(57)【要約】【課題】簡単な構成を有する低コストの撮像装置を提供する。【解決手段】光を出射するとともに出射する光の波長を掃引する波長掃引光源部、波長掃引光源部からの光を被検体上で走査し被検体から反射された反射光と参照光とを合波して得た干渉光に基づく干渉信号を生成する光学系、及び波長掃引光源部からの光に基づくトリガ信号を制御する制御部を備える光干渉断層計と、光干渉断層計に接続され、干渉信号を処理する情報処理部とを備え、制御部は、波長掃引光源部からの光の被検体に対する走査情報に基づいて、トリガ信号を情報処理部に送ることを判断し、情報処理部は、トリガ信号を受け取ると、トリガ信号を基準として干渉信号から被検体の情報の取得を行う、撮像装置。【選択図】図３
2017207394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射するとともに出射する光の波長を掃引する波長掃引光源部、
前記波長掃引光源部からの光を被検体上で走査し前記被検体から反射された反射光と参照光とを合波して得た干渉光に基づく干渉信号を生成する光学系、及び
前記波長掃引光源部からの光に基づくトリガ信号を制御する制御部、
を備える光干渉断層計と、
前記光干渉断層計に接続され、前記干渉信号を処理する情報処理部と、
を備え、
前記制御部は、前記波長掃引光源部からの光の前記被検体に対する走査情報に基づいて、前記トリガ信号を前記情報処理部に送ることを判断し、
前記情報処理部は、前記トリガ信号を受け取ると、前記トリガ信号を基準として前記干渉信号から前記被検体の情報の取得を行う、撮像装置。
【請求項２】
前記制御部は、取得した前記トリガ信号と前記走査情報に基づく許可信号との論理和が真の場合に、前記トリガ信号を前記情報処理部に送る、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記許可信号は、前記制御部が前記走査の開始から所定数の前記トリガ信号を取得した後に真にされる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記許可信号は、前記波長掃引光源部からの光の走査位置が所定の位置まで移動した後に真にされる、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記情報処理部のＡ／Ｄ変換部は、前記光干渉断層計からの前記干渉信号を伝えるケーブルと、前記干渉信号のサンプリングタイミングを示す前記光干渉断層計からのクロック信号を伝えるケーブルと、前記光干渉断層計からの前記トリガ信号を伝えるケーブルの３本のケーブルによって前記光干渉断層計に接続される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光干渉断層撮像法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いた撮像装置である、光干渉断層像撮像装置（ＯＣＴ装置）は、光によって非侵襲で被検体の断層像を取得できる装置である。様々な分野でこの装置が利用されているが、特に非侵襲での被検体の断層像を観察でき、患者への負担を小さくできるため、医療分野にて非常に有用である。
【０００３】
ＯＣＴには、大きく分けてタイムドメインＯＣＴ、フーリエドメインＯＣＴと呼ばれる二つの方式がある。さらにフーリエドメインＯＣＴの中でも、スペクトラルドメインＯＣＴ（Ｓｐｅｃｔｒａｌ  Ｄｏｍａｉｎ  ＯＣＴ：ＳＤ−ＯＣＴ）、スウェプトソースＯＣＴ（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ：ＳＳ−ＯＣＴ）の２つの方式が知られている。
【０００４】
ＳＳ−ＯＣＴ（波長掃引型ＯＣＴ）では、時間的に波長を広帯域に変化させる波長掃引光源を用い、被検体に照射光を照射し被検体からの反射光と参照光とを干渉させた光の強度を干渉信号として各々の波長で取得する。各々の波長での干渉信号についてフーリエ変換を行い、照射光の光軸上にある被検体の奥行き方向における反射面の位置を算出することで断層画像を構成することができる。なお、ＯＣＴ装置において、被検体の一点における奥行き方向の断層に関する情報を得るための動作を一般にＡ−スキャンという。
【０００５】
干渉信号をフーリエ変換するために、波長掃引光源は、一般的に、均一の光周波数間隔でサンプリングするためのｋ−ｃｌｏｃｋと呼ばれるクロック信号（以下、ｋクロック信号）を出力する。また、波長掃引光源は、一般的に、出射する光に関して周期的に変化する波長内における基準となる波長を有する光のタイミングを表すＡ−スキャントリガと呼ばれる波長掃引トリガ信号（以下、Ａ−スキャントリガ信号）を出力する。Ａ−スキャントリガの周期が、ＯＣＴにおける被検体の奥行き方向についてのスキャンであるＡ−スキャンのレート（Ａ−スキャンレート）に相当する。
【０００６】
