JP2005531346A - 深度分解能が調節可能である多機能性の光学写像装置 - Google Patents

深度分解能が調節可能である多機能性の光学写像装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、１つの画像、又は同時に少なくとも２つの異なる深度解像度の画像、又は、順次異なる深度解像度の複数画像、又はこれらの画像の組み合わせ、又は調節可能な深度解像度で単一の画像をもたらすことができるマルチチャンネル光学写像装置に関する。該マルチチャンネルは、マルチの共焦点チャンネル及び１つ又は２つの光コヒーレンス断層撮影チャンネルでも、２つの光コヒーレンス断層撮影チャンネルでも、又は２つの共焦点チャンネルであってもよい。各チャンネル、すなわちＯＣＴチャンネルも共焦点チャンネルも、同じ波長で、又は異なる波長で動作することができる。本装置は、被写体の、特に眼の、横断画像も縦画像もともに表示することができる。

Description

本発明は、被写体により放射される蛍光又はラマン放射を観察できるように、実質的に透明な被写体すなわち組織からの画像を与えるのに用いることができる方法、及び、デュアルチャンネル光学写像装置に関する。このデュアルチャンネル装置の２つのチャンネルは、共焦点チャンネル及び光コヒーレンス断層撮影チャンネルとも、２つの光コヒーレンス断層撮影チャンネルとも、２つの共焦点チャンネルともすることができる。
以下の記述においては、主に被写体として眼に言及がなされる。これは、本発明の応用の限定としてではなく、単に説明を助ける方法として考えられなければならない。したがって、「眼」という用語を用いるところでは、より一般的な透明散乱物体すなわち器官を代わりに考えることができる。
眼底の高深度解像度画像は、
D. Huang, E. A. Swanson, C. P. Lin, J. S. Schuman, W. G. Stinson, W. Chang, M. R. Hee, T. Flotte, K. Gregory, C. A. Puliafito, J. G. Fujimoto, "Optical coherence tomography", Science 254, (1991), pp. 1178、及び、 A. F. Fercher, "Optical coherence tomography", J. Biomed. Opt., 1(2), (1996), pp. 157-173に示されるような光コヒーレンス断層撮影法によって実現することができる。ＯＣＴは、一層良い深度解像度を達成する可能性を有しており、なぜなら、この場合の限界は、眼によって定められるのではなく、光源のコヒーレンス長により定められるからである。例えば、コヒーレンス長が２０ｍｍ未満のスーパールミネセンスダイオードやモード同期レーザーのような光源が現在入手可能である。
縦画像のみ、すなわち、（ｘ，ｚ）又は（ｙ，ｚ）面内の画像（ｚ軸が患者の顔に対して直交し、ｘ軸及びｙ軸が患者の顔の面である）のみを生成するＯＣＴ装置が現在市販されている。そのような縦撮像用の装置の例は、
米国特許第５，４９３，１０９号 第５，５３７，１６２号 第５，４９１，５２４号 第５，４６９，２６１号 第５，３２１，５０１号及び 第５，４５９，５７０号に記載されている。 A. Gh. Podoleanu、G. M. Dobre、D. J. Webb、D. A. Jacksonの、"Coherence Imaging by Use of a Newton Rings Sampling Function", Opt. Lett., Vol. 21, No. 21, (1996), pp. 1789-1791、 A. Gh. Podoleanu、G. M. Dobre、D. J. Webb、D. A. Jacksonの、"Simultaneous En-face Imaging of Two Layers in Human Retina", Opt. Lett., 1997, vol. 22, No. 13, pp. 1039-1041、及び A. Gh. Podoleanu、G. M. Dobre、D. A. Jacksonの、"En-face Coherence Imaging Using Galvanometer Scanner Modulation", Opt. Lett. 23, pp. 147-149, 1998に報告されているように、ＯＣＴは、正面（すなわち横断）画像を提供することができるものとしても報告されている。