＣＴ装置という。）が実用化されている。ＯＣＴ装置は、被検査物（被検体）の断層画像を高分解能で且つ非侵襲に取得することができる。そのため、ＯＣＴ装置は、特に眼科領域において、被検眼の眼底の断層画像を得る上で、必要不可欠な装置になりつつある。また、眼科領域以外でも、ＯＣＴ装置を、皮膚の断層観察に用いたり、内視鏡やカテーテルとして構成して消化器や循環器の壁面断層画像の撮像等に用いたりすることが試みられている。
【０００３】
眼科用ＯＣＴ装置においては、眼底組織の形状をイメージングする通常のＯＣＴ画像（輝度画像）に加えて、眼底組織の光学特性や動き等をイメージングする機能ＯＣＴ画像の取得が試みられている。特に、神経線維層や網膜層の描出が可能な偏光ＯＣＴ装置が機能ＯＣＴ装置の一つとして開発されており、緑内障や加齢黄斑変性などを対象とした研究が進められている。また、偏光ＯＣＴ装置を用いて網膜層に生じた変異を検出し、疾患の進行や治療効果を判断するための研究も進められている。
【０００４】
偏光ＯＣＴ装置は、眼底組織の光学特性の一つである偏光パラメータを用いて偏光ＯＣＴ画像を構成し、眼底組織の区別やセグメンテーションを行うことができる。偏光パラメータには、リターデーション、オリエンテーション、及びＤＯＰＵ（Ｄｅｇｒｅｅ  Ｏｆ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）等が含まれる。一般的に、偏光ＯＣＴ装置では、波長板（例えば、λ／４板やλ／２板）を用いることで、ＯＣＴ装置の測定光と参照光の偏光状態を任意に変化させられるように光学系が構成されている。偏光ＯＣＴ装置では、光源から出射される光の偏光を制御し、試料を観察する測定光として所望の偏光状態に調整した光を用い、試料からの測定光の戻り光と参照光による干渉光を２つの直交する直線偏光として分割して検出し、偏光ＯＣＴ画像を生成する。
【０００５】
偏光ＯＣＴ装置では、検出した干渉光に基づく信号を閾値処理することでＤＯＰＵを求め、求めたＤＯＰＵから被検体のＤＯＰＵ画像を生成することができる。なお、ＤＯＰＵとは偏光の均一性（度）を表すパラメータであり、偏光の均一性が保たれている個所においては１に近い数値となり、偏光の均一性が保たれない、すなわち偏光が解消された箇所においては１よりも小さい数値となる。ここで、偏光の解消とは、測定光が照射された被検体において測定光の偏光がランダムに変化されることをいい、偏光が解消されると戻り光において照射された際の測定光の偏光の均一性が保たれないことになる。偏光の解消は、例えば、組織内の微小構造（例えばメラニン）によって測定光が反射されることにより、偏光の方向や位相がランダムに変化する事に起因すると考えられている。
【０００６】
ＤＯＰＵに関しては、ＤＯＰＵを用いて、偏光解消性を持つ領域の一つである網膜の網膜色素上皮（ＲＰＥ：Ｒｅｔｉｎａｌ  Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｅｐｉｔｈｅｌｉｕｍ）層を特異的に描出する方法が非特許文献１に開示されている。
【０００７】
ところで、一般にＤＯＰＵを求める際には、被検体から取得した断層の情報を示す２次元の信号について、測定光の主走査方向（Ｘ方向）と深さ方向（Ｚ方向）という２次元の評価窓（ウィンドウ）を指定する。図１４（ａ）は一般的なＤＯＰＵを求める際のウィンドウを示し、ウィンドウ内の各枠は画素を示す。ここで、一般的な手法では、１枚のフレームの撮像データからＤＯＰＵを算出するため、図１４（ａ）に示すように、ＤＯＰＵ計算のためのウィンドウとして１枚のフレーム内の比較的広い領域を指定する必要がある。しかしながら、ウィンドウとして用いる領域が広い場合には、ＤＯＰＵ計算にＤＯＰＵを求めたい位置から離れた位置のデータも用いることとなるため、ＤＯＰＵ画像におけるノイズが増加してしまう。そのため、一般的なＤＯＰＵの計算方法では、ＤＯＰＵの空間分解能を向上させることが難しかった。
【０００８】
これに対し、被検体の３次元の撮像データを用いて、偏光ＯＣＴ画像におけるＤＯＰＵと偏光解消組織のセグメンテーションの空間分解能を向上させる方法が検討されている。図１４（ｂ）は被検体の３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを求める際のウィンドウを示し、ウィンドウ内の各枠は画素を示す。検討されている方法では、図１４（ｂ）に示すように、測定光の副走査方向（Ｙ方向）における複数の位置において取得されたフレームの撮像データを用いてＤＯＰＵを算出する。この方法では、ＤＯＰＵを計算する際に３次元の撮像データを用いることで、測定光の副走査方向におけるＤＯＰＵを求める位置の近傍のフレームの撮像データもＤＯＰＵ計算に用いることができる。そのため、１枚のフレームの撮像データからＤＯＰＵを求める一般的な方法と比べ、ウィンドウとして指定する各フレームの領域を比較的狭くすることができ、ＤＯＰＵを求める位置により近い位置のデータを用いてＤＯＰＵを求めることできる。このため、３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する方法では、偏光ＯＣＴ画像におけるＤＯＰＵと偏光解消組織のセグメンテーションの空間分解能を向上させることができると期待されている。
【０００９】
このような３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する方法に関して、非特許文献２には、被検眼の固視微動を利用して取得した３次元の撮像データを用いて、ＤＯＰＵ計算を行う方法が開示されている。この方法で算出されるＤＯＰＵは、テンポラルＤＯＰＵと呼ばれる。一般的に、被検眼は意図せず微動（固視微動）してしまうことから、副走査方向における所望の位置の撮像データを得ることが難しい。そこで、テンポラルＤＯＰＵの計算方法では、被検眼の固視微動によって撮像位置が変化することから、略同一の位置において複数回撮像を行うことで、被検眼の固視微動を利用して測定光の副走査方向における複数の位置での撮像データを取得する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｓｔｅｆａｎ  Ｚｏｔｔｅｒ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ｌａｒｇｅ−ｆｉｅｌｄ  ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ”， Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ｅｘｐｒｅｓｓ  ３（１１）．
【非特許文献２】Ｍｉｔｓｕｒｏ  Ｓｕｇｉｔａ  ｅｔ  ａｌ．，  “Ａｎａｌｙｓｉｓ  ｏｆ  ｏｐｔｉｍｕｍ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｂｙ  ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｈｕｍａｎ  ｒｅｔｉｎａ”， Ｊｏｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｏｐｔｉｃｓ  ２０（１）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来提案されているテンポラルＤＯＰＵなどの３次元の撮像データを用いたＤＯＰＵの計算では、ウィンドウを設定する際のウィンドウサイズを所定の値に固定している。しかしながら、被検眼の固視微動を含む眼球運動は一定の移動量で生じるものではない。そのため、被検眼の固視微動等の眼球運動によって被検眼が移動しすぎる場合には、副走査方向における走査位置が想定される位置から大きく離れることとなる。この場合には、副走査方向においてＤＯＰＵを求める位置から大きく離れた位置に、固定されたサイズのウィンドウが設定される。このため、ＤＯＰＵを求める位置から離れた位置における、固定されたウィンドウサイズに応じた数のデータを用いてＤＯＰＵを求めることとなる。この場合には、ＤＯＰＵを求める位置から離れた位置における多くのデータを用いてＤＯＰＵが計算されるため、ＤＯＰＵ画像におけるノイズが増加してしまう。従って、撮像データ取得時の眼球運動を考慮せずに、固定されたウィンドウサイズ内のデータをＤＯＰＵの計算に用いる場合には、ＤＯＰＵを適切に計算できず、ＤＯＰＵ画像の画質が低下する場合がある。
【００１２】
そこで、本発明では、３次元の撮像データを用いて高画質なＤＯＰＵ画像を取得することができる、断層撮像装置、画像生成装置、断層撮像方法、画像生成方法、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施態様による断層撮像装置は、測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系と、前記干渉信号から前記被検眼の断層信号を生成し、前記断層信号に基づいて断層画像を生成する画像生成装置とを備え、前記測定光学系は、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得し、前記画像生成装置は、前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の前記断層信号を生成し、前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定し、設定された前記サイズの前記評価窓を用いて前記複数の２次元の断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する。
【００１４】
また、本発明の別の実施態様による画像生成装置は、被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得し、前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定し、設定された前記サイズの前記評価窓及び取得された前記複数の２次元の断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する、画像生成部を備える。
【００１５】
さらに、本発明の別の実施態様による断層撮像方法は、測定光を照射した被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、前記被検眼の干渉信号を取得する測定光学系によって、前記測定光を前記被検眼に対して第１の方向に繰り返し走査して、前記被検眼の複数の２次元の前記干渉信号を取得する工程と、画像生成装置によって、前記複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の断層信号を生成する工程と、前記画像生成装置によって、前記複数の２次元の干渉信号の各２次元の干渉信号を取得した際の前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定する工程と、前記画像生成装置によって、設定された前記サイズの前記評価窓を用いて前記複数の２次元の断層信号から、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程とを含む。
