JP6776076B2

JP6776076B2 - Ｏｃｔ装置

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Publication number: JP6776076B2
Application number: JP2016185220A
Authority: JP
Inventors: 雅博澁谷; 僚一廣瀬; 聡大三野
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: JP2018047099A; US10667684B2; US20180084991A1

Description

この発明は、ＯＣＴ（ＯｐｔｉｃａｌＣｏｈｅｒｅｎｃｅＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。

近年、レーザー光源等からの光ビームを用いて被測定物体の表面形態や内部形態を表す画像を形成するＯＣＴが注目を集めている。ＯＣＴは、Ｘ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）のような人体に対する侵襲性を持たないことから、特に医療分野や生物学分野における応用の展開が期待されている。例えば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成したり、眼軸長等の眼内距離を計測したりするＯＣＴ装置が実用化されている。

このようなＯＣＴにより取得された被測定物体の画像には、様々なアーチファクトが描出されることが知られている。特に、フーリエドメインＯＣＴで取得された画像には、複素共役アーチファクトが描出される。複素共役アーチファクトは、被測定物体に照射された測定光の光路長が参照光の光路長と等しいゼロディレイ位置に対して実像の反対側に現れる虚像である。例えば、ゼロディレイ位置に対して一方のレンジ（例えばプラスレンジ）側に現れる実像から断層像を形成することにより、狭い深さレンジで被測定物体の高画質の断層像を取得することができる。また、例えば、複素共役アーチファクトを除去して断層像を形成することにより、フルレンジで被測定物体の断層像を取得することができる。複素共役アーチファクトを除去してフルレンジで被測定物体の断層像を取得する手法については、例えば非特許文献１に開示されている。

Ｓ．Ｗｉｔｔｅ，Ｍ．Ｂａｃｌａｙｏｎ，Ｅ．Ｊ．Ｇ．Ｐｅｔｅｒｍａｎ，Ｒ．Ｆ．Ｇ．Ｔｏｏｎｅｎ，Ｈ．Ｄ．Ｍａｎｓｖｅｌｄｅｒ，ａｎｄＭ．Ｌ．Ｇｒｏｏｔ， "Ｓｉｎｇｌｅ−ｓｈｏｔｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｎａｌｆｕｌｌ−ｒａｎｇｅｏｐｔｉｃａｌｃｏｈｅｒｅｎｃｅｔｏｍｏｇｒａｐｈｙａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ"，ＯＰＴＩＣＳＥＸＰＲＥＳＳ，２００９年７月６日，Ｖｏｌ．１７（Ｎｏ．１４），ｐｐ．１１３３５−１１３４９

しかしながら、非特許文献１に開示された手法では、フルレンジの被測定物体の断層像とフルレンジより狭い深さレンジの被測定物体の高画質の断層像とを単一の装置で取得することができない。このような状況は、ＯＣＴによる被測定物体の断層像の取得だけではなく、ＯＣＴによる被測定物体に関する情報の取得についても同様である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成で、異なる深さレンジで被測定物体に関する高精度な情報の取得が可能なＯＣＴ装置を提供することにある。

実施形態に係るＯＣＴ装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、測定光を被測定物体に照射し、被測定物体からの測定光の戻り光と参照光との干渉光を検出する。ＯＣＴ装置は、分散部と、情報生成部とを含む。分散部は、測定光の光路である測定光路の分散特性と参照光の光路である参照光路の分散特性とを深さレンジに対応した動作モードに応じて相対的に変更する。情報生成部は、干渉光の検出結果に基づいて、動作モードに応じた被測定物体の情報を生成する。

本発明によれば、簡素な構成で、異なる深さレンジで被測定物体に関する高精度な情報の取得が可能なＯＣＴ装置を提供することができる。

実施形態に係るＯＣＴ装置の光学系の構成の一例を示す概略図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の光学系の構成の一例を示す概略図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の処理系の構成の一例を示す概略図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作例のフロー図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作例のフロー図である。実施形態に係るＯＣＴ装置の動作説明図である。実施形態の変形例に係るＯＣＴ装置の説明図である。実施形態の変形例に係るＯＣＴ装置の説明図である。実施形態の変形例に係るＯＣＴ装置の説明図である。実施形態の変形例に係るＯＣＴ装置の説明図である。

この発明に係るＯＣＴ装置の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。

実施形態に係るＯＣＴ装置は、少なくともＯＣＴを実行する機能を備え、被測定物体に対してＯＣＴを実行することにより被測定物体に関する情報を取得することが可能な計測装置である。以下、実施形態に係るＯＣＴ装置が、被測定物体としての生体眼に対してＯＣＴを実行することにより生体眼の断層像を取得する眼科装置である場合について説明するが、実施形態はこれに限定されない。例えば、実施形態に係るＯＣＴ装置は、生体眼に対してＯＣＴを実行することにより眼軸長など生体眼の眼内距離を計測可能な眼科装置であってよい。

実施形態に係るＯＣＴ装置は、フーリエドメインＯＣＴと眼底カメラとを組み合わせた眼科装置である。このＯＣＴ装置は、スウェプトソースＯＣＴを実行する機能を備えているが、実施形態はこれに限定されない。例えば、ＯＣＴの種別はスウェプトソースＯＣＴには限定されず、スペクトラルドメインＯＣＴ等であってもよい。スウェプトソースＯＣＴは、波長掃引型（波長走査型）光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した測定光の戻り光を参照光と干渉させて干渉光を生成し、この干渉光をバランスドフォトダイオード等で検出し、波長の掃引及び測定光のスキャンに応じて収集された検出データにフーリエ変換等を施して画像を形成する手法である。スペクトラルドメインＯＣＴは、低コヒーレンス光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した測定光の戻り光を参照光と干渉させて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル分布を分光器で検出し、検出されたスペクトル分布にフーリエ変換等を施して画像を形成する手法である。

実施形態に係るＯＣＴ装置には、眼底カメラの代わりに、走査型レーザ検眼鏡（ＳＬＯ）や、スリットランプ顕微鏡や、前眼部撮影カメラや、手術用顕微鏡や、光凝固装置などが設けられてもよい。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称し、測定光の光路を「測定光路」と表記し、参照光の光路を「参照光路」と表記することがある。

［構成］
図１に示すように、実施形態に係るＯＣＴ装置が適用された眼科装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００を含む。眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。ＯＣＴユニット１００には、ＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。演算制御ユニット２００は、各種の演算処理や制御処理等を実行するプロセッサを具備している。

本明細書において「プロセッサ」は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（ＳｉｍｐｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（ＣｏｍｐｌｅｘＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ））等を含む処理回路を意味する。プロセッサは、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

