JP2012161427A

JP2012161427A - 眼科撮影装置

Info

Publication number: JP2012161427A
Application number: JP2011023185A
Authority: JP
Inventors: Norimasa Satake; 倫全佐竹
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2011-02-04
Filing date: 2011-02-04
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2031-02-04
Also published as: US20120200824A1; US8668335B2; JP5704946B2

Abstract

【課題】断層画像の画像欠陥部分や組織構造上画像取得の困難な部位を画像化できる。
【解決手段】測定光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、所定部位で反射された測定光と参照光との干渉状態を検出器により検出する干渉光学系と、干渉光学系における測定光の光路中に配置され、所定部位上で測定光を走査させる光スキャナと、光スキャナを制御し，所定部位上のある撮影領域に対して測定光を走査させ、検出器からの撮像信号を処理することにより撮影領域における断層画像を取得する制御手段と、撮影領域に対する測定光の入射角を変更する入射角変更手段と、を備え、撮影領域に関して入射角が異なる複数の断層画像を取得する画像取得手段と、画像取得手段によって取得された入射角が異なる複数の断層画像を，画像処理により合成し、合成断層画像を取得する画像処理手段と、を備える。
【選択図】図９

Description

被検眼眼底の断層画像を観察する眼科撮影装置に関する。

光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ：Optical Coherence Tomography）は、光走査部を用いて眼底上で測定光を走査させ、眼の断層画像（例えば、眼底の断層像）を取得する。そして、得られた断層画像は、眼の状態の評価に利用される（特許文献１参照）。

特開２００８−２９４６７号公報

しかしながら、被検眼の断層像を取得する場合、画像化が困難な場合がある。例えば、網膜血管の裏側は、血管によって測定光が遮断されてしまうため、画像化されない画像欠陥部分が生じる。また、網膜組織の構造上（例えば、眼底層における繊維状組織の走行方向）、測定光の入射角によって反射強度が異なる場合があり、結果的に、画像化が困難な部分が生じる可能性がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、測定や観察に適した良好な断層画像を取得できる眼科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）測定光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、前記測定光を被検者眼の所定部位に導く一方、前記参照光を参照光学系に導き、前記所定部位で反射された測定光と参照光との干渉状態を検出器により検出する干渉光学系と、前記干渉光学系における測定光の光路中に配置され、前記所定部位上で測定光を走査させる光スキャナと、前記光スキャナを制御し，前記所定部位上のある撮影領域に対して測定光を走査させ、前記検出器からの撮像信号を処理することにより前記撮影領域における断層画像を取得する制御手段と、前記撮影領域に対する測定光の入射角を変更する入射角変更手段と、を備え、前記撮影領域に関して前記入射角が異なる複数の断層画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記入射角が異なる複数の断層画像を，画像処理により合成し、合成断層画像を取得する画像処理手段と、を備えることを特徴とする。
（２）（１）の眼科撮影装置において、前記画像処理手段は、各断層画像間における撮影部位の傾きを画像処理により補正する。
（３）（１）〜（２）のいずれかの眼科撮影装置において、前記入射角変更手段は、前記入射角を所定の角度位置に設定するためのガイド手段を備える。
（４）（１）〜（３）の眼科撮影装置において、被検者眼の所定部位は、眼底であって、前記入射角変更手段は、被検者眼の角膜に対する測定光の入射位置を変更することにより眼底に対する測定光の入射角を変更する。

本発明によれば、断層画像の画像欠陥部分や組織構造上画像取得の困難な部位を画像化できる。

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は本実施形態に係る眼科撮影装置を構成する眼科撮影装置の外観構成図である。

眼科撮影装置は、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に対して三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撮影部（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。また、本装置には、電動機を有し被検者眼に対して撮影部３を相対移動させる自動移動機構が設けられている。より具体的には、撮影部３は、移動台２に設けられた電動駆動のＸＹＺ駆動部６により、被検者眼Ｅに対して左右方向、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向に移動される。

また、本装置には、操作部材（ジョイスティック４）の操作によって被検者眼に対して撮影部３を相対的に移動させる手動移動機構が設けられている。より具体的には、基台１上で移動台２をＸＺ方向に摺動させる図示無き摺動機構が設けられており、ジョイスティック４が操作されると、移動台２が基台１上をＸＺ方向に摺動される。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駆動し撮影部３がＹ方向に移動される。なお、撮影部３の検者側には、眼底観察像、眼底撮影像、眼底断層像及び前眼部観察像等を表示するモニタ８が設けられている。

図２は、撮影部３に収納（内蔵）される光学系及び制御系の概略構成図である。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。

