JP6007549B2 - 眼底撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者眼眼底の断層像を得る眼底撮影装置に関する。

被検者眼の眼底の断層像を撮影する眼底撮影装置として、低コヒーレント光を用いた光断層干渉計（Optical Coherence Tomography:OCT）が知られている（特許文献１参照）。

このような装置において、撮影を行う前に、検者は、ジョイスティック等の操作部材を用いて被検眼と装置本体との位置関係を調整する。その後、装置に設けられた最適化制御開始のボタンが検者によって押されると、装置は、最適化の制御（光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整（ポラライザ調整））を開始して、撮影条件を調整していた。

特開２００９−２９１２５２号公報

しかしながら、上記のような装置の場合、アライメントが適正でない状態で、最適化制御を開始してしまうことがあり、精度よく最適化制御を行えない。また、最適化制御中に被検者（被検眼）の動きによっては、アライメントが最適でなくなることがある。これによって、撮影のばらつきが発生する場合があった。また、最適化制御が失敗することがあり、検者にとって、撮影操作が困難となり、大きな負担であった。

本発明は、上記問題点を鑑み、容易に、ばらつきの少ない撮影を行うことができる眼底撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 本開示の第１態様に係る眼底撮影装置は、被検眼眼底からの測定光と参照光との干渉状態の検出により被検眼眼底の断層画像を取得するための干渉光学系を備える測定部と、前記測定部と被検眼との相対位置を検出する検出手段と、測定光と参照光の光路長差を調整するために前記干渉光学系に配置された光学部材を眼底断層像が取得されるように駆動させる光路長調整、前記干渉光学系に配置されたフォーカス用光学部材を被検眼眼底に対する合焦位置に駆動させるフォーカス調整、の少なくともいずれかを前記検出手段による検出結果に基づいて開始し、被検眼眼底に対する前記干渉光学系の調整を実行する制御手段と、前記測定部と被検眼との位置関係を相対的に調整する調整手段と、を備え、前記制御手段は、前記光路長調整、前記フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始した後、前記検出手段によって検出された検出結果に基づいて前記調整手段の駆動を制御して、被検眼に対して前記測定部が追尾するように、前記測定部と被検眼との相対的な位置関係を調整し、前記検出手段による被検眼に対する前記測定部の前後方向の距離情報に基づいて、前記光学部材を駆動させる光路長調整を実行することを特徴とする眼底撮影装置。

容易に、ばらつきの少ない撮影を行うことができる。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本実施形態に係る眼底撮影装置の構成について説明する図である。なお、本実施形態においては、被検者眼（眼Ｅ）の軸方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、鉛直方向をＹ方向として説明する。眼底の表面方向をＸＹ方向として考えても良い。

＜概要＞
本発明の実施形態に係る眼底撮影装置の概要について説明する。本実施形態に関わる眼底撮影装置（光コヒーレンストモグラフィーデバイス）１は、前眼部撮影光学系（前眼部観察光学系）９０、アライメント指標投光光学系１５０、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）２００、観察光学系３００、制御手段（制御部（ＣＰＵ））７０、を備える。各光学系は、測定部（装置本体）３に収納される。

干渉光学系２００は、ＯＣＴ原理を用いて被検物の断層像を得るため、測定光路と参照光路を持つ干渉計に係る構成を有する。干渉光学系２００は、光源２７と、スプリッタ（光分割器）、測定光路、参照光路、コンバイナ（光合成器）、光検出器８３（以下、検出器）スプリッタは、光源からの光を測定光路と参照光路とに分割するために設けられる。光スキャナ２３は、測定光路に配置され，眼底上において光源２７からの光を走査するために設けられる。スプリッタ、コンバイナには、例えば、ビームスプリッタ、ハーフミラー、ファイバーカップラー、サーキュレータ等が用いられる。測定光路は、光を眼底に導くための構成を有する。参照光路は、光源２７からの光を装置内で進行させ、測定光と干渉させるための構成を有する。コンバイナは、眼底で反射された測定光路からの測定光と、参照光路からの参照光とを合成（干渉）させる。検出器８３は、測定光と参照光との干渉により生じた干渉信号光（干渉光）を受光する。

制御部７０は、検出器８３からの出力信号を処理して、深さ情報（Ａスキャン信号）を得る。眼底の断層画像を得る場合、演算制御器７０は、光スキャナ２３を制御して、測定光を眼に対して横断方向に走査させ、各位置での深さ情報を取得する。制御部７０は、各位置で取得された深さ情報を走査方向に関して並べることにより眼底の断層画像を得る。

例えば、ＯＣＴとしては、Spectral-domain OCT（ＳＤ−ＯＣＴ）、Swept-source OCT（ＳＳ−ＯＣＴ）、ＴＤ−ＯＣＴが挙げられる。

また、本装置には、装置本体３と被検眼との位置関係を相対的に調整する調整手段が備えられる。例えば、本実施形態において、調整手段として、装置本体３を被検眼Ｅに対して左右方向、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向に相対的に移動させる駆動部（ＸＹＺ駆動部）６を用いる。また、調整手段としては、被検者の顔を支持する顔支持ユニット５を装置本体３に対して移動させる駆動部を用いてもよい。

また、本装置は、光路長調整手段、フォーカス調整手段、を備える。光路長調整手段は、測定光又は参照光の光路中に配置された光学部材（参照ミラー）３１を駆動させ、眼底断層像が取得されるように調整を行う。フォーカス調整手段は、被検眼眼底に対する合焦位置にフォーカス用光学部材（フォーカシングレンズ）２４を移動させ、被検眼眼底に対するフォーカス調整を行う。