眼に対して応用する場合、 A. Gh. Podoleanu、Mauritius Seeger、George M. Dobre、David J. Webb、David A. Jackson、及びF. Fitzkeの、"Transversal and Longitudinal Images from the Retina of the Living Eye Using Low Coherence Reflectometry", the Journal of Biomedical Optics, 3(1), pp. 12-20, 1998において実証されているように、正面ＯＣＴ画像は断片的に見える。これらの論文はまた、低コヒーレンス長に起因して、ＯＣＴ横断画像が網膜の断片のみを示しており、情報読取が困難であるということをも実証している。
正面ＯＣＴ画像の有用性を向上するために、
米国特許第５，９７５，６９７号に記載されているように、画像のデュアル表示も提案された。２つの正面画像を同時に生成、表示し、その一方はＯＣＴ画像であり、他方は（走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ）によって生成される画像と同様な）共焦点画像である。デュアル表示により、眼底のＯＣＴにより抽出された断片を、共焦点チャンネルによって表示される眼底画像と一意的に対応させて並べることができるようになる。しかし、共焦点チャンネルが一層高い深度解像度を有し、画像が連続して見えることで、検査される眼の部分を良好にガイドすることができる。
デュアル表示は、一般的に、ガイドのためのみならず、検査した３Ｄボリュームを再生する前に、引き続き正面画像のスタックを配列及び処理するためにも極めて重要である。さらに、それによって、続く検査においてより容易に眼の同じ位置にアクセスすることが可能とされる。しかし、デュアルチャンネル撮像用器械の実用上の課題は、フォーカスを両方のチャンネルについて同時に調節しなければならないということである。この点に関して、特許文献７には何の手段も示されていない。
従来技術の他の課題は、共焦点チャンネルが、ターゲットからのおそらく既に弱い戻り信号の一部を取り出し、これが結果的にＯＣＴチャンネルにおけるより低い信号対雑音比をもたらすということである。例えば、信号の１０％が取り出されると、ＯＣＴチャンネルにおける損失が１９％を超えることがありうる。したがって、特にターゲットが弱い信号を戻す場合、共焦点の取り出しを排除し、信号の全部をＯＣＴチャンネルに戻すことが望ましい。一方、ＯＣＴ画像の表示が必要なく、共焦点チャンネルのみを用いた深度解析が必要とされうる状況が存在する。しかし、残念ながら、特許文献７におけるビームスプリッターの比は固定されており、したがって、そのような多機能性を実現することができない。
他の課題は、この技術を皮膚又は歯のＯＣＴに用いる場合、より良好な浸透深さを与えるためにより長い波長が推奨されるということである。しかし、より長い光の波長での光電陰極や電子なだれ光検出器のゲインは、可視光や、例えば網膜に対して好ましい８００ｎｍ帯域に対するそれよりも非常に劣る。したがって、より長い波長では、特許文献７において示されたようなデュアルの器械の共焦点チャンネルの性能はより劣ることが考えられる。特許文献７に記載されたようなデュアルチャンネル撮像用器械に関する他の課題は、２つのチャンネルの波長が同じであるということである。このシステムそれ自体は、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられるものと異なる波長で共焦点画像を生成するのに用いることはできない。これによって、蛍光及び自己蛍光撮像に、又はラマン観測のためにシステムを利用することが妨げられている。
特許文献６においては、共焦点チャンネル及びＯＣＴチャンネルが共用するビームスプリッターは、透過で用いられている。ビームスプリッターで使用される光学材料の分散は、補償されないままであると、ＯＣＴチャンネルにおける深度解像度の劣化につながるということが知られている。中心窩の検査のために、軸上の固定ランプも必要とされる。このことにより、他のビームスプリッターをシステムに導入することが必要とされ、これがＯＣＴチャンネルにさらなる分散を加える。
