专利名称：摄像设备和摄像方法近年来，在医学领域，尤其是眼科领域中，已经采用了拍摄被检查物的断层图像(在下文中有时被称为光学相干断层图像)的摄像设备(在下文中有时被称为光学相干断层图像摄像(OCT)设备)，所述摄像设备采用利用低相干光的干涉的光学相干断层图像摄像(0CT)。由于OCT设备利用了光的性质，因此OCT设备可以以光的波长量级的微米为单位的高分辨率来获得断层图像。在测量被摄体的眼底的情况下，例如，被检者可能在进行测量的过程中不时随意 地移动、眨眼或进行轻微运动(固视微动)。由此，OCT所拍摄的被检眼的断层图像会存在失真的问题。为了快速获取瞳孔的三维结构，日本特表2008-508068论述了以多个测量光束照射瞳孔(前眼部)的0CT。由于每个测量光束的照射区域可以变窄，因此可以快速获取三维结构。引用列表_6] 专利文献专利文献I :日本特表2008-508068
抟术问是页关于利用多个测量光束来拍摄被检查物的光学相干断层图像的摄像设备，期望从用户便利性的角度来提高各测量光束(或各光学相干断层图像)的可控性。在上述技术中，没有与改进用户便利性以及与提高各测量光束的可控性相关的论述。问题的解决方法根据本发明的一个方面一种摄像设备，包括照射单元，用于以多个测量光束照射被检查物；交叉图像获取单元，用于获取在与以所述多个测量光束照射所述被检查物的方向相交的方向上的所述被检查物的交叉图像；交叉图像显示控制单元，用于使显示单元显示所述交叉图像；以及扫描范围显示控制单元，用于使所述显示单元通过将所述多个测量光束的扫描范围与所述交叉图像相关联来显示所述扫描范围。根据本发明的另一个方面一种能够拍摄基于多个合成光束的被检查物的光学相干断层图像的摄像设备，所述多个合成光束分别是通过合成来自被多个测量光束所照射的所述被检查物的多个返回光束以及与所述多个测量光束分别相对应的多个参考光束所获得的，所述摄像设备包括选择单元，用于从具有不同摄像条件的多个摄像模式中选择至少一个摄像模式；以及获取单元，用于根据所述选择单元选择的摄像模式来获取所述光学相干断层图像。根据本发明的又一个方面一种拍摄基于多个合成光束的被检查物的光学相干断层图像的方法，所述多个合成光束分别是通过合成来自被多个测量光束所照射的所述被检查物的多个返回光束以及与所述多个测量光束分别相对应的多个参考光束所获得的，所述方法包括显示在与以所述多个测量光束照射所述被检查物的方向相交的方向上的所述被检查物的交叉图像；以及通过将所述多个测量光束的扫描范围与所述交叉图像相关联来在显示单元上显示所述扫描范围。根据本发明的又一个方面一种拍摄基于多个合成光束的被检查物的光学相干断层图像的方法，所述多个合成光束分别是通过合成来自被多个测量光束所照射的所述被检查物的多个返回光束以及与所述多个测量光束分别相对应的多个参考光束所获得的，所述方法包括从具有不同摄像条件的多个摄像模式中选择至少一个摄像模式；以及根据所选择的摄像模式来获取所述光学相干断层图像。根据本发明的典型实施例的摄像设备可以使显示单元通过将多个测量光束的扫描范围与被检查物的交叉图像相关联来显示该扫描范围。因此，可以提高各测量光束(或各光学相干断层图像)的可控性，并且可以向用户提供使用方便的摄像设备。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释本发明的原理。图IA示出根据本发明第一典型实施例的摄像设备。图IB示出根据第一典型实施例的摄像设备。图2A示出根据第一典型实施例的画面显示。图2B示出根据第一典型实施例的画面显示。图3A示出根据第一和第二典型实施例的摄像模式。图3B示出根据第一和第二典型实施例的摄像模式。图4A示出根据第一典型实施例的光源和传感器输出信号的频率特性。图4B示出根据第一典型实施例的光源和传感器输出信号的频率特性。图5是示出根据第一典型实施例的摄像方法的流程图。图6A是示出根据第一典型实施例的与测量光束数量相对应的光学相干断层图像的显示。图6B是示出根据第一典型实施例的与测量光束数量相对应的光学相干断层图像的显示。图7A示出根据第一和第二典型实施例的画面显示。图7B示出根据第一和第二典型实施例的画面显示。图7C示出根据第一和第二典型实施例的画面显示。图7D示出根据第一和第二典型实施例的画面显示。图8是示出根据第二典型实施例的摄像方法的流程图。