ＯＣＴ光学系２００は、光スキャナ（走査部）２３、検出器８３を有する。光スキャナ（走査部）２３は、光源２７から発せられた光を眼底上で二次元的に走査する。検出器８３は、光源２７から発せられた測定光と参照光との干渉状態を検出する。ＯＣＴ光学系２００は、検出器８３からの検出信号に基づいて被検眼眼底の断層像を得るために用いられる。

観察光学系３００は、被検眼眼底に照明光を照射する照射光学系と、眼底反射光を受光素子により受光する受光光学系と、を有し、受光素子からの出力信号に基づいて被検眼眼底の正面眼底画像を得る。例えば、ＳＬＯ（スキャニングレーザオフサルモスコープ（ＳＬＯ））や眼底カメラが挙げられる。

制御部７０は、装置本体３と被検眼Ｅとの相対位置を検出する。そして、制御部７０は、検出結果に基づいて、光路長調整、フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始し、ＯＣＴ光学系２００に関する最適化制御を実行する。もちろん、最適化制御においては、光路長調整、フォーカス調整の他に、偏光調整を行うようにしてもよい。

例えば、装置本体３と被検眼Ｅとの相対位置の検出は、前眼部観察光学系９０を用いて行われる。この場合、制御部７０は、前眼部観察光学系９０からの撮影信号に基づいて被検眼に対する装置本体３の相対位置を検出することが挙げられる。例えば、顎台や額当てにセンサを設け、被検者が顎台や額当てに接触したことをセンサによって感知し、最適化制御を開始する構成としてもよい。例えば、装置本体の電源投入時に、最適化制御を行う構成としてもよい。この場合、例えば、装置内部に模型眼を設け、電源投入時に模型眼を用いて最適化制御を行う構成が挙げられる。

例えば、前眼部観察光学系９０からの撮影信号に基づく相対位置の検出は、被検眼に対してアライメント光を投光し、角膜周辺にアライメント指標を形成させるアライメント指標投光光学系１５０を用いることが挙げられる。この場合、制御部７０は、前眼部観察光学系９０によって撮影されたアライメント指標に基づいて、アライメント状態を検出する。そして、制御部７０は、アライメント状態の検出結果に基づいて、光路長調整、フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始し、ＯＣＴ光学系２００に関する最適化を実行する。

また、例えば、前眼部観察光学系９０からの撮影信号に基づく相対位置の検出は、前眼部観察光学系９０により撮像された前眼部正面像から瞳孔位置を検出し、検出された瞳孔位置とＯＣＴ光学系２００の光軸との相対位置を検出すること等が挙げられる。

例えば、光路長調整、フォーカス調整、の少なくともいずれかの開始は、検出結果が所定の許容範囲内に検出結果が収まっているか否かに基づいて行われる。この場合、制御部７０は、検出結果が許容範囲内に収まった場合に、光路長調整、フォーカス、の少なくともいずれかを開始し、ＯＣＴ光学系２００に関する最適化制御を実行する。すなわち、アライメント状態の検出結果を用いる場合、制御部７０は、最適化制御の開始をアライメント完了信号に基づいて行う。

例えば、アライメント状態の検出結果に基づいて、最適化制御を開始する場合、ＸＹＺ方向のアライメントが完了した際に最適化制御が開始される構成が挙げられる。

例えば、ＸＹ方向のアライメントが完了した際に最適化制御が開始される構成としてもよい。この場合、制御部７０は、Ｚ方向のアライメントと最適化制御とを並行して行ってもよい。すなわち、制御部７０は、装置本体３と被検眼との上下左右方向における相対位置の検出結果がアライメント許容範囲を満たしたとき、光路長調整及びフォーカス調整の少なくともいずれかを開始する。そして、制御部７０は、光路長調整及びフォーカス調整及び偏光調整の少なくともいずれかの開始と並行して、装置本体３と被検眼との前後方向における相対位置の検出結果に基づいて、ＸＹＺ駆動部６の駆動による装置本体３と被検眼との前後方向における位置関係を相対的に調整する。

このとき、例えば、光路長調整の際のＺ方向（深さ方向）における光路長調整光学部材の位置は、最適化制御を開始した際の、被検眼と装置本体３の距離に基づいて、補正を行うことが好ましい。例えば、制御部７０は、最適化制御を開始した際の、Ｚ方向における被検眼と装置本体３の距離を算出し、メモリ７２に記憶させる。そして、制御部７０は、Ｚ方向のアライメントが完了した際のＺ方向における被検眼と装置本体３の距離を算出する。そして、制御部７０は、Ｚ方向のアライメント完了前後の被検眼と装置本体３との距離の差分を算出する。そして、制御部７０は、算出した距離の差分に基づいて、光路長調整光学部材の位置を補正する。

＜最適化制御開始後＞
制御部７０は、光路長調整、フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始後、装置本体３と被検眼との相対位置の検出と、その検出結果に基づいて、ＸＹＺ駆動部６を駆動させることによる装置本体３と被検眼との位置関係の相対的な調整とを繰り返し行う。

例えば、制御部７０は、光路長調整、フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始後、検出結果が許容範囲内を外れた場合に、検出結果が許容範囲内に収まるように、ＸＹＺ駆動部６の駆動を行い、装置本体３と被検眼との位置関係を相対的に調整する。

なお、フォーカス調整時において、制御部７０は、検出されるアライメントずれ量に応じて眼底に対する合焦位置情報を補正するようにしてもよい。例えば、制御部７０は、合焦状態を評価するための評価値（例えば、画像の輝度値の合計、エッジの数等）を各位置で取得する際に、各位置におけるアライメントずれを検出する。そして、制御部７０は、アライメントずれの検出結果に基づいてフォーカス評価値を補正する。なお、評価値の補正量は、実験、シミュレーション等によって予め設定される。