ガルバノスキャナーを用いた正面走査に関するさらなる課題は、ガルバノスキャナーのフライバックが有限であり、結果として、ｋＨｚのオーダーで、ガルバノスキャナーを駆動するランプ信号の周期時間のうち２０％を超える部分が無駄になることがある。
横解像度については、これは、どれだけよく焦点を干渉性位置に合わせるかに依存する（ゼロの光路差及びフォーカスのトラッキングをダイナミック・フォーカスと呼ぶ）。ダイナミック・フォーカスは、
ＰＣＴ特許公報第ＷＯ９２／１９９３０号に記載されたが、原理的にのみである。深度と、深度焦点位置とを同時に調べる可能な光学的構成が、 米国特許第４，５８９，７７３号及び 米国特許第６，０５７，９２０号に記載されている。しかし、これらの解決手段は、機械的な各要素の同期又は各焦点レンズの比の調節を必要とする。従来技術の方法は、組織の屈折率が既知である場合にのみ効果を現す。組織が異なる屈折率の各層からなる場合には、異なる調節が必要とされる。記載された方法は、特に縦ＯＣＴのために工夫されており、断面画像が、横断座標に沿ってはより低速の走査で、深度座標に沿って高速に走査することによって生成される。したがって、この方法は、高速である必要があり、例えば１００〜１０００Ｈｚ程度の速度の深度走査速度で動作可能である必要がある。異なる解決手段が 米国特許第６，０５７，９２０号に記載されているように案出されたが、様々な値の屈折率に対して技術を再構成することや、異なる屈折率の多層のために修正を加えることが非常に難しい。
他の機械的構成が、
米国特許第６，２０１，６０８号に開示されているが、この方法は眼に対する利用には適用できない。 米国特許第６，１７２，７５２号には、透明板の厚さ及び屈折率を、当該板の変位、又は被写体側の腕における当該板の前のレンズ及び参照側の腕におけるミラーの変位を計測することにより、測定することができる、低コヒーレンス干渉計が開示されている。この方法は、これらの変位と、サンプルに進入するビームの開口数とを利用している。しかし、散乱する組織における様々な層を撮像する場合、屈折率は未知であり、また、２つの変位のトラッキング機構がなんら記載されていないため、この方法は適用できない。さらに、組織や眼を撮像する場合、インターフェース光学系が、追跡すべき２つの変位を関連づける方程式を複雑にし、そのうえ、患者は様々な眼の長さを有している（すなわち、開口数が未知であり、この方法は、ふたたび、適用できない）。
したがって、異なる深度解像度のデュアルチャンネル撮像を実現するためのより優れた手順に対する要求が存在し、この手順は、異なる波長での撮像を可能にし、また、両方のチャンネルを合焦状態に維持するために、ダイナミック・フォーカスと両立しつつ、フォーカス調節を両方のチャンネルにおいて追跡することを可能にすることができるものである。特に、効率を向上させ、走査装置、及び光検出器の感度をよりよく活用し、また同じハードウエアを用いて広い範囲の可能な撮像の型に及ぶ２チャンネルの多機能動作を可能とすることができる、より優れた手順が望ましい。したがって、本発明は、上に述べたような、又は以下に説明するような、従来技術の課題の少なくとも１つを克服する改良をもたらすものである。
本発明は、光学写像装置であって、
光学的放射源によって励起される、ファイバー又はバルクの干渉計のまわりに構築された光コヒーレンス断層撮影装置（ＯＣＴ）システムと、
調節可能な深度分解能を任意選択的に有する共焦点光受信器と、
前記ＯＣＴの前記干渉計と前記共焦点光受信器との両方が共用し、当該光学写像装置に隣接する被写体位置に置かれた被写体から戻る光の一部を方向づける光学スプリッターであり、ＯＣＴチャンネルが当該光学スプリッターを反射で用い、共焦点チャンネルが透過で用い（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ）、又は、任意選択的に、ＯＣＴチャンネルが当該光学スプリッターを透過で用い、共焦点チャンネルが当該光学スプリッターを反射で用いる（Ｒ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ）、光学スプリッターと、
前記被写体の所定のライン又は領域にわたって、前記光学スプリッターからの光出力を用いて前記被写体の横断走査を行うための横断走査手段と、
光ビームを前記横断走査手段から前記被写体に伝え、かつ、前記被写体により反射及び散乱された光出力ビームを、前記横断走査手段を通して前記光学スプリッターへ伝え戻し、また、使用される前記光学スプリッターと前記被写体が後方散乱又は放射する放射の波長とによって定められる比で、前記光学スプリッターから、ＯＣＴチャンネルの前記干渉計及び／又は共焦点チャンネルの前記光共焦点光受信器へ伝えるためのインターフェース光学系と、