ＳＳ−ＯＣＴにおける断層像の取得では、光信号をフォトセンサで受光し電気的なアナログ信号に変換してＡ／Ｄ変換部に入力する。また、Ａ／Ｄ変換部にｋクロック信号とＡ−スキャントリガ信号も入力する。Ａ／Ｄ変換部はｋクロック信号に同期しアナログ信号をサンプリングし、サンプリングしたデータのうちＡ−スキャントリガ信号を基準として当該トリガ信号の入力前又は後における所定数のディジタルデータを１セットのＡ−スキャンデータとして取り込む。Ａ／Ｄ変換部はトリガ信号の入力前後それぞれにおいて所定数のディジタルデータを１セットのＡ−スキャンデータとして取り込んでもよい。取り込んだＡ−スキャンデータについてフーリエ変換を行うことで１つのＡ−スキャン像を生成することができる。目的に応じて光スキャナで照射光を被検眼上で直線的又は２次元的等に走査しながらＡ−スキャン像を複数生成することにより、被検体の断層像を生成することができる。
【０００７】
また、ＳＳ−ＯＣＴ装置のＡ−スキャンレートが早いため、フーリエ変換の計算には高い計算能力が必要となる。このことから、断層像の生成はＯＣＴの光学系を含む光干渉断層計に接続されたＰＣなどの演算装置で行われることが知られている。また、サンプルデータ容量も大きいことから、Ａ／Ｄ変換部はＰＣの拡張スロットに装着した高速Ａ／Ｄ変換ボードを使用するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２０１０７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
被検体の断層像を生成するには、光スキャナで走査されている被検体上における照射光の走査位置とＡ−スキャンデータの対応付けが重要となる。特許文献１には、Ａ／Ｄ変換部に波長掃引同期信号（Ａ−スキャントリガ信号）以外に選択パルスを入力し、Ａ／Ｄ変換部は選択パルスが入力された場合のみＡ／Ｄ変換を行う方法が記載されている。
【００１０】
しかしながら、Ａ／Ｄ変換部が汎用ＰＣの拡張スロットに取り付けたＡ／Ｄ変換ボードの場合、選択パルス用に光干渉断層像撮像計からＡ／Ｄ変換ボードに接続するケーブルが、１本増えることになり煩雑な装置になる。また、一般的な高速Ａ／Ｄ変換ボードはアナログ信号、外部クロック及び外部トリガ用の入力端子のみを有するため、選択パルス用のカスタム化にコストがかかってしまうという問題がある。
【００１１】
本発明は、このような状況を鑑み、簡単な構成を有する低コストの撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施態様による撮像装置は、光を出射するとともに出射する光の波長を掃引する波長掃引光源部、前記波長掃引光源部からの光を被検体上で走査し前記被検体から反射された反射光と参照光とを合波して得た干渉光に基づく干渉信号を生成する光学系、及び前記波長掃引光源部からの光に基づくトリガ信号を制御する制御部を備える光干渉断層計と、前記光干渉断層計に接続され、前記干渉信号を処理する情報処理部とを備え、前記制御部は、前記波長掃引光源部からの光の前記被検体に対する走査情報に基づいて、前記トリガ信号を前記情報処理部に送ることを判断し、前記情報処理部は、前記トリガ信号を受け取ると、前記トリガ信号を基準として前記干渉信号から前記被検体の情報を取得する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、簡単な構成を有する低コストの撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１による撮像装置の概略図である。
【図２】干渉信号のサンプリングを説明するための図である。
【図３】光スキャナの駆動と干渉信号のサンプリングのタイミングを示す。
【図４】Ｂ−スキャンを行う際の制御部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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、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。
【００１６】
［実施例１］
本発明の実施例１による撮像装置を図１乃至４を参照して詳細に説明する。本実施例による撮像装置は、波長掃引光源を用いた光干渉断層撮像法を利用する撮像装置あり、簡略化のため、以下ではＳＳ−ＯＣＴ装置という。図１は、本実施例によるＳＳ−ＯＣＴ装置の概略的な構成を示す。ＳＳ−ＯＣＴ装置には、波長掃引光源を用いた光干渉断層計１と、情報処理部７０と、表示部７５とが設けられている。なお、本実施例では、被検体を被検眼Ｅとしているが、被検体は人眼に限られず、任意の臓器などであってもよい。
【００１７】
光干渉断層計１には、光を出射するとともに出射する光の波長を掃引する波長掃引光源部１０と、干渉光を生成する干渉部２０と、干渉光を検出し電気的な干渉信号に変換する差動検出器３０とが設けられている。また、光干渉断層計１には、被検眼Ｅに照射光を照射し、被検眼Ｅからの反射光を干渉部２０へ出射する測定アーム５０と、測定アーム５０からの反射光と干渉させる参照光を出射する参照アーム６０とが設けられている。さらに、光干渉断層計１には、ＳＳ−ＯＣＴ装置の全体を制御するＣＰＵを含む制御部４０と、測定アーム５０に含まれる光スキャナを制御する光スキャナドライバ４１と、ＡＮＤ回路４２とが設けられている。なお、説明のため、ＡＮＤ回路４２を制御部４０と別個に記載しているが、制御部４０はＡＮＤ回路４２を含む構成とすることができる。
