特許 6198448 光断層画像撮影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6198448

(24)【登録日】2017年9月1日

(45)【発行日】2017年9月20日

(54)【発明の名称】光断層画像撮影装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/17 20060101AFI20170911BHJP

   G01N 21/27 20060101ALI20170911BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/17 620

   G01N21/27 F

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-96752(P2013-96752)

(22)【出願日】2013年5月2日

(65)【公開番号】特開2014-219226(P2014-219226A)

(43)【公開日】2014年11月20日

【審査請求日】2016年2月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】501299406

【氏名又は名称】株式会社トーメーコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 聡

(72)【発明者】

【氏名】野澤 有司

【審査官】 塚本 丈二

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５４５９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０１４４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３５０９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０１３６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３０６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８８２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０３２９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１７０７２２（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／１７

Ｇ０１Ｎ ２１／２７

Ａ６１Ｂ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周期的に光の波長を走査する光源と、
光源からの光を被検物の内部に照射すると共にその反射光を導く測定光学系と、
光源からの光を案内して参照光とする参照光学系と、
測定光学系又は参照光学系から分岐された光源からの光を、一端に第１の較正用反射面を有し、他端に第２の較正用反射面を有する光学部材に照射すると共に、その光学部材で反射される反射光を案内する較正光学系と、
測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により案内された参照光とが合成された測定用干渉光と、較正光学系により案内された反射光と参照光学系により案内された参照光とが合成された較正用干渉光とを受光する受光素子と、
受光素子で受光された較正用干渉光を解析することで光源の波長の非線形性を補正するための較正用データを取得し、その較正用データを用いて受光素子で受光された測定用干渉光を補正すると共に、補正された測定用干渉光から算出される測定値を第１の較正用反射面から第２の較正用反射面までの距離に基づいて補正する演算装置と、を有しており、
光学部材は、照射された光の一部が第１の較正用反射面で反射し、残りの光の一部が第２の較正用反射面で反射するように構成されており、
較正用干渉光は、第１の較正用反射面および第２の較正用反射面の少なくともいずれか一方により反射される反射光を用いて取得される、光断層画像撮影装置。

【請求項2】

較正光学系の少なくとも１つの較正用反射面は、光源からの光路長が予め設定された設定長となる位置に固定されている、請求項１に記載の光断層画像撮影装置。

【請求項3】

較正光学系の少なくとも１つの較正用反射面は、光軸方向に移動可能となっている、請求項１に記載の光断層画像撮影装置。

【請求項4】

被検物が人体の眼である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光断層画像撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、光断層画像を撮影する撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光干渉を利用して断層画像を撮影する撮影装置（例えば、被検眼を検査するための眼科装置等）が開発されている。この種の撮影装置の中には、波長掃引型の光源を用いたフーリエドメイン方式（いわゆる、ＳＳ−ＯＣＴ方式）のものがある。ＳＳ−ＯＣＴ方式の撮影装置では、波長掃引型の光源を用いることで高速でデータを取得することができる反面、波長掃引型光源から出力される光の波長が時間に対してリニア（直線的）に変化しないという問題がある。このため、干渉信号を等時間間隔でサンプリングすると、取得した干渉波形には周波数の誤差が含まれることとなる。そこで、波長掃引型光源の非線形性を解決するための技術が開発されている（例えば、特許文献１，２）。

【0003】

特許文献１の技術では、撮影装置に較正用冶具を取付け、較正用冶具の反射面に測定光を照射する。そして、反射面から反射される測定光と参照光との干渉光から得られる干渉信号をサンプリングして較正用データを作成する。被検物の断層画像を撮影する際は、較正用冶具に代えて測定用の光プローブを撮影装置に取付け、光プローブを用いて被検物を撮影し、その撮影した結果を較正用データにより補正する。