【００１６】
また、本発明の別の実施態様による画像生成方法は、画像生成部によって、被検眼に対して第１の方向に繰り返し測定光を走査する走査手段を介して前記測定光を照射した前記被検眼からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光に基づく前記被検眼の複数の２次元の断層信号を取得する工程と、前記画像生成部によって、前記被検眼上における前記第１の方向に交差する第２の方向の走査位置に基づいて、評価窓のサイズを設定する工程と、前記画像生成部によって、設定された前記サイズの前記評価窓及び取得された前記複数の２次元の断層信号を用いて、前記被検眼の偏光均一性を示す画像を生成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、３次元の撮像データを用いて高画質なＤＯＰＵ画像を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１による偏光ＯＣＴ装置の全体構成を概略的に示す。
【図２】実施例１に係るＯＣＴ測定光の走査位置を説明するための図である。
【図３】実施例１に係る断層輝度画像の例を示す。
【図４】実施例１に係るテンポラルＤＯＰＵ画像の生成処理のフローを示す。
【図５】実施例１に係るＤＯＰＵ画像の例を示す。
【図６】実施例１に係るウィンドウサイズ（ＸＺ平面）の設定処理のフローを示す。
【図７】実施例１に係るウィンドウサイズの調整方法を説明するための図である。
【図８】Ｂスキャン画像の撮像時における眼底の移動量の一例を示す。
【図９】実施例１に係るＯＣＴに関する撮像フローを示す。
【図１０】実施例２に係るウィンドウサイズの調整方法を説明するための図である。
【図１１】実施例２に係るウィンドウサイズ（ＸＺ平面）の設定処理のフローを示す。
【図１２】実施例３に係る使用フレームの選択処理のフローを示す。
【図１３】実施例３に係る使用フレームの選択処理を説明するための図である。
【図１４】ＤＯＰＵ計算におけるウィンドウの違いを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、及び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同じ参照符号を用いる。
【００２０】
［実施例１］
以下、図１乃至９を参照して、本発明の実施例１による断層撮像装置、特に、被検眼の偏光解消性を高空間分解能に測定することができる断層撮像装置の例として偏光ＯＣＴ装置１００について説明する。
【００２１】
ここで、本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００について説明するにあたり、ＤＯＰＵの計算についてより詳細に述べる。
【００２２】
従来のＤＯＰＵ計算では、まず、１枚のフレームの撮像データ（断層画像）において測定光の主走査方向と深さ方向の２次元のウィンドウを設定し、ウィンドウ内の画素毎に、ＤＯＰＵ計算に必要となるストークスベクトルを取得する。次に、取得した複数のストークスベクトルに統計処理を施すことによって、ＤＯＰＵの値を算出する。
【００２３】
これに対し、３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する手法では、副走査方向の複数の位置において撮像を行い、複数枚のフレームの撮像データを取得する。その後、計算に使用するフレームの撮像データに対してそれぞれ２次元のウィンドウを設定し、ウィンドウ内の画素毎に、ＤＯＰＵ計算に必要となるストークスベクトルを取得する。そして、計算に使用する全てのフレームの撮像データに対して設定されたウィンドウについて取得した複数のストークスベクトルに統計処理を施すことによって、ＤＯＰＵの値を算出する。
【００２４】
また、テンポラルＤＯＰＵ計算では、まず、測定光を被検眼の眼底の略同一箇所に経時的に繰り返し照射して、異なる時刻に撮像した略同一箇所の複数枚のフレームの撮像データを取得する。連続撮像をする間に、被検眼は意図しない微小な動き（固視微動）をするため、異なる時刻の撮像を行うことによって副走査方向の異なる位置における撮像データを取得することができる。その後、計算に使用するフレームの撮像データに対してそれぞれ２次元のウィンドウを設定し、ウィンドウ内の画素毎に、ＤＯＰＵ計算に必要となるストークスベクトルを取得する。そして、計算に使用する全てのフレームの撮像データに対して設定されたウィンドウについて取得した複数のストークスベクトルに統計処理を施すことによって、ＤＯＰＵの値を算出する。
【００２５】
本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００では、３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する手法の一種としてテンポラルＤＯＰＵの計算手法を用いる。
【００２６】
［装置の全体構成］
図１を参照して、本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００について説明する。図１は、本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００の全体構成を概略的に示す。偏光ＯＣＴ装置１００には、測定光学系１０及び制御部１４３が設けられている。測定光学系１０には、ＯＣＴに関するＯＣＴ光学系、ＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｏｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：走査型検眼鏡）及び固視灯に関するＳＬＯ光学系が設けられている。
【００２７】
（ＯＣＴ光学系）
偏光ＯＣＴ装置１００に含まれるＯＣＴ光学系の構成について説明する。ＯＣＴ光学系は、光源からの光を被検眼１１８に照射する測定光と参照光に分割し、被検眼１１８からの測定光の戻り光と参照光とを合波して干渉光を得る。そして、ＯＣＴ光学系は、干渉光を分割して、互いに異なる偏光特性を有する２つの光を検出する。
【００２８】
ＯＣＴ光学系には、光源１０１、シングルモードファイバ１０２，１０５、偏光制御器１０３、コネクタ１０４，１０８、ポラライザ１０６、ＰＭファイバ１０７，１０９、及びビームスプリッタ１１０が設けられている。
【００２９】
光源１０１は、波長掃引型（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ：ＳＳ）光源であり、例えば、掃引中心波長１０５０ｎｍ、掃引幅１００ｎｍで波長掃引しながら光を出射する。光源１０１から出射された光は、シングルモードファイバ１０２を通り、偏光制御器１０３に入射する。
【００３０】
偏光制御器１０３は、光源１０１から出射された光の偏光を所望の偏光状態へ変化させることができる。偏光制御器１０３から出射された光は、コネクタ１０４及びシングルモードファイバ１０５を介して、ポラライザ１０６に入射する。
【００３１】
ポラライザ１０６は、特定の直線偏光成分のみを通過させる特性を持つ光学素子である。通常、光源１０１から射出される光は偏光度が高く、特定の偏光方向を持つ光が支配的である。しかしながら、光源１０１から出射される光には、ランダム偏光成分と呼ばれる、特定の偏光方向を持たない光が含まれている。このランダム偏光成分は偏光ＯＣＴ画像の画質を悪化させることが知られている。そのため、ポラライザ１０６を用いてランダム偏光成分をカットすることで、ランダム偏光成分による偏光ＯＣＴ画像の画質の悪化を抑制することができる。
【００３２】
なお、ポラライザ１０６を通過できるのは特定の直線偏光状態の光のみであるため、ポラライザ１０６によって遮断された偏光状態の光の分だけ、ポラライザ１０６の出射光の光量は少なくなる。そのため、ポラライザ１０６を介した光源１０１からの光について、所望の光量の測定光が被検眼１１８に入射するように、偏光制御器１０３によって光源１０１から出射された光の偏光状態を調整することができる。
【００３３】
ポラライザ１０６から出射された光は、ＰＭファイバ１０７、コネクタ１０８、及びＰＭファイバ１０９を介してビームスプリッタ１１０に入射する。ここで、ＰＭファイバ１０７，１０９は、ファイバを通過する光の偏光を保持する偏光保持（Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ）ファイバである。ビームスプリッタ１１０は、入射した光源１０１からの光をＯＣＴ測定光とＯＣＴ参照光に分割する。なお、本実施例では、ビームスプリッタ１１０の分割比は、９０（ＯＣＴ参照光）：１０（ＯＣＴ測定光）としているが、ビームスプリッタ１１０の分割比は所望の構成に応じて任意に設定することができる。
【００３４】
ＯＣＴ測定光の光路Ｌ１０１には、ＰＭファイバ１１１、コリメータ１１２、１／４波長板１１３、ガルバノスキャナ１１４、ダイクロイックミラー１４８、スキャンレンズ１１５、及びステージ１１７に保持されたフォーカスレンズ１１６が設けられている。
【００３５】
ビームスプリッタ１１０によって分割されたＯＣＴ測定光は、ＰＭファイバ１１１を介して出射され、コリメータ１１２によって平行光とされる。平行光となったＯＣＴ測定光は１／４波長板１１３に入射する。
【００３６】
１／４波長板１１３は、１／４波長板１１３の光学軸と、その光学軸に対して直交する軸との間の位相を１／４波長分だけ遅延させる特性を持つ光学素子である。本実施例では、１／４波長板１１３は、ＰＭファイバ１１１から出射したＯＣＴ測定光の直線偏光の方向に対して、光軸を回転軸として１／４波長板１１３の光学軸を４５°だけ回転させて配置され、被検眼１１８に入射するＯＣＴ測定光を円偏光とする。１／４波長板１１３を通過したＯＣＴ測定光は、ガルバノスキャナ１１４、ダイクロイックミラー１４８、スキャンレンズ１１５、及びフォーカスレンズ１１６を介して被検眼１１８に入射する。
【００３７】
ガルバノスキャナ１１４は、被検眼１１８の眼底ＥｒにおいてＯＣＴ測定光を走査するＯＣＴ走査手段を構成する。なお、図１においては、ガルバノスキャナ１１４は単一のミラーとして記載したが、実際は被検眼１１８の眼底Ｅｒをラスタースキャンするように２枚のガルバノスキャナによって構成している。しかしながら、ＯＣＴ走査手段はガルバノミラーを用いた構成に限られず、ＯＣＴ測定光を２次元方向に走査可能な任意の単一のミラーを用いた構成など任意の偏向ミラーを用いた構成であってもよい。また、ＯＣＴ走査手段としては、２枚のガルバノスキャナを近接して配置してもよいし、両方とも被検眼１１８の前眼部に対して光学的に共役な位置に配置してもよい。なお、ガルバノスキャナ１１４は制御部１４３の駆動制御部１４５によって制御され、被検眼１１８の眼底Ｅｒの所望の範囲で測定光を走査することができる。
【００３８】
ダイクロイックミラー１４８は、入射した光の波長帯毎に入射した光を反射又は透過させる。本実施例では、ＯＣＴ測定光を反射し、スキャンレンズ１１５及びフォーカスレンズ１１６を介して、ＯＣＴ測定光を被検眼１１８に入射させる。
【００３９】