なお、最適化制御完了後において、アライメント状態の検出を行い、検出結果が許容範囲を外れていた場合には、再度、最適化制御を行う構成としてもよい。

なお、例えば、測定部と被検眼との相対位置の検出結果としては、前記測定部と被検眼との相対位置のずれ情報が用いられる。

本装置は、測定光と参照光との光路長差を調整するためにＯＣＴ光学系１００に配置された光学部材の少なくとも一部を光軸方向に移動させる。例えば、参照光学系１１０は、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を調整する構成を有する。光路長差を変更するための構成は、測定光路中に配置されてもよい。測定光路中に配置された光学部材（例えば、光ファイバーの端部）が光軸方向に移動される。

＜実施例＞
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本実施例に係る眼底撮影装置の外観側面図である。

本装置は、基台１と、基台１に対して左右方向（Ｘ方向）及び前後（作動距離）方向（Ｚ方向）に移動可能な移動台２と、移動台２に対して３次元方向に移動可能に設けられ後述する光学系を収納する筐体としての装置本体３と、被検者の顔を支持するために基台１に固設された顔支持ユニット５を備える。装置本体３は、移動台２に設けられたＸＹＺ駆動部６により、被検眼Ｅに対して左右方向、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向に相対的に移動される。移動台２は、ジョイスティック４の操作により基台１上をＸＺ方向に移動される。また、回転ノブ４ａを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６がＹ駆動し装置本体３がＹ方向に移動される。なお、装置本体３の検者側には、眼底断層像及び前眼部観察像等を表示するモニタ７５が設けられている。

図２は、装置本体３に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。本光学系は、眼Ｅの断層像を得るＯＣＴ光学系（干渉光学系）２００と、観察光学系（スキャニングレーザオフサルモスコープ（ＳＬＯ）光学系）３００、眼Ｅにアライメント指標を投影する指標投影光学系（投影光学系）１５０と、前眼部Ｅａの正面像を観察するための前眼部観察光学系９０と、を備える。ダイクロイックミラー９１は、ＯＣＴ光学系２００の測定光を透過する一方、投影光学系１５０によって照射された前眼部からの光を反射する。これらの光学系は、装置本体３に内蔵され、前述のアライメント用移動機構（手動又は電動）により、眼Ｅに対して三次元的に移動される。

＜干渉光学系（ＯＣＴ光学系）＞
ＯＣＴ光学系２００は、測定光学系２００ａと参照光学系２００ｂを含む。また、ＯＣＴ光学系２００は、参照光と測定光による干渉光を周波数（波長）毎に分光し、分光された干渉光を受光手段（本実施形態においては、１次元受光素子）に受光させる分光光学系８００を有する。

ダイクロイックミラー４０は、ＯＣＴ光学系２００に用いられる測定光源２７から発せられる測定光（例えば、λ＝８４０ｎｍ付近）を反射し、ＳＬＯ光学系３００に用いられるＳＬＯ光源６１から発せられるレーザ光（ＯＣＴ光源２７とは異なる波長の光、例えば、λ＝７８０ｎｍ付近）を透過する特性を有する。この場合、ダイクロイックミラー４０は、ＯＣＴ光学系２００の測定光軸Ｌ１とＳＬＯ光学系３００の測定光軸Ｌ２とを同軸にする。

まず、ダイクロイックミラー４０の反射側に設けられたＯＣＴ光学系２００の構成について説明する。ＯＣＴ光源２７はＯＣＴ光学系２００の測定光及び参照光として用いられる低コヒーレントな光を発するＯＣＴ光源であり、例えばＳＬＤ光源等が用いられる。ＯＣＴ光源２７には、例えば、中心波長８４０ｎｍで５０ｎｍの帯域を持つ光源が用いられる。２６は光分割部材と光結合部材としての役割を兼用するファイバーカップラー（スプリッタ）である。ＯＣＴ光源２７から発せられた光は、導光路としての光ファイバ３８ａを介して、ファイバーカップラー２６によって参照光と測定光とに分割される。測定光は光ファイバ３８ｂを介して被検眼Ｅへと向かい、参照光は光ファイバ３８ｃ（ポラライザ（偏光素子）３３）を介して参照ミラー３１へと向かう。

測定光を被検眼Ｅへ向けて出射する光路には、測定光を出射する光ファイバ３８ｂの端部３９ｂ、コリメータレンズ２１、フォーカス用光学部材（フォーカシングレンズ）２４、走査部（光スキャナ）２３と、反射ミラー２５、リレーレンズ２２が配置されている。走査部２３は、２つのガルバノミラーによって構成され、走査駆動機構５１の駆動により、測定光源から発せられた光を眼底（被検物）上で二次元的（ＸＹ方向）に走査させるために用いられる。なお、走査部２３は、例えば、ＡＯＭ（音響光学素子）やレゾナントスキャナ等によって構成されていてもよい。