用于实施本发明的配置。将参考图I来说明根据第一典型实施例的摄像设备。图IA是示出根据本典型实施例的OCT设备的框图。将说明如下的OCT设备，所述OCT设备利用三个测量光束作为用于照射诸如被检眼等的被检查物的多个测量光束。为简化附图，将三个测量光束整体绘制为一个光束。本典型实施例在发送多个测量光束时使用光纤，但本发明并不限于使用光纤。另外，本典型实施例适用于谱域(SD)-OCT，但本发明可以适用于其它类型的OCT(诸如时域(TD)-OCT和扫频源(SS)-OCT以及扫描激光检眼镜(SLO)等)。首先，从光源101出射的三个光束各自由分束器102分割为参考光束112和测量光束111。在位置调整装置115对用于发送三个测量光束111的光纤端的位置进行调整后，三个测量光束111经由透镜116照射至XY镜103。XY镜103往复转动，以根据来自控制整个设备的控制器(未示出)的指令、利用测量光束111对作为观察对象的眼底进行光栅扫描。被XY镜103反射的三个测量光束111分别照射至作为观察对象的眼105。照射至眼105的测量光束111于眼底处反射或散射，并作为返回光束113返回。然后，返回光束经由透镜116照射至分束器102，并且分束器102将返回光束与参考光束112合成，以形成三个干涉光束114(有时被称为合成光)。
三个干涉光束114经由透镜118入射到衍射光栅107，由衍射光栅107进行分光并各自通过透镜108在行传感器109上形成图像。在该设备中使用包括三个光电转换元件阵列的三行传感器，但可以使用区域传感器。行传感器109进行光电转换得到的与三个干涉光束相对应的三条图像信息分别在图像信息处理单元110中进行模数(A/D)转换、然后进行傅立叶变换。此外，通过合成三条图像信息来获取眼105的眼底的断层图像(有时被称为光学相干断层图像)。接着将说明光源101的周边。光源101是作为典型低相干光源的超发光二极管(SLD)。光源101具有840nm的波长和50nm的带宽。带宽是重要的参数，因为它对要获得的断层图像的光轴方向上的分辨率有影响。虽然这里将SLD选择为光源的类型，但是可以使用放大自发射(ASE)等，只要其可以发射低相干光即可。考虑到将对眼睛进行测量，就光源波长来说近红外线是合适的。此夕卜，因为光源的波长对要获得的断层图像的水平方向上的分辨率有影响，所以期望波长尽可能短。因而，在这种情况下，使用波长为840nm的光源。也可以根据观察对象的测量区域来选择其它波长。由分束器102分割得到的参考光束112被镜106反射，并返回至分束器102。通过使参考光束112的光路长度等同于测量光束111的光路长度，参考光束和测量光束可以相互干涉。准备三个镜106以使这三个镜对应于三个参考光束112，而且可以独立地调整各镜的位置，但在本典型实施例中，为简化附图，镜106被示为一个镜。由分束器102分割得到的测量光束111入射到XY镜103上。这里，为了简化附图，XY镜103被绘制成一个镜，但实际是被排列为相互靠近的两个镜、即X扫描镜和Y扫描镜。测量光束111用于通过透镜104在垂直于光轴的方向上对眼105的视网膜进行光栅扫描。透镜104用于将测量光束111集中在视网膜上。对于透镜104，可以使用能够调整焦点距离的变焦透镜。通过上述的光学系统，在测量光束111进入眼105的情况下，测量光束111被眼105的视网膜反射及散射，并成为返回光束113。干涉光束114由衍射光栅107分光,然而分光是在与光源的中心波长和带宽相同的波长条件下进行的。更具体地，具有图4A示出的频率特性的光将经由衍射光栅107和透镜108照射到行传感器109的光电转换元件阵列109-1至109-3(以下说明)。然后，如图4B所示，作为图4A中的横轴的光波长变为行传感器109的光电转换元件阵列109-1至109-3的(Γ1023的像素位置(图4B中的横轴)。光纤端固定部117用于对三个干涉光束114入射到衍射光栅107的位置进行固定。图IB示出在行传感器109上形成图像的三个干涉光束114。用于分别发送三个干涉光束114的三个光纤固定至光纤端固定部117。行传感器109包括三个光电转换元件阵列109-1至109-3。