JP6166509B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents

Description

本発明は、光干渉を用いて断層画像を撮像する撮像装置に関し、特に眼科診療等に用いられる干渉光学系を有する撮像装置及び撮像方法に関するものである。

現在、光学機器を用いた眼科用機器として、様々なものが使用されている。
例えば、眼を観察する光学機器として、前眼部撮影機、眼底カメラ、共焦点レーザー走査検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ： ＳＬＯ）、等様々な機器が使用されている。中でも、光干渉断層撮像装置（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ、以下ＯＣＴ装置と記す）は、試料の断層画像を高解像度に得る装置であり、眼科用機器として網膜の専門外来では必要不可欠な装置になりつつある。

上記ＯＣＴ装置は、低コヒーレント光を、サンプルに照射し、そのサンプルからの反射光を干渉系を用いて分光することで、高感度に分析、測定をする装置である。また、ＯＣＴ装置は、該低コヒーレント光を該サンプル上にスキャンすることで、断層画像を高解像度に得ることができる。そのため、被検眼の眼底における網膜の断層画像を高解像度に撮像することも可能であることから、網膜の眼科診断等において広く利用されている。

なお、該ＯＣＴ装置では、走査手段を介して測定光と呼ばれる低コヒーレント光を被検眼に照射することで得られる該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、得られた合波光に基づいて先の断層画像を取得している。ここで、測定光の光路における参照光の光路長に対応する位置をコヒーレンスゲートと呼ぶ。コヒーレンスゲートを近い程、高解像度の断層画像が得られることが知られている。

特許文献１では、解像度において好適な網膜の断層画像を得ることを目的として、コヒーレンスゲートを調整するために合波光を分析する１次元センサの信号対ノイズ比を閾値以上になるように調整する方法が示されている。

特開２００８−１５４９３９号公報。

しかしながら、該文献に開示される方法では、信号対ノイズ比を用いていることから、網膜に対するコヒーレンスゲートの実際の位置を判断することが難しい。このため、高解像度の断層画像を得ようとした場合には診断したい位置での解像度が低下してしまう恐れがあった。また、被検眼が、例えば白内障により、信号対ノイズ比が十分に取れない場合には、上述した制御の実行自体が困難となる場合も考えられた。

また、従来のＯＣＴ装置では、モニタによって断層画像を見ながら該画像の撮像を行うが、その際に表示されている断層画像しか見ることができず、コヒーレンスゲートを網膜に近づけるという操作自体が困難であった。

本発明は以上の状況に鑑みて為されたものであり、撮像対象域に対してコヒーレンスゲートをできる限り近くに設定することを可能とし、診断したい位置での高解像度の断層画像を得ることを可能とする撮像装置及び方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像装置は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像装置であって、
前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差を変更する変更手段と、
第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
前記第１及び第２の断層画像の類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなる方向を、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなる方向を、前記光路長差を変更する方向として取得する方向取得手段と、
前記第２の光路長差から前記取得された方向に前記光路長差を変更させるように前記変更手段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る撮像方法は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像方法であって、
前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差の第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する工程と、
前記第１及び第２の断層画像の類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなる方向を、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなる方向を、前記光路長差を変更する方向として取得する工程と、
前記第２の光路長差から前記取得された方向に前記光路長差を変更させる工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、コヒーレンスゲートを被検査物にできるだけ近くに配置できる。これにより、高解像度の断層画像を取得することができる。

本発明に係る第１の実施例についてそのフローチャートを示す図である。 本発明の一実施例に用いられるＳＤ-ＯＣＴ装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施例に用いたれるＳＳ-ＯＣＴ装置の概略構成を示す図である。 コヒーレンスゲートの配置と実際の断層画像の関係を示した図である。 コヒーレントゲートと連続した断層図の相互相関の関係を示した図である。 本発明に係る第２の実施例についてそのフローチャートを示す図である。