【００１８】
波長掃引光源部１０は、波長掃引する光以外に、等光周波数間隔で干渉信号をサンプリングするためのｋクロック信号１１と、出射光に関し周期的に変化する波長内の基準となる特定の波長を有する光のタイミングを表すＡ−スキャントリガ信号１２を出力する。本実施例では、波長掃引光源部１０が掃引する波長が特定の波長の時にＡ−スキャントリガ信号１２の出力がＨｉになる。ｋクロック信号１１は情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に入力され、Ａ−スキャントリガ信号１２は制御部４０及びＡＮＤ回路４２に入力される。
【００１９】
干渉部２０には、光ファイバカプラ２１，２２が設けられている。光ファイバカプラ２１は、光ファイバを介して波長掃引光源部１０、光ファイバカプラ２２、測定アーム５０、及び参照アーム６０に接続される。光ファイバカプラ２１は、波長掃引光源部１０から射出された光を、測定アーム５０を経由して被検眼Ｅの眼底へ照射される照射光と参照アーム６０を経由する参照光とに分割する。
【００２０】
照射光は、測定アーム５０を経由して被検眼Ｅの眼底に照射され、被検眼Ｅの眼底によって反射された反射光として測定アーム５０及び光ファイバカプラ２１を経由し、光ファイバカプラ２２に入射する。一方、参照光は、参照アーム６０を経由し光ファイバカプラ２２に入射する。
【００２１】
測定アーム５０には、偏光コントローラ５１、コリメータ５２、フォーカスレンズ５５、Ｘ軸光スキャナ５３、Ｙ軸光スキャナ５４と対物レンズ５６が設けられている。偏光コントローラ５１は、光ファイバカプラ２１から測定アーム５０に接続される光ファイバに設けられ、測定アーム５０を通る照射光及び反射光の偏光状態を整える。コリメータ５２は、光ファイバを介して光ファイバカプラ２１と接続されており、偏光コントローラ５１で偏光状態を整えられた照射光を、空間光として照射する。空間光として照射された照射光は、フォーカスレンズ５５、Ｙ軸光スキャナ５４、Ｘ軸光スキャナ５３、及び対物レンズ５６を経由して被検眼Ｅの眼底に照射される。
【００２２】
Ｘ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４はそれぞれ回転軸が互いに直交するよう配置された偏向ミラーで構成される。Ｘ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４は、眼底を照射光で走査する機能を有する走査部を構成し、光スキャナドライバ４１を経て制御部４０からの指令により被検眼Ｅの眼底に対する照射光の照射位置（走査位置）を変更することができる。ここで、Ｘ軸光スキャナ５３は、Ｘ軸（水平）方向の走査を行い、Ｙ軸光スキャナ５４は、Ｙ軸（垂直）方向の走査を行う。
【００２３】
被検眼Ｅの眼底に照射された照射光は、眼底において後方散乱光（反射光）として反射される。眼底からの反射光は、再び対物レンズ５６、Ｘ軸光スキャナ５３、Ｙ軸光スキャナ５４、フォーカスレンズ５５、コリメータ５２、及び偏光コントローラ５１を経由して測定アーム５０から出射される。そして、測定アーム５０から出射された光は、光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ２１を経由して光ファイバカプラ２２に入射する。
【００２４】
一方、参照アーム６０には、コリメータ６１と、分散補償ガラス６２と、光路長調整光学系６３とコリメータ６４とが設けられている。コリメータ６１は、光ファイバを介して光ファイバカプラ２１と接続されており、参照光を、空間光として出射する。空間光として出射された参照光は、分散補償ガラス６２、及び光路長調整光学系６３を経由してコリメータ６４に入射する。
【００２５】
分散補償ガラス６２は、参照光の分散を調整することができる。そのため、分散補償ガラス６２を用いることで、測定アーム５０を経由する反射光の分散に対応するように参照光の分散を調整することができる。光路長調整光学系６３は、図１の矢印Ａｒ１で示すように、コリメータ６１，６４に対し近づく又は遠ざかる方向に移動することができ、参照アーム６０の光路長を調整することができる。そのため、光路長調整光学系６３によって、照射光が経由する被検眼Ｅの眼底までの光路長に応じて、参照アーム６０の光路長を調整することができる。
【００２６】
コリメータ６４に入射した参照光は、コリメータ６４と光ファイバカプラ２２とを接続する光ファイバを伝播し、光ファイバカプラ２２に入射する。
【００２７】