〔眼底カメラユニット〕
眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。観察画像は、例えば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、例えば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、又は近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット２は、これら以外の画像、例えばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。

眼底カメラユニット２には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。更に、眼底カメラユニット２には、照明光学系１０と撮影光学系３０とが設けられている。照明光学系１０は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ（単にＣＣＤと呼ぶことがある）３５、３８）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００からの測定光を被検眼Ｅに導くとともに、被検眼Ｅを経由した測定光をＯＣＴユニット１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１は、例えばハロゲンランプ又はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）により構成される。観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７、１８、絞り１９及びリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆを照明する。

観察照明光の眼底反射光は、対物レンズ２２により屈折され、ダイクロイックミラー４６を透過し、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、撮影合焦レンズ３１を経由し、ミラー３２により反射される。更に、この眼底反射光は、ハーフミラー３３Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、例えば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）が表示される。なお、撮影光学系３０のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Ｅの前眼部の観察画像が表示される。

撮影光源１５は、例えばキセノンランプ又はＬＥＤにより構成される。撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置３と撮影画像を表示する表示装置３は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Ｅを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。また、撮影光源としてＬＥＤを用いることも可能である。

ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用視標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための視標であり、眼底撮影時やＯＣＴ計測時などに使用される。

ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー３３Ａにて反射され、ミラー３２に反射され、撮影合焦レンズ３１及びダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過する。孔開きミラー２１の孔部を通過した光は、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。ＬＣＤ３９の画面上における固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。

更に、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０が設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行うための視標（アライメント視標）を生成する。フォーカス光学系６０は、被検眼Ｅに対してフォーカス（ピント）を合わせるための視標（スプリット視標）を生成する。

アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由してダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過する。孔開きミラー２１の孔部を通過した光は、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅの角膜に照射される。

アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６及び上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、撮影合焦レンズ３１を通過する。撮影合焦レンズ３１を通過した角膜反射光は、ミラー３２により反射され、ハーフミラー３３Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント視標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント視標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい（オートアライメント機能）。

フォーカス光学系６０は、撮影光学系３０の光路に沿った撮影合焦レンズ３１の移動に連動して、照明光学系１０の光路に沿って移動可能である。フォーカス光学系６０の反射棒６７は、照明光路に対して挿脱可能である。

フォーカス調整を行う際には、照明光路上に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット視標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過する。二孔絞り６４を通過した光は、ミラー６５により反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射される。更に、フォーカス光は、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１により反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。

フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット視標像）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット視標像の位置を解析して撮影合焦レンズ３１及びフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う（オートフォーカス機能）。また、スプリット視標像を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

反射棒６７は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆと光学的に略共役な照明光路上の位置に挿入される。照明光学系１０の光路に挿入されている反射棒６７の反射面の位置は、スプリット視標板６３と光学的に略共役な位置である。スプリット視標光束は、前述のように、二孔絞り６４などの作用により２つに分離される。被検眼Ｅの眼底Ｅｆと反射棒６７の反射面とが共役ではない場合、ＣＣＤイメージセンサ３５により取得されたスプリット視標像は、例えば、左右方向に２つに分離して表示装置３に表示される。被検眼Ｅの眼底Ｅｆと反射棒６７の反射面とが略共役である場合、ＣＣＤイメージセンサ３５により取得されたスプリット視標像は、例えば、上下方向に一致して表示装置３に表示される。眼底Ｅｆとスプリット視標板６３とが常に光学的に共役になるように撮影合焦レンズ３１と連動してフォーカス光学系６０が照明光学系１０の光路に沿って移動される。眼底Ｅｆとスプリット視標板６３とが共役になっていない場合にはスプリット視標像が２つに分離するため、２つのスプリット視標像が上下方向に一致するようにフォーカス光学系６０を移動することにより、撮影合焦レンズ３１の位置が求められる。なお、この実施形態では、２つのスプリット視標像が取得される場合について説明したが、３以上のスプリット視標像であってよい。

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ用の光路を分岐させている。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴに用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。このＯＣＴ用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０と、光路長変更部４１と、光スキャナ４２と、ＯＣＴ合焦レンズ４３と、ミラー４４と、リレーレンズ４５とが設けられている。

コリメータレンズユニット４０は、コリメータレンズを含む。コリメータレンズユニット４０は、光ファイバによりＯＣＴユニット１００と光学的に接続されている。この光ファイバの出射端を臨む位置に、コリメータレンズユニット４０のコリメータレンズが配置されている。コリメータレンズユニット４０は、光ファイバの出射端から出射された測定光ＬＳ（後述）を平行光束にするとともに、被検眼Ｅからの測定光の戻り光を当該出射端に集光する。

光路長変更部４１は、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、例えばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。

光スキャナ４２は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置に配置されている。光スキャナ４２は、ＯＣＴ用の光路を通過する光（測定光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、被検眼Ｅを測定光ＬＳでスキャンすることができる。光スキャナ４２は、例えば、測定光ＬＳをｘ方向にスキャンするガルバノミラーと、ｙ方向にスキャンするガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、測定光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向にスキャンすることができる。

コリメータレンズユニット４０と光スキャナ４２との間の測定光路に対して分散部材８０が挿脱される。分散部材８０は、測定光路に対して所定の分散量を付与する。この分散量は、測定光路の分散特性と後述の参照光路の分散特性との差を大きくする分散量である。具体的には、この分散量は、参照光路と測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上であってよい。このような分散部材８０には、分散量に対応した種類及び厚さの硝材などが用いられる。この実施形態では、眼科装置１の深さレンジに対応した動作モードに応じて上記の測定光路に対して分散部材８０が挿脱される。

〔ＯＣＴユニット〕
ＯＣＴユニット１００の構成の一例を図２に示す。ＯＣＴユニット１００には、被検眼ＥのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、波長掃引型（波長走査型）光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系による干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す干渉信号であり、演算制御ユニット２００に送られる。

光源ユニット１０１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を掃引（走査）可能な波長掃引型（波長走査型）光源を含んで構成される。波長掃引型光源は、共振器を含むレーザー光源を含んで構成される。光源ユニット１０１は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。

光源ユニット１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１０３は、例えばループ状にされた光ファイバ１０２に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０２内を導かれる光Ｌ０の偏光状態を調整する。