【0004】

また、特許文献２の技術では、光源から出力される光の周波数の掃引速度を検出する掃引速度検出部が設けられる。掃引速度検出部は、干渉光学系によって構成され、２つのミラーと干渉計を備えている。光源から出力される光は、分岐されて掃引速度検出部に入力される。掃引速度検出部に入力された光は、２つの光に分割される。分割された２つの光は干渉させられて干渉光となり、その干渉光を干渉計で計測することで干渉信号が生成される。この干渉信号から、光源の波長掃引速度を検出し、測定用光学系から得られた干渉信号の補正を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１４４５９号公報

【特許文献2】特開２０１１−１９６７７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１の技術では、較正用データを作成するために、撮影装置から測定用の光プローブを取外して、較正用冶具を撮影装置に取付けなければならない。また、較正用データの作成後は、撮影装置から較正用冶具を取外して、測定用の光プローブを再び取付けなければならない。このため、簡便に較正用データを作成することができない。一方、特許文献２の技術では、被検物を測定（撮影）するための干渉光学系（すなわち、測定光学系と参照光学系）に加えて、波長掃引速度を検出するための干渉光学系を装備しなければならない。１つの装置に２つの干渉光学系を装備しなければならず、装置構成が複雑になるという問題がある。

【0007】

本明細書は、簡易な装置構成でありながら、簡便に較正用データの作成ができる光断層画像撮影装置を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に開示する光断層画像を撮影する装置は、周期的に光の波長を走査する光源と、光源からの光を被検物の内部に照射すると共にその反射光を導く測定光学系と、光源からの光を案内して参照光とする参照光学系と、測定光学系又は参照光学系から分岐された光源からの光を少なくとも１つの較正用反射面に照射すると共に、その較正用反射面で反射される反射光を案内する較正光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により案内された参照光とが合成された測定用干渉光と、較正光学系により案内された反射光と参照光学系により案内された参照光とが合成された較正用干渉光とを受光する受光素子と、受光素子で受光された較正用干渉光を解析することで得られる解析結果を用いて、受光素子で受光された測定用干渉光を補正する演算装置を有している。

【0009】

この撮影装置は、波長掃引型の光源の非線形性を補正するための較正光学系を備えている。この較正光学系は、測定光学系又は参照光学系から分岐された光を較正用反射面に案内し、その較正用反射面で反射させた反射光を案内する。そして、較正光学系からの反射光と参照光学系からの参照光とを合成して較正用干渉光とし、この較正用干渉光を受光素子で受光する。演算装置は、受光素子から出力される較正用干渉光に基づく干渉信号から較正用データを作成する。この撮影装置は、較正用反射面を有する較正光学系を備えており、較正用データを作成するために較正用冶具を着脱する必要はない。このため、簡便に較正用データを作成することができる。また、較正用干渉光と測定用干渉光とは、同一の参照光と合成され、かつ、同一の受光素子で検出される。このため、較正用干渉光と測定用干渉光を生成／検出するための光学系の一部が共通化されている。したがって、装置構成が複雑化することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施例に係る眼科装置の光学系の概略構成図である。

【図2】本実施例に係る眼科装置の制御系のブロック図である。

【図3】ゼロ点と参照ミラーと被検眼との位置関係を説明するための図である。

【図4】較正用干渉光の干渉信号の波形を模式的に示す図である。

【図5】図４の波形をフーリエ変換処理した後の波形を示す図である。

【図6】図５の波形から所定の周波数領域を切り出し、その切り出した波形を逆フーリエ変換処理した後の波形を示す図である。

【図7】較正用データの一例を示す図である。

【図8】測定光学系の光路長を所定の光路長範囲で走査したときに得られる干渉信号波形を処理する手順を説明するための図である。

【図9】本実施例に係る眼科装置の処理手順の一例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】

【0011】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0012】

本明細書に開示する撮影装置では、較正光学系の少なくとも１つの較正用反射面は、光源からの光路長が予め設定された設定長となる位置に固定されていてもよい。このような構成によると、較正用の反射光の光路長が一定となるため、較正用干渉光の周波数も略一定となる。その結果、較正用データの作成処理を容易に行うことができる。