スキャンレンズ１１５を介しフォーカスレンズ１１６に入射したＯＣＴ測定光は、フォーカスレンズ１１６により、被検眼１１８の眼底Ｅｒにフォーカスされる。フォーカスレンズ１１６はステージ１１７上に保持されており、ステージ１１７が光軸方向に動くことで、ＯＣＴ測定光のフォーカス調整をすることができる。ここで、ステージ１１７は、制御部１４３の駆動制御部１４５によって制御される。
【００４０】
被検眼１１８に入射したＯＣＴ測定光は、被検眼１１８の眼底Ｅｒに照射され、各網膜層で反射・散乱し、光路Ｌ１０１を戻り、ビームスプリッタ１１０に入射する。ビームスプリッタ１１０に入射したＯＣＴ測定光の戻り光は、ＰＭファイバ１２６を経由し、ビームスプリッタ１２８に入射する。
【００４１】
一方、ＯＣＴ参照光の光路には、ＰＭファイバ１１９、コリメータ１２０、１／２波長板１２１、分散補償ガラス１２２、ＮＤフィルタ１２３、及びコヒーレンスゲートステージ１２５に保持されたコリメータレンズ１２４が設けられている。
【００４２】
ビームスプリッタ１１０で分割されたＯＣＴ参照光は、ＰＭファイバ１１９を介して出射され、コリメータ１２０によって平行光とされる。平行光となったＯＣＴ参照光は１／２波長板１２１に入射する。
【００４３】
１／２波長板１２１は、１／２波長板１２１の光学軸と、その光学軸に対して直交する軸との間の位相を１／２波長分だけ遅延させる特性を持つ光学素子である。本実施例では、ＰＭファイバ１１９より出射したＯＣＴ参照光の直線偏光がＰＭファイバ１２７において長軸が４５°傾いた偏光状態となるように、ＯＣＴ参照光の偏光を調整する。１／２波長板１２１を通過したＯＣＴ参照光は、分散補償ガラス１２２に入射する。
【００４４】
分散補償ガラス１２２は、分散補償ガラス１２２を通過する光の分散を調整することができ、被検眼１１８からのＯＣＴ測定光の戻り光の分散に合わせてＯＣＴ参照光の分散を調整することができる。分散補償ガラス１２２を通過した光は、ＮＤフィルタ１２３、及びコリメータレンズ１２４を介し、ＰＭファイバ１２７に入射する。
【００４５】
コリメータレンズ１２４とＰＭファイバ１２７の一端はコヒーレンスゲートステージ１２５の上に保持されている。コヒーレンスゲートステージ１２５は、被検眼１１８の眼軸長の相違等に対応して光軸方向に駆動するように、駆動制御部１４５で制御される。そのため、コヒーレンスゲートステージ１２５の駆動を駆動制御部１４５によって制御することで、ＯＣＴ参照光の光路長を変更することができる。従って、駆動制御部１４５によってコヒーレンスゲートステージ１２５の駆動を制御し、ＯＣＴ測定光とＯＣＴ参照光の光路長を略同一に調整することができる。なお、本実施例ではＯＣＴ参照光の光路長を変更しているが、ＯＣＴ測定光の光路とＯＣＴ参照光の光路との光路長差を変更できればよい。そのため、例えばＯＣＴ測定光の光路長を変更して、ＯＣＴ測定光の光路とＯＣＴ参照光の光路との光路長差を変更する構成としてもよい。ＰＭファイバ１２７を通過したＯＣＴ参照光はビームスプリッタ１２８に入射する。
【００４６】
ビームスプリッタ１２８では、ＯＣＴ測定光の戻り光とＯＣＴ参照光が合波されて干渉光とされた上で、二つの干渉光に分割される。分割される干渉光は、互いに反転した位相の干渉光（以下、正の成分及び負の成分と表現する）として出射される。
【００４７】
分割された干渉光の正の成分はＰＭファイバ１２９、コネクタ１３１、及びＰＭファイバ１３３を経由して偏光ビームスプリッタ１３５に入射する。一方、干渉光の負の偏光成分はＰＭファイバ１３０、コネクタ１３２、及びＰＭファイバ１３４を経由して偏光ビームスプリッタ１３６に入射する。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ１３５，１３６は、入射した干渉光を直交する二つの偏光軸に合わせて、垂直偏光成分（以下、Ｖ偏光成分という。）と水平偏光成分（以下、Ｈ偏光成分という。）の二つの光にそれぞれ分割する。このため、偏光ビームスプリッタ１３５に入射した正の干渉光は偏光ビームスプリッタ１３５において正のＶ偏光成分と正のＨ偏光成分の二つの干渉光に分割される。分割された正のＶ偏光成分はＰＭファイバ１３７を経由してディテクタ１４１に入射し、正のＨ偏光成分はＰＭファイバ１３８を経由してディテクタ１４２に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ１３６に入射した負の干渉光は偏光ビームスプリッタ１３６において負のＶ偏光成分と負のＨ偏光成分に分割される。負のＶ偏光成分はＰＭファイバ１３９を経由してディテクタ１４１に入射し、負のＨ偏光成分はＰＭファイバ１４０を経由してディテクタ１４２に入射する。
【００４９】
ディテクタ１４１，１４２はいずれも差動検出器であり、位相が１８０°反転した二つの干渉信号が入力すると、直流成分を除去し、干渉成分のみを出力する。ディテクタ１４１で検出された干渉信号のＶ偏光成分とディテクタ１４２で検出された干渉信号のＨ偏光成分は、それぞれ光の強度に応じた電気信号（ＯＣＴ干渉信号）として出力され、断層画像生成部を構成する信号処理部１４４に入力される。信号処理部１４４は、入力されたＯＣＴ干渉信号に基づいて、被検眼１１８の断層画像を生成する。なお、上述のＯＣＴ測定光、ＯＣＴ参照光、及び干渉光が通過する光路上に配置された光学部材は、ＯＣＴ光学系に含まれる。
【００５０】
（ＳＬＯ光学系）
ＳＬＯ光学系には、ＳＬＯ光源１５０、固視灯１４９、ダイクロイックミラー１５９、光路分離部材１５７、ＡＰＤ１５２、レンズ１５１，１５８、フォーカスレンズ１５５、スキャナ１５３、及びミラー１５４，１６２，１６３が設けられている。また、フォーカスレンズ１５５は、ステージ１５６に保持されている。さらに、ＳＬＯ光学系は、ダイクロイックミラー１４８、スキャンレンズ１１５、及びステージ１１７に保持されたフォーカスレンズ１１６をＯＣＴ光学系と共有する。
【００５１】
ＳＬＯ光源１５０は、７８０ｎｍ付近に中心値を持つ眼底撮像用の光源であり、ＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ  Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）１５２は７８０ｎｍ付近に感度を持つ眼底撮像用のセンサである。一方、固視灯１４９は可視光を発生して被検者の固視を促すものである。
【００５２】
ＳＬＯ光源１５０から出射された光はダイクロイックミラー１５９で反射され、光路分離部材１５７に向かう。また、固視灯１４９から出射された光は、ダイクロイックミラー１５９を透過し、光路分離部材１５７に向かう。なお、ＳＬＯ光源１５０からの光がダイクロイックミラー１５９を透過し、固視灯１４９からの光がダイクロイックミラー１５９によって反射されるようにＳＬＯ光学系を構成してもよい。
【００５３】
光路分離部材１５７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構成されることができ、ＳＬＯ光源１５０によるＳＬＯ測定光や固視灯１４９からの光が伝播する光路と、眼底ＥｒからのＳＬＯ測定光の戻り光が伝播する光路とを分離する。ＳＬＯ光源１５０及び固視灯１４９から出射された光は、光路分離部材１５７及びレンズ１５１を通過し、フォーカスレンズ１５５に入射する。
【００５４】
フォーカスレンズ１５５は、ステージ１５６上に保持されており、制御部１４３の駆動制御部１４５によってステージ１５６を光軸方向に駆動することで、入射した光のフォーカス調整をすることができる。ＳＬＯ光源１５０及び固視灯１４９から出射した光の光束はいずれもスキャナ１５３の付近で一度結像し、被検眼１１８の眼底Ｅｒ付近で再度結像される。フォーカスレンズ１５５を通過した光は、スキャナ１５３、ミラー１５４、レンズ１５８、ミラー１６２，１６３、ダイクロイックミラー１４８、スキャンレンズ１１５、及びフォーカスレンズ１１６を介して被検眼１１８に入射する。
【００５５】
スキャナ１５３は、駆動制御部１４５によって制御され、被検眼１１８の眼底Ｅｒの所望の範囲でＳＬＯ光源１５０からのＳＬＯ測定光を走査することができるＳＬＯ走査手段を構成する。図１においては、スキャナ１５３を単一のミラーとして記載したが、ＳＬＯ走査手段は、実際はＳＬＯ測定光をＸ方向に主走査する共振スキャナと、ＳＬＯ測定光をＹ方向に副走査するガルバノスキャナによって構成されている。しかしながら、ＳＬＯ走査手段の構成はこれに限られず、例えば、ＳＬＯ測定光を２次元方向に走査可能な任意の単一のミラー等の任意の偏光ミラーを用いて構成してもよい。また、２枚のガルバノスキャナを近接して配置してもよいし、両方とも被検眼１１８の前眼部に対して光学的に共役な位置に配置してもよい。なお、固視灯１４９は、スキャナ１５３の駆動に合わせて、制御部１４３の駆動制御部１４５によって点灯制御されることで、被検眼１１８に対し任意の方向・位置に固視を促すことができる。
【００５６】
ダイクロイックミラー１４８は、ＳＬＯ測定光を透過させ、スキャンレンズ１１５及びフォーカスレンズ１１６を介して被検眼１１８に入射させる。なお、ＯＣＴ測定光がダイクロイックミラー１４８を透過し、ＳＬＯ測定光がダイクロイックミラー１４８によって反射されるように測定光学系１０を構成してもよい。
【００５７】
また、ＯＣＴと同様に、駆動制御部１４５は、ＳＬＯ測定光及び固視灯１４９からの光の２度目の結像位置が被検眼１１８の眼底面と一致するようにフォーカスレンズ１１６を駆動制御する。
【００５８】
ＳＬＯ測定光は被検眼１１８の眼底Ｅｒで反射・散乱され、戻り光として同じ光路を戻る。ここで、被検眼１１８からの光路は、フォーカスレンズ１１６の光軸上に位置するダイクロイックミラー１４８によって、前述のＯＣＴ光学系の光路Ｌ１０１と、固視灯及びＳＬＯ光学系の光路Ｌ１０２とに波長帯域ごとに分岐される。そのため、ＳＬＯ測定光の戻り光は光路Ｌ１０２を戻り、光路分離部材１５７に入射する。
【００５９】
光路分離部材１５７は、ＳＬＯ測定光の戻り光を反射する。光路分離部材１５７で反射された戻り光はＡＰＤ１５２で検知され、ＡＰＤ１５２は検知した光に基づく信号（ＳＬＯ信号）を制御部１４３の信号処理部１４４に送る。信号処理部１４４は、ＡＰＤ１５２から入力されたＳＬＯ信号に基づいて、被検眼１１８の眼底Ｅｒの正面画像であるＳＬＯ画像を生成する。なお、ＳＬＯ測定光の戻り光が光路分離部材１５７を透過し、ＳＬＯ光源１５０及び固視灯１４９からの光が光路分離部材１５７によって反射されるように、ＳＬＯ光学系を構成してもよい。
【００６０】
（制御部）
次に、制御部１４３について説明する。制御部１４３は、本実施例に係る測定光学系１０と通信可能に接続されており、測定光学系１０からの信号に基づいて被検眼１１８の画像を生成する画像生成装置を構成する。制御部１４３は、一般的な汎用コンピュータや測定光学系１０の専用のコンピュータによって構成されることができる。なお、制御部１４３は、測定光学系１０と一体に設けられてもよいし、別々に設けられてもよい。
【００６１】
制御部１４３には、信号処理部１４４、駆動制御部１４５、及び表示部１４６が設けられている。駆動制御部１４５は、上述のように、測定光学系１０におけるステージ１１７，１５６、コヒーレンスゲートステージ１２５，ガルバノスキャナ１１４、固視灯１４９、及びスキャナ１５３等の各部材を制御する。