まず、本発明の一実施形態となる撮像装置として用いられるＯＣＴ装置について述べる。なお、被検査物の一例である被検眼の眼底（網膜）について説明しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、被検査物は、被検体の皮膚や臓器等でも良い。このとき、本発明は、眼科装置以外に、内視鏡等の医療機器に適用することができる。
図２に代表的なＦＤ（フーリエドメイン）ＯＣＴ装置であるＳＤ(スペクトルドメイン)-ＯＣＴの構成の概念図を示す。光源２０１から出射した光がビームスプリッタ２０２によって参照光２１２と測定光２１１とに分割される。測定光２１１は、観察対象である眼２０５によって反射や散乱により戻り光２１３となって戻された後、ビームスプリッタ２０２によって、参照光２１２と合波され干渉光（合波光）２１４となる。干渉光２１４は回折格子２０７により分光され、レンズ２０８により１次元センサ２０９上に結像される。１次元センサ２０９の各出力を１次元センサ内の位置つまり干渉光の波数でフーリエ変換することにより、制御手段（ＣＰＵ２１０）において眼２０５の断層画像を得ることができる。なお、該ＣＰＵ２１０は、後述するスキャナ、参照光用ミラー等を制御してコヒーレンスゲートを移動させる操作、コヒーレンスゲートの移動方向を取得する操作、等の各フローを対応するモジュールにより実行する。

次に、光源２０１の周辺について説明する。光源２０１は代表的な低コヒーレント光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）である。波長は８３０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍである。ここで、バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため、重要なパラメーターである。また、光源の種類は、ここではＳＬＤを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等も用いることができる。また、波長は眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適する。さらに波長は、得られる断層画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましく、ここでは８３０ｎｍとする。観察対象の測定部位によっては、他の波長を選んでももちろん良い。

次に、測定光２１１の光路について説明する。ビームスプリッタ２０２によって分割された測定光２１１は、ＸＹスキャナ２０３のミラーに入射される。ここでは、簡単のため、ＸＹスキャナ２０３は一つのミラーとして記したが、実際にはＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーが近接して配置され、眼２０５の網膜上を光軸に垂直な方向にラスタースキャンするものである。また、測定光２１１の中心はＸＹスキャナ２０３のミラーの回転中心と一致するように調整されている。レンズ２０４により網膜上に測定光２１１を集光する。これらの光学系により、測定光２１１は眼２０５に入射すると、眼２０５の網膜からの反射や散乱により戻り光２１３となる。

次に、参照光２１２の光路について説明する。ビームスプリッタ２０２によって分割された参照光２１２は、ミラー２０６により反射され、ビームスプリッタ２０２に戻る。
ミラー２０６は駆動装置２１５により光軸方向に移動でき、参照光２１２の光路長を測定光２１１とほぼ同じ長さにすることにより、参照光２１２と測定光２１１をと干渉させることができる。駆動装置は通常ステッピングモータなどにより、段階的にミラーを移動することが出来る。

また、前述したように、観察対象である眼の位置に於いて、参照光２１２の光路長と等しい測定光２１１の光路長の位置をコヒーレンスゲートと呼び、この装置により得られる断層画像は、このコヒーレンスゲートからの距離に対応した像が得られる。
次に分光系について説明する。前記の様に干渉光２１４は回折格子２０７により分光されるが、この分光は光源の中心波長、バンド幅と同じ波長条件で分光を行う。また、干渉項を測定する１次元センサ２０９は一般的にＣＣＤ型とＣＭＯＳ型とがあるが、どちらを用いても同様の結果が得られる。

また、図３に、もう１つのＦＤ−ＯＣＴであるＳＳ（スイプトソース）−ＯＣＴ装置の概念図を示す。 ＳＤ−ＯＣＴとの違いは、光源が、バンド幅を持った低コヒーレント光から、光の波長を走査することの出来る光源（Ｓｗｉｐｔ Ｓｏｕｃｅ）２１６に変わり、受光器が分光器から、単なる受光素子２１７に変わったことである。つまり、ＳＤ−ＯＣＴではバンド幅を持った光源を受光部で分光していたが、光源の波長を走査し、波長の走査に同期して干渉候を検出することにより、２０９の１次元センサと同様の信号を得ることができる。

上記ＳＳ−ＯＣＴの２１６の光源は、リング型のファイバレーザ共振器内に，共振器長を微小に変化させることのできるミラー共振器を挿入することで実現できる、また、２１７の受光素子はＰＩＮ型フォトダイオードで実現できる。

以上のＯＣＴ装置において、ＸＹスキャナ２０３を動かさずに測定を行うと、フーリエ変換の出力からは、Ａスキャンの断層画像が得られる。ここで、Ａスキャンとは、網膜の深さ方向（Ｚ方向）のスキャンのことである。Ａスキャン終了ごとに、スキャナをＸ方向に解像度分動かすことを続けると、Ｂスキャンの断層画像を得ることができる。また、１つのＢスキャンの断層画像を得るごとにスキャナをＹ方向に移動させ、連続したＢスキャンの断層画像を得ることにより、網膜の３次元の断層画像を得ることができる。