装置構成の概略を説明する。本装置は、被検者眼Ｅの眼底Ｅｆの断層像を撮影するための光コヒーレンストモグラフィーデバイス（ＯＣＴデバイス）１０である。ＯＣＴデバイス１０は、アライメント指標投影光学系６０と、前眼部観察光学系８０、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）１００と、正面観察光学系２００と、固視標投影ユニット３００と、演算制御部（ＣＰＵ）７０と、を含む。

ＯＣＴ光学系１００は、眼底に測定光を照射する。ＯＣＴ光学系１００は、眼底から反射された測定光と，参照光との干渉状態を受光素子（検出器１２０）によって検出する。ＯＣＴ光学系１００は、眼底Ｅｆ上の撮像位置を変更するため、眼底Ｅｆ上における測定光の照射位置を変更する照射位置変更ユニット（例えば、光スキャナ１０８、固視標投影ユニット３００）を備える。制御部７０は、設定された撮像位置情報に基づいて照射位置変更ユニットの動作を制御し、検出器１２０からの受光信号に基づいて断層画像を取得する。

＜ＯＣＴ光学系＞
ＯＣＴ光学系１００は、いわゆる眼科用光断層干渉計（ＯＣＴ：Optical coherence tomography）の装置構成を持ち、患者眼の断層画像を撮像する。ＯＣＴ光学系１００は、測定光源１０２から出射された光をカップラー（光分割器）１０４によって測定光（試料光）と参照光に分割する。そして、ＯＣＴ光学系１００は、測定光学系１０６によって測定光を眼Ｅの眼底Ｅｆに導き，また、参照光を参照光学系１１０に導く。その後、眼底Ｅｆによって反射された測定光と，参照光との合成による干渉光を検出器（受光素子）１２０に受光させる。

検出器１２０は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインＯＣＴの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器１２０によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル（Ａスキャン信号）が取得される。例えば、Spectral-domain OCT（ＳＤ−ＯＣＴ）、Swept-source OCT（ＳＳ−ＯＣＴ）が挙げられる。また、Time-domain OCT（ＴＤ−ＯＣＴ）であってもよい。

ＳＤ−ＯＣＴの場合、光源１０２として低コヒーレント光源（広帯域光源）が用いられ、検出器１２０には、干渉光を各周波数成分（各波長成分）に分光する分光光学系（スペクトルメータ）が設けられる。スペクトルメータは、例えば、回折格子とラインセンサからなる。

ＳＳ−ＯＣＴの場合、光源１０２として出射波長を時間的に高速で変化させる波長走査型光源（波長可変光源）が用いられ、検出器１２０として、例えば、単一の受光素子が設けられる。光源１０２は、例えば、光源、ファイバーリング共振器、及び波長選択フィルタによって構成される。そして、波長選択フィルタとして、例えば、回折格子とポリゴンミラーの組み合わせ、ファブリー・ペローエタロンを用いたものが挙げられる。

光源１０２から出射された光は、カップラー１０４によって測定光束と参照光束に分割される。そして、測定光束は、光ファイバーを通過した後、空気中へ出射される。その光束は、光スキャナ１０８、及び測定光学系１０６の他の光学部材を介して眼底Ｅｆに集光される。そして、眼底Ｅｆで反射された光は、同様の光路を経て光ファイバーに戻される。

光スキャナ１０８は、眼底上でＸＹ方向（横断方向）に測定光を走査させる。光スキャナ１０８は、瞳孔と略共役な位置に配置される。光スキャナ１０８は、例えば、２つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構５０によって任意に調整される。

これにより、光源１０２から出射された光束はその反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。これにより、眼底Ｅｆ上における撮像位置が変更される。光スキャナ１０８としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられる。

参照光学系１１０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１１０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１１０は、例えば、反射光学系（例えば、参照ミラー）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１１０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。

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変更する構成を有する。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系１０６の測定光路中に配置されてもよい。

＜正面観察光学系＞
正面観察光学系２００は、眼底Ｅｆの正面画像を得るために設けられている。観察光学系２００は、例えば、光源から発せられた測定光（例えば、赤外光）を眼底上で二次元的に走査させる光スキャナと、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口を介して眼底反射光を受光する第２の受光素子と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）の装置構成を持つ。

なお、観察光学系２００の構成としては、いわゆる眼底カメラタイプの構成であってもよい。また、ＯＣＴ光学系１００は、観察光学系２００を兼用してもよい。すなわち、正面画像は、二次元的に得られた断層画像を形成するデータを用いて取得されるようにしてもよい（例えば、三次元断層画像の深さ方向への積算画像、ＸＹ各位置でのスペクトルデータの積算値等）。

＜固視標投影ユニット＞
固視標投影ユニット３００は、眼Ｅの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影ユニット３００は、眼Ｅに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Ｅを誘導できる。