【００６２】
信号処理部１４４は、ディテクタ１４１，１４２から出力されるＯＣＴ干渉信号に基づき、断層信号及び断層画像の生成、生成された断層画像の解析、解析結果の可視化情報の生成を行うことができる。また、信号処理部１４４は、表示制御手段の機能を有し、信号処理部１４４で生成される画像や解析結果を表示部１４６の表示画面に表示させることができる。なお、表示制御手段は、信号処理部１４４と別々に設けられてもよい。また、信号処理部１４４はＡＰＤ１５２からのＳＬＯ信号を受け取り、ＳＬＯ信号に基づいて被検眼１１８の眼底ＥｒのＳＬＯ画像の生成、生成したＳＬＯ画像の解析、及び解析結果の可視化情報の生成等を行うことができる。
【００６３】
駆動制御部１４５及び信号処理部１４４は、制御部１４３のＣＰＵやＭＰＵ等で構成される演算装置において実行されるモジュール等によって実現することができる。また、駆動制御部１４５及び信号処理部１４４は、ＡＳＩＣなどの回路によって構成されることもできる。
【００６４】
表示部１４６は、例えば液晶等のディスプレイであり、信号処理部１４４で生成された断層画像やＳＬＯ画像、被検眼１１８の情報等を表示画面に表示することができる。なお、信号処理部１４４で生成された画像データは、表示部１４６に有線で送信されてもよいし、無線で送信されてもよい。また、本実施例において表示部１４６等は制御部１４３に含まれているが、表示部１４６の構成はこれに限らず、制御部１４３とは別に設けられてもよく、例えばユーザが持ち運び可能な装置の一例であるタブレットコンピュータ等であってもよい。この場合、表示部１４６にタッチパネル機能を搭載させ、タッチパネル上で画像の表示位置の移動、拡大縮小、及び表示される画像の変更等を操作可能に構成することができる。
【００６５】
［撮像動作］ 
次に、ＯＣＴ断面画像及びＳＬＯ画像の撮像動作について説明する。上述のＯＣＴ光学系の一連の動作により、偏光ＯＣＴ装置１００は、被検眼１１８のある１点における断層に関する情報を取得することができる。このように、被検眼１１８の奥行き方向（Ｚ方向）の断層に関する情報を取得することをＡスキャンと呼ぶ。また、偏光ＯＣＴ装置１００では、ガルバノスキャナ１１４によって被検眼１１８をＯＣＴ測定光で走査することにより、被検眼１１８の２次元の断層像や３次元の断層像の情報を取得することができる。
【００６６】
ここで、Ａスキャンを行う奥行き方向をＡスキャン方向という。また、Ａスキャン方向と直交する方向における被検眼１１８の断層に関する情報、すなわち２次元の断層像の情報を取得する方向に被検眼１１８を測定光で走査することをＢ−スキャンと呼ぶ。さらに、Ａスキャン、及びＢスキャンのいずれの走査方向とも直交する方向に被検眼１１８をＯＣＴ測定光で走査することをＣスキャンと呼ぶ。特に、３次元の断層像の情報を取得する際に被検眼１１８に対し２次元ラスター走査する場合、高速に走査が行われる主走査方向（Ｘ方向）をＢスキャン方向と呼び、Ｂスキャン方向に直交し、低速に走査が行われる副走査方向（Ｙ方向）をＣスキャン方向と呼ぶ。なお、各スキャン方向は厳密に直交している必要はなく、互いに交差する方向であればよい。
【００６７】
＜ＯＣＴスキャン＞ 
まず、図２（ａ）乃至（ｃ）を参照して、断層撮像時の駆動制御部１４５によるガルバノスキャナ１１４の駆動処理について説明する。駆動制御部１４５は、上述のように、ガルバノスキャナ１１４を用いて、ＯＣＴ測定光を被検眼１１８の眼底Ｅｒ上で走査する（ＯＣＴスキャン）。 
【００６８】
（Ｂスキャン）
図２（ａ）乃至（ｃ）は、ＯＣＴ測定光の光軸に直交する２次元平面における眼底Ｅｒ上でのＯＣＴ測定光の走査位置Ｌ２０１，Ｌ２０２，Ｌ２０３を示している。駆動制御部１４５は、被検眼１１８の眼底Ｅｒの２次元断層像に関する情報を取得する際、図２（ａ）に示すように、ガルバノスキャナ１１４を用いてＯＣＴ測定光を走査位置Ｌ２０１上で走査する。この走査がＢスキャンに相当する。当該Ｂスキャンによって取得した２次元のＯＣＴ干渉信号に基づくＢスキャンデータを信号処理部１４４で処理することにより、１枚の２次元断層画像（Ｂスキャン画像）を生成することができる。
【００６９】
（同一箇所のＭ−Ｂスキャン）
これに対し、断層画像におけるスペックルノイズを低減する場合やテンポラルＤＯＰＵ画像を生成する場合には、ＯＣＴ測定光を走査位置Ｌ２０１上で、経時的に繰り返し走査する。このような複数回の走査をＭ−Ｂスキャンと呼ぶ。ここで、略同一箇所をＭ−Ｂスキャンする場合には、ガルバノスキャナ１１４は副走査方向において略同一な走査角度で、主走査方向の走査を行う。Ｍ−Ｂスキャンによって取得されたＯＣＴ干渉信号に基づく複数のＢスキャンデータ（２次元の断層信号）を信号処理部１４４で処理することにより、複数枚のフレームのＢスキャン画像を生成することができる。なお、複数のＢスキャンデータは、信号処理部１４４に保存されることができる。本実施例においては、Ｍ−ＢスキャンとしてＢスキャンを約８０回繰り返す。なお、Ｍ−Ｂスキャンとして繰り返されるＢスキャンの回数はこれに限られず、所望の構成に応じて任意の数とすることができる。
【００７０】
（異なる箇所のＭ−Ｂスキャン） 
また、Ｍ−Ｂスキャンの走査位置は、同一箇所を走査位置とせずに、図２（ｂ）に示す走査位置Ｌ２０２のように、意図的に副走査方向においてシフト範囲ｄＹに分布させてもよい。ここで、異なる箇所をＭ−Ｂスキャンする場合には、ガルバノスキャナ１１４は副走査方向においてそれぞれ異なる走査角度で、主走査方向の走査を行う。このときの副走査方向のシフト範囲ｄＹは、所望の構成に応じて任意に設定することができるが、本実施例では約２０μｍに設定する。副走査方向のシフト範囲ｄＹはＯＣＴ測定光の眼底Ｅｒにおけるスポットサイズを基準として設定してもよい。ＯＣＴによる断層画像で発生するスペックルサイズは、ＯＣＴ測定光のスポットサイズ以下と考えられている。そのため、加算平均処理等による断層画像におけるスペックル低減のために、意図的に副走査方向のシフト範囲ｄＹを与える際には、シフト範囲ｄＹをスポットサイズ以上に設定することが有効と考えられる。
【００７１】
（ボリュームスキャン）
さらに、被検眼１１８の眼底Ｅｒにおけるボリュームデータを取得する際には、図２（ｃ）に示すように、眼底Ｅｒ上の副走査方向（Ｙ方向）における異なる位置においてＢスキャンを行い、各走査位置においてＢスキャンデータを取得する。これにより、偏光ＯＣＴ装置１００は、眼底Ｅｒの３次元データ、すなわちボリュームデータを取得することができる。
【００７２】
（Ｍ−Ｂスキャンによるボリュームスキャン）
また、Ｍ−Ｂスキャンを眼底Ｅｒ上の副走査方向（Ｙ方向）における異なる位置において繰り返し、ボリュームデータを取得することもできる。具体的には、図２（ｃ）に示す走査位置Ｌ２０３の各位置においてＭ−Ｂスキャンを行うことで、眼底Ｅｒ上の副走査方向における異なる位置でそれぞれ複数のＢスキャンデータを取得することができる。これにより、偏光ＯＣＴ装置１００は、副走査方向における異なる位置での複数のＢスキャンデータに基づく、眼底Ｅｒのボリュームデータを取得することができる。
【００７３】
＜ＳＬＯスキャン＞ 
ＳＬＯ画像の取得時には、駆動制御部１４５は、スキャナ１５３を用いてＳＬＯ測定光を被検眼１１８の眼底Ｅｒ上に２次元走査し（ＳＬＯスキャン）、ＳＬＯ測定光の戻り光をＡＰＤ１５２で検出してＳＬＯ信号を取得する。信号処理部１４４は、取得したＳＬＯ信号を処理することで、眼底Ｅｒの２次元正面画像であるＳＬＯ画像を生成することができる。
【００７４】
［画像処理］
次に、信号処理部１４４における画像生成について説明する。信号処理部１４４は、上述のように、ＯＣＴ干渉信号に基づく被検眼１１８の眼底Ｅｒの断層画像やＤＯＰＵ画像、及びＳＬＯ信号に基づくＳＬＯ画像を生成することができる。なお、ＳＬＯ画像の生成は既知の任意の信号処理によって行うことができるため、ここでは処理の説明を省略する。
【００７５】
＜輝度画像（断層輝度画像）の生成＞
信号処理部１４４は、ディテクタ１４１，１４２から出力されたＯＣＴ干渉信号に対してＦＦＴ等の信号処理を行うことで、各偏光成分に基づいた２つの断層信号である、Ｈ偏光成分に対応する断層信号と、Ｖ偏光成分に対応する断層信号とを生成する。そして、信号処理部１４４は、Ｈ偏光成分に対応する断層信号からＨ偏光成分に対応する断層画像を生成し、Ｖ偏光成分に対応する断層信号からＶ偏光成分に対応する断層画像を生成する。ここで、断層信号とは、ＯＣＴ干渉信号にＦＦＴ等の信号処理を行うことで得られる、被検眼１１８の断層に関する情報を示す信号をいう。
【００７６】
まず、信号処理部１４４は、ＯＣＴ干渉信号から固定パターンノイズ除去を行う。固定パターンノイズ除去は、複数回のＡスキャンによって取得したＯＣＴ干渉信号に基づく複数のＡスキャンデータを平均することで固定パターンノイズを抽出し、これを入力したＡスキャンによって取得したＯＣＴ干渉信号から減算することで行われる。
【００７７】
次に、信号処理部１４４は、ＯＣＴ干渉信号を有限区間でフーリエ変換した場合にトレードオフの関係となる、深さ分解能とダイナミックレンジを最適化するために、ＯＣＴ干渉信号に対して窓関数処理を行う。本実施例ではコサインテーパーによる窓関数処理を行う。なお、窓関数処理の方法はコサインテーパーに限定されず、目的に合わせて任意に選択してよい。信号処理部１４４は、他の窓関数処理、例えばガウシアン窓関数、ハニング窓関数など、一般的に知られる窓関数処理をＯＣＴ干渉信号に適用することができる。その後、信号処理部１４４は、ＯＣＴ干渉信号に対してＦＦＴ処理を行うことによって断層信号を生成する。
【００７８】
信号処理部１４４は、以上の処理を２つの偏光成分のＯＣＴ干渉信号のそれぞれに対して行うことにより、２つの断層信号を生成する。信号処理部１４４は、生成した２つの断層信号から輝度画像を生成する。なお、本明細書において、輝度画像とは従来のＯＣＴにおける断層画像などの画素値として輝度値を用いた画像のことをいう。以下、画素値として輝度値を用いた断層画像を断層輝度画像という。また、以下、単に断層画像という場合には、上述の各断層信号を用いて生成される画像をいい、Ｂスキャン画像とは主走査方向と深さ方向による２次元の断層信号によって生成される画像をいう。断層輝度画像の画素値ｒは、ディテクタ１４１，１４２から得られるＨ偏光成分の振幅ＡＨ及びＶ偏光成分の振幅ＡＶから式１によって計算される。
【数１】
2018033506.tif 000003
【００７９】
図３は、視神経乳頭部の断層輝度画像の一例を示す。また、ガルバノスキャナ１１４によってラスタースキャンして、眼底Ｅｒ上の位置が異なる複数のＢスキャンデータを副走査方向に取得することで、偏光ＯＣＴ装置１００は輝度画像のボリュームデータを生成することができる。
【００８０】
＜テンポラルＤＯＰＵ画像の生成＞ 
（参照フレームの選択）