ここで、前述したように、ＯＴＣ装置には、観察対象にコヒーレンスゲートが近い方が、信号強度が大きい、かつ解像度が良いと言う特性がある。このためできるだけ、観察対象（この例では網膜）の近くにコヒーレンスゲートを置くようにミラー２０６の位置を調整することが、より信号対ノイズ比、解像度の高い画像を得るために必要である。

より詳細には、図４のように、４−１Ａ、４−２Ａ、のように網膜上面にコヒーレンスゲートを近づけたときに取得できる断層画像は、４−１Ｂ、４−２Ｂのようになる。しかし、４−３Ａ、４−４Ａのように網膜の中にコヒーレンスゲートが入ってしまった場合は、４−３Ｂ、４−４Ｂのような断層画像になってしまう。また、コヒーレンスゲートが４−５Ａのように網膜を通り過ぎると４−５Ｂのように上下がさかさまの像になる。

これはＦＤ型のＯＣＴ装置の特性としてコヒーレンスゲートからの距離しか判らないことが一因にある。従って、上記のようにコヒーレンスゲートが網膜の中にあると正しい断層画像が取れないため、コヒーレンスゲートが網膜の中にあるか外にあるかを的確に判断する必要がある。

本発明によれば、後述するように、コヒーレンスゲートを網膜の外から網膜に近づけて行き、断層画像を取得する。このとき連続して取得できる２つの断層画像を比較すると、コヒーレンスゲートが網膜の外にあるときは、位置が変わるだけで断層画像の形状は変化しない。しかし、図５を参照して述べたように、コヒーレンスゲートが網膜の中にあると形状は大きく変化する。このことにより、連続して取得できる2つの断層画像の相互相関を計算し、即ち類似性を求め、この値が変化するとコヒーレンスゲートが網膜の中にあると判断することが出来る。

図５に網膜での相互相関の値の例を示す、図５のように網膜の外にコヒーレンスゲートがある時は、同じ像であるため、相関は大きい値となる。網膜の内側にコヒーレンスゲートがある時は図５のように中心に行くに従い相関が少なくなり、次に中心をとおり過ぎると相関が増える。網膜をとおり過ぎると図４-５Ｂのように逆さまの像になるが、この時コヒーレンスゲートの変化に対して断層画像は変化しないため相関は大きい値となる。以上のように、網膜に、コヒーレンスゲートを近づけていき、連続して取得できる2つの断層画像の相互相関が変化する位置を見つける。この位置をコヒーレンスゲートが網膜の中に入りはじめた位置と判断し、１つ手間の位置にコヒーレンスゲートの位置を調整する。
また、図４では理解しやすいように２次元断層画像で説明したが、Ａスキャン１つでも同様のことができる。

［第１の実施例］
図１は、以上のコヒーレンスゲートと断層画像との関係を考慮して高解像度の３次元画像を取得するための、本発明の制御フローを示したフローチャートである。本発明を図１に従い説明する。まずステップ１０１で動作を開始する。フローが開始されると、初期化の操作としてコヒーレンスゲートを網膜から離れた初期位置に配置する。これは、通常人間の眼の眼軸長は大体２０ｍｍから３０ｍｍｍであるため、眼の表面から、２０ｍｍ以下くらいの位置に配置するとよい。

次に、ＯＣＴ像が取得できるまでコヒーレンスゲートを網膜にステップごとに近づける。なお、網膜像の取得はＯＣＴ像を目視でモニタする場合にはＢスキャンが必要となる。しかし、自動で行う場合は、干渉信号が取得出来ればよいので１箇所のＡスキャンでモニタすること可能であり、更にこの場合フーリエ変換も行う必要もない。干渉信号が取得できた段階で、ＯＣＴのＢスキャン画像を取得する。この画像から、現在のコヒーレンスゲート位置から一番近い網膜の場所を特定し、その場所のＸＹ座標を求め、求めた座標に測定光が照射されるようにＸＹスキャナを固定する。