【0013】

本明細書に開示する撮影装置では、較正光学系の少なくとも１つの較正用反射面は、光軸方向に移動可能となっていてもよい。このような構成によると、較正用データを作成する際に、光源から較正用反射面までの光路長が、光源から被検物までの光路長と略同一となるような状態で較正用干渉光を測定することができる。このため、被検物の位置に応じた適切な周波数の較正用データを作成することができる。なお、被検物の光断層画像を撮影する際は、較正用反射面までの光路長と、被検物までの光路長が相違するように、較正用反射面を移動させることができる。このため、被検物の光断層画像の撮影に影響が生じることはない。

【実施例1】

【0014】

図１に示すように、本実施例の眼科装置は、被検眼１００を検査するための測定部１０を有している。測定部１０は、被検眼１００から反射される反射光と参照光とを干渉させる干渉光学系１４と、被検眼１００の前眼部を観察する観察光学系５０と、被検眼１００に対して測定部１０を所定の位置関係にアライメントするためのアライメント光学系（図示省略）を有している。アライメント光学系は、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な説明は省略する。

【0015】

干渉光学系１４は、光源１２と、光源１２からの光を被検眼１００の内部に照射すると共にその反射光を導く測定光学系（２４，７２，４８）と、光源１２からの光を参照面２２ａに照射すると共にその反射光を導く参照光学系（２４，２２）と、光源１２からの光を反射面（７４ａ，７４ｂ）に照射すると共にその反射光を導く較正光学系（２４，７２，７４）と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた反射光とが合成された測定用干渉光と、較正光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた反射光とが合成された較正用干渉光とを受光する受光素子２６によって構成されている。

【0016】

光源１２は、波長掃引型の光源であり、出射される光の波長（波数）が所定の周期で変化するようになっている。すなわち、本実施例の眼科装置では、光源１２から出射される光を、その波長を変化（走査）させながら被検眼１００に照射する。そして、被検眼１００からの反射光と参照光との干渉光から得られる信号をフーリエ解析することで、被検眼１００の深さ方向の各部位から反射される光の強度分布を得る。被検眼１００の深さ方向の光強度分布が得られると、後述するように、被検眼１００の内部の各部位（すなわち、水晶体１０４や網膜１０６）の位置を特定することが可能となる。なお、光源１２から照射される光は、その波長が時間に対してリニア（直線的）に変化することが望ましいが、実際には多少の非線形性を有している。また、この非線形性は、光源１２の経年変化によっても変化する。これを適時に補正するため、本実施例では、光源１２の波長掃引の非線形性を補正するための較正用データが、使用者の作業無しで作成可能となっている。較正用データを定期的に取得することで、眼科装置が経年変化しても、被検眼１００を適切に検査することができる。

【0017】

測定光学系は、ビームスプリッタ２４と、ビームスプリッタ７２と、ホットミラー４８によって構成されている。光源１２から出射された光は、ビームスプリッタ２４、ビームスプリッタ７２及びホットミラー４８を介して被検眼１００に照射される。被検眼１００からの反射光は、ホットミラー４８、ビームスプリッタ７２及びビームスプリッタ２４を介して受光素子２６に導かれる。

【0018】

参照光学系は、ビームスプリッタ２４と参照ミラー２２によって構成されている。光源１２から出射された光の一部は、ビームスプリッタ２４で反射され、参照ミラー２２の参照面２２ａに照射され、参照ミラー２２の参照面２２ａによって反射される。参照ミラー２２で反射された光は、ビームスプリッタ２４を介して受光素子２６に導かれる。参照ミラー２２は移動可能となっている。本実施例では、測定を開始する前に参照ミラー２２を移動して、測定光路長と参照光路長を一致させるようになっている。なお、本実施例のように、波長掃引型の光源１２を用いたフーリエドメイン方式の場合は、その後の測定中において参照ミラー２２は移動しない。