図４は、信号処理部１４４によるテンポラルＤＯＰＵ画像の生成処理のフローを示している。信号処理部１４４によってテンポラルＤＯＰＵ画像の生成処理が開始されると、処理はステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１において、信号処理部１４４は、眼底Ｅｒの同一箇所のＭ−Ｂスキャンによって取得した複数枚のフレームのＢスキャン画像からテンポラルＤＯＰＵ計算の基準となる参照フレームを選択する。信号処理部１４４は、参照フレームとして、Ｂスキャン画像内での歪みが小さいものや、適切な撮像範囲（ＸＺ方向）が撮像されたものを選択する。
【００８１】
参照フレームの選択は、任意の方法で行うことができ、例えば、信号処理部１４４は歪み検出のアルゴリズムを用いて、歪みの最も小さいフレームを選択する。又は、信号処理部１４４は、パターンマッチングのアルゴリズムを用いて、注目部位が断層画像の中で所望の位置に存在するフレームを選択する。より具体的には、信号処理部１４４が各Ｂスキャン画像から視神経乳頭を抽出して、視神経乳頭がＢスキャン画像の中心付近に位置するフレームを選択する。他の方法では、信号処理部１４４がＢスキャン画像からＲＰＥを抽出して、ＲＰＥが断層画像の深さ方向に関して中心付近に位置するフレームを選択する。参照フレームの選択はこれら方法の組み合わせや、これら以外の方法を用いて行ってもよい。選択されたフレームは、参照フレームとして信号処理部１４４に記憶される。
【００８２】
なお、本実施例では信号処理部１４４が参照フレームを選択するとしたが、参照フレームの選択は検者によって手動で行われてもよい。また、参照フレームの手動選択を行う選択者は、検者に限られず、診断を行う医師等であってもよい。
【００８３】
（使用フレームの選択）
次にステップＳ４０２において、信号処理部１４４は、取得した複数のＢスキャン画像（本実施例では８０枚）から、テンポラルＤＯＰＵの計算に用いる、参照フレームを含むＮ枚のフレーム（使用フレーム）を選択する。本実施例では、Ｎ＝５０とする。なお、Ｎは所望の構成に応じて任意の数とすることができる。
【００８４】
具体的には、信号処理部１４４は、Ｍ−Ｂスキャンの回数に応じた複数枚のフレームのＢスキャン画像の各Ｂスキャン画像と参照フレームのＢスキャン画像との相互相関を計算して、相関の高いＮ−１枚のフレームを選択する。信号処理部１４４は、選択されたＮ−１枚のフレーム及び参照フレームの断層信号（データ）を記憶し、残りの相関の低いフレームのデータをテンポラルＤＯＰＵの計算から除外する。
【００８５】
なお、相互相関の低いフレームの断層信号データをテンポラルＤＯＰＵ計算に用いると、結果として得られるテンポラルＤＯＰＵ画像の空間分解能の低下を招く可能性がある。そのため、予め相互相関の下限閾値を設定し、下限閾値以上の相互相関を示すフレーム数が、テンポラルＤＯＰＵ計算に必要な数に満たない場合、再度、Ｍ−Ｂスキャンを行う追加処理を行ってもよい。
【００８６】
（Ｂスキャン画像の位置合わせ）
取得した各Ｂスキャン画像間でのＸＺ方向の位置ズレが大きい場合、信号処理部１４４は、相互相関の計算を行う前に、参照フレームのＢスキャン画像に対する各Ｂスキャン画像のＸＺ平面内における位置合わせ処理を行うことができる。位置合わせ処理では、まず、信号処理部１４４が各Ｂスキャン画像を±Ｘ、±Ｚ方向に１ピクセルずつシフトさせていき、各シフト位置における各Ｂスキャン画像と参照フレームのＢスキャン画像との相互相関を計算する。次に、信号処理部１４４は相互相関が最も高くなったシフト位置（ｄＸ，ｄＺ）を記憶する。最後に、信号処理部１４４は、各Ｂスキャン画像を、相互相関が最も高くなったシフト位置（ｄＸ，ｄＺ）までシフトさせることによって、各Ｂスキャン画像と参照フレームとの位置合わせを行うことができる。
【００８７】
（テンポラルＤＯＰＵの算出）
信号処理部１４４は、使用フレームを選択したら、ステップＳ４０３において、Ｎ枚のフレームのＢスキャンの断層信号を用いて、テンポラルＤＯＰＵ画像を生成する。まず信号処理部１４４は、取得した２つの断層信号の振幅ＡＨ，ＡＶとそれらの間の位相差ΔΦから、Ｎ枚のフレームのＢスキャン画像に含まれる画素毎にストークスベクトルＳを計算する（式２）。
【数２】
2018033506.tif 000004
ただし、位相差ΔΦは、ＦＦＴ処理によって生成される２つの断層信号の位相ΦＨとΦＶを用いて、ΔΦ＝ΦＶ−ΦＨとして計算される。
【００８８】
次に、信号処理部１４４は、Ｎ枚のフレームのＢスキャン画像に対して、後述する処理により眼底Ｅｒの移動量に応じて適切なサイズのウィンドウを設定する。その後、信号処理部１４４は、Ｎ枚のフレームの各Ｂスキャンにおいて、設定したウィンドウに含まれる画素毎のストークスパラメータ（ストークスベクトルＳ）の各要素の値（Ｑ、Ｕ、Ｖ）を強度Ｉで正規化し、正規化した値をウィンドウ内で加算平均する。さらにＢスキャン毎にウィンドウ内で正規化・加算平均された値を、Ｎ枚のフレームにおいてそれぞれ対応するＮ個のウィンドウについて平均して、Ｎ個のウィンドウ内のストークスベクトルＳの各要素の値の平均値（Ｑｍ、Ｕｍ、Ｖｍ）を得る。言い換えると、Ｑｍ、Ｕｍ、ＶｍはＮ×ＷＸ×ＷＺ個の画素毎のストークスベクトルＳの正規化された要素Ｑ／Ｉ、Ｕ／Ｉ、Ｖ／Ｉを各々平均した値である。ここで、ＷＸは設定したウィンドウの主走査方向におけるピクセル数、ＷＺは設定したウィンドウの深さ方向におけるピクセル数である。
【００８９】
Ｑｍ、Ｕｍ、Ｖｍを求めた後、信号処理部１４４は、当該Ｎ個のウィンドウ内の偏光の均一性であるＤＯＰＵを計算する（式３）。
【数３】
2018033506.tif 000005
信号処理部１４４は、この処理をＢスキャン画像内に設定された全てのウィンドウに対して行うことで、図５に示すような視神経乳頭部のテンポラルＤＯＰＵ画像を生成し、テンポラルＤＯＰＵ画像の生成処理を終了する。
【００９０】
上述のように、ＤＯＰＵ（従来のＤＯＰＵ及びテンポラルＤＯＰＵを含む）は偏光の均一性を表す数値であり、偏光が保たれている箇所においては１に近い数値となり、偏光が解消され保たれない箇所においては１よりも小さい数値となる。網膜内の構造において、ＲＰＥ層は偏光状態を解消する性質を有するため、ＤＯＰＵ画像（従来のＤＯＰＵ画像及びテンポラルＤＯＰＵ画像を含む）においてＲＰＥ層に対応する部分は、他の領域に対してＤＯＰＵの値が小さくなる。
【００９１】
ここで、図５にＤＯＰＵ画像の一例を示す。図５において、斜線の領域５１０はＲＰＥ層を示しており、クロスハッチングの領域５２０は偏光が保たれている網膜層領域を示している。ＤＯＰＵ画像は、ＲＰＥ層等の偏光を解消する層を画像化しているので、病気などによりＲＰＥ層が変形している場合等においても、断層輝度画像における輝度の変化よりも確実にＲＰＥ層等の偏光を解消する層を画像化できる。ＤＯＰＵ画像も断層輝度画像と同様に、ＤＯＰＵ画像を副走査方向に並べることで、ＤＯＰＵ画像のボリュームデータを生成することが可能である。
【００９２】
＜ウィンドウサイズの設定＞
次に、図６乃至８を参照して、ステップＳ４０３におけるウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの設定について説明する。図６は、本実施例に係る信号処理部１４４が、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定する処理フローを示している。
【００９３】
本実施例では、信号処理部１４４は、ＳＬＯ画像を用いて眼底Ｅｒの副走査方向（Ｙ方向）の移動量ΔＹをポストプロセッシングによって算出し、移動量ΔＹに関わる評価指標を算出する。信号処理部１４４は、算出した評価指標に基づいて、ＸＺ平面におけるウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの調整を行う。図７は、評価指標である標準偏差σΔＹに応じたウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの調整を説明するための図であり、可変であるウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを標準偏差σΔＹに応じて変更することを示す。
【００９４】
信号処理部１４４は、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの設定処理を開始すると、まずステップＳ６０１において、Ｎ枚のフレームの各Ｂスキャン画像の撮像時刻における被検眼１１８の眼底ＥｒのＹ方向における移動量ΔＹを算出する。図８は、ｉ番目のフレームのＢスキャン画像の撮像時刻におけるＹ方向の移動量ΔＹの一例を示す。図８において縦軸は眼底ＥｒのＹ方向における移動量ΔＹを示し、横軸はｉ番目のフレームのＢスキャン画像の撮像時刻を示す。また、縦軸における原点は、参照フレームのＢスキャン画像の撮像時における眼底Ｅｒの位置を示す。
【００９５】
具体的には、信号処理部１４４は、ＳＬＯ光学系を用いて、ＳＬＯ測定光の光軸に対して垂直なＸＹ面における眼底Ｅｒの２次元正面画像（ＳＬＯ画像）を経時的に取得し、ＳＬＯ画像中の血管分岐などの特徴箇所を検出する。信号処理部１４４は、各Ｂスキャン画像の撮像時刻における特徴箇所の位置情報及び参照フレームのＢスキャン画像の撮像時刻における特徴箇所の位置情報から、基準となる位置からの眼底ＥｒのＸＹ方向における移動量（ΔＸ、ΔＹ）を求める。なお、基準となる位置とは、参照フレームのＢスキャン画像の撮像時刻における眼底Ｅｒの位置をいう。
【００９６】
ここで、各Ｂスキャン画像の撮像時刻における眼底Ｅｒの特徴箇所の位置は、既知であるＳＬＯ画像の撮像時刻における眼底Ｅｒの特徴箇所の位置情報を用いて、補間によって求めることができる。なお、特徴箇所の位置の算出には、補間に限らず、フィッティング、移動平均、又は最小自乗法などを用いてもよい。また、信号処理部１４４は、参照フレームのＢスキャン画像に対してＸＺ方向における各Ｂスキャン画像の位置合わせを行うことができるため、Ｘ方向における眼底Ｅｒの移動量ΔＸは無視することができる。そのため、求めた眼底Ｅｒの移動量（ΔＸ、ΔＹ）のうちＹ方向の移動量ΔＹのみを以下の処理で用いる。なお、信号処理部１４４を、移動量の算出時にＹ方向の移動量ΔＹのみ算出するように構成してもよい。
【００９７】
次に、ステップＳ６０２において、信号処理部１４４は、Ｂスキャン画像毎に算出した眼底Ｅｒの移動量ΔＹに関わる評価指標として、移動量ΔＹの標準偏差σΔＹを算出する。信号処理部１４４は、ステップＳ６０３において、算出した移動量ΔＹの標準偏差σΔＹの大きさに応じて、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定する。
【００９８】