例えば、固視標投影ユニット３００は、可視光を発する可視光源を有し、視標の呈示位置を二次元的に変更させる。これにより、視線方向が変更され、結果的に撮像部位が変更される。例えば、撮影光軸と同方向から固視標が呈示されると、眼底の中心部が撮像部位として設定される。また、撮影光軸に対して固視標が上方に呈示されると、眼底の上部が撮像部位として設定される。すなわち、撮影光軸に対する視標の位置に応じて撮影部位が変更される。

固視標投影ユニット３００としては、例えば、マトリクス状に配列されたＬＥＤの点灯位置により固視位置を調整する構成、光源からの光を光スキャナを用いて走査させ、光源の点灯制御により固視位置を調整する構成、等、種々の構成が考えられる。また、投影ユニット３００は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。

＜アライメント指標＞
アライメント用指標光束を投影するアライメント指標投影光学系６０には、図２の左上の点線Ａ内の図に示すように、撮影光軸Ｌ１を中心として同心円上に４５度間隔で赤外光源が複数個配置されており、撮影光軸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６１とコリメーティングレンズ６２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つの赤外光源６３を持つ第２指標投影光学系と、を備える。この場合、第１指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影し、第２指標投影光学系は被検者眼Ｅの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。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。

＜前眼部観察光学系＞
被検者眼の前眼部を撮像する前眼部観察（撮影）光学系８０は、ダイクロイックミラー２４の反射側に、リレーレンズ８４、赤外域の感度を持つ二次元撮像素子（受光素子）８５を備える。また、二次元撮像素子８５（以下、撮像素子８５と記載）はアライメント指標検出用の撮像手段を兼ね、中心波長９４０ｎｍの赤外光を発する前眼部照明光源６８により照明された前眼部とアライメント指標が撮像される。前眼部照明光源６８により照明された前眼部は、ダイクロイックミラー２４、リレーレンズ８４の光学系を介して撮像素子８５により受光される。また、アライメント指標投影光学系６０が持つ光源から発せられたアライメント光束は被検者眼角膜に投影され、その角膜反射像はダイクロイックミラー２４、リレーレンズ８４の光学系を介して撮像素子８５に受光（投影）される。撮像素子８５の出力は制御部７０に入力され、モニタ８には撮像素子８５によって撮像された前眼部像が表示される。なお、前眼部観察光学系８０は、被検者眼に対する撮影部３のアライメントずれを検出（検知）するための受光素子（二次元撮像素子８５）を有するアライメント検出光学系を兼用する。

＜制御部＞
制御部７０は、各構成６０〜３００の各部材など、装置全体を制御する。また、制御部７０は、取得された画像を処理する画像処理部、取得された画像を解析する画像解析部、などを兼用する。制御部７０は、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）等で実現される。

制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００の検出器１２０から出力される受光信号に基づいて画像処理により断層画像（ＯＣＴ画像）を取得すると共に、正面観察光学系２００の受光素子から出力される受光信号に基づいて正面画像（ＳＬＯ画像）を取得する。

また、制御部７０は、撮像素子８５の受光結果に基づいて眼Ｅに対する撮影部３のアライメントずれを検出し、その検出結果に基づいて駆動部６を駆動させて自動アライメントを行う。

また、制御部７０は前眼部観察光学系８０に撮像された前眼部画像からアライメント指標を検出処理する。また、制御部７０は、固視標投影ユニット３００を制御して固視位置を変更する。

制御部７０には、ジョイスティック４、ＸＹＺ駆動部６、メモリ（記憶部）７２、モニタ（表示部）８、操作部７６がそれぞれ電気的に接続されている。制御部７０は、モニタ８の表示画面を制御する。取得された眼底像は、モニタ８に静止画又は動画として出力される他、メモリ７２に記憶される。メモリ７２は、例えば、撮影された断層画像、正面画像、撮影に係る各種情報（例えば、断層画像の撮影位置情報、識別番号、等）を記録する。制御部７０は、操作部７６から出力される操作信号に基づいて、ＯＣＴ光学系１００、正面観察光学系２００、固視標投影ユニット３００の各部材を制御する。また、モニタ７５としては、タッチパネルが使用されている。なお、上記ＯＣＴデバイス１０の詳しい構成については、例えば、特開２００８−２９４６７号公報を参考にされたい。

＜制御動作＞
以上のような構成を備える眼科撮影装置において、その制御動作について説明する。

検者によるジョイスティック４の操作によって、撮影部３が移動され、前眼部像がモニタ８に現れるようになると、図３に示すように、８つのアライメント指標像Ｍａ〜Ｍｈが現れる。そして、眼Ｅの角膜Ｅｃ上に投影された指標像が撮像素子８５によって検出されると、制御部７０は、自動アライメントを開始する。