以上の操作を行った後、ステップ１０２として、ミラー２０６等を移動させることにより、コヒーレンスゲートの位置をＸＹ座標に対応する第１の位置に配置する。コヒーレンスゲートの移動後、Ａスキャン画像を取得することにより、第１の位置における第１の合波光の強度を取得する（ステップ１０３）。続いて、ステップ１０４において、コヒーレンスゲートを第１の位置から被検査物側の第２の位置に移動させる（コヒーレンスゲートを被検査物に近づける）。具体的には、コヒーレンスゲートを１ステップ網膜に近づける。コヒーレンスゲートを第２の位置に移動させた後、ステップ１０５において当該位置でのＡスキャン画像を取得し、第２の合波光の強度を取得する。

なお、コヒーレンスゲートは、前述したようにミラー２０６の移動、ＯＣＴ装置と被検査物との距離を変化させる等、光路長を変化させる種々の方法が存在するが、本発明ではこれらを種々の方法を含めコヒーレンスゲートを移動させる移動手段として定義する。より詳細には、当該移動手段は、測定光の光路長と参照光の光路長との差である光路長差に基づいてコヒーレンスゲートを移動させている。

ステップ１０６で、今回ステップ１０５で取得したＡスキャン像とその前のステップで取得したＡスキャン像の相互相関を計算する。より詳細には、第１及び第２の合波光の強度の相関を示す値を取得する。続くステップ１０７では、該相関を示す値と所定値との比較を行い、第１の合波光の強度と今回の第２の合波光の強度との間で所定値以上の変化が生じたか否かを判断する。

なお、図５に示すように、コヒーレンスゲートが網膜の内側に存在し、ステップ１０７の操作の際に、第１の合波光の強度と第２の合波光の強度との比較も為される。例えば網膜の手前側からコヒーレンスゲートを１ステップずつ網膜に近づけている場合を考えると、コヒーレンスゲートが網膜に達する前の段階では相関を示す値は大きく変化しない。しかし、該コヒーレンスゲートが網膜の内側に入るとこの相関を示す値は小さくなり、網膜中央位置で最小となり、これより網膜の向こう側に位置するまで増加し、網膜も向こう側では一定の値となる。

従って、この相関を示す値の変化の傾向とコヒーレンスゲートの初期位置を知ることにより、網膜において配置したい位置に対してコヒーレンスゲートを移動させる方向を特定することが可能となる。即ち、第１の位置で取得した第１の合波光と、第２の位置で取得した第２の合波光とに基づいてコヒーレンスゲートの移動方向を取得、決定することができる。本発明ではＣＰＵ２１０においてコヒーレンスゲートの移動方向を取得する移動方向取得手段として機能するモジュール領域により当該操作は実行される。また、このコヒーレンスゲートを第２の位置から移動させる移動手段の制御は、制御手段として機能するモジュール領域により実行される。この移動方向を適宜取得することにより、コヒーレンスゲートがある程度以上移動された後であっても、好適な位置へコヒーレンスゲート移動させるための適切な方向を適宜得ることが可能となる。

ここでフローに戻り、ステップ１０７において相関を示す値が所定値よりも大きい状態であれば、フローはステップ１０４に戻り、第２の位置よりも更に被検査物側の位置にコヒーレンスゲートを移動させる。即ち、相関を示す値が所定値より大きい場合に、コヒーレンスゲートを第２の位置から被検査物側の第３の位置に移動する必要があるため、移動方向取得手段はこの移動方向を取得する。更に、ステップ１０７において、該第３の位置で取得した被検査物の第３の合波光と第２の合波光との強度の相関に基づいてコヒーレンスゲートの移動方向を再度取得する操作を実行する。以下、ステップ１０７において相関を示す値が所定値以下となるまで当該操作は繰り返される。
ステップ１０７にて相関を示す値が所定値以下であると判断されると、フローはステップ１０８に移行する。ステップ１０８では、現在のコヒーレンスゲートの位置が最適位置を１ステップ越えた状態にあると考え、このコヒーレンスゲートの１つ前のステップ位置を最適な位置とする。

本発明において、断層画像を生成する或いは取得する断層画像取得手段は、ＣＰＵ２１０において合波光より断層画像或いは３次元画像を生成するモジュール領域に対応する。当該断層画像取得手段はこの１つ前のステップ位置にコヒーレンスゲートが存在する状態での合波光より３次元画像の生成等を実行する。即ち、移動手段によるコヒーレンスゲートの移動が終了したことに応じて、断層画像取得手段は被検査物の断層画像を取得する。