より具体的には、信号処理部１４４は、標準偏差σΔＹが大きい場合はウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを小さくし、標準偏差σΔＹが小さい場合はウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを大きくする。本実施例では、標準偏差σΔＹが１０μｍ以上であればウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを小さくし、１０μ未満であればウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを大きくする。標準偏差σΔＹの閾値は所望の構成に応じて任意に設定することができる。また、ウィンドウサイズも所望の構成に応じて、任意に設定でき、例えば、小さいウィンドウサイズとしてＷｘ＝１ピクセル、Ｗｚ＝１ピクセルを設定し、大きいウィンドウサイズとしてＷｘ＝２ピクセル、Ｗｚ＝３ピクセルを設定してもよい。ただし、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺは、従来のＤＯＰＵ計算におけるウィンドウサイズを考慮し、ＷＸ＝８ピクセル、ＷＺ＝１０ピクセル程度を最大としてよい。なお、本実施例では、眼底Ｅｒの移動量を評価するための評価指標として標準偏差を用いた。しかしながら、評価指標は標準偏差に限らず、眼底Ｅｒの移動量の絶対値の平均値や中央値などを用いてもよく、これらの閾値も所望の構成に応じて任意に設定してよい。
【００９９】
信号処理部１４４は、上記のようにＮ枚のフレームのＢスキャン画像の撮像時における眼底Ｅｒの移動量ΔＹの評価指標に応じてウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定し、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの設定処理を終了する。信号処理部１４４は、眼底Ｅｒの移動量ΔＹの評価指標に応じてウィンドウサイズを設定することで、ＤＯＰＵの計算に用いる３次元の撮像データにおける、ＯＣＴ測定光の副走査方向の位置に応じてウィンドウサイズを設定することができる。このため、より適切な測定値をＤＯＰＵの計算に用いることができ、ＤＯＰＵ画像の画質を安定して良好なものに保つことができる。
【０１００】
［処理動作］
次に、偏光ＯＣＴ装置１００におけるＯＣＴに関する一連の撮像処理について図９を参照して説明する。図９は、偏光ＯＣＴ装置１００におけるに関する一連の撮像処理のフローを示す。
【０１０１】
＜調整＞
まず、ステップＳ９０１において、被検眼１１８を測定光学系１０に対して配置した状態で、測定光学系１０と被検眼１１８のアライメントを行う。なお、測定光学系１０のアライメントは測定光学系１０を保持する不図示のステージ等により、被検眼１１８に対して測定光学系１０を移動させることで行うことができる。ここで、被検眼１１８に対する測定光学系１０のワーキングディスタンス等のＸＹＺ方向のアライメント、フォーカス、及びコヒーレンスゲートの調整等は既知の方法で行うことができるため説明を省略する。
【０１０２】
＜撮像＞〜＜画像生成＞
ステップＳ９０２において、光源１０１から光を射出し、光源１０１からの光をＯＣＴ測定光及びＯＣＴ参照光に分割する。ＯＣＴ測定光が被検眼１１８の網膜より反射又は散乱した戻り光とＯＣＴ参照光との干渉光をディテクタ１４１及び１４２で受光し、ＯＣＴ干渉信号を生成する。次に、ステップＳ９０３において、信号処理部１４４が前述のようにＯＣＴ干渉信号を処理して各画像を生成する。
【０１０３】
＜出力＞
ステップＳ９０４において、信号処理部１４４は、作成した断層輝度画像及びテンポラルＤＯＰＵ画像を表示部１４６に送り、表示部１４６は受け取った画像の表示を行う。本実施例においては、テンポラルＤＯＰＵ画像として描出するＤＯＰＵの閾値を０．７５としている。そのため、信号処理部１４４は、ＤＯＰＵの閾値よりも偏光解消性が高い領域、つまり反射又は散乱によるＯＣＴ測定光の戻り光の偏光の均一度が低い領域である、テンポラルＤＯＰＵ＜０．７５の領域を描出し、ＤＯＰＵ画像を生成している。結果として、ＲＰＥ層や硬性白斑といった偏光解消性の高い領域が描出される。なお、本実施例ではＤＯＰＵの閾値を０．７５としたが、ＤＯＰＵの閾値はこれに限定されるものではない。ＤＯＰＵの閾値は、検者や医師等によって測定対象及び測定の目的等に応じて任意に設定することができる。また、偏光解消性が高い領域であるＲＰＥ層等を抽出し、抽出した領域を断層輝度画像上の対応位置に重畳表示した画像をＤＯＰＵ画像とすることもできる。
【０１０４】
以上のように、本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００は、測定光学系１０と制御部１４３とを備える。測定光学系１０は、ＯＣＴ測定光を照射した被検眼１１８からの戻り光とＯＣＴ測定光に対応するＯＣＴ参照光とを合波した合波光を分割して得た互いに異なる偏光特性を有する光から、被検眼１１８のＯＣＴ干渉信号を取得する。特に、測定光学系１０は、ガルバノスキャナ１１４を介して副走査方向（第２の方向）における略同一な走査角度で、ＯＣＴ測定光を被検眼１１８に対して主走査方向（第１の方向）に繰り返し走査し、被検眼１１８の複数の２次元のＯＣＴ干渉信号を取得する。
【０１０５】
制御部１４３は、ＯＣＴ干渉信号から被検眼１１８の断層信号を生成し、断層信号に基づいて断層画像を生成する画像生成装置を構成する。制御部１４３の信号処理部１４４は、複数の２次元の干渉信号にそれぞれ対応する複数の２次元の断層信号を生成する。また、信号処理部１４４は、複数の２次元のＯＣＴ干渉信号の各２次元のＯＣＴ干渉信号を取得した際の被検眼上における副走査方向の走査位置に基づいて、ウィンドウ（評価窓）のサイズを設定する。なお、被検眼上における副走査方向の走査位置とは、実際に被検眼１１８にＯＣＴ測定光が照射される位置であって、ガルバノスキャナ１１４による走査角度以外に、被検眼１１８の移動等にも影響される。信号処理部１４４は、設定されたサイズのウィンドウを用いて複数の２次元の断層信号から、被検眼１１８の偏光均一性を示すＤＯＰＵ画像を生成する。
【０１０６】
本実施例では、信号処理部１４４は、被検眼１１８の２次元正面画像に基づいて、２次元のＯＣＴ干渉信号を取得している間の被検眼１１８の動きを検出する。そして、信号処理部１４４は、複数の２次元のＯＣＴ干渉信号を取得した際の被検眼１１８上における副走査方向の走査位置に対応する被検眼１１８の動きの標準偏差、絶対値の平均値及び絶対値の中央値のうちの１つに基づいて、ウィンドウのサイズを設定する。特に、本実施例では、信号処理部１４４は、被検眼１１８の動きの標準偏差が所定の閾値以上である場合には、標準偏差が所定の閾値未満である場合に比べて、ウィンドウのサイズを小さく設定する。
【０１０７】
このように、信号処理部１４４は、測定光学系１０から干渉信号を取得する信号取得部と、干渉信号から被検眼１１８の断層信号を生成し、断層信号に基づいて断層画像を生成する断層画像生成部を構成する。また、信号処理部１４４は、断層信号を生成する断層信号生成部、被検眼１１８の動きを検出する移動検出部、動きの評価指標を演算する演算部、ウィンドウサイズを設定する設定部、及びＤＯＰＵ画像を生成するＤＯＰＵ画像生成部等を構成することができる。これら各部は、制御部１４３のＣＰＵやＭＰＵ等で構成される演算装置において実行されるモジュール等やＡＳＩＣ等の回路によって構成されることができる。
【０１０８】
本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００は、上記のような構成を有することから、ＤＯＰＵの計算に用いる３次元の撮像データにおける、ＯＣＴ測定光の副走査方向の位置に応じてウィンドウサイズを設定することができる。このため、より適切な測定値をＤＯＰＵの計算に用いることができ、高画質なＤＯＰＵ画像を安定して取得することができる。
【０１０９】
なお、本実施例において信号処理部１４４が検出する被検眼１１８の移動は、主走査方向と副走査方向による平面内における並進移動、ＯＣＴ測定光の光軸方向と主走査方向による平面内における並進移動、及びこれら並進移動の両方、のうちのいずれかとする。信号処理部１４４は、これらのいずれかの移動を検出すれば、使用フレームのＢスキャン画像の撮像時における被検眼１１８の副走査方向の移動を検出できる。そのため、信号処理部１４４は、被検眼１１８の動きの評価指標に基づいてウィンドウサイズを設定することができる。
【０１１０】
また、本実施例による偏光ＯＣＴ装置１００は、眼底Ｅｒの動きを検出して、ガルバノスキャナ１１４を眼底Ｅｒの動きに追従させて走査させるトラッキング機能が付与されていてもよい。トラッキング方法については、一般的な技術を用いて行うことが可能であり、リアルタイムで行うこともポストプロセッシングで行うことも可能である。例えば、ＳＬＯ光学系を用いたトラッキング手法を用いてもよい。具体的には、ＳＬＯ画像を用いて眼底Ｅｒの移動量を算出し、算出した移動量をガルバノスキャナ１１４にフィードバックすることでトラッキングを行うことができる。
【０１１１】
しかしながら、トラッキングによってガルバノスキャナ１１４の走査位置を眼底Ｅｒの移動に追尾させる場合であっても、ＳＬＯ画像と断層画像の撮像時刻の違い等から、被検眼１１８上の同じ走査位置でのＯＣＴ測定光の走査が行えない場合がある。具体的には、ＳＬＯ画像に基づくトラッキングはＳＬＯ画像の撮像時における眼底Ｅｒの移動量に基づいて行われるため、ＳＬＯ画像と断層画像の撮像時刻が異なるときには、断層画像の撮像時に眼底ＥｒがＳＬＯ画像撮像時の位置から移動している場合がある。そのため、ＳＬＯ画像に基づいて補正したガルバノスキャナ１１４による走査位置と目標としていた走査位置との間にはトラッキングの残差となる距離が存在することとなる。ここで、目標としていた走査位置は、Ｂスキャン画像を取得しようとしていた被検眼１１８の眼底Ｅｒの位置に対応し、上記偏光ＯＣＴ装置１００における撮像処理においては、参照フレームのＢスキャン画像の撮像時の走査位置としてみなすことができる。
【０１１２】
ここで、偏光ＯＣＴ装置１００においてトラッキングを行う場合には、当該トラッキングの残差となる距離が、トラッキングを行った際のＢスキャン画像の撮像時における、目標としていた走査位置からの眼底Ｅｒの移動量に対応する。そのため、当該トラッキングの残差となる距離が、ＤＯＰＵ計算に用いるウィンドウサイズを設定する際の、眼底ＥｒのＸＹ方向における移動量（ΔＸ、ΔＹ）に対応する。従って、信号処理部１４４は、使用フレームのＢスキャン画像の撮像時刻におけるトラッキングの残差となる距離を検出し、トラッキングの残差となる距離のＹ方向における距離を移動量ΔＹとして、上述のウィンドウサイズの設定処理を行うことができる。
【０１１３】
具体的には、信号処理部１４４は、ＳＬＯ光学系を用いて、ＳＬＯ測定光の光軸に対して垂直なＸＹ面における眼底ＥｒのＳＬＯ画像を経時的に取得し、ＳＬＯ画像中の血管分岐などの特徴箇所を検出する。信号処理部１４４は、各Ｂスキャン画像の撮像時刻の直前に撮像されたＳＬＯ画像における特徴箇所の位置情報及び各Ｂスキャン画像の撮像時刻における特徴箇所の位置情報から、眼底ＥｒのＸＹ方向における移動量（ΔＸ、ΔＹ）を求める。なお、各Ｂスキャン画像の撮像時刻における特徴箇所の位置情報は、上述のように、既知であるＳＬＯ画像の撮像時刻における眼底Ｅｒの特徴箇所の位置情報を用いて、補間等によって求める。これにより、信号処理部１４４は、トラッキングの残差となる、各Ｂスキャン画像の撮像時刻の直前に撮像されたＳＬＯ画像における特徴箇所の位置から各Ｂスキャン画像の撮像時刻における特徴箇所の位置までの距離を求めることができる。そして、信号処理部１４４は、トラッキングの残差となる距離のＹ方向における距離を移動量ΔＹとして、上述のようにウィンドウサイズを設定する。