光纤117-1至117-3固定于光纤端固定部117，从光纤117-1至117-3发射出的干涉光束114分别通过透镜118、衍射光栅107和透镜108在光电转换元件阵列109-1至109-3上形成图像。行照相机119包括透镜、行传感器和A/D转换单元等。自红外光源(未示出)发射出的光束照射在视网膜上而反射出的光被镜120反射并被引入行照相机119，并且针对各行进行读出。通过使镜120绕着相对于行照相机119的行方向平行的轴来转动，可以读出视网膜的二维图像。在控制器中(未示出)，将针对各行的图像连接在一起来生成一个二维图像。通过在每次生成二维图像时重复操作镜120，可以获取视网膜的连续二维图像。上述单元的操作可以通过控制器来控制(未示出)。上述控制器连接至个人电脑 (PC)，并且测量者通过使用连接至PC的诸如显示器、鼠标和键盘等的输入/输出设备来操作OCT设备。接着，将参考图2A说明根据本典型实施例的OCT设备的摄像模式的选择方法。图2A是在连接至OCT设备的显示器(有时被称为显示单元)上显示的摄像模式选择画面。眼底的二维图像201由行照相机119拍摄。图2A示出黄斑215和视神经乳头214。实时显示的B扫描图像203 206是通过以各光束扫描眼底而获得。在获得眼底的断层图像前，获得B扫描图像以进行焦点调整以及对用于反射参考光束112的镜106的位置调整(也就是相干门调整)。这里，图像203 206被称为实时B扫描图像。在眼底的二维图像201上，显示了针对三个激光束中各激光束的矩形和线(细节将在下面介绍)。该矩形和线表示了扫描区域和B扫描线，所述扫描区域由三个光束分别进行扫描，所述B扫描线由各激光束扫描以获得实时B扫描图像。在区域202中设置和显示摄像模式的参数。在这种情况下，显示了八种摄像模式。可以由测量者预先设置要显示的摄像模式，或者可以根据过去的摄像历史按摄像频率的降序显示所述摄像模式。此外，可以通过诸如鼠标等的输入单元在显示屏上选择并随时改变摄像模式的参数。可以对作为摄像模式参数的A扫描的数量、B扫描的数量、X范围、y范围、光束数量和摄像次数进行设置。X范围代表眼底的X方向、即相对于被测者的头部的水平方向上的摄像区域宽度。y范围代表眼底的y方向、即相对于被测者的头部的垂直方向上的摄像区域宽度。A扫描的数量代表眼底的X方向上的分辨率，并且B扫描的数量代表y方向上的分辨率。例如，如果设置为X范围=IOmm, y范围=5mm, A扫描的数量=500, B扫描的数量=100，则在X方向上以20微米的间距合成500个A扫描数据以生成一个B扫描图像，并且在I方向上以50微米的间距拍摄100个B扫描图像。光束的数量是用于拍摄眼底图像的激光束的数量，并且在根据本典型实施例的设备中可以选择一个光束和三个光束。摄像的次数代表扫描重复数量，该扫描重复数量为在眼底的同一位置的B扫描线被拍摄的次数。在SD-OCT设备中，由于要使用微小图像信号(干涉信号)来生成眼底的断层图像，因此经常采用通过进行处理来减少噪音影响的方法，该处理用于增加摄像次数并对微小图像信号进行平均。然而，增加摄像的次数可能会延长摄像时间。另外，在区域202中显示根据设置参数来拍摄眼底图像的断层图像的所需时间。在具有上述配置的SD-OCT设备中，参照图5中的流程图说明根据本典型实施例的操作。在被测者准备好接受测量的情况下，首先，在步骤S801中，测量者基于测量者的操作来设置摄像模式。在该处理中，作为例子，测量者选择包括A扫描数量为300、B扫描数量为300、x范围为10mm、y范围为10mm、激光束数量为3以及摄像次数为I的摄像模式2。摄像模式2所需的摄像时间为O. 75秒。然后，在操作画面上显示如图2A所示的图像。在处理中，参考图2B和图6A说明测量光束111的三个激光束各自如何分割并扫描眼底。在图2B和图6A中，删除了不必要的说明信息。如图2B所示，三个激光束的扫描区域自顶端以扫描区域207、208和209的顺序分别显示。扫描区域207、扫描区域208和扫描区域209分别位于眼底的上部、中部和下部。此外，扫描区域207和扫描区域208、以及扫