＜自動アライメント＞
モニタ８における自動アライメントについて、以下に説明しておく。制御部８０は、リング状に投影された指標像Ｍａ〜ＭｈのＸＹ中心座標（図３の十字マーク参照）を略角膜頂点位置Ｍｏとして検出する。撮像素子８５上には、撮影部３と眼Ｅを所定の位置関係にするために設定されたＸＹ方向のアライメント基準位置Ｏ１（０、０）（例えば、撮像素子８５の撮像面と撮影光軸Ｌ１との交点）が予め設定されている。アライメント基準位置Ｏ１は、標準撮影に用いるアライメント基準位置である。また、撮像素子８５上には、アライメントの適否を判定するためのアライメント許容範囲が設定されている。

そして、制御部８０は、アライメント基準位置Ｏ１と角膜頂点位置Ｍｏとの偏位量Δｄを求める（図４参照）。制御部７０は、ＸＹＺ駆動部６の駆動を制御し、偏位量Δｄが許容範囲Ａ１に入るように、撮影部３を移動させる（自動アライメントの作動）。

また、制御部７０は、無限遠の指標像Ｍａ，Ｍｅの像間隔ａと有限遠の指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔ｂとの像比率（ａ／ｂ）を比較することによりＺ方向のアライメント偏位量Δｄを求める。この場合、制御部７０は、撮影部３が作動距離方向にずれた場合に、前述の無限遠指標Ｍａ，Ｍｅの間隔がほとんど変化しないのに対して、指標像Ｍｈ，Ｍｆの像間隔が変化するという特性を利用して、被検者眼に対する作動距離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）。

また、制御部７０は、Ｚ方向についても、ＸＹ方向と同様に、Ｚ方向のアライメント基準位置に対する偏位量Δｄを求め、その偏位量ΔｄがＺ方向のアライメント許容範囲Ａ１に入るように、ＸＹＺ駆動部６の駆動制御による自動アライメントを作動する。

ここで、ＸＹＺ方向におけるアライメント偏位量Δｄが許容範囲Ａ１に入ったら、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。なお、アライメント完了後においても、制御部７０は、偏位量Δｄを随時検出しており、偏位量Δｄが許容範囲Ａ１を超えた場合、自動アライメントを再開する。すなわち、制御部７０は、偏位量Δｄが許容範囲Ａ１を満たすように眼Ｅに対して撮影部３を追尾させる制御（トラッキング）を行う。

制御部７０は、ＯＣＴ光学系１００を制御し断層画像を取得すると共に、観察光学系２００を制御し、正面像を取得する。眼Ｅに対するアライメントが行われると、眼底断層像及び眼底正面像が取得される。なお、制御部７０は、眼底断層像が取得されるように、測定光と参照光との光路長差を変更する。

図５はＯＣＴ光学系１００によって得られた断層画像の例を示す図である。図５の断層画像は、その一部に画像欠陥部分Ｂがある。これは、眼底の血管によって光が吸収されてしまい、血管の影となる部分については、撮影することができない（情報を取得することができない）ためである。

また、網膜の組織の構造上、測定光の入射角によって網膜組織での測定光の反射強度が異なり、描写に違いが発生する。そのため、測定光の反射が弱い部位では、良好な撮影が難しい。

＜異なる入射角での断層画像の取得＞
以下、撮影が難しい部位の画像を取得するための処理について説明する。

制御部７０は、光スキャナ１０８を制御し、所定部位（本実施例においては、眼底）のある撮影領域に対して測定光を走査させ、検出器１２０からの撮像信号を処理することにより撮影領域における断層画像を取得する。そして、制御部７０は、撮影部を移動させ、その撮影領域に対する測定光の入射角を変更し、撮影領域に関して入射角が異なる複数の断層画像を取得する。そして、入射角が異なる複数の断層画像を画像処理により合成し、合成断層画像を取得する。この場合、眼底上の同一の撮影領域に対して入射角が変更される。なお、眼Ｅに対する撮像位置を一致させた状態で各断層像が取得されるのが好ましいが、撮像位置の一部が重複した状態で各断層像が取得される場合でも、重複部分に関して同一の撮影領域に関する断層像を取得できる。

例えば、制御部７０は、第１の入射角にて眼Ｅに対して測定光を出射し、第１の断層画像（基準断層画像）を取得する。次に、制御部７０は、測定光の入射角を変化させる。そして、制御部７０は、第１の入射角とは異なる第２の入射角にて眼Ｅに対して測定光を出射し、第２の断層像を取得する。これにより、網膜組織の描写が異なる２つの断層画像が取得される。