光ファイバカプラ２２に入射した反射光及び参照光は、互いに干渉し、干渉光として光ファイバカプラ２２から出射される。光ファイバカプラ２２は、２本の光ファイバを介して差動検出器３０に接続され、干渉光を互いに位相が反転した干渉光として分割して２本の光ファイバ内に出射する。２本の光ファイバに出射された干渉光は差動検出器３０に入射し、差動検出器３０は干渉光を電気信号に変換し干渉信号３１を生成する。差動検出器３０は、ケーブル７２を介して、生成した干渉信号３１を情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に出力する。
【００２８】
なお、干渉部２０は、光ファイバカプラの代わりにビームスプリッタ等を用いて構成されてもよい。また、本実施例では差動検出器３０を用いているが、単に干渉光を検出する光検出器を用いてもよい。この場合、光ファイバカプラ２２と光検出器は１本の光ファイバで接続されてよい。また、干渉部２０、測定アーム５０、参照アーム６０、及び差動検出器３０は、光干渉断層計１の光干渉断層光学系を構成する。
【００２９】
制御部４０は、測定アーム５０のＸ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４から構成される走査部を制御する光スキャナドライバ４１を介して、走査部による光の走査位置を制御することができる。また、制御部４０は波長掃引光源部１０から入力されたＡ−スキャントリガ信号１２及び走査部による光の走査位置に関する走査情報に基づいてトリガ出力許可信号４３をＡＮＤ回路４２に出力する。さらに、制御部４０は、ケーブル７４を介して情報処理部７０から送られる入力に基づいて、測定アーム５０や参照アーム６０などの光学系を制御することができる。
【００３０】
ＡＮＤ回路４２は、波長掃引光源部１０から入力されるＡ−スキャントリガ信号１２と制御部４０から入力されるトリガ出力許可信号４３の論理和を取り、論理和が真の場合に、ケーブル７３を介してＡ−スキャントリガ信号４４を情報処理部７０に出力する。なお、Ａ−スキャントリガ信号４４は、説明のため、波長掃引光源部１０から入力されるＡ−スキャントリガ信号１２と異なる参照符号を用いているが、Ａ−スキャントリガ信号１２と同様のものとして理解されることができる。
【００３１】
情報処理部７０は、ケーブル７１，７２，７３，７４を介して光干渉断層計１に接続されるとともに、表示部７５に接続されている。情報処理部７０は、光干渉断層計１から入力される干渉信号３１を処理し、被検眼Ｅの断層像に関する情報を表示部７５に出力する。また、情報処理部７０は、ケーブル７４を介して光干渉断層計１に接続されており、任意の入力手段を用いてユーザから入力された値などに基づいて、走査部やフォーカスレンズなどを制御するための指令やデータを光干渉断層計１に送ることができる。表示部７５は任意のディスプレイで構成されることができ、情報処理部７０から入力された情報を表示する。
【００３２】
情報処理部７０には、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部８０が設けられている。Ａ／Ｄ変換部８０には、ｋクロック信号１１が入力されるクロック入力部、干渉信号３１が入力されるアナログ信号入力部、Ａ−スキャントリガ信号４４が入力されるトリガ入力部が設けられている。Ａ／Ｄ変換部８０のクロック入力部にはケーブル７１を経由して光干渉断層計１からｋクロック信号１１が入力され、アナログ信号入力部にはケーブル７２を経由して差動検出器３０から干渉信号３１が入力される。また、トリガ入力部には、ケーブル７３を経由して、ＡＮＤ回路４２からＡ−スキャントリガ信号４４が入力される。なお、Ａ／Ｄ変換部８０は任意のＡ／Ｄ変換ボードを用いて構成されることができる。
【００３３】
図２はＡ／Ｄ変換部８０での干渉信号３１のサンプリングを説明するための図である。図２には、波長掃引光源部１０からの出射光の光波長、出射光の光強度、差動検出器３０で生成される干渉信号、並びに波長掃引光源部１０から出力されるｋクロック信号１１及びＡ−スキャントリガ信号１２の時間的な変化の一例を示す。図２に示すグラフの縦軸はそれぞれ、波長や光強度、信号の出力値などを示し、横軸は時間を示す。なお、図２に示される干渉信号３１のグラフにおいて、丸で示された箇所は干渉信号３１のサンプリング点を示す。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部８０は、差動検出器３０からの干渉信号３１をｋクロック信号１１の立ち上がりに同期してサンプリングし、サンプリングした干渉信号をディジタル信号に変換してＡ／Ｄ変換部８０内のバッファメモリ（不図示）に格納する。
【００３５】