描区域208和扫描区域209在J方向上各有10%的重叠。图6A示出了步骤S801中所选模式中的实时B扫描图像。在图6A中，B扫描线210表示实时B扫描图像203的摄像位置。同样地，B扫描线211、212和213分别表示实时B扫描图像204、实时B扫描图像205和实时B扫描图像206的摄像位置。如图2B和图6A所不，以相同的虚线表不上部的扫描区域207的框、利用用于扫描上部的扫描区域207的激光束所拍摄的实时B扫描图像203的框及其中的B扫描线210。此外，以实线表示中部的扫描区域208的框、利用用于扫描中部的扫描区域208的激光束所拍摄的实时B扫描图像204的框及其中的B扫描线211。同样地，以点划线表示下部的扫描区域209的框、利用用于扫描下部的扫描区域209的激光束所拍摄的实时B扫描图像205的框及其中的B扫描线212。此外，以细虚线表示眼底的y方向上的实时B扫描图像206的框和其中的B扫描线213。根据上述方法，可以容易地识别哪个激光束扫描了哪个区域，以及在当前显示的实时B扫描图像中已拍摄了哪个B扫描线。在这个示例中，使用实线或虚线来区分区域等，但是也可以以诸如红框或红线等的方式对各激光束通过颜色等来进行区分。在选择摄像模式后首先显示的实时B扫描图像203 206是相对于x方向位于各激光束的扫描区域中部处的断层图像以及相对于y方向位于整个摄像区域的中心部处的断层图像。如图7A所示，在B扫描线210被鼠标(未示出)点击，并且如图7A中箭头所表示那样上下移动的情况下，显示出与移动后的B扫描线210的位置相对应的实时B扫描图像203。同样地，在B扫描线213被点击并且如图7A中箭头表示那样从一侧移动至另一侧的情况下，显示出与移动后的B扫描线213的位置相对应的实时B扫描图像206。然后，在步骤S803中，测量者确认图2B中表示的眼底上的摄像区域，并判断当前选择的摄像模式是否适合拍摄患者、即被测量者的摄像区域的断层图像。例如，在利用三个激光束拍摄眼底图像，并且将三个B扫描图像合成的情况下，被分割的区域的边界上会出现不连续。因而，如果被分割的区域的边界与诸如患病部分或黄斑的外围等的目标区域出现重叠，则最好选择使用一个激光束的摄像模式。此外，在实时B扫描线向摄像区域的外围端移动，并且确认不需要拍摄眼底端部的图像的情况下，摄像模式可以被切换为利用一个激光束仅拍摄目标区域的外围的模式。在这里说明的情况中，确定了不必要拍摄患者的眼底端部，并且在步骤S804中选择了具有小的摄像区域的摄像模式4。图3A示出在设置摄像模式4时的扫描区域208，即，数量为300的A扫描、数量为300的B扫描、6mm的X范围、6mm的y范围、激光束数量为I并且摄像次数为I。如果激光束的数量如摄像模式4 一样被设置为1，则从三个激光束中选择用于扫描中部的区域208的第二个激光束。这是因为，在三个激光束中，用于扫描中部的区域208的第二个激光束将穿过透镜108和118的中心部，因而受透镜处的光学畸变的影响最小。图6B示出步骤S804中选择的摄像模式4中的实时B扫描图像。在图6B中，B扫描线211表示实时B扫描图像204的摄像位置。在扫描区域208被鼠标(未示出)点击，并且如图3A中箭头表示那样上下移动的情况下，扫描区域208的位置可以在眼底上移动。作为实际的移动，通过在控制器的控制下调整在XY扫描器103的被测量者侧的光学系统的位置，来使扫描区域改变。在这种情况下， 设置扫描区域208的位置以使得能够拍摄以黄斑215为中心的区域。此外，显示了与B扫描线210移动后的位置相对应的实时B扫描图像203。如图7B所示，在B扫描线211被鼠标(未示出)点击，并且如图7B中箭头表示那样上下移动的情况下，显示了与B扫描线211移动后的位置相对应的实时B扫描图像204。同样地，在B扫描线213被点击并且如图7B中箭头表示那样从一侧向另一侧移动的情况下，显示与B扫描线213移动后的位置相对应的实时B扫描图像206。如上所述，测量者选择摄像模式，确认每次的摄像区域和实时B扫描图像，并且判断所选择的摄像模式是否适合患者、即被测量者的症状或测量目的。如果确认被选择的摄像模式适合该目的(步骤S803中为“是”)，则在步骤S805中，测量者实际对作为测量对象的眼底的断层图像进行测量。根据上述的本典型实施例，可以在被测物的二维图像上以可辨识的方式显示与用于摄像的光束数量相对应的摄像区域。因此，可以容易地确认所选择的摄像模式是否适合摄像目的。此外，可以容易地改变适合摄像目的的摄像模式。在拍摄被测量者的眼底图像的情况下，图2B中示出的操作画面上的激光光束的扫描区域207、208和209可能不同于在眼底上实际使激光束进行扫描的区域，这取决于诸如被测量者的眼轴长度和晶状体的屈光度等的个体差异、以及透镜104中的焦距调整。