次に、制御部７０は、第１断層画像と第２断層画像の画像合成処理を行う。例えば、制御部７０は、第１断層画像と第２断層画像を重ね合わせる。また、制御部７０は、第１断層画像と第２断層画像の加算平均画像を取得しても良い。また、制御部７０は、第１断層画像の少なくとも一部と第２断層画像の少なくとも一部を画像処理により合成してもよい。なお、画像を合成する場合、断層画像間の眼底の傾きの違いを考慮して、画像処理により位置ずれが補正されるのが好ましい。

第１断層画像の画像欠陥部分に対応する画像部分は、第２断層画像では撮影されている。このため、合成された画像は、第１断層画像における画像欠陥部分の画像が補完される。すなわち、合成された画像は前述のように画像取得が困難であった撮影部位についても画像化され、欠陥部分の少ない合成画像が作成される。

以下に、図６のフローチャートを用いて、より具体的に断層合成画像の作成処理について、説明する。

本実施例においては、制御部７０は、撮影領域に対する正面方向、及び正面方向に関して対称な２つの方向に関して、入射角を変更する。そして、制御部７０は、各入射角において、画像合成処理に用いるための断層画像を取得する。
例えば、制御部７０は、眼Ｅの角膜Ｅｃに対する測定光の入射位置を変更することにより、眼底Ｅｆに対する測定光の入射角を変更する。例えば、駆動部６を駆動させ眼Ｅに対して撮影部３を移動させることにより，入射位置を変更する。

まず、制御部７０は、基準の撮影位置（基準入射位置）にて基準断層画像を得る。例えば、撮影光軸Ｌ１（例えば、対物レンズの光軸と被検者の角膜頂点）が一致する位置が基準撮影位置として設定される（図８（ａ）参照）。なお、アライメント基準位置は、図４のような基準撮影位置に設定される。上記のような設定の下、制御部７０は、眼に対する自動アライメントを作動させる。そして、アライメント完了後、撮影スイッチ４ｂが操作されると、制御部７０は、基準断層画像を取得し、メモリ７２に記憶させる。

次に、制御部７０は、基準撮影位置を中心に対称な第２の撮影位置（第２の入射位置）にて第２の断層画像を得る。例えば、前述の基準撮影位置に対して左右にずれた位置が第２の位置として設定される（図８（ｂ）、図８（ｃ）参照）。このとき、角膜頂点に対する光軸Ｌ１の位置関係は、左右にずれた状態となる。虹彩での測定光のケラレを可能な位置が、第２の撮影位置として設定されるのが好ましい。

第２の位置に対応するアライメント基準位置は、眼底に対する測定光の入射角に合わせて設定される。例えば、眼Ｅに対して撮影部３を右側にずらして断層像を取得する際のＸＹアライメント基準位置（図８（ｂ））と、眼Ｅに対して撮影部３を左側にずらして断層像を取得する際のＸＹアライメント基準位置（図８（ｃ））とが、それぞれメモリ７２に予め記憶される。

基準撮影位置に対するアライメント基準位置のシフト量ΔＰがオフセット量に対応する。そして、制御部７０は、アライメント基準位置Ｏ１と頂点位置Ｍｏ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。なお、図７において基準位置ＯＲから基準位置Ｏ１までの距離が右側の断層画像を撮影するために設定されたオフセット量であり、基準位置ＯＬから基準位置Ｏ１までの距離が左側の断層画像を撮影するために設定されたオフセット量である。

ここで、制御部７０は、前述の基準撮影位置に対して左右一対（基準画像の撮影位置を中心として、左側、右側で一対）のオフセットを加えてアライメントずれを検出する。そして、制御部７０は、アライメント検出結果に基づき片方の眼Ｅに対する自動アライメントを作動させる。この場合、制御部７０は、基準撮影位置に対して左右対称な位置（右断層画像用の撮影位置と左断層画像用の撮影位置）に撮影部３を順次移動させ、第２の断層画像を左右でそれぞれ取得する。すなわち、眼Ｅに対して左右の断層像が取得される。

なお、第２の断層画像の撮影は、通常、第１断層画像の撮影後に行われる。この場合、眼Ｅ（基準撮影位置）に対して撮影部３は、基準撮影位置を中心として右側と左側に対称に移動される。これにより、眼Ｅに対して左右対称な入射角での断層画像が得られる。

図７は基準断層撮影時の撮影位置を中心として左側と右側の断層画像撮影する場合のアライメントズレの検出手法について説明する図である。被検眼に対して撮影部３を右側にずらす（左側の断層画像の撮影位置）際のアライメント基準位置は、標準撮影の際のアライメント基準位置に対して左方向にシフトする（図７（ａ）参照）。また、被検眼に対して撮影部３を左側にずらす（右側の画像での撮影位置）際のアライメント基準位置は、標準撮影の際のアライメント基準位置に対して右方向にシフトする（図７（ｂ）参照）。