偏波コントローラ１０３により偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１０４によりファイバカプラ１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバ１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束となる。平行光束となった参照光ＬＲは、コーナーキューブ１１４に導かれる。コーナーキューブ１１４は、コリメータ１１１により平行光束とされた参照光ＬＲの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブ１１４に入射する参照光ＬＲの光路と、コーナーキューブ１１４から出射する参照光ＬＲの光路とは平行である。また、コーナーキューブ１１４は、参照光ＬＲの入射光路及び出射光路に沿う方向に移動可能とされている。この移動により参照光ＬＲの光路の長さが変更される。

なお、図１及び図２に示す構成においては、測定光ＬＳの光路（測定光路、測定アーム）の長さを変更するための光路長変更部４１と、参照光ＬＲの光路（参照光路、参照アーム）の長さを変更するためのコーナーキューブ１１４の双方が設けられている。しかしながら、コーナーキューブ１１４だけが設けられていてもよい。また、これら以外の光学部材を用いて、測定光路長と参照光路長との差を変更することも可能である。

コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換されて光ファイバ１１７に入射する。コリメータ１１１とコーナーキューブ１１４との間の参照光路、及びコリメータ１１６とコーナーキューブ１１４との間の参照光の少なくとも一方には、分散部材１５０が挿脱される。分散部材１５０は、参照光路に対して所定の分散量を付与する。この分散量は、例えば分散部材８０が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する分散量である。このような分散部材１５０には、分散量に対応した種類及び厚さの硝材などが用いられる。この実施形態では、眼科装置１の動作モードに応じて参照光路に対して分散部材１５０が挿脱される。

コリメータ１１１とコーナーキューブ１１４との間の参照光路、及びコリメータ１１６とコーナーキューブ１１４との間の参照光の少なくとも一方には、光路長補正部材が配置されていてもよい。光路長補正部材は、参照光ＬＲの光路長（光学距離）と測定光ＬＳの光路長とを合わせるための遅延手段として作用する。

光ファイバ１１７に入射した参照光ＬＲは、偏波コントローラ１１８に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１１８は、例えば、偏波コントローラ１０３と同様の構成を有する。偏波コントローラ１１８により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１１９によりアッテネータ１２０に導かれて、演算制御ユニット２００の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１２０により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１２１によりファイバカプラ１２２に導かれる。

一方、ファイバカプラ１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１２７により導かれ、コリメータレンズユニット４０により平行光束とされる。測定光路に分散部材８０が配置されていない場合、平行光束にされた測定光ＬＳは、光路長変更部４１、光スキャナ４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、ミラー４４及びリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に導かれる。測定光路に分散部材８０が配置されている場合、平行光束にされた測定光ＬＳは、分散部材８０、光路長変更部４１、光スキャナ４２、ＯＣＴ合焦レンズ４３、ミラー４４及びリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に導かれる。ダイクロイックミラー４６に導かれてきた測定光ＬＳは、ダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ２２により屈折されて被検眼Ｅに照射される。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。このような後方散乱光を含む測定光ＬＳの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０５に導かれ、光ファイバ１２８を経由してファイバカプラ１２２に到達する。

ファイバカプラ１２２は、光ファイバ１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１２１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１２２は、所定の分岐比（例えば１：１）で、測定光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。ファイバカプラ１２２から出射した一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバ１２３、１２４により検出器１２５に導かれる。

検出器１２５は、例えば一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード（ＢａｌａｎｃｅｄＰｈｏｔｏＤｉｏｄｅ）である。検出器１２５は、その検出結果（干渉信号）をＤＡＱ（ＤａｔａＡｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）１３０に送る。ＤＡＱ１３０には、光源ユニット１０１からクロックＫＣが供給される。クロックＫＣは、光源ユニット１０１において、波長掃引型光源により所定の波長範囲内で掃引（走査）される各波長の出力タイミングに同期して生成される。光源ユニット１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐することにより得られた２つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックＫＣを生成する。ＤＡＱ１３０は、クロックＫＣに基づき、検出器１２５の検出結果をサンプリングする。ＤＡＱ１３０は、サンプリングされた検出器１２５の検出結果を演算制御ユニット２００に送る。演算制御ユニット２００は、例えば一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、検出器１２５により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、演算制御ユニット２００は、各Ａラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、検出器１２５から入力される干渉信号を解析して被検眼ＥのＯＣＴ画像を形成する。フルレンジより狭い深さレンジのＯＣＴ画像を形成するための演算処理は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様である。

また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３及びＯＣＴユニット１００の各部を制御する。例えば演算制御ユニット２００は、被検眼ＥのＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

演算制御ユニット２００は、例えば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含む。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼科装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、各種の回路基板、例えばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。

〔制御系〕
眼科装置１の制御系の構成について図３を参照しつつ説明する。なお、図３においては、眼科装置１のいくつかの構成要素が省略されており、この実施形態を説明するために特に必要な構成要素が選択的に示されている。

（制御部）
演算制御ユニット２００は、制御部２１０と、画像形成部２２０と、データ処理部２３０とを含む。制御部２１０は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２とが設けられている。

（主制御部）
主制御部２１１は前述の各種制御を行う。特に、図３に示すように、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２の移動機構３１Ａ、８０Ａ、ＣＣＤイメージセンサ３５及び３８、ＬＣＤ３９、光路長変更部４１、及び光スキャナ４２を制御する。また、主制御部２１１は、ＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１、移動機構１１４Ａ、１５０Ａ、検出器１２５及びＤＡＱ１３０などを制御する。

実施形態に係る眼科装置１は、深さレンジが異なる２以上の動作モードのいずれかの動作モードに対応したＯＣＴ画像を形成する。動作モードの選択（指定）は、主制御部２１１により行われてもよいし、ユーザが後述の操作部２４２を操作することにより行われてもよい。主制御部２１１により動作モードが選択される場合、前回と同じ動作モードが選択されたり、被測定物体や診断目的に応じて選択されたりしてよい。

この実施形態では、動作モードは、通常ＯＣＴモードと、フルレンジＯＣＴモードとを含む。通常ＯＣＴモードは、ゼロディレイ位置に対して一方のレンジ（プラスレンジ又はマイナスレンジ）側に現れる干渉信号を用いて、狭い深さレンジでＳ／Ｎ比が高いＯＣＴ画像を形成する動作モードである。フルレンジＯＣＴモードは、プラスレンジ側の干渉信号とマイナスレンジ側の干渉信号とを用いて、フルレンジのＯＣＴ画像を形成する動作モードである。フルレンジＯＣＴモードでは、被検眼Ｅの広角の断層像を取得する場合や被検眼Ｅが強度近視の場合など、折り返しの生じない（すなわち、ミラーイメージのない）ＯＣＴ像の取得が可能である。通常ＯＣＴモードでは、例えば、フルレンジより狭い深さレンジであるが高画質のＯＣＴ像の取得が可能である。フルレンジでノイズが重畳するゼロディレイ位置近傍のＯＣＴ像を取得する場合も通常ＯＣＴモードが選択されてよい。