波長掃引光源部１０からの光は波長及び光強度が時間とともに変化している。ここで、波長掃引光源部１０における波長掃引動作は、波長掃引機構の関係上、光を出射している時間帯であっても、波長掃引動作が不安定となる時間帯が存在する場合がある。すなわち、波長掃引光源部１０から出射される光の時間的な波長の変化が、波長掃引光源部１０の構成に基づいて想定される波長の変化から逸脱する場合がある。このような時間帯に波長掃引光源部１０から出射された光を用いて干渉光を生成すると、想定される波長範囲の干渉光を生成することができず、断層画像を精度よく形成することができなくなる場合がある。そのため、波長掃引光源部１０の波長掃引動作が安定した期間に出射された光のみに基づく干渉信号をサンプリングする必要がある。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換部８０では、Ａ−スキャントリガ信号４４が入力されたタイミングを基準として、波長掃引光源部１０の波長掃引動作が安定しているタイミングを把握する。Ａ／Ｄ変換部８０は、Ａ−スキャントリガ信号４４が入力されたタイミングに基づいて、Ａ／Ｄ変換部８０内バッファメモリに保存されていたディジタル化された干渉信号（サンプリングデータ）を情報処理部７０に送る。例えば、Ａ／Ｄ変換部８０は、Ａ−スキャントリガ信号４４が入力されたタイミングの前及び後におけるそれぞれ所定数のサンプリングデータのみを干渉信号としてバッファメモリから情報処理部７０に転送するように設定されている。
【００３７】
なお、図２においては、Ａ−スキャントリガ信号４４の入力タイミングより前のサンプリング範囲をプリトリガサンプル領域２０１として示し、後のサンプリング範囲をポストトリガサンプル領域２０２として示している。ただし、使用する波長掃引光源部が変更された場合は、波長掃引光源部からＡ−スキャントリガ信号が出力される際の出射光の波長が変化する可能性がある。その場合には、Ａ−スキャントリガ信号が出力される際の出射光の波長に応じて、情報処理部７０に送るべき干渉信号のプリトリガサンプル領域及びポストトリガサンプル領域におけるサンプル数を適切に変更する必要がある。そのため、Ａ−スキャントリガ信号が出力される際の出射光の波長によっては、情報処理部７０に送るべき干渉信号のサンプリング領域が、ポストトリガサンプリング領域又はプリトリガサンプル領域のみとなる可能性もある。
【００３８】
情報処理部７０は、Ａ／Ｄ変換部８０から受け取ったディジタル化された干渉信号に対してフーリエ変換などの周波数分析を行い、被検眼Ｅの断層に関する情報を生成する。
【００３９】
上記の一連の動作により、ＳＳ−ＯＣＴ装置は、被検眼Ｅの眼底のある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Ｅの眼底の奥行き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、ＳＳ−ＯＣＴ装置では、Ｘ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４によって構成される走査部によって、被検眼Ｅを走査することにより、被検眼Ｅの眼底の２次元の断層像や３次元の断層像に関する情報を取得することができる。
【００４０】
ここで、被検眼Ｅの眼底を走査部により照射光でライン走査し複数回のＡ−スキャンを行い被検眼Ｅの眼底の２次元の断層像を取得することをＢ−スキャンと呼ぶ。さらに、被検眼Ｅの眼底面内に２次元ラスター走査、すなわちＢ−スキャンの走査位置を直行方向に移動させながら複数回のＢ−スキャンを行い被検眼Ｅの眼底の３次元の断層像の情報を取得することをＣ−スキャンと呼ぶ。
【００４１】
Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンは、上述したＸ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４により構成される走査部によって照明光の走査位置を制御することで行われる。なお、Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンのライン走査方向と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向とは一致していなくてもよい。このため、Ｂ−スキャン及びＣ−スキャンのライン走査方向は、撮像したい２次元の断層像あるいは３次元の断層像に応じて、適宜決めることができる。
【００４２】
図３は光スキャナの駆動と干渉信号３１のサンプリングのタイミングを示す。図３においては、光スキャナ角度、波長掃引光源部１０からのＡ−スキャントリガ出力（Ａ−スキャントリガ信号１２）、トリガ出力許可信号４３、及びトリガ出力許可信号４３の出力の可否を判断するための指標であるトリガ出力許可Ｗａｉｔが示されている。さらに、図３においては、Ａ／Ｄ変換部８０に入力されるＡ−スキャントリガ入力（Ａ−スキャントリガ信号４４）、Ａ／Ｄ変換部８０に入力される干渉信号３１、及び１回のＢ−スキャンにおいて取得されるＡ−スキャンデータＡ１〜Ａ５００が示されている。図３は、光スキャナ角度等の時間的な変化を示す。なお、図３において、トリガ出力許可Ｗａｉｔに関しては時間的な数値の変化が示され、Ａ−スキャンデータに関しては１回のＢスキャンにおいて取得されるＡ−スキャンデータと干渉信号の関係が示されている。
【００４３】