ここで、前述したコヒーレンスゲートの移動手段は移動方向取得手段により取得された移動方向に向けて該コヒーレンスゲートを移動させる。この移動手段の動作は、ＣＰＵ２１０において、コヒーレンスゲートを第２の位置から移動方向取得手段で取得した移動方向に移動するように移動手段を制御する制御手段として機能するモジュール領域により実行される。

以上に述べた相互相関の計算方法として、例えば、２つの像の輝度等の強度の差の自乗平均根の逆数を求める方法がある。これは２つの像の強度をそれぞれＡ（ｘ）、Ｂ（ｘ）とすると求める相互相関は各点の強度の差Ａ（ｘ）−Ｂ（ｘ）の２乗の総和をｘの点の数（データ数）で割ったものの平方根の逆数で表される。また、通常は、片方の座標を変化させ、相関が一番大きいところを取るが、この場合、色素上皮層の反射光量が一番大きいことが知られているため、強度が一番大きい座標を基準にして相互相関を取ることで計算を早く行うことが出来る。

この例では、相互相関を計算値の変化点があれば、すぐに網膜の内側であると判断したが、ノイズなど大きい場合は、変化点があっても、１０５、１０６の操作を複数回行い、計算値が増えていることを確認するとより精度よい判断を行うことができる。

またこの例では、１０４で２次元の断層画像であるBスキャンを対象にしているが、３次元の断層画像を取得する場合は、ここで取得する断層画像を３次元にすることで対応できる。このことで、３次元の像の中で、現在のコヒーレンスゲート位置から一番近い網膜の場所を見つけ出すことができる。

なお、コヒーレンスゲートを予め被検査物の外側に配置して断層画像の撮像を実行する第１の撮像モードと、該コヒーレンスゲートを予め被検査物の内側に配置して断層画像の撮像を実行する第２の撮像モードを有する構成としても良い。前述したように、断層画像の撮像においては、コヒーレンスゲートの存在位置及びその近傍において最も好適な解像度の画像が得られる。例えば被検査物が人間の目の場合、網膜の表面側にある神経線維層の分析を詳細に為したい場合に対して、網膜の奥側にある色素上皮層の分析を詳細に為したい場合もある。神経線維層が対象の場合には、前述した実施例の如く網膜の手前側からコヒーレンスゲート移動させることで、短い時間であっても高解像度の神経線維層の３次元画像が得られる。

しかし、色素上皮層が対象の場合には網膜手前から測定を開始すると測定にかなりの時間を要する。この場合、前述した第２の撮像モードにより、予め網膜内にコヒーレンスゲートを配置し、当該配置から網膜の向こう側に向かってコヒーレンスゲートを移動させることで、短時間で高解像度の色素上皮層の３次元画像を得ることが可能となる。また、神経線維層もその厚さ方向で表面側の情報が重要な場合或いは奥側の情報が重要な場合があり得るが、これらモードを適時選択することにより、より短時間で所望位置の画像を高解像度化することが可能となる。

本発明においては、このモード選択は、コヒーレンスゲートを被検査物の外側にして該被検査物の断層画像を撮る第１の撮像モードと、該コヒーレンスゲートを該被検査物の内側にして該被検査物の断層画像を撮る第２の撮像モードとを選択する選択手段により実行される。なお、この選択手段は、切換スイッチの態様にて操作者により選択可能としても良く、ＣＰＵ２１０を介して選択可能としても良く、移動方向取得手段が、２つ合波光の相関を示す値に基づいて自動的にコヒーレンスゲートの移動方向を取得する態様としても良い。

なお、当該選択手段を付加した構成の場合、移動方向取得手段は２つの合波光と共にこの選択手段からの指令に基づいて、コヒーレンスゲートの移動方向を取得することを要する。
より詳細には、選択手段により第１の撮像モードが選択され且つ相関を示す値が所定値より小さい場合には、移動方向取得手段はコヒーレンスゲートを第２の位置から第１の位置側に移動する移動方向を取得する。

また、選択手段により第２の撮像モードが選択され且つ相関を示す値が所定値より小さい場合には、移動方向取得手段はコヒーレンスゲートを第２の位置から前記被検査物側の第３の位置に移動する移動方向を取得し、第３の位置で取得した被検査物の第３の合波光と第２の合波光との強度の相関に基づいて再度コヒーレンスゲートの移動方向を取得する。なお、この場合、前述した被検査物の外側から好適なコヒーレンスゲートの位置を探索した場合とは異なり、相関が所定値より大きい場合にコヒーレンスゲートが第３の位置で被検査物中の好適な位置に存在していると判断される。従って、該被検査物の断層画像はコヒーレンスゲートの第３の位置で得られた第３の合波光に基づいて被検査物の断層画像を取得する。