【０１１４】
これにより、偏光ＯＣＴ装置１００は、トラッキングを行う場合であっても、ＤＯＰＵの計算に用いる３次元の撮像データにおける、ＯＣＴ測定光の副走査方向の位置に応じてウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定することができる。そのため、より適切な測定値をＤＯＰＵの計算に用いることができ、ＤＯＰＵ画像の画質を安定して良好なものに保つことができる。
【０１１５】
［実施例１の変形例］
実施例１による偏光ＯＣＴ装置１００では、３次元の撮像データを用いたＤＯＰＵ計算について、眼底Ｅｒの同じ箇所をＭ−Ｂスキャンして撮像データを取得するテンポラルＤＯＰＵの計算手法を用いた。しかしながら、偏光ＯＣＴ装置１００は、眼底Ｅｒの異なる箇所をＭ−Ｂスキャンして、ＤＯＰＵを計算するための３次元の撮像データを取得してもよい。本変形例に係る測定光学系１０は、ＯＣＴ測定光を主走査方向に繰り返し走査する際に、副走査方向においてそれぞれ異なる走査角度で走査する。この場合には、所望の走査位置においてＯＣＴ測定光の走査を行うために、ガルバノスキャナ１１４の走査位置を眼底Ｅｒの移動に追尾させる。
【０１１６】
眼底Ｅｒの異なる箇所をＭ−ＢスキャンしてＤＯＰＵ計算用の３次元の撮像データを取得する場合には、上述した走査位置の副走査方向におけるシフト範囲ｄＹに基づいて、ＯＣＴ測定光の副走査方向の位置が定まる。そのため、信号処理部１４４は、シフト範囲ｄＹに基づいてＤＯＰＵ計算に用いるウィンドウサイズを設定することができる。この場合には、実施例１に係るウィンドウサイズの設定と同様に、シフト範囲ｄＹが大きい場合にはウィンドウサイズを小さくし、シフト範囲ｄＹが小さい場合にはウィンドウサイズを大きくする。ウィンドウサイズを設定する際のシフト範囲ｄＹの閾値は任意の値でよく、例えばシフト範囲ｄＹが２０μｍより大きければウィンドウサイズを小さくし、２０ｕｍより小さければウィンドウサイズを大きくしてもよい。また、ウィンドウサイズは実施例１に係る計算に用いるウィンドウサイズと同様に設定することができる。
【０１１７】
この場合には、シフト範囲ｄＹに基づいてウィンドウサイズを設定することで、ＤＯＰＵの計算に用いる３次元の撮像データにおける、ＯＣＴ測定光の副走査方向の位置に応じてウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定することができる。そのため、より適切な測定値をＤＯＰＵの計算に用いることができ、ＤＯＰＵ画像の画質を安定して良好なものに保つことができる。
【０１１８】
また、眼底Ｅｒの異なる領域をＭ−ＢスキャンしてＤＯＰＵ計算用の３次元の撮像データを取得する場合にも、トラッキングの残差が生じる可能性がある。この場合には、信号処理部１４４は、実施例１と同様に、使用フレームのＢスキャン画像の撮像時刻におけるトラッキングの残差となる距離を検出する。そして、信号処理部１４４は、トラッキングの残差となる距離のＹ方向における距離を移動量ΔＹとして、移動量ΔＹの評価指標を求める。信号処理部１４４は、求めた移動量ΔＹの評価指標とシフト範囲ｄＹとに基づいてウィンドウサイズを設定する。なお、ウィンドウサイズは、上述の場合と同様に、求めた移動量ΔＹの評価指標とシフト範囲ｄＹが大きい場合にはウィンドウサイズを小さくし、移動量ΔＹの評価指標とシフト範囲ｄＹが小さい場合にはウィンドウサイズを大きくする。この場合の移動量ΔＹの評価指標とシフト範囲ｄＹの閾値も任意に定めることができる。なお、移動量ΔＹの評価指標は、実施例１と同様に、眼底Ｅｒの移動量の標準偏差や、絶対値の平均値、中央値などを用いてもよい。
【０１１９】
これにより、眼底Ｅｒの異なる箇所をＭ−ＢスキャンしてＤＯＰＵ計算用の３次元の撮像データを取得するときにトラッキングの残差が生じた場合であっても、トラッキング残差が生じていない場合と同様の効果を奏することができる。
【０１２０】
［実施例２］
実施例１では、信号処理部１４４において、使用フレームの全Ｂスキャン画像について同じウィンドウサイズを設定した。しかしながら、ウィンドウサイズの設定はこれに限られない。本発明の実施例２では、全Ｂスキャン画像に対して同じウィンドウサイズを設定するのではなく、使用フレームのＢスキャン画像について異なるウィンドウサイズを設定する。より具体的には、実施例２では、使用フレームの各Ｂスキャン画像について、眼底Ｅｒの移動量ΔＹに応じてウィンドウサイズを設定する。
【０１２１】
以下、図１０及び１１を参照して、実施例１との違いを中心として、実施例２による偏光ＯＣＴ装置について説明する。なお、本実施例による偏光ＯＣＴ装置の構成要素は、実施例１による偏光ＯＣＴ装置１００の構成要素と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。また、ウィンドウサイズの設定以外の処理は実施例１における処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１２２】
本実施例においては、信号処理部１４４がＤＯＰＵを計算する際のウィンドウサイズを使用フレームのＢスキャン画像毎に眼底Ｅｒの移動量ΔＹに応じて設定する。図１０は、眼底Ｅｒの移動量ΔＹに応じて変更されるウィンドウサイズの一例を示す。図１０には、参照フレームなどの移動量ΔＹが０のときのフレームのＢスキャン画像に対して設定されるウィンドウサイズ１００１を示している。図１０において、０を原点とする斜めの軸は移動量ΔＹを示す。本実施例においては、図１０に例示されるように、眼底Ｅｒの移動量ΔＹの絶対値が大きいフレームのＢスキャン画像ではウィンドウサイズを小さくし、一方、眼底Ｅｒの移動量ΔＹの絶対値が小さいフレームのＢスキャン画像ではウィンドウサイズを大きくする。
【０１２３】
図１１は、本実施例において、信号処理部１４４がＢスキャン画像毎にウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定するフローを示す。信号処理部１４４は、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺの設定処理を開始すると、まずステップＳ１１０１において、インデックスｉを１に設定する。
【０１２４】
次に、ステップＳ１１０２において、信号処理部１４４は、ｉ番目のフレームのＢスキャン画像の撮像時刻における被検眼１１８の眼底Ｅｒの移動量ΔＹを算出する。眼底Ｅｒの移動量ΔＹを算出する処理はステップＳ６０１と同様である。信号処理部１４４は、ｉ番目のフレームのＢスキャン画像に対して移動量ΔＹを求めたら、ステップＳ１００３において、眼底Ｅｒの移動量ΔＹに応じてウィンドウサイズを決定する。
【０１２５】
具体的には、眼底Ｅｒの移動量ΔＹの絶対値が大きいフレームではウィンドウサイズを小さくし、一方、眼底Ｅｒの移動量ΔＹの絶対値が小さいフレームではウィンドウサイズを大きくする。なお、ウィンドウサイズを設定する際の移動量ΔＹの閾値は任意の値に設定することができる。例えば、移動量ΔＹの絶対値が１０μｍ以上である場合にはウィンドウサイズを２×１とし、５μｍ以上１０μｍ未満である場合にはウィンドウサイズを２×３とし、５μｍ未満であれば４×３とすることができる。また、ウィンドウサイズも実施例１と同様に任意に設定することができ、ウィンドウの最大サイズも実施例１と同様に設定することができる。
【０１２６】
信号処理部１４４は、ｉ番目のフレームのＢスキャン画像についてウィンドウサイズを設定したら、ステップＳ１１０４においてインデックスｉが使用フレームの数であるＮと一致するか否かを判断する。インデックスｉがＮと一致しない場合には、信号処理部１４４はステップＳ１１０５においてインデックスｉに１を足し、処理をステップＳ１１０２に戻す。インデックスｉがＮと一致する場合には、信号処理部１４４はウィンドウサイズの設定処理を終了する。これにより、信号処理部１４４は、使用フレームの全Ｂスキャン画像に対してそれぞれ適切なウィンドウサイズを設定することができる。なお、本実施例ではＮは予め設定された値としているが、ウィンドウサイズの設定に先んじて、検者等の入力に応じて設定されてもよい。
【０１２７】
上記のように、本実施例に係る信号処理部１４４は、２次元の断層信号のそれぞれに対して適用するウィンドウのサイズを、該２次元の断層信号に対応する２次元の干渉信号を取得した際の被検眼１１８上における副走査方向の走査位置に基づいて各々設定する。
【０１２８】
そのため、本実施例による偏光ＯＣＴ装置では、眼底Ｅｒの移動量に応じて、使用フレームの各Ｂスキャン画像に適切なサイズのウィンドウを設定できる。従って、本実施例による偏光ＯＣＴ装置は、３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する際に、使用フレームのＢスキャン画像に関する、副走査方向における走査位置に応じて、Ｂスキャン画像毎にウィンドウサイズを適切に設定することができる。このため、ＤＯＰＵの計算に、ＤＯＰＵを求める位置から比較的遠い位置における測定値を用いなくなることから、ＤＯＰＵの空間分解能を向上させることができる。
【０１２９】
また、本実施例に係るウィンドウサイズの設定処理は、実施例１と同様に、トラッキング機能が付与された偏光ＯＣＴ装置に適用することもできる。この場合には、実施例１と同様に、トラッキングによる残差となる距離を移動量ΔＹとして、上記ウィンドウサイズの設定処理と同様の処理を行う。これにより、本実施例に係るウィンドウサイズの設定処理と同様の効果を奏することができる。
【０１３０】
［実施例２の変形例］
実施例２においては、実施例１と同様に、眼底Ｅｒの同じ箇所をＭ−Ｂスキャンして撮像データを取得するテンポラルＤＯＰＵの計算手法を用いる。しかしながら、実施例１の変形例と同様に、偏光ＯＣＴ装置は、眼底Ｅｒの異なる箇所をＭ−Ｂスキャンして、ＤＯＰＵを計算するための３次元の撮像データを取得してもよい。この場合には、所望の走査位置においてＯＣＴ測定光の走査を行うために、ガルバノスキャナ１１４の走査位置を眼底Ｅｒの移動に追尾させる。
【０１３１】
この場合には、信号処理部１４４は、眼底Ｅｒの異なる箇所をＭ−Ｂスキャンする際の副走査方向の走査位置に応じて、使用フレームの各Ｂスキャン画像に対するウィンドウサイズを設定する。具体的には、信号処理部１４４は、ＯＣＴ測定光の副走査方向における、参照フレームのＢスキャン画像に関する走査位置と、使用フレームのＢスキャン画像に関する走査位置との距離に応じて、各Ｂスキャン画像に対するウィンドウサイズを決定する。ここで、副走査方向における当該走査位置間の距離を距離ｄとすると、信号処理部１４４は、距離ｄが長い場合にはウィンドウサイズを小さくし、距離ｄが短い場合にはウィンドウサイズを大きくする。なお、ウィンドウサイズを設定する際の距離ｄの閾値は任意の値に設定することができる。例えば、実施例２と同様に閾値を１０μｍとしてもよい。また、ウィンドウサイズも実施例２と同様に任意に設定することができる。
【０１３２】