ダイクロイックミラー４０及び対物レンズ１０は、ＯＣＴ光学系２００からのＯＣＴ測定光を被検眼眼底へと導光する導光光学系としての役割を有する。

フォーカシングレンズ２４は、駆動機構２４ａの駆動によって、光軸方向に移動可能となっており、被検者眼底に対する視度を補正するために用いられる。

光ファイバ３８ｂの端部３９ｂから出射した測定光は、コリメータレンズ２１によってコリメートされた後、フォーカシングレンズ２４を介して、走査部２３に達し、２つのガルバノミラーの駆動により反射方向が変えられる。そして、走査部２３で反射された測定光は、反射ミラー２５で反射される。その後、測定光は、リレーレンズ２２を介して、ダイクロイックミラー４０で反射された後、対物レンズ１０を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射した測定光は、対物レンズ１０を介して、ダイクロイックミラー４０で反射し、ＯＣＴ光学系２００に向かい、リレーレンズ２２、反射ミラー２５、走査部２３の２つのガルバノミラー、フォーカシングレンズ２４及びコリメータレンズ２１を介して、光ファイバ３８ｂの端部３９ｂに入射する。端部３９ｂに入射した測定光は、光ファイバ３８ｂ、ファイバーカップラー２６、光ファイバ３８ｄを介して、光ファイバ３８ｄの端部８４ａに達する。

参照光学系２００ｂは、眼底Ｅｆでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系２００ｂは、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系２００ｂは、例えば、反射光学系（例えば、参照ミラー３１）によって形成され、カップラー１０４からの光を反射光学系により反射することにより再度カップラー１０４に戻し、検出器１２０に導く。他の例としては、参照光学系２００ｂは、透過光学系（例えば、光ファイバー）によって形成され、カップラー１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。

例えば、参照光を参照ミラー３１に向けて出射する光路には、光ファイバ３８ｃ、参照光を出射する光ファイバ３８ｃの端部３９ｃ、コリメータレンズ２９、参照ミラー３１が配置されている。光ファイバ３８ｃは、参照光の偏光方向を変化させるため、駆動機構３４により回転移動される。すなわち、光ファイバ３８ｃ及び駆動機構３４は、偏光方向を調整するためのポラライザ３３として用いられる。

なお、本実施形態のポラライザ３３は、測定光と参照光の偏光方向を一致させるために、測定光と参照光の少なくともいずれかの偏光方向を調整する。ポラライザ３３は、測定光路又は参照光路の少なくともいずれかに配置される。ポラライザ３３としては、上記構成に限定されず、例えば、光軸を中心に１／２波長板又は１／４波長板の回転角を調整することによって光の偏光方向を変える構成、ファイバーに圧力を加えて変形させることによって光の偏光方向を変える構成、などが考えられる。

また、参照ミラー駆動機構５０は、参照光との光路長を調整するために参照光路中に配置された参照ミラー３１を駆動させる。参照ミラー３１は、本実施形態においては、参照光路中に配置され、参照光路長を変化させるべく、光軸方向に移動可能な構成となっている。

光ファイバー３８ｃの端部３９ｃから出射した参照光は、コリメータレンズ２９で平行光束とされ、参照ミラー３１で反射された後、コリメータレンズ２９により集光されて光ファイバ３８ｃの端部３９ｃに入射する。端部３９ｃに入射した参照光は、光ファイバ３８ｃ、光ファイバ３８ｃ（ポラライザ３３）を介して、ファイバーカップラー２６に達する。

そして、光源２７から発せられた光によって前述のように生成される参照光と被検眼眼底に照射された測定光による眼底反射光は、ファイバーカップラー２６にて合成され干渉光とされた後、光ファイバ３８ｄを通じて端部８４ａから出射される。周波数毎の干渉信号を得るために干渉光を周波数成分に分光する分光光学系８００（スペクトロメータ部）は、コリメータレンズ８０、グレーティングミラー（回折格子）８１、集光レンズ８２、受光素子８３を有する。受光素子８３は、赤外域に感度を有する一次元素子（ラインセンサ）を用いている。

ここで、端部８４ａから出射された干渉光は、コリメータレンズ８０にて平行光とされた後、グレーティングミラー８１にて周波数成分に分光される。そして、周波数成分に分光された干渉光は、集光レンズ８２を介して、検出器（受光素子）８３の受光面に集光する。これにより、受光素子８３上で干渉縞のスペクトル情報が記録される。そして、受光素子８３からの出力信号に基づいて眼の断層画像を撮像する。すなわち、そのスペクトル情報が制御部７０へと入力され、フーリエ変換を用いて解析することで、被験者眼の深さ方向における情報が計測可能となる。ここで、制御部７０は、走査部２３により測定光を眼底上で所定の横断方向に走査することにより断層像を取得できる。例えば、Ｘ方向もしくはＹ方向に走査することにより、被検眼眼底のＸＺ面もしくはＹＺ面における断層像（眼底断層像）を取得できる（なお、本実施形態においては、このように測定光を眼底に対して一次元走査し、断層像を得る方式をＢスキャンとする）。なお、取得された眼底断層像は、制御部７０に接続されたメモリ７２に記憶される。さらに、走査部２３の駆動を制御して、測定光をＸＹ方向に二次元的に走査することにより、受光素子８３からの出力信号に基づき被検者眼眼底のＸＹ方向に関する二次元動画像や被検眼眼底の三次元画像を取得することも可能である。

＜観察光学系（ＳＬＯ光学系）＞
次に、ダイクロイックミラー４０の透過方向に配置されたＳＬＯ光学系（共焦点光学系）３００について説明する。ＳＬＯ光学系３００は、被検眼眼底の正面画像を取得するための観察光学系として用いられる。ＳＬＯ光学系３００は、被検眼眼底を照明する照明光学系と、該照明光学系によって照明された被検眼反射光を受光素子により受光する受光光学系とに大別され、受光素子から出力される受光信号に基づいて被検眼眼底の正面画像を得る。