また、図３においては、制御部４０から光スキャナに入力される指令角度３０１、光スキャナが駆動されている際の実際の角度３０２、及び１回のＢ−スキャンで駆動される光スキャナの目標角度である目標Ｂ−スキャン角度３０３が示されている。さらに、１回のＢ−スキャンにおいて被検眼Ｅの断層に関する情報の生成に用いられるスキャンデータの範囲を示す、有効Ｂ−スキャンデータ範囲３０４が示されている。
【００４４】
Ｂ−スキャンを行う場合は、照射光を被検眼Ｅの眼底上において走査しながら、一定間隔でＡ−スキャンを行う必要がある。そのため、光スキャナの制御は、図３において矢印を用いて示すように、波長掃引光源部１０から出力されるＡスキャントリガ出力（Ａ−スキャントリガ信号１２）を基準として行われる。本実施例においては、制御部４０から出力される指令角度３０１は、制御部４０によって、Ａ−スキャントリガ出力が制御部４０に入力された直後に、光スキャナドライバ４１を介して駆動すべき光スキャナに送られる。なお、上記のようにＢ−スキャンのライン方向は任意の方向に決めることができるため、ここでいう光スキャナとはＸ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４のうちの一方に限られず、Ｘ軸光スキャナ５３及びＹ軸光スキャナ５４の両方であってもよい。また、指令角度３０１が出力されるタイミングは、Ａ−スキャントリガ出力が制御部４０に入力された直後に限られない。例えば、Ａ−スキャントリガ出力が制御部４０に入力され、所定の時間が経った後に、制御部４０から出力されてもよい。
【００４５】
また、光スキャナを等角度駆動させる際には、光スキャナに入力される指令角度３０１に対して光スキャナの実際の角度３０２の駆動は遅れることから、光スキャナを所望の角度まで駆動させるための加速時間も必要である。そのため、Ｂ−スキャンを行う際は、制御部４０は、目的の角度より手前の角度から光スキャナの駆動動作を開始させ、指令角度３０１に対する実際の角度３０２の遅れを考慮して指令角度３０１を設定する必要がある。
【００４６】
本実施例では、光スキャナが所望の指令角度まで駆動するための加速時間を確保するために、Ｂ−スキャンの範囲、指令角度３０１、実際の角度３０２の遅れ及び加速時間などを含む走査情報に基づいてトリガ出力許可Ｗａｉｔ（待ち回数）を３に設定している。トリガ出力許可Ｗａｉｔは制御部４０によって管理される。制御部４０は、光スキャナの駆動の開始からＡ−スキャントリガ出力が制御部４０に入力される度にトリガ出力許可Ｗａｉｔを１ずつ減らす。制御部４０は、トリガ出力許可Ｗａｉｔが０になった後、すなわち、光スキャナの駆動の開始からＡ−スキャントリガ出力を３回受け取った後に、トリガ出力許可信号４３を出力する。なお、トリガ出力許可Ｗａｉｔの設定値は３に限られず、確保すべき加速時間に応じて任意の数に設定することができる。
【００４７】
制御部４０からトリガ出力許可信号４３が出力されると、上述のようにＡＮＤ回路４２において波長掃引光源部１０からのＡ−スキャントリガ信号１２とトリガ出力許可信号４３の論理和が真となる。これに従い、ＡＮＤ回路４２は、Ａ−スキャントリガ信号４４をＡ／Ｄ変換部８０に出力する。Ａ／Ｄ変換部８０は、１回のＢ−スキャンの間に入力されるＡ−スキャントリガ信号４４に基づいて、Ａ−スキャンデータＡ１〜Ａ５００を出力する。なお、本実施例においては、制御部４０がトリガ出力許可信号４３を出力してから、入力されるＡ−スキャントリガ信号１２をカウントし、カウント値が５００に達した後に、トリガ出力許可信号４３の出力を止める。これにより、Ａ／Ｄ変換部８０は、１回のＢ−スキャンにおいて有効なＢ−スキャンデータとして５００個のＡ−スキャンデータを出力する。なお、１回のＢスキャンにおいて取得されるＡ−スキャンデータの数は５００個に限られず、ＳＳ−ＯＣＴ装置の構成や設定に応じて任意の数に設定することができる。
【００４８】
次に、１回のＢ−スキャンを行うときの制御部４０の動作を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
検者がＳＳ−ＯＣＴ装置の不図示の眼底観察手段と操作部を操作し、光干渉断層計１と被検眼Ｅとの位置合わせを行い、眼底上で被検眼Ｅの断層に関する情報を取得する位置のラインを決定し撮像を開始すると、処理はステップＳ４０１に進む。ステップＳ４０１において、制御部４０は情報処理部７０に対してＡ−スキャンデータ数Ａｍａｘ（本実施例では５０１）を通知する。また、制御部４０はステップ４０２においてＡ−スキャン番号であるＡｎｕｍを０に設定し、ステップＳ４０３においてトリガ出力許可信号４３の出力をＬｏｗに設定する。なお、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３の順番はこれに限られず、それぞれ任意に入れ替えることができ、それぞれを同時に行ってもよい。
【００５０】
ステップＳ４０４では、制御部４０は、光スキャナに対する指令角度３０１を、目標のＢ−スキャン範囲（目標Ｂ−スキャン角度３０３）、光スキャナによる実際の角度３０２の遅れ、及び加速時間を考慮して計算する。また、制御部４０は計算した指令角度３０１や加速時間などの走査情報に基づいて、トリガ出力許可Ｗａｉｔ（本実施例では３）を設定する。