外部光源から前記被写体に向けて光を送るための、任意選択的な固定ランプと、
任意選択固定ランプビーム及び撮像ビームが共用するインターフェース光学系スプリッターであり、当該インターフェース光学系スプリッターは、撮像ビームにより反射で又は透過で用いることができ、一方、固定ランプビームは、それぞれ、透過又は反射される、任意選択的なインターフェース光学系スプリッターと、
前記光学スプリッターと前記横断走査手段との間に置かれ、前記干渉計の入力開口と前記共焦点光受信器の開口とを同時に合焦状態に維持し、同時に走査ビームを前記被写体上に合焦するためのフォーカス調節手段と、
前記ＯＣＴ干渉計において、強度変調及び位相変調のうちの少なくとも一方を生ぜしめるための、任意選択的手段と、
前記干渉計及び前記共焦点光受信器の光検出器の光検出信号を復調するための解析手段と、
前記フォーカス調節手段と同期した速度で、段階的又は連続的に、同期手順に従って、前記横断走査手段において少なくとも一点について所定の量にわたって前記ＯＣＴ干渉計における光路差を変化させるための、任意選択的深度調節手段と、
前記干渉計によって作成される画像と、前記共焦点光受信器によって作成される画像とを処理及び生成し、前記干渉計及び前記共焦点光受信器によって作成された前記各画像を同時に表示するための表示手段と、
２つの主な動作の型、すなわち（i）前記写像装置が光軸に対して垂直な面内で一定深度での横断画像を取得する場合の正面撮像と（ii）前記写像装置が光軸に対して平行な面内で縦画像を取得する場合の縦撮像とを制御するものであり、ここで光軸とは、前記走査手段から前記インターフェース光学系を通しての前記被写体への仮想の軸である、任意選択的タイミング手段と、を備える光学写像装置を提供する。
さらなる態様においては、本発明は、本発明に関して上に述べたような、又は以下に述べるような光学写像装置を利用する、被写体のデュアルチャンネル画像を作成する方法をも提供する。
さらに別の態様においては、本発明は、本発明に関して上で述べたような装置の使用法をも与えるものである。
本発明の他の特徴、ならびに本発明に付随する他の目的及び利点を、以下の説明、及び、同様の符号が同様の構成要素を示している添付の図面に示す。したがって、次に、本発明の光学写像装置の様々な実施形態を、添付の図面を参照することにより説明する。
本発明の様々な特徴、ならびに本発明に付随する他の目的及び利点を、以下の説明、及び、同様の符号が同様の構成要素を示している添付の図面に示す。
光ファイバーを用いている場合、これは単に例としてのみであり、バルクの実施が等しく実現可能で、この場合、ファイバー化された構成部品を用いている例におけるそれぞれの構成要素は、プレートビームスプリッターによるカプラー及び光路で置き換えられるということに注意すべきである。
ＯＣＴは、当技術分野で既知の技術を必要とし、かつ利用しており、米国特許第５，４５９，５７０号、米国特許第５，３２１，５０１号、米国特許第５，４９１，５２４号、米国特許第５，４９３，１０９号、米国特許第５，３６５，３３５号、米国特許第５，２６８，７３８号、米国特許第５，６４４，６４２号に記載されているように、バルク又は光ファイバーで構成することができ、ターゲットを横断して走査する手段を有し、参照経路長の縦方向走査手段を有し、位相変調手段を有し、バルク又はファイバー偏光子制御装置としての偏光ステージ制御手段を有し、かつ分散補償手段を有している。
図１は、米国特許第５，９７５，６９７号による、調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の主な構成要素を図示している。装置１００は、低コヒーレンスの５０、又はコヒーレンス長調節可能な５００のいずれともすることができる光源によって干渉を起こすＯＣＴ干渉計４０を備えている。本発明との関連では、低コヒーレンスの光源は広帯域光源であり、そのコヒーレンス長は、調査される被写体に使用される放射の浸透深さよりも非常に短い。そのような光源は、スーパールミネセンスダイオード、タングステンランプ、カーレンズ・モード同期レーザー、閾値未満のレーザーダイオード、及びこれらの様々な組合せである。例えば、今日の技術レベルでは、そのような光源のコヒーレンス長は、１〜５００ｍｍの範囲にわたる。