［第２の実施例］
図６は第２の実施例の制御フローを示したフローチャートである。第１の実施例ではステップ１０２で現在のコヒーレンスゲートに一番近い所を求めて当該位置を第１の位置としてコヒーレンスゲートを移動した後、合波光の強度の取得に続く以下のフローを実行している。

第２の実施例では、第１の位置を求める際に取得したOCT断層画像から求めた場所とコヒーレンスゲートからの距離を求め、この距離を用いて該第１の位置の手前までコヒーレンスゲートを移動させ、その後に第１の実施例と同様の処理を行う。

すなわち、ステップ５０１で上記現在のコヒーレンスゲートに一番近い所とコヒーレンスゲートの距離を求める。次にステップ５０２ではステップ５０１で求めた距離を用い、数ステップ手前までコヒーレンスゲートを上記一番近い所まで移動させる。
これらの前後の処理は実施例１と同じである。
このことにより、すばやく目的の位置までコヒーレンスゲートを移動させることが出来、処理が早く行うことが出来る。

以上述べたように、本発明の一実施形態では、フーリエドメイン方式のＯＣＴ断層撮像装置の態様であって、コヒーレンスゲートの位置を調整する際、網膜の外からコヒーレンスゲートを近づけながら断層画像を取得し、連続して取得した２つの断層画像の相互相関を計算し、該相互相関の値が変化する手前のコヒーレンスゲートの位置を基準となる調整位置第１の位置としている。この場合、コヒーレンスゲートの近づけ方は一定間隔で行われることが好ましい。また、計測時間の短縮及びＣＰＵの負荷軽減等の観点から、相互相関の計算を行う断層画像にはAスキャンの断層画像を用いることが好ましい。なお、この場合、本発明での相互相関の計算方法は、２つの断層画像の各座標におけるデータの自乗平均根の逆数としている。また、コヒーレンスゲートを近づけながら断層画像を取得する際、始めに取得できた断層画像により、コヒーレンスゲートに一番近い所を検出し、このところのAスキャンの断層画像を取得し、相互相関を計算するとより好ましい。更にこの場合には、コヒーレンスゲートに一番近い所を検出した後、該コヒーレンスゲートを検出したところの手前近傍までコヒーレンスゲートを移動し、そこから一定間隔でコヒーレンスゲートを網膜に近づけると良い。

［その他の実施例］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

２０１ 光源
２０２ ビームスプリッタ
２０３ ＸＹスキャナ
２０４、２０８ レンズ
２０６ ミラー
２０７ 回折格子
２０９ 一次元センサ
２１０ ＣＰＵ
２１７ 光検出器

Claims (18)