左側の断層画像（以下、左断層画像と記載する）撮影を行う場合、上記自動アライメント制御によって、撮影部３が基準撮影位置から右方向に移動される（図８（ｂ）参照）。撮影部３が左断層画像での撮影位置に達したことが検知されると、アライメント完了信号が出力される。検者は、アライメント指標（電子ワーキングドット）がレチクルＬＴの中心にあることを確認し、検者は、撮影スイッチ４ｂを操作する。これをトリガとして、制御部７０は、撮影動作を開始し、撮影された断層画像を断層合成画像用の左断層画像としてメモリ７２に記憶させる。

次いで、右側の断層画像（以下、右断層画像と記載する）撮影を行う場合、上記自動アライメント制御によって、撮影部３が基準撮影位置の撮影位置から左方向に移動される（図８（ｃ）参照）。撮影部３が左断層画像での撮影位置に達したことが検知されると、アライメント完了信号が出力される。そして、検者は、アライメント指標（電子ワーキングドット）がレチクルＬＴの中心にあることを確認し、検者は、撮影スイッチ４ｂを操作する。これをトリガとして、制御部７０は、撮影動作を開始し、撮影された断層画像を断層合成画像用の右断層画像としてメモリ７２に記憶させる。

図８は、眼底に対する入射角の変更による測定光の照射方向の変化を示す図であり、図９は、異なる入射角にて撮影を行った場合に取得される断層画像を示す図である。図８（ａ）は、基準撮影位置での測定光の照射状態を示している。図９（ａ）は、図８（ａ）の入射角にて撮影を行った場合に取得される断層画像を示している。撮影された断層画像には、例えば、血管Ｖ１、Ｖ２の影による画像欠陥部分Ｂ１、Ｂ２が生じている。また、網膜の組織の構造上、画像取得が困難であった撮影部位（例えば、ヘンレ線維層）Ｒ１、Ｒ２が生じている。

図８（ｂ）は、左断層画像撮影時の撮影位置での測定光の照射状態を示している。図９（ｂ）は、図８（ｂ）の入射角にて撮影を行った場合に取得される断層画像を示している。図９（ｂ）では、被検者から見て左方向から眼底に測定光が斜入射されることにより、血管の影ができる部位がＢ１（点線）からＢ３へ、Ｂ２（点線）からＢ４へ変化する。また、入射角の変化により、網膜組織での測定光の反射が異なるため、撮影部位Ｒ１が良好に画像化される。

図８（ｃ）は、右断層画像撮影時の撮影位置における入射角での測定光の照射を示している。図９（ｃ）は、図８（ｃ）の入射角にて撮影を行った場合に取得される断層画像を示している。図９（ｃ）では、被検者から見て右方向から眼底に測定光が斜入射されることにより、血管の影ができる部位がＢ１（点線）からＢ５へ、Ｂ２（点線）からＢ６へ変化する。また、入射角の変化により、網膜組織による測定光での反射が異なるため、撮影部位Ｒ２が良好に画像化される。

以上のように、図９（ａ）における画像欠陥部位Ｂ１、Ｂ２や撮影部位Ｒ１、Ｒ２は、図９（ｂ）や図９（ｃ）の断層画像では、撮影することができている。そのため、図９（ｂ）や図９（ｃ）を図９（ａ）に重ね合わせることで、画像欠陥部位Ｂ１、Ｂ２や撮影部位Ｒ１、Ｒ２を表示することが可能となる。

＜画像合成処理＞
以上のようにして、眼底に対する入射角（入射位置）が異なる少なくとも２つ以上の断層画像が取得されると、制御部７０は、これらの各入射角における断層画像の合成処理を行う。

例えば、制御部７０は、各断層画像における共通の特徴点を検出し、各断層画像間の特徴点が一致するように各断層画像間のずれを補正することにより、複数の断層画像を重ね合わせる。この場合、制御部７０は、少なくとも二箇所以上の特徴点を抽出し、画像処理により断層画像を移動させる（平行移動及び回転移動）。なお、特徴点としては、例えば、図８（ａ）の画像欠陥部分（血管の影）Ｂ１の上方に位置する血管Ｖ１、画像欠陥部分（血管の影）Ｂ２の上方に位置する血管Ｖ２、中心窩等が用いられる。