【0019】

較正光学系は、ビームスプリッタ２４と、ビームスプリッタ７２と、光学部材７４によって構成されている。光源１２から出射された光は、ビームスプリッタ２４及びビームスプリッタ７２を介して光学部材７４に照射される。すなわち、光源１２から出射された光は、ビームスプリッタ７２によって測定光学系から分岐され、分岐された光が光学部材７４に照射される。光学部材７４は、その一端に設けられた第１反射面７４ａと、その他端に設けられた第２反射面７４ｂを有している。したがって、光学部材７４に照射される光の一部は、第１反射面７４ａで反射され、その残りが光学部材７４内に入射する。光学部材７４内に入射した光の一部は、第２反射面７４ｂで反射され、残りは光学部材７４から外部に照射される。第１反射面７４ａで反射された光と第２反射面７４ｂで反射された光は、ビームスプリッタ７２及びビームスプリッタ２４を介して受光素子２６に導かれる。なお、本実施例では、光源１２の波長の非線形性を補正するための較正用データは、一方の反射面（例えば、第１反射面７４ａ）から反射された反射光を利用して作成される。また、後述するように、第１反射面７４ａ及び第２反射面７４ｂで反射された反射光は、反射面間の距離が既知であることを利用し、被検眼１００の眼軸長の較正に用いられる。

【0020】

ここで、本実施例の較正光学系では、光学部材７４が光軸方向に移動可能となっている。具体的には、光学部材７４は、第２駆動装置５６（図２に図示）が第２位置調整機構１８（図２に図示）を駆動することで、光軸方向の位置が調整可能となっている。これによって、光源１２から各反射面７４ａ，７４ｂまでの光路長が調整可能となっている。例えば、光源１２の非線形性を補正するための較正用データを取得する際は、ゼロ点から第１反射面７４ａまでの光路長が、ゼロ点から被検眼１００（ただし、検査対象となる被検眼ではなく設計上の被検眼）の角膜又は網膜までの距離と略同一となるように、光学部材７４が位置決めされる。これによって、被検眼１００の断層画像を撮影するときに使用する周波数域に近い較正用データを取得することができる。一方、被検眼１００の断層画像を撮影する際は、ゼロ点から第１反射面７４ａまでの光路長、及び、ゼロ点から第２反射面７４ｂまでの光路長が、ゼロ点から被検眼１００（実際に検査対象となる被検眼）の網膜までの距離よりも長くなるように、光学部材７４が位置決めされる。これによって、被検眼１００の断層画像を撮影する際に、光学部材７４による影響を無くすことができる。ここで、ゼロ点とは、参照光学系の光路長（参照光路長）と物体光学系の光路長（物体光路長）とが同一となる点を意味する（図３参照）。なお、ゼロ点から第１反射面７４ａまでの光路長と、ゼロ点から第２反射面７４ｂまでの光路長の差は、光学部材７４の一端の第１反射面７４ａから他端の第２反射面７４ｂまでの長さによって決まる。後述する通り、この反射面間の距離が既知であること、つまり、光学部材の形状（長さ）が既知であることを利用し、計測された眼軸長を較正することができる。光学部材７４の形状精度を高めることで、この光路長の差を精度良く管理することが可能となり、較正の精度を高めることができる。

【0021】

なお、光学部材７４としては、例えば、光学ガラスを用いることができる。光源１２からの光を光学ガラスに照射することで、光学ガラスの一端（入射面）を第１反射面として機能させ、光学ガラスの他端（出射面）を第２反射面として機能させることができる。光学部材７４の他の例としては、例えば、光学プラスチック等を用いることができる。

【0022】

受光素子２６は、参照光学系により導かれた光と測定光学系により導かれた光とを合成した測定用干渉光と、参照光学系により導かれた光と較正光学系により導かれた光とを合成した較正用干渉光を検出する。上述の説明から明らかなように、較正用干渉光には、第１反射面７４ａで反射された光（第１光路部により導かれた光）と参照光学系により導かれた光を合成した第１較正用干渉光と、第２反射面７４ｂで反射された光（第２光路部により導かれた光）と参照光学系により導かれた光を合成した第２較正用干渉光が含まれる。したがって、受光素子２６は、測定用干渉光と第１較正用干渉光と第２較正用干渉光を検出する。受光素子２６としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。なお、後述するように、光源１２の非線形性を補正するための較正用データを取得する際には、被検眼１００の光断層画像を撮影してもよい。