移動機構３１Ａは、撮影光学系３０の光軸に沿って撮影合焦レンズ３１を移動する。移動機構３１Ａには、撮影合焦レンズ３１を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。それにより、制御部２１０からの制御を受けた移動機構３１Ａが撮影合焦レンズ３１を移動することにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。なお、手動又はユーザの操作部２４２に対する操作により移動機構３１Ａが撮影光学系３０の光軸に粗って撮影合焦レンズ３１を移動するようにしてもよい。

なお、主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼科装置１に設けられた光学系を３次元的に移動させることができる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Ｅの運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとピント合わせが実行される。トラッキングは、被検眼Ｅを動画撮影して得られる画像に基づき被検眼Ｅの位置や向きに合わせて装置光学系をリアルタイムで移動させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。

移動機構８０Ａは、測定光路に対して分散部材８０を挿脱する。移動機構８０Ａには、分散部材８０を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。それにより、制御部２１０からの制御を受けた移動機構８０Ａが測定光路に対して分散部材８０を挿脱することにより、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が変更される。なお、手動又はユーザの操作部２４２に対する操作により移動機構８０Ａが測定光路に対して分散部材８０を挿脱するようにしてもよい。

移動機構１１４Ａは、参照光路に設けられたコーナーキューブ１１４を移動する。移動機構１１４Ａには、コーナーキューブ１１４を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。それにより、参照光路の長さが変更される。なお、手動又はユーザの操作部２４２に対する操作により移動機構１１４Ａが参照光路に沿ってコーナーキューブ１１４を移動するようにしてもよい。

移動機構１５０Ａは、参照光路に対して分散部材１５０を挿脱する。移動機構１５０Ａには、分散部材１５０を保持する保持部材と、この保持部材を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。それにより、制御部２１０からの制御を受けた移動機構１５０Ａが参照光路に対して分散部材１５０を挿脱することにより、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が変更される。なお、手動又はユーザの操作部２４２に対する操作により移動機構１５０Ａが参照光路に対して分散部材１５０を挿脱するようにしてもよい。

（記憶部）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、例えば、眼科装置１の動作モード、ＯＣＴ画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部２１２には、眼科装置１を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、上記の動作モードに応じて、検出器１２５（ＤＡＱ１３０）からの干渉信号に基づいて眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部２２０は、動作モードに応じて干渉光学系による干渉光ＬＣの検出結果に基づいて被検眼Ｅの画像データを形成する。この処理には、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。このようにして取得される画像データは、複数のＡライン（被検眼Ｅ内における各測定光ＬＳの経路）における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データを含むデータセットである。

画質を向上させるために、同じパターンでのスキャンを複数回繰り返して収集された複数のデータセットを重ね合わせる（加算平均する）ことができる。

また、画像形成部２２０は、撮影合焦レンズ３１を通過した被検眼Ｅからの２以上のスプリット視標の戻り光に基づいてＣＣＤ３５により検出された画像信号から、２以上のスプリット視標像が描出された画像を形成する。なお、当該２以上のスプリット視標像が描出された画像の形成は、主制御部２１１により行われてもよい。

画像形成部２２０は、例えば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを同一視することがある。また、被検眼Ｅの部位とその画像とを同一視することもある。

（データ処理部）
データ処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像に対して各種のデータ処理（画像処理）や解析処理を施す。例えば、データ処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。また、データ処理部２３０は、眼底カメラユニット２により得られた画像（眼底像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。

データ処理部２３０は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行することにより、被検眼Ｅのボリュームデータ（ボクセルデータ）を形成することができる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像を形成する。

データ処理部２３０は、眼底像とＯＣＴ画像との位置合わせを行うことができる。眼底像とＯＣＴ画像とが並行して取得される場合には、双方の光学系が同軸であることから、（ほぼ）同時に取得された眼底像とＯＣＴ画像とを、撮影光学系３０の光軸を基準として位置合わせすることができる。また、眼底像とＯＣＴ画像との取得タイミングに関わらず、ＯＣＴ画像のうち眼底Ｅｆの相当する画像領域の少なくとも一部をｘｙ平面に投影して得られる正面画像と、眼底像との位置合わせをすることにより、そのＯＣＴ画像とその眼底像とを位置合わせすることも可能である。この位置合わせ手法は、眼底像取得用の光学系とＯＣＴ用の光学系とが同軸でない場合においても適用可能である。また、双方の光学系が同軸でない場合であっても、双方の光学系の相対的な位置関係が既知であれば、この相対位置関係を参照して同軸の場合と同様の位置合わせを実行することが可能である。

以上のように機能するデータ処理部２３０は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス２４０には、表示部２４１と操作部２４２とが含まれる。表示部２４１は、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスや表示装置３を含んで構成される。操作部２４２は、前述した演算制御ユニット２００の操作デバイスを含んで構成される。操作部２４２には、眼科装置１の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。また、表示部２４１は、眼底カメラユニット２の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。

なお、表示部２４１と操作部２４２は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。例えばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部２４２は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部２４２に対する操作内容は、電気信号として制御部２１０に入力される。また、表示部２４１に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部２４２とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。

図４に、実施形態に係る眼科装置１の動作説明図を示す。図４は、動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているときの分散部材８０、１５０の配置状態を模式的に表したものである。図４において、図１〜図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、制御部２１０（主制御部２１１）は、移動機構８０Ａを制御して測定光路から分散部材８０を退避させ、かつ、移動機構１５０Ａを制御して参照光路に分散部材１５０を配置させる。それにより、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が補償される。光源ユニット１０１からの光Ｌ０に基づいて生成された測定光ＬＳは、上記のように被検眼Ｅに照射される。検出器１２５は干渉光ＬＣを受光し、検出器１２５により得られた干渉信号がＤＡＱ１３０でサンプリングされる。画像形成部２２０は、サンプリングされた干渉信号（スペクトル）に対して公知の数値的な分散補償処理を施す。続いて、画像形成部２２０は、分散補償処理後の信号に対して公知のＦＦＴ処理を施し、ゼロディレイ位置に対してプラスレンジ側（又はマイナスレンジ側）の信号に基づいて生成された振幅成分に対して輝度値を割り当てることでＯＣＴ画像を形成する。画像形成部２２０は、検出器１２５により得られた干渉信号に対して公知のハニング窓やガウス窓などの窓関数を用いてアポダイゼーション処理を施し、アポダイゼーション処理後の信号に対して上記の分散補償処理を施してもよい。このような処理については、例えば特開２０１５−７０９１９号公報に開示されている。