光出射部６１は、第１の光源（ＳＬＯ光源）６１ａ、第２の光源（固視光源）６１ｂ、ミラー６９、ダイクロイックミラー１０１、とを有する。

ＳＬＯ光源６１ａは、高コヒーレントな光を発する光源であり、例えば、λ＝７８０ｎｍの光源（レーザダイオード光源やＳＬＤ光源等）が用いられる。固視光源６１ｂは、可視域の波長の光であり、例えば、λ＝６３０ｎｍの光源（レーザダイオード光源やＳＬＤ光源等）が用いられる。ＳＬＯ光源６１を出射したレーザ光は、ダイクロイックミラー１０１を透過し、コリメートレンズ１０２を介して、ビームスプリッタ６２に進む。固視光源６１ｂを出射した可視光は、ミラー６９によって折り曲げられた後、ダイクロイックミラー１０１によって反射され、ＳＬＯ光源６１ａから出射したレーザ光と同軸とされる。

ＳＬＯ光源６１ａから発せられるレーザ光を被検眼Ｅに向けて出射する光路には、コリメートレンズ１０２、被検眼の屈折誤差に合わせて光軸方向に移動可能なフォーカシングレンズ６３、走査駆動機構５２の駆動により眼底上でＸＹ方向に測定光を高速で走査させることが可能なガルバノミラーとポリゴンミラーとの組み合せからなる走査部６４、リレーレンズ６５、対物レンズ１０が配置されている。また、走査部６４のガルバノミラー及びポリゴンミラーの反射面は、被検眼瞳孔と略共役な位置に配置される。

また、ＳＬＯ光源６１ａとフォーカシングレンズ６３との間には、ビームスプリッタ６２が配置されている。そして、ビームスプリッタ６２の反射方向には、共焦点光学系を構成するための集光レンズ６６と、眼底に共役な位置に置かれる共焦点開口６７と、ＳＬＯ用受光素子６８とが設けられている。

ここで、ＳＬＯ光源６１ａから発せられたレーザ光（測定光）は、ビームスプリッタ６２を透過した後、フォーカシングレンズ６３を介して、走査部６４に達し、ガルバノミラー及びポリゴンミラーの駆動により反射方向が変えられる。そして、走査部６４で反射されたレーザ光は、リレーレンズ６５を介して、ダイクロイックミラー４０を透過した後、対物レンズ１０を介して、被検眼眼底に集光される。

そして、眼底で反射したレーザ光は、対物レンズ１０、リレーレンズ６５、走査部６４のガルバノミラー及びポリゴンミラー、フォーカシングレンズ６３を経て、ビームスプリッタ６２にて反射される。その後、集光レンズ６６にて集光された後、共焦点開口６７を介して、受光素子６８によって検出される。そして、受光素子６８にて検出された受光信号は制御部７０へと入力される。制御部７０は受光素子６８にて得られた受光信号に基づいて被検眼眼底の正面画像を取得する。取得された正面画像はメモリ７２に記憶される。なお、ＳＬＯ画像の取得は、走査部６４に設けられたガルバノミラーによるレーザ光の縦方向の走査（副走査）とポリゴンミラーによるレーザ光の横方向の走査（主走査）によって行われる。

＜アライメント指標投影光学系＞
投影光学系１５０は、角膜Ｅｃに指標を投影するために用いられる。投影光学系１５０には、図２の左上の点線内の図に示すように、光軸を中心として同心円上に４５度間隔で近赤外光源が複数個配置されている。投影光学系１５０は、光軸Ｌ１を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された赤外光源１５１とコリメーティングレンズ１５２を持つ第１指標投影光学系（０度、及び１８０）と、第１指標投影光学系とは異なる位置に配置され６つの近赤外光源１５３を持つ第２指標投影光学系と、を備える。なお、図２の本図には、便宜上、第１指標投影光学系（０度、及び１８０度）と、第２指標投影光学系の一部のみ（４５度、１３５度）が図示されている。光源１５１は前眼部照明を兼ねる。もちろん、前眼部証明用の光源を別途設ける構成としてもよい。

＜前眼部観察光学系＞
前眼部観察光学系９０は、眼Ｅを撮像し前眼部像を得るために配置されている。前眼部観察光学系９０は、対物レンズ１０、ダイクロイックミラー９１、結像レンズ９５、二次元撮像素子（二次元受光素子）９７を備える。

投影光学系１５０による前眼部反射光及びアライメント光束は、対物レンズ１０を介してダイクロイックミラー９１によって反射された後、結像レンズ９５を介して二次元撮像素子９７により受光される。二次元撮像素子９７の出力は制御部７０に送信され、モニタ７５には二次元撮像素子９７によって撮像された前眼部像が表示される（図４参照）。

なお、本実施形態において、投影光学系１５０及び前眼部観察光学系９０は、眼Ｅに対して装置本体３を所定の位置関係に誘導させるためのアライメント検出光学系として用いられる。例えば、投影光学系１５０及び前眼部観察光学系９０は、眼Ｅと装置本体３を所定の適正作動距離に誘導するために利用される。

なお、アライメント検出光学系は、Ｚ方向について眼Ｅに対する装置本体３のアライメント状態を検出する構成としては、眼Ｅに対して斜めからアライメント光を投光し、その反射光を斜め反対方向から受光してＺアライメントを検出するようにしてもよい。

＜制御系＞
制御部７０は、装置全体の制御、測定、断層像の処理などを行う。制御部７０は、モニタ７５に接続され、その表示画像を制御する。また、制御部７０には、メモリ（記憶部）７２、各種操作を行うための操作部７４、駆動機構２４ａ、３４、５０、５１、６３ａ、光源２７、６１ａ、６１ｂ、１５１、１５３、検出器１２０、撮像素子９７、受光素子６８、駆動部６、ジョイスティック４などが接続されている。