各断層画像より血管や中心窩等を検出する場合、制御部７０は、断層画像における眼底の各層情報を画像処理により検出する。そして、制御部７０は、所定の画像判定条件（判定基準）を基に各層の検出結果を解析し、血管部分を検出する。そして、検出結果は、メモリ７２、又は外部のメモリ（例えば、パーソナルコンピュータのメモリ、サーバーのメモリ）に断層画像と共に記憶される。

血管を検出する場合、例えば、血管の影（画像欠陥部分）の有無を判定することにより、血管の影の上方（Ａスキャン方向の上方）にある層（例えば、ＩＰＬ）に血管があるか否かを判定する。

血管の影を判定する場合、断層画像の輝度レベルが検出され、所定の網膜層（例えば、例えば、網膜表面と網膜色素上皮層）に相当する層が画像処理により抽出される。例えば、制御部７０は、各Ａスキャン信号の輝度分布を検出し、網膜表面と網膜色素上皮層に対応する輝度の上昇が検出されたか否かに応じて、血管の影の有無を判定する。なお、血管の影の有無を判定する場合、解剖学的に知られている各層の順序、網膜表面からの距離、網膜表面と網膜色素上皮層に対応する強い輝度の立ち上がり、などが利用される。

以上のようにして、制御部７０は、各Ａスキャン信号に対して血管の影の有無に関する判定を行うことにより、断層画像における血管の有無に関する情報を得る。これにより、断層画像上における血管が検出される。

また、中心窩の検出方法としては、例えば、断層画像中の位置、輝度値、形状などから抽出が可能である。中心窩は、周辺部に対して輝度が暗く、円形状であるので、これらの特性に合致する画像領域が抽出されるように画像処理が行われる。

以上のようにして、特徴点の検出が終了すると、制御部７０は、画像処理（例えば、アフィン変換処理、倍率変換処理等）を行って、位置ずれを補正する。ここで、制御部７０は、各断層画像間における撮影部位の傾きを画像処理により補正する。

例えば、基準断層画像（図９（ａ）参照）に対して、左断層画像（図９（ｂ）参照）と右断層画像（図９（ｃ）参照）を移動させることにより位置ずれを補正する。このとき、撮影部位の傾きは、各断層画像における撮影部位が深さ方向に関して垂直になるように補正されるのが好ましい。

補正後、制御部７０は、３つの断層画像に関する加算平均画像を取得することにより、断層合成画像を作成する（図１０参照）。そして、制御部７０は、取得した断層合成画像をメモリ７２に保存させる。そして、制御部７０は、メモリ７２に保存された断層合成画像をモニタ８やプリンタに出力し、表示や印刷をする。

以上のように、画像合成処理を行うことにより、断層画像における画像欠陥部分が補完され、良好な断層画像が取得される。また、入射角を変化させて撮影したことにより、画像取得が困難であった網膜の細胞繊維層が容易に画像化できるようになった。

これにより、血管等により正確に解析ができなかった部分においても、解析することが可能となるため、より正確な情報を取得できる。

なお、上記説明においては、装置本体を移動させることにより入射角を変化させていたが、これに限定されない。すなわち、撮影領域に対する測定光の入射角を変更する構成が利用される。例えば、光学系に挿脱可能な光学部材（例えば、プリズム）を設ける構成でもよい。この場合、プリズムを挿脱することにより、測定光の入射角を変更することができる。また、光軸Ｌ１を中心に回転可能な回転プリズムを用いることによりプリズムの数を減らすことができる。

なお、上記説明においては、基準断層画像とそれを中心とした左右の断層画像を取得し、それらを合成処理する構成としたがこれに限定されない。例えば、基準断層画像とは異なる入射角にて少なくとも１つの断層画像を取得し、基準断層画像と合成させることにより、基準断層画像における画像欠陥部分が補完される。

なお、第２の断層画像の撮影位置としては、基準撮影位置に対して、眼底での測定光の入射角が異なる位置で撮影される。例えば、上下方向に関して入射角が異なる２つ以上の断層画像を取得し、これらを合成するようにしてもよい。また、基準撮影位置に対して異なる方向ずらした２つ以上の断層画像（例えば、左断層画像、上断層画像）を取得し、これらを合成してもよい。また、上記説明においては、基準断層画像と左の断層画像のみを合成するようにしてもよく、必ずしも基準断層画像に対して一対の断層画像を取得しなくてもよい。

なお、検者の用途の対応して、合成処理のための断層画像の取得数を設定すればよい。なお、断層画像の取得数は、検者が任意に設定する構成としてもよいし、観察用途に応じて、撮影モードを設け、撮影モードによって断層画像の所定の取得数が予め設定されている構成でもよい。