一般的に、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性と差があると、干渉信号から求められる点像分布関数（ＰｏｉｎｔＳｐｒｅａｄＦｕｎｃｔｉｏｎ：以下、ＰＳＦ）が鈍り、Ｓ／Ｎ比が低下し、ＯＣＴ画像の画質の劣化を招く。この実施形態では、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償するように分散部材１５０が参照光路に配置される。それにより、フルレンジより狭い深さレンジでＯＣＴ画像を生成する場合、Ｓ／Ｎ比が高い干渉信号の検出が可能となり、高画質のＯＣＴ画像を取得することができる。

図５Ａ〜図５Ｃに、実施形態に係る眼科装置１の動作説明図を示す。図５Ａ〜図５Ｃは、フルレンジＯＣＴモードにおける検出器１２５の干渉信号のＰＳＦの一例を表す。

動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、主制御部２１１は、移動機構８０Ａを制御して測定光路に分散部材８０を配置させ、かつ、移動機構１５０Ａを制御して参照光路から分散部材１５０を退避させる。それにより、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が大きくなる。このとき、検出器１２５により得られた干渉信号のＰＳＦの波形（図５Ａの波形Ｈ１）は、通常ＯＣＴモードで検出された干渉信号のＰＳＦの波形（図５Ａの波形Ｈ０）より鈍る。画像形成部２２０は、例えばマイナスレンジ側の干渉信号のＰＳＦの波形が急峻になるように検出器１２５により得られた干渉信号に対して公知の分散補償処理を施す（図５Ｂの波形Ｈ２）。続いて、画像形成部２２０は、波形が急峻になったマイナスレンジ側の干渉信号を検出して除去し、残されたプラスレンジ側の干渉信号に対し、符号を反転させた上記の分散補償処理を施す（図５Ｂの波形Ｈ３）。次に、画像形成部２２０は、分散補償処理の信号に対して公知のＦＦＴ処理を施し、生成された振幅成分に対して輝度値を割り当てることでフルレンジのＯＣＴ画像を形成する。

ＯＣＴ画像の画質を向上させるためには、干渉信号のＳ／Ｎ比を向上させる必要がある。Ｓ／Ｎ比の向上のためには、被検眼Ｅに入射する測定光ＬＳの光量増加、検出器１２５における干渉光ＬＣの受光効率の向上、ＯＣＴ光学系の光量損失の抑制のいずれかが必要である。しかしながら、被検者の安全性を考慮すると被検眼Ｅへの入射光量は制限され、検出器１２５における干渉光ＬＣの受光効率の向上にも限界がある。従って、ＯＣＴ画像の画質の向上には、ＯＣＴ光学系の光量損失の抑制が最も効果的である。この実施形態では、フルレンジでＯＣＴ画像を形成する場合に、上記のように測定光路に配置される分散部材８０の分散量を参照光路と測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上としている。分散部材８０の分散量が小さい場合、例えば図６に示すように、形成されたＯＣＴ画像にはミラー像が描出される。これに対して、この実施形態によれば、測定光の光量損失を抑えつつ、ゼロディレイ位置に対して一方のレンジ側に現れる干渉信号を検出しやすくなり、図７に示すようにフルレンジで高画質のＯＣＴ画像を取得することができる。

分散部材８０、移動機構８０Ａ、分散部材１５０、及び移動機構１５０Ａは、実施形態において測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを動作モードに応じて相対的に変更する「分散部」の一例である。分散部材８０は、実施形態に係る「第１分散部材」の一例である。移動機構８０Ａは、実施形態に係る「第１移動機構」の一例である。分散部材１５０は、実施形態に係る「第２分散部材」の一例である。移動機構１５０Ａは、実施形態に係る「第２移動機構」の一例である。通常ＯＣＴモードは、実施形態に係る「第１動作モード」の一例である。フルレンジＯＣＴモードは、実施形態に係る「第２動作モード」の一例である。演算制御ユニット２００は、実施形態において干渉光の検出結果に基づき動作モードに応じた被測定物体の情報を生成する「情報生成部」の一例である。操作部２４２は、実施形態に係る「選択部」の一例である。

［動作例］
実施形態に係る眼科装置１の動作について説明する。

図８及び図９に、実施形態に係る眼科装置１の動作の一例を示す。図８及び図９は、被検眼ＥのＯＣＴ画像を取得する場合の動作例のフロー図を表す。

（Ｓ１）
まず、主制御部２１１は、眼科装置１の動作モードが通常ＯＣＴモードであるか否かを判定する。例えば、記憶部２１２には眼科装置１の動作モードの設定内容を表す動作モード情報が記憶されている。主制御部２１１は、記憶部２１２に記憶された動作モード情報を参照することにより眼科装置１の動作モードが通常ＯＣＴモードであるか否かを判定することができる。

動作モードが通常ＯＣＴモードであると判定されたとき（Ｓ１：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ２に移行する。動作モードが通常ＯＣＴモードではないと判定されたとき（Ｓ１：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ４に移行する。

（Ｓ２）
Ｓ１において動作モードが通常ＯＣＴモードであると判定されたとき（Ｓ１：Ｙ）、主制御部２１１は、通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定する。主制御部２１１は、移動機構８０Ａ、１５０Ａに対する制御内容を参照することにより通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定することができる。また、光路に対する分散部材８０、１５０の挿脱状態を検出するセンサーを設け、主制御部２１１は、センサーからの検出信号に基づいて通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定してもよい。

通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていると判定されたとき（Ｓ２：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ６に移行する。通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていないと判定されたとき（Ｓ２：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ３に移行する。

（Ｓ３）
Ｓ２において通常ＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていないと判定されたとき（Ｓ２：Ｎ）、主制御部２１１は、移動機構８０Ａを制御して測定光路から分散部材８０を退避させ、かつ、移動機構１５０Ａを制御して参照光路に分散部材１５０を配置させる。眼科装置１の動作はＳ６に移行する。

（Ｓ４）
Ｓ１において動作モードが通常ＯＣＴモードではないと判定されたとき（Ｓ１：Ｎ）、主制御部２１１は、動作モードがフルレンジＯＣＴモードであると判断し、フルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定する。主制御部２１１は、移動機構８０Ａ、１５０Ａに対する制御内容を参照することによりフルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定することができる。また、上記のように、光路に対する分散部材８０、１５０の挿脱状態を検出するセンサーを設け、主制御部２１１は、センサーからの検出信号に基づいてフルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されているか否かを判定してもよい。

フルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていると判定されたとき（Ｓ４：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ６に移行する。フルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていないと判定されたとき（Ｓ４：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ５に移行する。

（Ｓ５）
Ｓ４においてフルレンジＯＣＴ撮影用に分散部材８０、１５０が配置されていないと判定されたとき（Ｓ４：Ｎ）、主制御部２１１は、移動機構８０Ａを制御して測定光路に分散部材８０を配置させ、かつ、移動機構１５０Ａを制御して参照光路から分散部材１５０を退避させる。眼科装置１の動作はＳ６に移行する。

（Ｓ６）
主制御部２１１は、撮影光学系３０により被検眼Ｅの前眼部を撮影することにより前眼部像を取得する。

（Ｓ７）
主制御部２１１は、Ｓ６において取得された前眼部像に基づいて、上記の光学系駆動部を制御することにより光学系を３次元的に移動して、被検眼Ｅに対する光学系の位置合わせを行う（ｘ方向、ｙ方向、及びｘ方向とｙ方向の双方に直交するｚ方向）。

（Ｓ８）
主制御部２１１は、光スキャナ４２をあらかじめ決められた初期位置に移動させる。

（Ｓ９）
主制御部２１１は、光源ユニット１０１をオンにして、光スキャナ４２を制御することにより光源ユニット１０１からの光Ｌ０に基づく測定光ＬＳで被検眼Ｅの眼底Ｅｆのスキャンを開始させる。画像形成部２２０は、上記のように、動作モードに応じて検出器１５５による干渉光の検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。

（Ｓ１０）
主制御部２１１は、撮影光学系３０により得られた前眼部像から網膜のフォーカス方向のアライメントを行う。それにより、ＯＣＴユニット１００が備える光学系の光軸方向の位置の微調整が可能になる。

（Ｓ１１）
主制御部２１１は、ＯＣＴ光学系１４０により得られた干渉光の検出信号に基づいて、ＯＣＴユニット１００が備える光学系の焦点位置を変更する。主制御部２１１は、例えば、所定の干渉光の検出信号の振幅が最大となるようにＯＣＴ合焦レンズ４３を光軸方向に移動することにより光学系の焦点位置を変更する。

（Ｓ１２）
主制御部２１１は、再び、光スキャナ４２を制御することにより光源ユニット１０１からの光Ｌ０に基づく測定光ＬＳで被検眼Ｅの眼底Ｅｆのスキャンを開始させる。画像形成部２２０は、検出器１２５による干渉光の検出結果に基づいて眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、図７に示すようなＯＣＴ画像が形成される。動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、図１０に示すようなＯＣＴ画像が形成される。

（Ｓ１３）
主制御部２１１は、次の撮影を通常ＯＣＴモードで行うか否かを判定する。例えば、主制御部２１１は、操作部２４２に対するユーザの操作内容に基づいて、次の撮影を通常ＯＣＴモードで行うか否かを判定することができる。

次の撮影を通常ＯＣＴモードで行うと判定されたとき（Ｓ１３：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ２に移行する。次の撮影を通常ＯＣＴモードで行わないと判定されたとき（Ｓ１３：Ｎ）、眼科装置１の動作はＳ１４に移行する。

（Ｓ１４）
Ｓ１３において次の撮影を通常ＯＣＴモードで行わないと判定されたとき（Ｓ１３：Ｎ）、主制御部２１１は、次の撮影をフルレンジＯＣＴモードで行うか否かを判定する。例えば、主制御部２１１は、操作部２４２に対するユーザの操作内容に基づいて、次の撮影をフルレンジＯＣＴモードで行うか否かを判定することができる。

次の撮影をフルレンジＯＣＴモードで行うと判定されたとき（Ｓ１４：Ｙ）、眼科装置１の動作はＳ４に移行する。次の撮影をフルレンジＯＣＴモードで行わないと判定されたとき（Ｓ１４：Ｎ）、眼科装置１の動作は終了する（エンド）。

［変形例］
実施形態では、動作モードに応じて図４に示すように分散部材８０、１５０の挿脱制御を行う場合について説明したが、実施形態に係る分散部材８０、１５０の挿脱制御はこれに限定されない。例えば、光学系の設計や制御を簡素化するために、以下のように実施形態に係る分散部材８０、１５０を配置したり挿脱したりすることが可能である。以下では、実施形態の変形例に係る分散部材８０、１５０の挿脱制御について、実施形態との相違点を中心に説明する。

図１１に、実施形態の第１変形例に係る挿脱制御の説明図を示す。図１１において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

分散部材８０が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が補償されている場合、参照光路に分散部材１５０を挿脱させなくてもよい。例えば、画像形成部２２０等により数値的に分散補償処理が行われる場合や、分散特性の差が補償されるようにあらかじめ光学系が設計されている場合、図１１に示すように、測定光路に対して分散部材８０を挿脱させるだけでよい。例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して測定光路から分散部材８０を退避させ、動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して測定光路に分散部材８０を配置させる。

通常ＯＣＴモードは、この変形例に係る「第１動作モード」の一例である。フルレンジＯＣＴモードは、この変形例に係る「第２動作モード」の一例である。

図１２に、実施形態の第２変形例に係る挿脱制御の説明図を示す。図１２において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

例えば分散部材８０が配置されていない測定光路に対して所定の分散量があらかじめ付与されるように光学系が設計されている場合、測定光路に分散部材８０を挿脱させなくてもよい。この場合、図１２に示すように、参照光路に対して分散部材１５０を挿脱させるだけでよい。分散部材１５０の分散量は、実施形態に係る分散部材８０の分散量であってよい。例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構１５０Ａを制御して参照光路から分散部材１５０を退避させ、動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構１５０Ａを制御して参照光路に分散部材１５０を配置させる。

フルレンジＯＣＴモードは、この変形例に係る「第１動作モード」の一例である。通常ＯＣＴモードは、この変形例に係る「第２動作モード」の一例である。

図１３に、実施形態の第３変形例に係る挿脱制御の説明図を示す。図１３において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

例えば、参照光路に分散部材１５０を配置しつつ、測定光路に対して分散部材８０を挿脱させてもよい。分散部材８０は、測定光路に対して所定の分散量を付与する。移動機構８０Ａは、測定光路に対して分散部材８０を挿脱する。分散部材１５０は、参照光路に配置され、分散部材８０が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する。この変形例において、分散部材８０の分散量は、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する分散量と、参照光路と測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上である分散量との合成量であってよい。例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して測定光路から分散部材８０を退避させ、動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して測定光路に分散部材８０を配置させる。

図１４に、実施形態の第４変形例に係る挿脱制御の説明図を示す。図１４において、図４と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