【0023】

観察光学系５０は、被検眼１００にホットミラー４８を介して観察光を照射すると共に、被検眼１００から反射される反射光（すなわち、照射された観察光の反射光）を撮影する。ここで、ホットミラー４８は、干渉光学系の光源１２からの光を反射する一方で、観察光学系の光源からの光を透過する。このため、本実施例の眼科装置では、干渉光学系による測定と、観察光学系５０による前眼部の観察を同時に行うことができる。なお、観察光学系５０には、公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な構成については説明を省略する。

【0024】

なお、本実施例の眼科装置では、被検眼１００に対して測定部１０の位置を調整するための第１位置調整機構１６（図２に図示）と、その第１位置調整機構１６を駆動する第１駆動装置５４（図２に図示）を備えている。第１駆動装置５４を駆動することで、被検眼１００に対する測定部１０の位置が調整される。

【0025】

次に、本実施例の眼科装置の制御系の構成を説明する。図２に示すように、眼科装置は演算装置６４によって制御される。演算装置６４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）と高速演算用ゲートアレイによって構成されている。演算装置６４には、光源１２と、第１駆動装置５４と、モニタ６２と、第２駆動装置５６と、観察光学系５０が接続されている。演算装置６４は、光源１２のオン／オフを制御し、第１駆動装置５４を制御することで第１位置調整機構１６を駆動し、第２駆動装置５６を制御することで第２位置調整機構１８を駆動し、また、観察光学系５０を制御して観察光学系５０で撮像される前眼部像をモニタ６２に表示する。また、演算装置６４には、受光素子２６が接続され、受光素子２６で検出される干渉光（すなわち、測定用干渉光，第１較正用干渉光，第２較正用干渉光）の強度に応じた干渉信号が入力される。演算装置６４は、受光素子２６からの干渉信号を予め設定された一定の時間間隔でサンプリングし、そのサンプリングしたデータ群を用いる事で較正用データを作成する。また、較正用データによって等周波数間隔に較正された信号をフーリエ変換することによって、被検眼１００の各部位（角膜１０２の前後面、水晶体１０４の前後面、網膜１０６の表面）及び光学部材７４の反射面７４ａ，７４ｂの位置を特定し、これらを用いて被検眼１００の眼軸長を算出する。なお、演算装置６４による処理の詳細については後述する。

【0026】

次に、本実施例の眼科装置を用いて較正用データを作成する際の手順を説明する。図９に示すように、まず、演算装置６４は、較正用データを作成するために、較正用データを作成するための位置（較正用位置）に光学部材７４を位置決めする（Ｓ１０）。すなわち、演算装置６４は、第２駆動装置５６により第２位置調整機構１８を駆動し、光学部材７４を較正用位置に位置決めする。光学部材７４が較正用位置に位置決めされると、ゼロ点から光学部材７４の第１反射面７４ａまでの光路長が、ゼロ点から被検眼１００（ただし、検査対象の被検眼ではなく、設計上の被検眼）の角膜または網膜までの距離と略同一となる。

【0027】

次に、演算装置６４は、光源１２から照射される光の周波数を変化させながら、受光素子２６で検出される信号を取り込む（Ｓ１２）。既に説明したように、較正用データを作成する際に、測定光学系に被検眼１００が配置されていてもよい。ここでは、被検眼１００が配置されていない場合を想定して説明するが、被検眼１００の配置の有無は、較正用データ作成手順に影響しない。受光素子２６は、第１較正用干渉光と第２較正用干渉光を検出し、それら較正用干渉光に基づく干渉信号を演算装置６４に入力する。演算装置６４は、受光素子２６から入力する干渉信号を等時間間隔でサンプリングし、サンプリングしたデータに基づいて較正用データを作成する。以下、演算装置６４による較正用データの作成処理について詳述する。