対して、本発明との関連では、高コヒーレンス光源は、調査される被写体に使用される放射の浸透深さよりも非常に長いコヒーレンス長を有するものである。そのような光源は、コヒーレンス長が１ｃｍよりも長いレーザーである。ＯＣＴサンプルビーム４は、ＯＣＴ干渉計がファイバーによるものであれば、単一モードファイバーを用いてＯＣＴ干渉計４０から出力され、バルクのものであれば、４は自由空間光出力ビームである。ＯＣＴサンプルビーム出力４は、屈折又は反射光学素子等の光学素子６によって焦点を合わせ、光学スプリッター８によってビーム９に分割され、ビーム９は、その後、２Ｄスキャナーヘッド１０によって偏向させられ、インターフェース光学系１２を介して被写体１３を横断して走査するものである。図１において、被写体は眼１３の網膜１７であり、ビームは、眼のレンズ１５によって被写体上に焦点を合わされる。
スキャナーヘッド１０は、当技術分野において既知の走査アセンブリ手段であり、 例えば、 ガルバノスキャナー、 ポリゴンミラー、 共振スキャナー 音響光学変調器、 回転又は振動プリズム等が含まれる。スキャナーヘッド１０は、発生器３４によって生成された三角の、鋸歯状の又はＤＣの電圧の制御下にある。一方のスキャナーは、通常、高速に動作し、その動きの間に得られた信号がラスターのライン上に表示され、これはラインスキャナーと呼ばれるが、他方のスキャナーはフレームスキャナーと呼ばれる。上記リストからのスキャナーの組合せをヘッド１０に用いることができ、例えば、ポリゴンミラーをラインスキャナーとして、ガルバノスキャナーをフレームスキャナーとして用いることができる。
経路４及び経路９は、走査ヘッド１０及びインターフェース光学系１２と共に被写体経路を規定し、被写体信号を送り返す。走査ヘッド１０は、２つの部分、すなわちラインスキャナーとフレームスキャナーとに分割することができ、ＳＬＯ技術及び共焦点顕微鏡又は一般のラスター走査システムにおいて既知の構成で、レンズ及び／又はミラーのような光学素子により分離される。この場合、スキャナーヘッド１０及びインターフェース光学系１２は一ブロックに互いに交互配置されるが、単に便宜上、それらをここでは別々に表している。ガルバノスキャナーかポリゴンミラーかを示しているスキャナーミラーＭｘ及びＭｙは、使用される波長で高い反射率を有するものであるか、又は、音響光学変調器を用いる場合には、使用される波長での透過率は高いものである。当技術分野において既知の手段によって、これら２つのスキャナーは、直交する軸を有し、すなわち光線を直交する面内で走査し、システムの光軸に垂直に向けられた（Ｘ，Ｙ）面内のラスターを生成する。２つのスキャナーを用いて、直交する方向に同じ周波数で位相差ｐ／２で光線を正弦的に走査することで、光線の（ｒ，ｑ）の円状走査も達成できる。ここで、ｒは、システムの光軸に垂直な平面内で、スキャナーが駆動されていない時に光線が当たる点から取られる角度偏向の振幅によって決定され、ｑは、この面内での極角である。
被写体信号は、参照経路と被写体経路との間の光路差（ＯＰＤ）が、光源５０のコヒーレンス長よりも小さい時に、参照信号と干渉する。これにより、ＯＣＴの深度の選択が説明される。被写体のボリューム内の被写体ビームに沿った点は、被写体物質内の光源のコヒーレンス長以内からのみ、信号に寄与する。
被写体によって、反射及び散乱されて戻された光は、一部はフォーカス要素６により集められて経路４へと戻り、一部はビーム１１として送られ、共焦点光受信器（ＣＯＲ）２０によって集められる。ＯＣＴが発した信号２３、及び、ＣＯＲがその出力で発した第２の信号２１は、加算器２４の入力の可変器２７及び２９によってそれぞれ重み付けされる。結果として得られた信号は、それから、フレームグラバー、蓄積型オシロスコープ、又は適当なプリンター等の適当な表示装置１９によって表示及び記録される。装置１９は、コンピューター３２の制御下にある。ＯＣＴ及びＣＯＲの信号もまた装置１９に印加され、該装置は、コンピューター３２の制御下で、これらの信号の一方又は両方を表示することができる。