为解决这种变化，可以在上述典型实施例中包括校准激光束扫描区域的步骤。更具体地，在上述典型实施例中步骤S801和S802的操作中，可以利用与步骤S801中设置的X范围和y范围相对应的激光束来扫描眼底，并且在行照相机119中测量用于扫描眼底的激光束的扫描范围。如果实际测量到的激光束的扫描范围与操作画面上的激光束的扫描区域207、208和209不同，只需要将要在操作画面上显示的激光束的扫描区域调整为测量出的激光束的扫描区域。相反地，可以控制XY镜103的转动量，以使显示在操作画面上的激光束的扫描区域207、208和209与实际用于扫描眼底的激光束的扫描范围相符。接着，参考图8中流程图说明作为第二典型实施例的用于自动选择摄像模式的方法。首先，在步骤S1301中，测量者利用图7C中所示的鼠标光标216在眼底的二维图像201上指定目标点。接着，在步骤S1302中，测量者通过在设置/显示单元中指定摄像区域大小来设置摄像模式的参数。此时，如果X范围和Y范围都被预先设置为每Imm为100，即x方向和y方向上的分辨率被设置为100 (Ι/mm)，则与x范围和y范围的指定一同设置A扫描的数量和B扫描的数量。尽管说明了针对X方向和y方向的分辨率都被设置为100的情况，但该值可以被任意设置。此外，尽管摄像的次数被设置为1，但该值可以任意改变。接着，在步骤S1303中，根据在个人计算机中设置的参数，计算在激光束数量为I的情况下和激光束数量为3的情况下的摄像时间。让作为被测量者的患者保持他/她的眼睛在一个位置不动是困难的。因此，在这种情况下，设置了不允许选择摄像时间超过三秒的摄像模式这一限制。在激光束的数量为多个的情况下，可能出现被分割的摄像区域之间的边界的不连续。因此，可以根据是优先在短时间内拍摄图像还是优先拍摄到没有不连续的图像，来选择最佳摄像模式。在本实施例中，如果优先拍摄没有不连续的图像，并且利用一个激光束的摄像时间段在作为限制时间的三秒以内，则应该选择利用一个激光束的摄像模式。
接着，在步骤S1304，如图3B所示，显示器表示对摄像模式I设置的条件，并且显示摄像区域和实时B扫描图像。在这种情况下，由于从设置条件中选择了利用一个激光束的摄像模式，因此显示了 摄像区域208，其由三个激光束中的用于扫描中心部的区域的第二个激光束扫描；实时B扫描图像204，其由三个激光束中的用于扫描中心部的区域的第二个激光束获得；以及y方向上的实时B扫描图像206。接着，在步骤S1305中，测量者通过移动实时B扫描线211和213来判断在步骤S1304中显示的摄像模式中的摄像是否满足目的。如果所选择的摄像模式不满足目的(步骤S1305中为“否”)，则在步骤S1306中，和第一典型实施例一样，控制器重设摄像模式。然后，重复步骤S130rS1306中的处理直到找到满足摄像目的的摄像模式。最终，在步骤S1307中，如果能够设置满足摄像目的的摄像模式，则OCT设备拍摄眼底的断层图像。在本典型实施例中，说明了以鼠标光标指定所需摄像区域的中心点以及用数值设置X范围和y范围来设置摄像区域的方法。然而，可以使用图7D所示的在点击鼠标光标的同时从起始点218向斜方向移动来指定摄像区域217的方法。根据上述的本典型实施例，由于可以通过设置区域来选择摄像模式，因此在操作员不了解各种摄像模式的情况下，其也能够选择合适的摄像模式并且容易地操作设备。在第二典型实施例中，按摄像区域、摄像时间和光束数量这样的顺序向用于选择摄像模式的条件给予优先级。在第三典型实施例中，测量者可以任意确定诸如摄像区域、摄像时间、光束数量、摄像次数和分辨率等的用于确定摄像模式的所有参数的优先级。还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面，其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。本申请要求于2010年3月31日提交的日本专利申请2010/082804的优先权，其全部内容通过引用包含于此。


本发明涉及一种摄像设备，其可以使显示单元显示被检查物的交叉图像(与被检查物被多个测量光束照射的方向相交的方向上的图像)中多个测量光束各自的扫描范围。