例えば、参照光路に分散部材１５０を配置しつつ、当該参照光路に対して分散部材８０を挿脱させてもよい。分散部材８０は、参照光路に対して所定の分散量を付与する。移動機構８０Ａは、参照光路に対して分散部材８０を挿脱する。分散部材１５０は、参照光路に配置され、分散部材８０が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する。例えば、制御部２１０（主制御部２１１）は、動作モードが通常ＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して参照光路から分散部材８０を退避させ、動作モードがフルレンジＯＣＴモードに設定されているとき、移動機構８０Ａを制御して参照光路に分散部材８０を配置させる。

［効果］
実施形態に係る眼科装置１に適用されるＯＣＴ装置の効果について説明する。

実施形態に係るＯＣＴ装置は、光源（光源ユニット１０１）からの光（Ｌ０）を測定光（ＬＳ）と参照光（ＬＲ）とに分割し、測定光を被測定物体（被検眼Ｅ）に照射し、被測定物体からの測定光の戻り光と参照光との干渉光（ＬＣ）を検出する。ＯＣＴ装置は、分散部（８０、８０Ａ、１５０、１５０Ａ）と、情報生成部（演算制御ユニット２００）とを含む。分散部は、測定光の光路である測定光路の分散特性と参照光の光路である参照光路の分散特性とを深さレンジに対応した動作モードに応じて相対的に変更する。情報生成部は、干渉光の検出結果に基づいて、動作モードに応じた被測定物体の情報（断層像）を生成する。

このような構成によれば、深さレンジに対応した動作モードに応じて測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを相対的に変更し、当該動作モードに対応した被測定物体の情報を生成するようにしたので、動作モードに対応した深さレンジで被測定物体の情報を取得することができる。それにより、簡素な構成で、狭い深さレンジでＳ／Ｎ比が高い被測定物体に関する情報とフルレンジの被測定物体に関する情報の取得が可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、分散部は、第１分散部材（８０）と、第１移動機構（８０Ａ）と、第２分散部材（１５０）と、第２移動機構（１５０Ａ）とを含んでもよい。第１分散部材は、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を大きくするように測定光路に対して第１分散量を付与する。第１移動機構は、測定光路に対して第１分散部材を挿脱する。第２分散部材は、第１分散部材が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する。第２移動機構は、参照光路に対して第２分散部材を挿脱する。

このような構成によれば、図４に示すように、第１分散部材及び第２分散部材を挿脱することにより測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを相対的に変更するようにしたので、光学系の設計を簡素化しつつ、被測定物体の高精度な情報の取得が可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、第１動作モードのとき、第１移動機構を制御して測定光路から第１分散部材を退避させ、かつ、第２移動機構を制御して参照光路に第２分散部材を配置させ、第２動作モードのとき、第１移動機構を制御して測定光路に第１分散部材を配置させ、かつ、第２移動機構を制御して参照光路から第２分散部材を退避させる制御部（２１０）を含んでもよい。

このような構成によれば、第１移動機構及び第２移動機構を制御する制御部を設けるようにしたので、動作モードに応じた被測定物体の高精度な情報の取得が容易になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、分散部は、第１分散部材（８０）と、第１移動機構（８０Ａ）とを含んでもよい。第１分散部材は、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を大きくするように測定光路に対して第１分散量を付与する。第１移動機構は、測定光路に対して第１分散部材を挿脱する。

このような構成によれば、図１１に示すように、測定光路に対する第１分散部材の挿脱だけで測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを相対的に変更するようにしたので、光学系の設計や制御を簡素化しつつ、被測定物体の高精度な情報の取得が可能になる。例えば、第１分散部材が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差が補償されている場合（ソフトウェア処理により分散補償が行われたり光学設計によりあらかじめ分散補償がされていたりする場合）、光学系の設計や制御を簡素化できる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、第１動作モードのとき、第１移動機構を制御して測定光路から第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、第１移動機構を制御して測定光路に第１分散部材を配置させる制御部（２１０）を含んでもよい。

このような構成によれば、第１移動機構を制御する制御部を設けるようにしたので、制御を簡素化しつつ動作モードに応じた被測定物体の高精度な情報の取得が容易になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、分散部は、第１分散部材（１５０）と、第１移動機構（１５０Ａ）とを含んでもよい。第１分散部材は、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を大きくするように参照光路に対して第１分散量を付与する。第１移動機構は、参照光路に対して第１分散部材を挿脱する。

このような構成によれば、図１２に示すように、参照光路に対する第１分散部材の挿脱だけで測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを相対的に変更するようにしたので、光学系の設計や制御を簡素化しつつ、被測定物体の高精度な情報の取得が可能になる。例えば、分散部材が配置されていない測定光路に既に所定の分散量が付与されている場合、参照光路に対して第１分散部材を挿入するだけで測定光路の分散特性と参照光路の分散特性とを相対的に変更することができ、光学系の設計や制御を簡素化できる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、第１動作モードのとき、第１移動機構を制御して参照光路から第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、第１移動機構を制御して参照光路に第１分散部材を配置させる制御部（２１０）を含んでもよい。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、被測定物体は、生体眼であり、第１分散量は、参照光路と測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上であってよい。

このような構成によれば、３０πラジアン以上の位相差に対応する光路長差に相当する分散量を付与する第１分散部材を光路に対して挿脱可能にしたので、プラスレンジ及びマイナスレンジのいずれかの干渉信号の検出がより容易になり、フルレンジで生体眼の高精度な情報を取得することが可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、分散部は、第１分散部材（８０）と、第１移動機構（８０Ａ）と、第２分散部材（１５０）とを含んでもよい。第１分散部材は、測定光路に対して第２分散量を付与する。第１移動機構は、測定光路に対して第１分散部材を挿脱する。第２分散部材は、参照光路に配置され、第１分散部材が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する。

このような構成によれば、図１３に示すように、参照光路に２つの光路の分散特性の差を補償する第２分散部材を配置しつつ測定光路に対して第１分散部材を挿脱するようにしたので、光学系の設計や制御を簡素化しつつ、被測定物体の高精度な情報の生成が可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、被測定物体は、生体眼であり、第２分散量は、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する分散量と、参照光路と測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上である分散量との合成量であってよい。