【００５１】
ステップＳ４０５では、制御部４０はＡ−スキャントリガ信号１２の入力を待ち、Ａ−スキャントリガ信号１２が入力されると、処理をステップＳ４０６に進める。ステップＳ４０６では、制御部４０は、光スキャナに対する指令角度３０１を変更し、変更した指令角度３０１を光スキャナドライバ４１に送る。光スキャナドライバ４１は、受け取った指令角度３０１に応じて光スキャナを制御する。
【００５２】
次にステップＳ４０７において、制御部４０はトリガ出力許可Ｗａｉｔが０より大きいか否かを判断する。トリガ出力許可Ｗａｉｔが０より大きくなければ、すなわち０であれば、制御部４０は処理を後述するステップＳ４１１に進める。他方、トリガ出力許可Ｗａｉｔが０より大きい場合には、制御部４０は処理をステップＳ４０８に進める。
【００５３】
ステップＳ４０８において、制御部４０はトリガ出力許可Ｗａｉｔから１だけ減算する。ステップＳ４０９において、制御部４０はトリガ出力許可Ｗａｉｔが０であるか否かを判断し、トリガ出力許可Ｗａｉｔが０でなければ処理をステップＳ４０５に戻す。トリガ出力許可Ｗａｉｔが０である場合には、制御部４０は処理をステップＳ４１０に進める。ステップＳ４１０において、制御部４０はトリガ出力許可信号４３の出力をＨｉに設定し、処理をステップＳ４１１に進める。ここで、トリガ出力許可信号４３の出力がＨｉに設定されると、ＡＮＤ回路４２において、Ａ−スキャントリガ信号１２とトリガ出力許可信号４３の論理和が真となるため、Ａ−スキャントリガ信号４４が情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に入力される。Ａ／Ｄ変換部８０は、Ａ−スキャントリガ信号４４が入力されると、前述の通り、干渉信号３１をサンプリングしてディジタル変換した干渉信号を情報処理部７０に転送する。
【００５４】
ステップＳ４１１では、制御部４０はＡｎｕｍに１加算し、処理をステップＳ４１２に進める。ステップＳ４１２では、制御部４０は、Ａ−スキャンデータ数ＡｍａｘとＡｎｕｍを比較しＡｍａｘ＞Ａｎｕｍであれば、処理をステップＳ４０５に戻し、Ａｍａｘ＝Ａｎｕｍであれば、処理をステップＳ４１３に進める。ステップＳ４１３では、制御部４０はトリガ出力許可信号４３の出力をＬｏｗにし、再びＡ−スキャントリガ信号４４をＡ／Ｄ変換部８０に送らないようにする。そして、制御部４０は、ステップ４１４において、情報処理部７０に対してＢ−スキャンの終了を通知する。
【００５５】
一連の動作により、Ａ／Ｄ変換部８０には必要回数（本実施例では５００）のＡ−スキャントリガ信号４４が入力される。そのため、必要回数分のＡ−スキャンのデータがＡ／Ｄ変換部８０から情報処理部７０に転送される。情報処理部７０は必要回数分のＡ−スキャンのデータに対してフーリエ変換などの周波数分析を行って、２次元の被検眼Ｅの断層に関する情報を生成し、生成した情報を表示部７５に出力することができる。なお、情報処理部７０はＡ／Ｄ変換部８０から１つのＡ−スキャンのデータが転送される都度フーリエ変換などの周波数分析を行ってもよい。
【００５６】
このように、本実施例によるＳＳ−ＯＣＴ装置では、情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に従来のような選択パルス用の入力部を必要とせず、さらに選択パルス用のケーブルも必要とせずに、被検眼Ｅの断層に関する情報の取得を行うことができる。
【００５７】
上記のように、本実施例によるＳＳ−ＯＣＴ装置は、光干渉断層計１と情報処理部７０とを備える。光干渉断層計１は光を出射するとともに出射する光の波長を掃引する波長掃引光源部１０を備える。また、光干渉断層計１は波長掃引光源部１０からの光を被検眼Ｅ上（被検体上）で走査し被検眼Ｅから反射された反射光と参照光とを合波して得た干渉光に基づく干渉信号３１を生成する光干渉断層光学系を備える。さらに、光干渉断層計１は、波長掃引光源部１０からの光に基づくＡ−スキャントリガ信号１２を制御する制御部４０を備える。情報処理部７０は、光干渉断層計１に接続され、干渉信号３１を処理する。制御部４０は、波長掃引光源部１０からの光の被検眼Ｅに対する走査情報に基づいて、Ａ−スキャントリガ信号１２（４４）を情報処理部７０に送ることを判断する。情報処理部７０は、Ａ−スキャントリガ信号４４を受け取ると、Ａ−スキャントリガ信号４４を基準として干渉信号３１から被検眼Ｅの情報の取得を行う。
【００５８】
このため、本実施例によるＳＳ−ＯＣＴ装置は、光スキャナを制御する制御部４０とＡ／Ｄ変換部８０を含む情報処理部７０とが別々である場合に必要となる照射光の位置とＡ−スキャンデータの対応付けを簡単な構成で実現できる。すなわち、情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に従来のような選択パルス用の入力部を必要とせず、さらに選択パルス用のケーブルも必要とせずに、被検眼Ｅの断層に関する情報の取得を行うことができる。このため、情報処理部７０のカスタム化にかかるコストを抑えるとともに、光干渉断層計１と情報処理部７０の接続にかかる煩雑さを低減することができる。