制御部７０は、撮像素子９７から出力される撮像信号に基づいて眼Ｅと装置本体３に対するアライメント状態を検出し、その検出結果をモニタ７５に出力する。また、制御部７０は、アライメント検出結果（例えば、アライメントずれ量）が所定の許容範囲を満たすように駆動部６の駆動を制御し、眼Ｅに対して装置を自動的に移動させる自動アライメントを行うようにしてもよい。

＜制御動作＞
以上のような構成を備える眼底撮影装置の動作について説明する。図３は、本実施例における制御動作の流れについて説明するフローチャートである。

検者は、被検者の顔を顔支持ユニット５に固定させ、図示無き固視標を固視するように指示する。そして、検者は、ジョイスティック４を操作して装置本体３を移動させ、被検眼に対するアライメントを行う。これにより、前眼部が撮像素子２０４によって、撮像され、モニタ７５には、前眼部像、指標像Ｍａ〜Ｍｈが表示される（図４参照）。

例えば、制御部７０は、指標像Ｍａ〜Ｍｈによって形成されるリング中心のＸＹ座標を略角膜頂点位置として検出し、頂点位置に対応するアライメント指標Ａ１をモニタ７５上に電子的に表示する（図４（ａ）参照）。レチクルＬＴは、本実施例においては、角膜頂点位置と装置の光軸Ｌ１が一致する位置として設定されたアライメント基準位置を電子的に表示したものである。

また、制御部７０は、無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの間隔と有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの間隔とを比較することによりＺ方向のアライメント偏位量を求める（詳しくは、特開平６−４６９９９号参照）。そして、制御部７０は、インジケータＧをモニタ７５上に表示し、アライメントずれに基づいてインジケータＧの本数を増減させる。

制御部７０は、撮像素子９７からの撮像信号に基づいて被検眼に対するアライメント状態を検出する。この場合、制御部７０は、撮像素子９７によって検出された指標像Ｍａ〜Ｍｈによって形成されるリング中心のＸＹ座標を算出することにより被検眼に対する上下左右方向のアライメント状態を求める。また、制御部７０は、装置本体３が作動距離方向（Ｚ方向）にずれた場合に、無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの間隔と有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの間隔とを比較することによりＺ方向のアライメント状態を求める。そして、制御部７０は、アライメント検出結果に基づいて、ＸＹＺ駆動部６を駆動制御することにより、被検眼に対する自動アライメントを行う（図４（ｂ）参照）。

なお、本実施例においては、自動アライメントモードにて調整をおこなったが、手動にてアライメントを行う構成としてもよい。この場合、検者は、表示モニタ７に表示される指標Ａ１を見ながらジョイスティック４を操作して、指標Ａ１がレチクル（レチクルマーク）ＬＴ内に収まるように装置本体３の位置をＸＹ方向に調整する。その後、検者は、インジケータＧがアライメント完了を示すように、装置本体３を前後に移動させ、Ｚ方向の位置を調整する。これによって、アライメントが完了される。

＜アライメント判定＞
ここで、制御部７０は、アライメント状態の適否を判定し、判定結果に基づいて、最適化制御を開始する。

制御部７０は、アライメント偏位量（ずれ）が所定の許容範囲内（例えば、ＸＹＺ方向におけるアライメント基準位置からのずれが０．５ｍｍ以内）であるか否かを判定する。例えば、制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に収まっているかにより、ＸＹＺ方向のアライメントの適否を判定する。制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に収まっている場合、アライメントが適正であると判定する。制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメントが適正であると判定すると、ＸＹＺ駆動部６の駆動を停止させると共に、アライメント完了信号を出力する。

また、制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に、収まっていない場合、アライメントが適正でないと判定し、自動アライメントを行う。

＜最適化制御＞
アライメント完了信号が出力されると、制御部７０は、最適化制御を開始するためのトリガ信号を発し、最適化の制御動作を開始する。制御部７０は、最適化を行うことによって、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようにする。なお、本実施例において、最適化の制御は、光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整（ポラライザ調整）、の制御である。なお、最適化の制御において、眼底に対する一定の許容条件を満たすことができればよく、最も適切な状態に調整する必要は必ずしもない。

なお、最適化制御中において、制御部７０は、アライメント偏位量が許容範囲を満たすように被検者眼に対して装置本体３を追尾させる制御（トラッキング）を行う。例えば、制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に、一定時間（例えば、画像処理の１０フレーム分又は０．３秒間等）継続して収まっているかにより、ＸＹＺ方向のアライメントの適正状態が継続しているか否かを判定する。制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に、一定時間、継続して収まっている場合、アライメントの適正状態が継続していると判定し、ＸＹＺ駆動部６の駆動は停止させた状態を維持する。

また、制御部７０は、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量がアライメント完了の許容範囲内に、一定時間、継続して収まっておらず、許容範囲を外れてしまっている場合、アライメントの適正状態が継続していないと判定し、ＸＹＺ駆動部６の駆動を開始し、自動アライメントを再開する。この場合、例えば、制御部７０は、ＸＹＺ駆動部６の駆動中（自動アライメント中）においても、最適化制御を続けて行う。

もちろん、制御部７０は、アライメント偏位量が許容範囲を外れた場合、最適化制御を停止するような構成としてもよい。また、最適化制御の停止後、アライメント偏位量が許容範囲内に復帰した場合、制御部７０は、最適化制御を再開するような構成としてもよい。また、自動アライメントを再開した場合には、最適化制御を初期位置からやり直す構成としてもよい。