【0028】

演算装置６４は、受光素子２６から出力される干渉信号から、較正用データの作成に不要な周波数成分を除去することによって干渉信号を整形する。図４に示すように、受光素子２６から出力される干渉信号には、較正用干渉光による信号成分だけでなく、低周波のうなり成分がふくまれている。また、較正用データの作成は、１つの較正用干渉光のみを使用して行われるが、本実施例では２つの較正用干渉光が含まれている。そこで、受光素子２６から出力される干渉信号をフーリエ変換し、図５に示すように周波数成分に分解する。図５に示す例では、低周波成分と、第１較正用干渉光による周波数成分と、第２較正用干渉光による周波数成分とに分解されている。本実施例では、第１較正用干渉光の周波数成分のみを切り出し、切り出した第１較正用干渉光から較正用データを作成する。なお、上述したように、ゼロ点から第１反射面７４ａまでの光路長は既知であるため、第１較正用干渉光の周波数成分も略一定の範囲となる。したがって、第１較正用干渉光の周波数成分のみの切り出しを容易に行うことができる。

【0029】

第１較正用干渉光の周波数成分のみの切り出しを行うと、次に、演算装置６４は、切り出した周波数成分を逆フーリエ変換し、図６に示すような第１較正用干渉光のみが含まれる干渉信号を取得する。図６に示す干渉信号を生成すると、公知の方法により図７に示すような較正用データを作成する。干渉信号（図６）から較正用データ（図７）を作成する処理の詳細は、例えば、特許文献１に開示されている。較正用データによって、周波数と時間の関係が得られるため、等時間間隔でサンプリングすることで得られる干渉信号（データ群）を、等周波数間隔の干渉信号（データ群）に変換することができる。

【0030】

較正用データを作成すると、次に、演算装置６４は、被検眼１００の光断層画像を撮影するための位置（撮影用位置）に光学部材７４を位置決めする（Ｓ１４）。すなわち、演算装置６４は、第２駆動装置５６により第２位置調整機構１８を駆動し、光学部材７４を撮影用位置に位置決めする。光学部材７４が撮影用位置に位置決めされると、ゼロ点から第１反射面７４ａまでの光路長、及び、ゼロ点から第２反射面７４ｂまでの光路長が、ゼロ点から被検眼１００の網膜までの距離よりも長くなる。

【0031】

次に、被検眼１００の検査を行うために、検査者は図示しないジョイスティック等の操作部材を操作して、被検眼１００に対して測定部１０の位置合わせを行う（Ｓ１６）。すなわち、演算装置６４は、検査者の操作部材の操作に応じて、第１駆動装置５４により位置調整機構１６を駆動する。これによって、被検眼１００に対する測定部１０のｘｙ方向（縦横方向）の位置とｚ方向（進退動する方向）の位置が調整される。また、演算装置６４は、図示しない焦点調整機構及びゼロ点調整機構を調整することで、光源１２から被検眼１００に照射される光の焦点の位置が被検眼１００の所定の位置（例えば、網膜１０６）となり、また、物体光路長と参照光路長が一致するゼロ点の位置が被検眼１００に対して所定の位置（例えば、角膜１０２の前面からわずかに光源１２側にずれた位置）となる。なお、ゼロ点の位置は、網膜１０６に対して光源１２側にわずかにずれた位置に調整してもよい。

【0032】

次に、演算装置６４は、光源１２から照射される光の周波数を変化させながら、受光素子２６で検出される信号を取り込む（Ｓ１８）。既に説明したように、被検眼１００の光断層画像を撮影すると、受光素子２６で受光する干渉光には、被検眼１００の深さ方向の各部位から反射された光が含まれている。すなわち、受光素子２６から出力される干渉信号は、図８に示すように、信号強度が時間によって変化する信号となり、この信号には被検眼１００の各部（角膜１０２の前面及び後面、水晶体１０４の前面及び後面、網膜１０６の表面）及び第１、第２反射面７４ａ，７４ｂから反射された各反射光と参照光とを合成した干渉波による信号が含まれているが、この干渉信号は等時間間隔でサンプリングされたものであるため、周波数の誤差を含んでいる。