1. 測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像装置であって、
   前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差を変更する変更手段と、
   第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
   前記第１及び第２の断層画像の類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなる方向を、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなる方向を、前記光路長差を変更する方向として取得する方向取得手段と、
   前記第２の光路長差から前記取得された方向に前記光路長差を変更させるように前記変更手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記断層画像取得手段は、前記変更手段による前記第２の光路長差から前記光路長差の絶対値を大きくする方向への前記光路長差の変更の終了に応じて、前記大きくする方向の光路長差の変更後の光路長差で得られた合波光を用いて前記被検査物の断層画像を取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記方向取得手段は、前記類似性を示す値が前記所定値より大きい場合に、前記第２の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第３の光路長差で取得した前記被検査物の第３の合波光を用いて取得した第３の断層画像と前記第２の断層画像との類似性を示す値を用いて、前記変更する方向を取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記測定光の光路長が前記参照光の光路長よりも長い状態にして前記被検査物の断層画像を撮る第１の撮像モードと、前記測定光の光路長が前記参照光の光路長よりも短い状態にして前記被検査物の断層画像を撮る第２の撮像モードとを選択する選択手段を有し、
   前記方向取得手段は、前記選択手段での選択の結果及び前記第１及び第２の断層画像の前記類似性を示す値を用いて前記変更する方向を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記第１の撮像モードにおいて、前記類似性を示す値が前記所定値よりも大きい場合には前記光路長差が前記第２の光路長差より短くなるように前記変更手段を制御すると共に、前記類似性を示す値が前記所定値以下の場合には前記光路長差が前記第２の光路長差より長くなるように前記変更手段を制御し、
   前記第２の撮像モードにおいて、前記類似性を示す値が前記所定値以下の場合には前記光路長差が前記第２の光路長差より短くなるように前記変更手段を制御すると共に、前記類似性を示す値が前記所定値よりも大きい場合には前記光路長差が前記第２の光路長差より長くなるように前記変更手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像装置であって、
   前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差を変更する変更手段と、
   第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
   前記取得された第１の断層画像と前記取得された第２の断層画像との類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなるように、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなるように、前記変更手段を制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
7. 前記断層画像取得手段は、前記変更手段による前記第２の光路長差から前記第１の光路長差側への前記光路長差の変更の終了に応じて、前記変更後の光路長差で得られた合波光を用いて前記被検査物の断層画像を取得することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記測定光の光路長が前記参照光の光路長よりも長い状態にして前記被検査物の断層画像を撮る第１の撮像モードと、前記測定光の光路長が前記参照光の光路長よりも短い状態にして前記被検査物の断層画像を撮る第２の撮像モードとを選択する選択手段を有し、
   前記制御手段は、前記選択手段での選択の結果及び前記第１及び第２の断層画像の前記類似性を示す値を用いて前記変更手段を制御することを特徴とする請求項６又は７に記載の撮像装置。
9. 前記制御手段は、前記選択手段により前記第１の撮像モードが選択され且つ前記類似性を示す値が前記所定値以下の場合に、前記第２の光路長差から前記第１の光路長差側に前記光路長差を変更するように前記変更手段を制御することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記制御手段は、前記選択手段により前記第２の撮像モードが選択され且つ前記類似性を示す値が前記所定値より大きい場合に、前記光路長差を前記第２の光路長差から前記第２の光路長差よりも長い第３の光路長差に変更するように前記変更手段を制御し、
    前記第３の光路長差で取得した前記被検査物の第３の合波光を用いて得た第３の断層画像と、前記第２の断層画像との類似性を示す値を用いて、前記変更手段を制御することを特徴とする請求項８又は９に記載の撮像装置。
11. 前記制御手段は、前記選択手段により前記第２の撮像モードが選択され且つ前記類似性を示す値が前記所定値以下の場合に、前記光路長差を前記第２の光路長差から前記第２の光路長差よりも短い第３の光路長差に変更するように前記変更手段を制御し、
    前記断層画像取得手段は、前記第３の光路長差で取得した前記第３の合波光を用いて前記被検査物の断層画像を取得することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記測定光の光路長が前記参照光の光路長よりも長い状態にして前記被検査物の断層画像を撮る撮像モードにおいて、前記制御手段は、前記光路長差を変更する前の光路長差で取得した合波光を用いて得た断層画像と、前記光路長差を変更した後の光路長差で取得した合波光を用いて得た断層画像との類似性を示す値が前記所定値以下になるまで、前記光路長差の絶対値が小さくなる方向に前記光路長差を変更するように、前記変更手段を制御することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置。
13. 前記変更手段は、前記参照光の光軸の方向に移動可能に前記光軸上に配置され、前記参照光を反射する参照ミラーを含むことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
14. 前記測定光及び前記参照光は、共振器長を変化させて射出する光の波長を変更する光源から射出された光から生成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記被検査物は被検眼であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像方法であって、
    前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差の第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する工程と、
    前記第１及び第２の断層画像の類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなる方向を、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなる方向を、前記光路長差を変更する方向として取得する工程と、
    前記第２の光路長差から前記取得された方向に前記光路長差を変更させる工程と、
    を含むことを特徴とする撮像方法。
17. 測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した合波光を用いて、該被検査物の断層画像を撮る撮像方法であって、
    前記測定光の光路長と前記参照光の光路長との差である光路長差の第１の光路長差と前記第１の光路長差の絶対値よりも光路長差の絶対値が小さい第２の光路長差とでそれぞれ取得した第１及び第２の合波光を用いて、前記被検査物の第１及び第２の断層画像を取得する工程と、
    前記取得された第１の断層画像と前記取得された第２の断層画像との類似性を示す値が所定値よりも大きい場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より小さくなるように、前記類似性を示す値が所定値以下の場合には前記光路長差の絶対値が前記第２の光路長差の絶対値より大きくなるように前記光路長差を変更する工程と、
    を含むことを特徴とする撮像方法。
18. 請求項１６又は１７に記載の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

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