【００５９】
特に、本実施例によるＳＳ−ＯＣＴ装置の場合には、情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０は、光干渉断層計１からの各信号を伝える３本のケーブルによって光干渉断層計１に接続されることができる。具体的には、Ａ／Ｄ変換部８０は、干渉信号３１を伝えるケーブル７２と、干渉信号３１のサンプリングタイミングを示すｋクロック信号１１を伝えるケーブル７１と、Ａ−スキャントリガ信号４４を伝えるケーブル７３によって光干渉断層計１に接続される。そのため、選択パルス用のケーブルを設ける必要があるＳＳ−ＯＣＴ装置と比べ、情報処理部７０のカスタム化にかかるコストを抑えるとともに、光干渉断層計１と情報処理部７０の接続にかかる煩雑さを低減することができる。従って、本実施例によれば、簡単な構成を有する低コストのＳＳ−ＯＣＴ装置を提供することができる。
【００６０】
本実施例では、制御部４０は、取得したＡ−スキャントリガ信号１２とトリガ出力許可信号４３（照射光の走査情報に基づく許可信号）との論理和が真の場合に、Ａ−スキャントリガ信号４４を情報処理部７０のＡ／Ｄ変換部８０に送る。また、本実施例では、トリガ出力許可信号は、制御部４０が照射光の走査の開始から所定数のＡ−スキャントリガ信号１２を取得した後に真（出力がＨｉ）にされる。これにより、制御部４０は、容易な構成でＡ／Ｄ変換部８０にＡ−スキャントリガ信号４４を送るか否かを判断することができる。
【００６１】
なお、本実施例における、波長掃引光源部１０からの光の被検眼Ｅ（被写体）に対する走査情報とは、Ｂ−スキャン範囲、光スキャナの指令角度３０１、実際の角度３０２、加速時間、トリガ出力許可Ｗａｉｔ、及びＡ−スキャンデータ数Ａｍａｘなどを含む。走査情報は、さらに、波長掃引光源部１０からの光の走査位置や光スキャナの駆動開始からの経過時間等を含むことができる。
【００６２】
また、本実施例では、トリガ出力許可Ｗａｉｔを、待ち回数として制御部４０が受け取ったＡ−スキャントリガ信号１２の回数としたが、トリガ出力許可Ｗａｉｔはこれに限られない。制御部は、トリガ出力許可Ｗａｉｔを走査部の走査位置に応じて変更してもよい。例えば、制御部は、光スキャナドライバによって駆動された走査部の走査位置が所定の位置まで移動することに応じて、トリガ出力許可Ｗａｉｔを０として、トリガ出力許可信号の出力をＨｉに設定することができる。すなわち、この場合、トリガ出力許可信号は、照射光の走査位置が所定の位置まで移動した後に真にされる。当該構成であっても、制御部４０は、容易な構成でＡ／Ｄ変換部８０にＡ−スキャントリガ信号４４を送るか否かを判断することができる。また、例えば、トリガ出力許可Ｗａｉｔを光スキャナの駆動の開始からの経過時間としてもよい。この場合、制御部は、光スキャナの駆動の開始から所定の時間が経過した場合に、トリガ出力許可Ｗａｉｔを０として、トリガ出力許可信号の出力をＨｉに設定することができる。
【００６３】
本実施例では１回のＢ−スキャンについての説明を行ったが、Ｃ−スキャンやサークルスキャンなどの他のスキャンにも適応ができる。例えば、Ｃ−スキャンについて本実施例の構成を適用する場合には、複数回行われるＢ−スキャンの各々について、図４に示すような制御部４０の動作が行われればよい。また、サークルスキャンの場合には、１個の円のスキャンパターンに従った１回のサークルスキャンについて、図４に示すような制御部４０の動作が行われればよい。なお、サークルスキャンを行う場合には、Ｘ軸光スキャナ及びＹ軸光スキャナの両方を同時に制御して行われる。
【００６４】
なお、本実施例では、ｋクロック信号１１及びＡ−スキャントリガ信号１２は、波長掃引光源部１０で生成されているが、これらの信号は波長掃引光源部１０とは別個の構成要素によって生成されてもよい。
【００６５】
また、本実施例では、光断層干渉光学系を制御するＣＰＵやＭＰＵなどによって、トリガ出力許可信号を生成する制御部４０を構成した。しかしながら、制御部４０は、光断層干渉光学系を制御するＣＰＵと、トリガ出力許可信号を生成するＣＰＵとを別々に備えていてもよい。
【００６６】
以上、実施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、上述の各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】
【００６７】
１：光干渉断層計、１０：波長掃引光源部、１２：Ａ−スキャントリガ信号（トリガ信号）、４０：制御部、７０：情報処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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