最適化制御において、制御部７０は、初期化の制御として、参照ミラー３１とフォーカシングレンズ２４の位置を初期位置に設定する。初期化完了後、制御部７０は、設定した初期位置から参照ミラー３１を一方向に所定ステップで移動させ、第１光路長調整を行う（第１自動光路長調整）。また、第１光路長調整と並行するように、制御部７０は、受光素子６８から出力される受光信号によって取得されるＳＬＯ眼底像に基づいて被検眼眼底に対する合焦位置情報を取得する。合焦位置情報が取得されると、制御部７０は、フォーカスシングレンズ２４を合焦位置に移動させ、オートフォーカス調整（フォーカス調整）を行う。なお、合焦位置とは、観察画像として許容できる断層画像のコントラストを取得できる位置であればよく、必ずしも、フォーカス状態の最適位置である必要はない。

そして、フォーカス調整完了後、制御部７０は、再度、参照ミラー３１を光軸方向に移動させ、光路長の再調整（光路長の微調整）をする第２光路長調整を行う。第２光路長調整完了後、制御部７０は、参照光の偏光状態を調節するためのポラライザ３３を駆動させ、測定光の偏光状態を調整する（詳しくは、特願２０１２−５６２９２号参照）。

以上のようにして、最適化の制御が完了されることにより、検者が所望する眼底部位が高感度・高解像度で観察できるようになる。そして、制御部７０は、走査部２３の駆動を制御し、眼底上で測定光を走査する。制御部７０は、走査中に受光素子８３から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得して眼底像を形成する。

制御部７０は、受光素子８３によって検出されたスペクトルデータを処理し、画像処理により断層像及び正面像を形成させる。断層像と正面像は、同時に取得されてもよいし、交互に取得されてもよいし、順次取得されてもよい。すなわち、スペクトルデータは、断層像及び正面像の少なくともいずれかの取得に用いられる。なお、取得された断層像及び正面像は、モニタ７５に表示される。

そして、検者により、所望の位置にて、図無き撮影スイッチが操作されると、モニタ７５上に表示されている画像が静止画として、メモリ７２に記憶される。

以上のように、アライメントが適正な状態で、最適化制御を行うことができるため、精度よく最適化制御を行うことができる。これによって、撮影を行う際に、容易に撮影のばらつきを抑えることができる。また、最適化制御が成功する可能性が高くなり、検者の負担を軽減することができる。さらに、アライメント調整とともに、最適化制御がスムーズに行われるため、撮影までの準備を容易に完了することができる。

＜変容例＞
なお、本実施例において、最適化制御をすでに行ったか否かに応じて、最適化制御を行うか否かを決定する構成としてもよい。例えば、制御部７０は、最適化制御を開始する際に、すでに最適化制御を行ったか否かを判定し、既に最適化制御が完了している場合には、最適化制御を行わない構成としてもよい。最適化制御を行ったか否かの判定は、例えば、前回の最適化制御から所定時間経過したか否かで判定すること、被検者のデータ（例えば、患者ＩＤ等）が変更されたか否かで判定すること、撮影パラメータ（スキャン長、撮影部位、スキャンパターン等）が変更されたか否かで判定することが挙げられる。

また、最適化制御を複数回行った後、最適化制御をすでに行ったか否かに応じて、最適化制御を行うか否かを決定する構成としてもよい。

なお、本実施例において、被検眼の瞬きを検出して、瞬きを考慮したアライメントの適正状態の判定を行う構成としてもよい。この場合、例えば、瞬きによってアライメント状態が検出できない場合には、アライメント状態が適正であると判定し、瞬きは、判定に考慮しないような構成とする。なお、瞬き検出としては、アライメント指標の消失時間等によって検出する構成が挙げられる。

なお、本実施例において、被検眼の混濁部分を回避するためや撮影部位（黄斑撮影や乳頭撮影等）を変更するために、瞳孔上でのアライメント位置を変更させる構成を設けてもよい。この場合、例えば、アライメント位置設定画面等において、検者がモニタ７５を観察しながら、前眼部画像上の所定の位置を図示無きマウス等を用いて選択する。制御部７０は、角膜頂点位置と装置の光軸Ｌ１が一致する位置として、予め、設定されていたアライメント基準位置からアライメント位置の座標位置までのＸＹ方向のシフト量を算出する。そして、制御部７０は、アライメント基準位置と角膜頂点位置とのアライメント偏位量に対し、シフト量ΔＰが差し引かれるようにオフセットを掛けた上で、アライメント偏位量Δｄを検出する。そして、制御部７０は、アライメント偏位量Δｄに基づき眼Ｅに対する自動アライメントを作動させる。もちろん、アライメント位置は選択して設定する構成でなく、撮影部位等に応じて、アライメント位置が予め設定されており、メモリ７２に記憶されている構成でもよい。

また、前述のように設定された各アライメント位置に測定光軸Ｌ１が移動されるように表示モニタ９に電子的に表示されるアライメント表示を制御することで、検者の手動アライメント操作を誘導させ、測定部４と各測定点へのアライメント調整が行われるようにしてもよい。以下に、具体的な手法について説明する。例えば、制御部８０は、アライメント位置の変化に応じて手動アライメントの基準となるレチクルの表示位置を変化させることにより、検者の手動アライメント操作を誘導する。

もちろん、アライメントの基準となるレチクルＬＴの位置をアライメント位置に応じて変更させるような構成に限定されない。測定光軸Ｌ１を位置させるアライメント位置の変化に応じてアライメント指標の表示位置にオフセットをかけるようにしてもよい。この場合、被験者眼角膜上の各測定点と測定光軸Ｌ１との偏位量が表現されるように、手動アライメントの基準となるように固定表示されたレチクルＬＴに対して、アライメント指標の表示位置を制御すればよい。