本変形例では、上記構成により、３次元の撮像データを用いてＤＯＰＵを計算する際に、使用フレームのＢスキャン画像に関する、副走査方向における走査位置に応じて、Ｂスキャン画像毎にウィンドウサイズを適切に設定することができる。このため、ＤＯＰＵの計算に、ＤＯＰＵを求める位置から比較的遠い位置における測定値を用いなくなることから、ＤＯＰＵの空間分解能を向上させることができる。
【０１３３】
また、トラッキングにおいて残差が生じる場合も想定される。この場合には、信号処理部１４４は、実施例１と同様に、使用フレームのＢスキャン画像の撮像時刻におけるトラッキングの残差となる距離を検出する。そして、信号処理部１４４は、トラッキングの残差となる距離のＹ方向における距離を移動量ΔＹとして、信号処理部１４４は、使用フレームの各Ｂスキャン画像について、移動量ΔＹと走査位置間の距離ｄに応じてウィンドウサイズを設定することができる。具体的には、信号処理部１４４は、移動量ΔＹと走査位置間の距離ｄの値が大きい場合にはウィンドウサイズを小さくし、移動量ΔＹと走査位置間の距離ｄの値が小さい場合にはウィンドウサイズを大きくする。なお、移動量ΔＹと走査位置間の距離ｄの値の閾値も任意に設定することができる。この場合であっても、上記と同様の効果を奏することができる。
【０１３４】
［実施例３］
実施例１及び２では、被検眼１１８の副走査方向における走査位置に応じて、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを設定した。これに対して、本実施例では、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを固定しつつ、被検眼１１８の副走査方向における走査位置に応じて、ＤＯＰＵの計算に用いるＢスキャン画像（使用フレーム）の選択を行う。より具体的には、被検眼１１８の移動量ΔＹの絶対値が所定の閾値の絶対値よりも大きい場合には、当該移動量ΔＹが求められたＢスキャン画像をＤＯＰＵの計算から除外する。これにより、ＤＯＰＵを求める位置から離れた位置におけるデータをＤＯＰＵの計算に用いずにＤＯＰＵの計算を行うことで、ＤＯＰＵ画像におけるノイズの発生を抑制し、高画質なＤＯＰＵ画像を取得することができる。
【０１３５】
以下、図１３及び１４を参照し、実施例１との違いを中心として、実施例３による偏光ＯＣＴ装置について説明する。なお、本実施例による偏光ＯＣＴ装置の構成要素は、実施例１による偏光ＯＣＴ装置１００の構成要素と同様であるため、同じ符号を付し、説明を省略する。また、ウィンドウサイズの設定、使用フレームの選択、及び追加Ｍ−Ｂスキャン以外の処理は実施例１における処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１３６】
図１３は、信号処理部１４４が使用フレームを選択するフローを示す。なお、ここでいう使用フレームの選択は、参照フレームとのフレーム毎の相関によって使用フレームを選択するステップＳ４０２での処理と異なり、被検眼１１８の副走査方向における移動量ΔＹに応じて使用フレームを選択する処理である。ただし、本実施例による使用フレームの選択処理は、ステップＳ４０２における使用フレームの選択処理の前後又は同時に行われることができる。なお、ステップＳ４０２での処理において、信号処理部１４４は、本実施例による使用フレームの選択処理を考慮して、Ｎよりも多い数のフレームを使用フレームとして選択してもよい。
【０１３７】
信号処理部１４４は、本実施例による使用フレームの選択処理を開始すると、まずステップＳ１２０１において、撮像したＢスキャン画像の撮像時刻における被検眼１１８の眼底Ｅｒの移動量ΔＹを算出する。この処理はステップＳ６０１及びＳ１１０２と同様である。
【０１３８】
次に、信号処理部１４４は、ステップＳ１２０２において、各フレームでの被検眼１１８の移動量ΔＹと予め設定された閾値ΔＹＴｈとを比較し、使用フレームのＢスキャン画像を選択する。
【０１３９】
具体的には、信号処理部１４４は、被検眼１１８の移動量ΔＹの絶対値が閾値ΔＹＴｈの絶対値以下の場合、当該移動量ΔＹが求められたフレームのＢスキャン画像をテンポラルＤＯＰＵ計算に用いるデータとして選択し、記憶する。一方、被検眼１１８の移動量ΔＹの絶対値が閾値ΔＹＴｈの絶対値よりも大きい場合、当該移動量ΔＹが求められたフレームのＢスキャン画像をＤＯＰＵ計算に用いるデータから除外する。なお、本実施例では閾値ΔＹＴｈ＝６０μｍ程度とする。ただし、Ｙ方向の閾値は、６０μｍに限定されるものではなく、検者等によって目的に応じて調整されてもよい。
【０１４０】
図１４は、本実施例による使用フレーム選択の処理を説明するための図であり、各フレームのＢスキャン画像の撮像時刻におけるＹ方向の移動量ΔＹと、閾値ΔＹＴｈが示されている。図１４において、縦軸は眼底ＥｒのＹ方向における移動量ΔＹを示し、横軸は各フレームのＢスキャン画像の撮像時刻を示す。また、縦軸における原点は、参照フレームのＢスキャン画像の撮像時における眼底Ｅｒの位置を示す。図１４では、閾値ΔＹＴｈの絶対値よりも移動量ΔＹの絶対値が大きい場合に、当該移動量ΔＹが求められたフレームのＢスキャン画像をＤＯＰＵ計算に用いるデータから除外することを、×印で示している。
【０１４１】
ステップＳ１２０２においては、信号処理部１４４は、図１４に示すように、被検眼１１８の副走査方向の移動量ΔＹの絶対値が閾値ΔＹＴｈの絶対値以下のフレームのＢスキャン画像をＤＯＰＵ計算に用いるデータとして選択し、記憶する。これにより、信号処理部１４４は、ＤＯＰＵ計算に用いる使用フレームのＢスキャン画像を、撮像した複数のＢスキャン画像から選択する。
【０１４２】
次に、信号処理部１４４は、ステップＳ１２０３において、ステップＳ１２０２で記憶したＢスキャン画像のフレーム数が、ＤＯＰＵの計算に必要な数を満たしているかを判断する。本実施例では、ＤＯＰＵの計算に用いるフレーム数をＮとしているため、信号処理部１４４は、使用フレームとして選択されたフレームの数がＮ以上であるかを判断する。
【０１４３】
使用フレームとして選択されたフレームの数がＮ以上である場合、すなわち十分なフレーム数の断層信号が取得できている場合には、信号処理部１４４は、本実施例による使用フレームの選択処理を終了する。これに対して、使用フレームとして選択されたフレームの数がＮ未満である場合には、信号処理部１４４は、処理をステップＳ１２０４に進め、駆動制御部１４５に追加のＭ−Ｂスキャンを行わせる。そして、信号処理部１４４は、追加のＭ−Ｂスキャンが終了したら、処理をステップＳ１２０１に戻し、ＤＯＰＵの算出に必要なデータ数が取得できるまで、一連の処理を繰り返す。
【０１４４】
なお、本実施例においては、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺは予め所定の値に固定して設定される。ここで、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺは、実施例１及び２と同様に設定することができる。また、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺは、例えば閾値ΔＹＴｈに応じて予め定めることができる。逆に、閾値ΔＹＴｈに応じてウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを固定して設定してもよい。
【０１４５】
上記のように、本実施例による偏光ＯＣＴ装置では、信号処理部１４４は、複数の２次元のＯＣＴ干渉信号の各２次元のＯＣＴ干渉信号を取得した際の被検眼１１８上における副走査方向の走査位置を求める。信号処理部１４４は、求めた副走査方向の走査位置に基づいて、複数の２次元の断層信号から、被検眼１１８の偏光均一性を示す画像の生成に用いる複数の２次元の使用断層信号（使用フレーム）を選択する。より具体的には、信号処理部１４４は、移動量ΔＹの絶対値が所定の閾値ΔＹＴｈの絶対値以下である２次元のＯＣＴ干渉信号に対応する２次元の断層信号を、２次元の使用断層信号として選択する。言い換えると、信号処理部１４４は、求めた副走査方向の走査位置が、基準となる走査位置から所定の閾値ΔＹＴｈ以内の距離にある２次元のＯＣＴ干渉信号に対応する２次元の断層信号を、２次元の使用断層信号として選択する。その後、信号処理部１４４は、所定のサイズに設定された評価窓を用いて、選択された複数の２次元の使用断層信号から、偏光均一性を示すＤＯＰＵ画像を生成する。
【０１４６】
本実施例による偏光ＯＣＴ装置では、ウィンドウサイズＷＸ×ＷＺを固定しつつ、被検眼１１８の副走査方向における走査位置に応じて、ＤＯＰＵの計算に用いる使用フレーム（２次元の使用断層信号）の選択を行う。これにより、ＤＯＰＵを求める位置から離れた位置におけるデータをＤＯＰＵの計算に用いずにＤＯＰＵの計算を行うことができ、ＤＯＰＵ画像におけるノイズの発生を抑制し、高画質なＤＯＰＵ画像を取得することができる。
【０１４７】
なお、上記実施例及び変形例において、ＤＯＰＵの計算に用いる測定値として２次元の断層信号から生成されるＢスキャン画像を用いた。しかしながら、ＤＯＰＵの計算に用いる測定値は、画像として生成されている必要はなく、Ｂスキャンによって取得された断層信号に基づく、主走査方向と深さ方向による２次元に展開された被検眼１１８の断層に関する情報の集合であってよい。
【０１４８】
なお、上記実施例及び変形例においては、制御部１４３が測定光学系１０からＯＣＴ干渉信号を取得する構成について述べた。しかしながら、制御部１４３は、院内ネットワークやインターネットなどのネットワークを介してサーバからＯＣＴ干渉信号やＯＣＴ干渉信号に対応する断層信号を取得してもよいし、任意の記憶媒体からそれらを取得してもよい。なお、制御部１４３は、院内ネットワーク等からＯＣＴ干渉信号を取得する場合、取得したＯＣＴ干渉信号に対応する断層信号を生成し取得することができる。
【０１４９】
また、上記実施例及び変形例では、偏光ＯＣＴ装置の干渉光学系としてマッハツェンダー型干渉計の構成を用いているが、干渉光学系の構成はこれに限られない。例えば、偏光ＯＣＴ装置１００の干渉光学系はマイケルソン干渉計の構成を有していてもよい。さらに、光の分割手段としてビームスプリッタを使用した空間光学系を用いているが、カプラを使用したファイバ光学系を用いてもよい。
【０１５０】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例等の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。
【０１５１】
以上、実施例及び変形例を参照して本発明について説明したが、本発明は上記実施例及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述の実施例及び変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１５２】
１０：測定光学系、１００：偏光ＯＣＴ装置（断層撮像装置）、１４３：制御部（画像生成装置）、１４４：信号処理部（画像生成部）、１１８：被検眼
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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