【0033】

次に、演算装置６４は、ステップＳ１８で得られた干渉信号を、ステップＳ１２で得られた較正用データで補正する（Ｓ２０）。上述したように、較正用データによって、等時間間隔でサンプリングすることで得られる干渉信号（データ群）を、等周波数間隔の干渉信号（データ群）に変換することができる。したがって、ステップＳ１８で得られた干渉信号（等時間間隔のサンプリングデータ群）を、較正用データを用いて等周波数間隔のデータ群に変換する。なお、較正用データによる干渉信号の補正は、公知の種々の方法で行うことができる。

【0034】

次に、演算装置６４は、補正された干渉信号をフーリエ変換することで、被検眼１００の各部（角膜１０２の前面及び後面、水晶体１０４の前面及び後面、網膜１０６の表面）及び第１、第２反射面７４ａ，７４ｂの位置を特定し、被検眼１００の眼軸長（角膜表面から網膜までの長さ）を算出する（Ｓ２２）。ここで、本実施例では、光学部材７４を配置する位置をゼロ点に対して調整することで、図８下段に示すように、被検眼１００の各部の位置を表すピークと、第１、第２反射面７４ａ，７４ｂの位置を表すピークとが重ならないようになっている。したがって、フーリエ変換された信号成分から、被検眼１００の各部の位置と、第１、第２反射面７４ａ，７４ｂの位置を容易に特定することができる。被検眼１００の各部の位置が特定されると、演算装置６４は、被検眼１００の眼軸長（角膜表面から網膜までの長さ）を算出する。具体的には、演算装置６４は、まず、被検眼１００の網膜の位置から角膜表面の位置を減算することで、干渉光に基づく眼軸長を算出する。次いで、演算装置６４は、第２反射面７４ｂの位置から第１反射面７４ａの位置を減算することで、干渉光に基づく第１反射面７４ａから第２反射面７４ｂまでの長さを算出する。ここで、第１反射面７４ａから第２反射面７４ｂまでの長さは、光学部材７４の長さに相当し、光学部材７４の長さは既知である。したがって、干渉光から算出された眼軸長を、光学部材７４の長さ（実値）と、干渉光から得られた光学部材７４の長さ（測定値）により補正する。具体的には、次の式、すなわち、眼軸長（補正後）＝干渉光から得られた眼軸長×（光学部材７４の長さ（実値）／干渉光から得られた光学部材７４の長さ（測定値））、により算出する。

【0035】

演算装置６４は、ステップＳ２２で眼軸長を算出すると、その算出した眼軸長をモニタモニタ６２に表示する（Ｓ２４）。また、ステップＳ２０で補正された干渉信号から得られる被検眼１００の光断層画像をモニタ６２に表示する。これによって、演算装置６４の処理が終了する。

【0036】

上述の説明から明らかように、本実施例に係る眼科装置では、較正光学系を備えているため、較正用冶具を用いることなく較正用データを取得することができる。このため、簡便に較正用データを取得することができる。また、被検眼１００を撮影するための参照光を用いて較正用干渉光を生成し、また、測定用干渉光を検出するための受光素子２６で較正用干渉光を検出する。したがって、光学系の一部が共通化され、装置構成を簡易にすることができる。

【0037】

また、測定光学系から較正光学系を分岐させるため、被検眼の近傍に較正光学系を配置することができる。このため、光学系の誤差要因（例えば、光ファイバーの分散）の影響を小さくすることができる。その結果、精度の高い較正用データを得ることができ、高精度の撮影及び測定を行うことができる。