なお、上記説明のように、自動アライメントを作動させることにより、異なる入射角での断層画像の撮影をスムーズに行うことができる。ただし、これに限定されない。例えば、検者がジョイスティック４を操作して、任意の撮影位置にて断層画像を取得するようにしてもよい。その後、前述のように、制御部７０は、入射角の異なる断層画像を合成させる。

なお、上記説明においては、オートアライメントにより撮像位置をガイドしたが、これに限定されない。すなわち、入射角を所定の角度位置に設定するためのガイド手段であればよい。例えば、アライメント検出結果に基づいてモニタ７５上で誘導表示を行うようにしてもよい。また、入射角変更のために前述の回転プリズムが設けられた場合、例えば、プリズムが自動的に所定の角度に回転される。また、所定の角度への誘導表示が成される。

なお、上記説明において、角膜輝点を検出することにより眼Ｅに対するアライメント状態を検出する構成としたが、これに限定されない。眼Ｅの特徴部位を画像処理で検出することによりアライメント状態を検出してもよい。例えば、眼Ｅの瞳孔中心を検出することによりアライメントを検出する。このとき、瞳孔中心と光軸Ｌ１が一致された位置が前述の基準撮影位置として用いられるようにしてもよい。

なお、眼底に対する入射角が変更されると、眼底上での測定光の走査位置（断層撮影位置）がずれてしまう可能性があるため、入射角の変更に合わせて測定光の走査位置が調整されるのが好ましい。この場合、検者が眼底上の走査位置を補正してもよい。また、予め補正量を求めておき、入射角の変更に合わせて眼底上の走査位置が補正されるようにしてもよい。

なお、本実施例においては、眼底撮影装置において、本発明を適用しているがこれに限定されない。例えば、前眼部撮影装置等にも適用することが可能である。

前眼部断層像を解析する場合、測定光が角膜へ入射される前に、測定光の入射角を変更する構成となる。すなわち、前眼部のある撮影領域に対する測定光の入射角を変更する構成として、例えば、眼Ｅの視線方向を誘導する固視標投影ユニットが用いられる。この場合、視線方向に変更により測定光の入射角が変更される。また、入射角を変更する構成としては、被検眼を回転軸として、装置をチルト移動させる構成であってもよい。

なお、上記説明において、測定光の入射角が変更されたとき、再度、測定光又は参照光の光路長を調整することにより、Ｚ方向における眼Ｅの断層像の位置を調整してもよい。

本実施形態に係る眼科撮影装置を構成する眼科撮影装置の外観構成図である。撮影部に収納される光学系及び制御系の概略構成図である。前眼部観察画面を示す図である。アライメントずれの検出手法について説明する図である。ＯＣＴ光学系によって得られた断層画像の例を示す図である。断層合成画像の作成処理の流れを示すフローチャートである。基準断層撮影時の撮影位置を中心として、左右の断層画像撮影時におけるアライメントずれの検出手法について説明する図である。眼底に対する入射角の変更による測定光の照射方向の変化を示す図である。異なる入射角にて撮影を行った場合に取得される断層画像を示す図である。断層合成画像を示す図である。

６０アライメント指標投影光学系
７０制御部
７２メモリ
７５モニタ
７６操作部
８０前眼部観察光学系
１００干渉光学系（ＯＣＴ光学系）
１０８光スキャナ
２００正面観察光学系
３００固視標投影ユニット

Claims

測定光源から出射された光を測定光と参照光に分割し、前記測定光を被検者眼の所定部位に導く一方、前記参照光を参照光学系に導き、前記所定部位で反射された測定光と参照光との干渉状態を検出器により検出する干渉光学系と、
前記干渉光学系における測定光の光路中に配置され、前記所定部位上で測定光を走査させる光スキャナと、
前記光スキャナを制御し，前記所定部位上のある撮影領域に対して測定光を走査させ、前記検出器からの撮像信号を処理することにより前記撮影領域における断層画像を取得する制御手段と、前記撮影領域に対する測定光の入射角を変更する入射角変更手段と、を備え、前記撮影領域に関して前記入射角が異なる複数の断層画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記入射角が異なる複数の断層画像を，画像処理により合成し、合成断層画像を取得する画像処理手段と、
を備えることを特徴とする眼科撮影装置。
請求項１の眼科撮影装置において、
前記画像処理手段は、各断層画像間における撮影部位の傾きを画像処理により補正する眼科撮影装置。
請求項１〜２のいずれかの眼科撮影装置において、
前記入射角変更手段は、前記入射角を所定の角度位置に設定するためのガイド手段を備える眼科撮影装置。
請求項１〜３の眼科撮影装置において、
被検者眼の所定部位は、眼底であって、
前記入射角変更手段は、被検者眼の角膜に対する測定光の入射位置を変更することにより眼底に対する測定光の入射角を変更する眼科撮影装置。