なお、本実施例において、過去のアライメント状態と撮影時のアライメント状態とを比較する構成を設けてもよい。例えば、異なる日時で撮影を行った際に、撮影画像とともに、前眼部画像とアライメント位置をメモリ７２に記憶させておく。そして、撮影を行う際に、メモリ７２より過去に撮影した際の前眼部画像とアライメント位置を呼び出す。

制御部７０は、過去の前眼部画像に対するアライメント位置と、現在取得される前眼部像に対するアライメント位置が同じ位置になるように駆動部６の駆動を制御する。過去のアライメント位置にアライメントが完了した際に、制御部７０は、最適化制御を開始させる。

制御部７０は、現在アライメント中の前眼部画像と過去の前眼部画像との位置合わせ処理（例えば、テンプレートマッチング処理等）を行い、過去のアライメント位置にアライメントが完了した際に、最適化制御を開始させる。これによって、過去に行った際の、撮影条件と同様の撮影条件にて、撮影を行うことができるため、経過観察が行いやすくなる。また、同一被検眼における撮影画像間の比較が行いやすくなる。

なお、過去の前眼部画像を呼び出す際に、生体認証を行って、同一の患者における過去の前眼部画像を呼び出してもよい。例えば、制御部７０は、現在取得される前眼部画像より虹彩部分における模様を検出する。そして、制御部７０は、メモリ７２に記憶されている前眼部像から同様の虹彩情報を持つ前眼部像を選択する。

なお、上記のようなマッチング処理に限定されるものでなく、角膜頂点、瞳孔中心等の前眼部上の特徴点に対するずれ方向及びずれ量を記憶してもよい。制御部７０は、アライメント検出結果における前眼部上の特徴点に対するずれ方向及びずれ量が、メモリ７２に記憶された情報と同一となるように駆動部６を駆動する。

なお、本実施例においては、角膜へ指標を投影する構成を用いて、Ｚ方向のアライメントが行われる構成としたが、制御部７０は、取得されるＡスキャン信号に基づいて眼Ｅに対する装置本体３のＺ方向のアライメント状態を検出し、その検出結果に基づいて駆動部６の駆動を制御して装置本体３を前後方向に移動させるようにしてもよい。これにより、Ｚ方向のアライメントが干渉信号により自動的に行われる。なお、制御部７０は、角膜に投影されたアライメント指標を用いてラフなアライメント誘導を行い、干渉信号を用いて精密なアライメント誘導を行うようにしてもよい。

また、制御部７０は、アライメント完了後においても、干渉信号を用いた自動アライメントを継続するようにしてもよい。例えば、制御部７０は、アライメント完了後、角膜の干渉信号の検出位置が所定のアライメント条件から外れたとき、再度、駆動部６の駆動を制御し、装置本体３を移動させる。

なお、前述のアライメント輝点からＸＹ方向のアライメント状態を検出し、その検出結果に基づいて駆動部６の駆動を制御することにより、干渉信号を用いたＺアライメントと前眼部像を用いたＸＹアライメントを並行させるようにしてもよい。なお、ＸＹアライメントについて、前眼部像の特徴部位（例えば、瞳孔中心）を画像処理により抽出し、その位置情報に基づいてアライメント状態が検出されるようにしてもよい。

なお、ＯＣＴ光学系１００が角膜Ｅｃにアライメント指標を投影するための投影光学系として兼用されるようにしてもよい。例えば、測定光の走査が停止された状態であれば、測定光の角膜反射がアライメント中心輝点となりうる。また、上記電子アライメント指標Ａ２は、アライメントが完了されたときにモニタ７５上に表示されるようにしてもよい。

本実施例に係る眼底撮影装置の外観側面図である。 装置本体に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。 本実施例における制御動作の流れについて説明するフローチャートである。 モニタに表示される前眼部像の一例を示す図である。

３ 装置本体
６ 駆動部
２４ フォーカシングレンズ
２４ａ 駆動機構
３１ 参照ミラー
３３ ポラライザ
３４ 駆動機構
５０ 参照ミラー駆動機構
７０ 制御部
９０ 前眼部撮影光学系
１５０ アライメント指標投光光学系
２００ 干渉光学系
３００ 観察光学系

Claims (1)

1. 被検眼眼底からの測定光と参照光との干渉状態の検出により被検眼眼底の断層画像を取得するための干渉光学系を備える測定部と、
   前記測定部と被検眼との相対位置を検出する検出手段と、
   測定光と参照光の光路長差を調整するために前記干渉光学系に配置された光学部材を眼底断層像が取得されるように駆動させる光路長調整、前記干渉光学系に配置されたフォーカス用光学部材を被検眼眼底に対する合焦位置に駆動させるフォーカス調整、の少なくともいずれかを前記検出手段による検出結果に基づいて開始し、被検眼眼底に対する前記干渉光学系の調整を実行する制御手段と、
   前記測定部と被検眼との位置関係を相対的に調整する調整手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記光路長調整、前記フォーカス調整、の少なくともいずれかを開始した後、前記検出手段によって検出された検出結果に基づいて前記調整手段の駆動を制御して、被検眼に対して前記測定部が追尾するように、前記測定部と被検眼との相対的な位置関係を調整し、
   前記検出手段による被検眼に対する前記測定部の前後方向の距離情報に基づいて、前記光学部材を駆動させる光路長調整を実行することを特徴とする眼底撮影装置。

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