【0038】

なお、本実施例では、較正光学系に２つの反射面７４ａ，７４ｂが設けられている。このため、２つの反射面７４ａ、７４ｂの光路差から較正用データの検証を行うことも可能となる。具体的には、上述したステップＳ２２で、較正用データを用いて補正した干渉信号から被検眼１００の各部及び第１反射面７４ａと第２反射面７４ｂの位置を特定する。そして、干渉信号から得られる第１反射面７４ａから第２反射面７４ｂまでの距離と、光学部材７４の実際の長さ（第１反射面７４ａから第２反射面７４ｂまでの距離）の相違（例えば、差分値）から、較正用データの正確性（精度）を評価する。そして、較正用データの正確性が予め設定された値を超えて低下すると、モニタ６２に較正用データの精度が低下している旨を表示する。これによってユーザは較正用データの作成が必要なことを知ることができ、較正用データの作成作業を行うことができる。さらには、本実施例では、較正用の干渉信号を得るための物理的な作業（プローブの着脱等）が必要無いため、較正用データの正確性が予め設定された値を超えて低下した際に、全自動で較正用データの再作成を行うことも可能である。したがって、眼科装置１０の経年変化等によって較正用データの精度が低下した状態で眼科装置１０が使用され続けることを防止することができる。

【0039】

以上、実施例の光断層画像撮影装置について詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

【0040】

例えば、上述した実施例では、較正光学系の光学部材７４を光軸方向に移動可能に構成したが、このような形態に限られない。例えば、較正光学系の光学部材７４を移動不能に固定することもできる。光学部材７４を移動不能に固定すると、光学部材７４を移動させる機構５６，１８が不要となる。また、受光素子２６で検出される較正用干渉光の周波数が一定となるため、上述した較正用干渉光の切り出し処理等を簡易に行うことができる。

【0041】

また、上述した実施例では、主に１次元の断層像である眼軸長測定を行う眼科装置を例として説明したが、本明細書に開示の技術は、複数の１次元の断層像からなる２次元の断層像や、さらに複数の２次元の断層像からなる３次元断層像を得る眼科装置にも使用することができる。すなわち、２次元の断層像や３次元断層像はいずれも複数の１次元の断層像からなるため、２次元の断層像や３次元断層像を構成する複数の１次元の断層像のそれぞれに対して、本明細書に開示の較正技術を実施することにより、より精度の高い２次元断層像及び／又は３次元断層像を得ることができる。

【0042】

また、上述した実施例では、較正光学系に２つの反射面７４ａ，７４ｂが設けられていたが、較正光学系に設けられる反射面は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。すなわち、較正光学系に反射面が少なくとも一つ備えられれば、較正用干渉光を得ることができるため、その較正用干渉光から較正用データを作成することができる。

【0043】

そして、上述した実施例のように較正光学系に２つ以上の反射面があれば、一度の干渉信号取得で、光源の波長掃引の非線形性の較正も、測定値（眼軸長や２次元断層画像、３次元断層画像における複数の１次元の断層像）の補正も同時に実施することができる。

【0044】

また、上述した実施例では、較正用データを取得する際に、被検眼１００を測定光学系に配置しない構成であったが、演算装置６４は、受光素子２６から出力される干渉信号から第１較正用干渉光の周波数成分のみが抽出されるようになっている（段落［００２８］，［００２９］）。したがって、上述した実施例の眼科装置では、被検眼１００が測定光学系に配置されている状態でも較正用データを作成することができる。このため、被検眼１００を測定する場合において、波長掃引を行う毎に較正用データを作成するようにしてもよい。

【0045】

また、上述した実施例では、較正光学系を測定光学系から分岐させていたが、較正光学系は参照光学系から分岐していてもよい。また、上述した実施例は、人体の眼を検査する眼科装置であったが、本明細書に開示の技術は眼科装置以外の光断層画像装置に適用することができる。

【0046】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0047】

１０・・測定部
１２・・光源
２０・・干渉計
２２・・参照ミラー
２４・・ビームスプリッタ
２６・・受光素子
４８・・ホットミラー
５０・・観察光学系
６２・・モニタ
６４・・演算装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】