このような構成によれば、測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する分散量と、３０πラジアン以上の位相差に対応する光路長差に相当する分散量との合成量を付与する第１分散部材を光路に対して挿脱可能にしたので、プラスレンジ及びマイナスレンジのいずれかの干渉信号の検出がより容易になり、フルレンジで生体眼の高精度な情報を取得することが可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置では、分散部は、第１分散部材（８０）と、第１移動機構（８０Ａ）と、第２分散部材（１５０）とを含んでもよい。第１分散部材は、参照光路に対して第２分散量を付与する。第１移動機構は、参照光路に対して第１分散部材を挿脱する。第２分散部材は、参照光路に配置され、第１分散部材が配置されていない測定光路の分散特性と参照光路の分散特性との差を補償する。

このような構成によれば、図１４に示すように、参照光路に２つの光路の分散特性の差を補償する第２分散部材を配置しつつ当該参照光路に対して第１分散部材を挿脱するようにしたので、光学系の設計を簡素化しつつ、被測定物体の高精度な情報の取得が可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、測定光を平行光束にするコリメートレンズ（コリメータレンズユニット４０内のコリメートレンズ）と、コリメートレンズにより平行光束とされた測定光を偏向する光スキャナ（４２）と、を含み、第１分散部材は、コリメートレンズと光スキャナとの間に配置可能であってよい。

このような構成によれば、測定光路におけるコリメートレンズと光スキャナとの間に第１分散部材を配置可能にしたので、光スキャナによる測定光の偏向の影響を受けることなく動作モードに対応した被測定物体の高精度な情報を取得することが可能になる。

また、実施形態に係るＯＣＴ装置は、深さレンジが異なる２以上の動作モードのいずれかを選択する選択部（操作部２４２）を含み、情報生成部は、選択部により選択された動作モードに対応する深さレンジの断層像を形成する画像形成部（２２０）を含んでもよい。

このような構成によれば、選択部により選択された動作モードに対応した深さレンジで被測定物体の断層像を形成するようにしたので、所望の深さレンジで被測定物体の高精細な断層像を容易に取得することができる。

＜変形例＞
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。

前述の実施形態又はその変形例において、演算制御ユニット２００が被検眼の情報として被検眼Ｅの断層像を形成する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、演算制御ユニット２００が被検眼の情報として被検眼Ｅの眼軸長などの眼内距離を測定してもよい。具体的には、フルレンジＯＣＴモードにおいてフルレンジで被検眼Ｅの眼軸長などの眼内距離を計測し、通常ＯＣＴモードにおいてフルレンジより狭いレンジで被検眼Ｅの断層像を形成してもよい。

前述の実施形態又はその変形例において、実施形態に係るＯＣＴ装置が適用された眼科装置における光学系の構成が図１及び図２に示す構成である場合について説明したが、光学系の構成はこれに限定されない。実施形態に係る光学系は、レーザー光を眼底における治療部位に照射するための光学系や、被検眼に固視させた状態で視標を移動させるための光学系などを備えていてもよい。

１眼科装置
４０コリメータレンズユニット
４２光スキャナ
８０、１５０分散部材
８０Ａ、１５０Ａ移動機構
２００演算制御ユニット
２１０制御部
２１１主制御部
２２０画像形成部
２４２操作部
Ｅ被検眼
ＬＣ干渉光
ＬＲ参照光
ＬＳ測定光

Claims

光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を被測定物体に照射し、前記被測定物体からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出するＯＣＴ装置であって、
前記測定光の光路である測定光路の分散特性と前記参照光の光路である参照光路の分散特性とを深さレンジに対応した動作モードに応じて相対的に変更する分散部と、
前記干渉光の検出結果に基づいて、前記動作モードに応じた前記被測定物体の情報を生成する情報生成部と、
を含むＯＣＴ装置。
前記分散部は、
前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を大きくするように前記測定光路に対して第１分散量を付与する第１分散部材と、
前記測定光路に対して前記第１分散部材を挿脱する第１移動機構と、
前記第１分散部材が配置されていない前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を補償する第２分散部材と、
前記参照光路に対して前記第２分散部材を挿脱する第２移動機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ装置。
第１動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路から前記第１分散部材を退避させ、かつ、前記第２移動機構を制御して前記参照光路に前記第２分散部材を配置させ、第２動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路に前記第１分散部材を配置させ、かつ、前記第２移動機構を制御して前記参照光路から前記第２分散部材を退避させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部は、
前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を大きくするように前記測定光路に対して第１分散量を付与する第１分散部材と、
前記測定光路に対して前記第１分散部材を挿脱する第１移動機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ装置。
第１動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路から前記第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路に前記第１分散部材を配置させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項４に記載のＯＣＴ装置。
前記分散部は、
前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を大きくするように前記参照光路に対して第１分散量を付与する第１分散部材と、
前記参照光路に対して前記第１分散部材を挿脱する第１移動機構と、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ装置。
第１動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記参照光路から前記第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記参照光路に前記第１分散部材を配置させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項６に記載のＯＣＴ装置。
前記被測定物体は、生体眼であり、
前記第１分散量は、前記参照光路と前記測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上である
ことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか一項に記載ＯＣＴ装置。
前記分散部は、
前記測定光路に対して第２分散量を付与する第１分散部材と、
前記測定光路に対して前記第１分散部材を挿脱する第１移動機構と、
前記参照光路に配置され、前記第１分散部材が配置されていない前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を補償する第２分散部材と、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ装置。
第１動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路から前記第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記測定光路に前記第１分散部材を配置させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項９に記載のＯＣＴ装置。
前記被測定物体は、生体眼であり、
前記第２分散量は、前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を補償する分散量と、前記参照光路と前記測定光路との間における波長分散に起因する光路長差を位相差に換算した場合に３０πラジアン以上である分散量との合成量である
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載ＯＣＴ装置。
前記分散部は、
前記参照光路に対して第２分散量を付与する第１分散部材と、
前記参照光路に対して前記第１分散部材を挿脱する第１移動機構と、
前記参照光路に配置され、前記第１分散部材が配置されていない前記測定光路の分散特性と前記参照光路の分散特性との差を補償する第２分散部材と、
を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＣＴ装置。
第１動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記参照光路から前記第１分散部材を退避させ、第２動作モードのとき、前記第１移動機構を制御して前記参照光路に前記第１分散部材を配置させる制御部を含む
ことを特徴とする請求項１２に記載のＯＣＴ装置。
前記測定光を平行光束にするコリメートレンズと、
前記コリメートレンズにより平行光束とされた前記測定光を偏向する光スキャナと、
を含み、
前記第１分散部材は、前記コリメートレンズと前記光スキャナとの間に配置可能である
ことを特徴とする請求項２〜請求項１３のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。
深さレンジが異なる２以上の動作モードのいずれかを選択する選択部を含み、
前記情報生成部は、前記選択部により選択された動作モードに対応する深さレンジの断層像を形成する画像形成部を含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載のＯＣＴ装置。