結果として得られた画像は、線形又は対数スケールで、グレイ符号化又は擬似カラー化された形式で表示することができる。ＯＣＴ画像及びＣＯＲ画像を別々に表示するべき場合は、デュアルチャンネル可変走査フレームグラバーのような、デュアル表示機能を有する特別な装置１９が必要とされる。ＰＣ制御の移動ステージでコンピューター３２により制御される深度走査手段４８を用いて、あるいは米国特許第５，９７５，６９７号に記載されたようなレンズ構成でガルバノスキャナーにより制御される深度走査手段４８を用いて、又は、当技術分野で既知の任意の手段によってミラー、又はミラーもしくはプリズムの組を制御可能に移動させる任意の他の手段によって、あるいは、米国特許第６，１１１，６４５号に記載されたようなガルバノスキャナー及び格子を用いて、干渉計４０の被写体ビーム又は参照ビームの光路を変化させることにより、ＯＣＴチャンネルにおいて深度を走査する。
図２ａは、図の形式で、両方の受信器の開口、すなわちＯＣＴ及び共焦点の開口が合焦維持される本発明によるデュアルチャンネルＯＣＴ／共焦点装置の主な構成要素を示している。図２ａ〜２ｄは、ＯＣＴから出るビームがファイバー２又はバルクの空間フィルターから拡がり、開口数が光学スプリッターの後ろのレンズ又は球面鏡により調節できる、特別の場合を示している。この目的のために、フォーカス要素、すなわち図１におけるレンズ６が、今は光学スプリッター８の後に置かれ、レンズ６０として番号を付け替えられている。ファイバー末端部３と、共焦点光受信器２０の共焦点光受信器の開口（通常、ピンホール２０２と考えられる（図４参照））とが、光学スプリッター８から同じ距離に置かれ、レンズ６０の焦点にある。レンズ６０を移動させることで、焦点を合わせるために、ビーム９を集束又は発散させることができる。被写体が網膜であるとき、正常眼の場合には、ビーム９はコリメートされる。正常眼であるか屈折異常眼であるかにかかわらず、ファイバー先端部３と共焦点光受信器の開口２０との両方が、被写体（図２ａに示したものの場合では、人間の眼１３の網膜１７（又は、以下で議論する横の挿入図に示すように、皮膚１７））内の焦点である点１７０と共役である。ビーム４及び１１の波面は、レンズ６０がフォーカス機構７を用いて動かされている間、同じ曲率半径を維持し、これにより、両方のチャンネルで焦点が合わされる。正常眼については、ビームは、レンズ６０の後でコリメートされ、インターフェース光学系１２の後ろで再びコリメートされる。扇状の光線は、被写体が網膜である場合には、眼の瞳孔が位置する点１５０に集束し、眼のレンズ１５によって合焦される。
図２ａに描かれた眼１７の横の、図２ａの挿入図は、他の第２の可能なものを示しており、ここで装置は、平らな被写体、すなわち皮膚のような組織を走査するのに用いられる。この例では、インターフェース光学系は、扇が集束する点１５０からレンズ１５の焦点距離だけ離れた第３のレンズ１５を用いており、表面は、レンズ１５の同じ焦点距離ｆ１５で走査される。知られているように、また、本発明において述べられているようなダイナミック・フォーカスの説明と関連して図１４及び図１５に関して以下で述べるにつれてより明らかとなるが、光線が屈折率ｎの被写体を貫通するとき、焦点は、被写体の内部により深く進む。
フォーカス調節要素７は、深度走査手段４８に作用するコンピューター３２から、ＯＣＴチャンネル４０の光路差調節（ＯＰＤ）と同期して制御し（制御線ＯＰＤ／ＯＣＴ）、合焦を維持することができる。
さらに図２ａに示してあるのは、インターフェース光学系１２のレンズ１２１とレンズ１２２との間に置かれたホットミラー１２３である。ホットミラー１２３は、装置撮像ビーム９に対しては反射作用をし、固定ランプ１２４のビーム１４に対しては透過作用をする。このように、光学スプリッター８とビームスプリッター１２３との両方が反射に用いられるため、分散がＯＣＴにおいて最小化される。
図２ｂは、単に皮膚上に合焦するのに用いられるただ１つのレンズを有するインターフェース光学系１２に結合された、図２ａのフォーカス調節装置の実施形態を示している。
図２ｃは、フォーカス調節装置に加えてインターフェース光学系の他の変形を示しており、インターフェース光学系は、単一のレンズ１２１を用いるものであり、横断走査手段と、レンズ１２１に関して共役な瞳、すなわち点１５０とを有する。この場合、レンズ６０は、焦点距離ｆに等しい距離だけレンズ１２１の前方で光の焦点を合わせるのに用いられる。理想的には、レンズ１２１から横断走査手段１０までの距離、及びレンズ１２１から点１５０までの距離は２ｆ１２１である。ＯＣＴファイバーの開口及び共焦点光受信器の開口は、点１７０に共役である。フォーカス調節については、レンズ６０がブロック７によって動かされると、点１７０がレンズ１２１の前方ｆ１２１にある面の外側に移動し、被写体１７内の焦点１７０がそれに従って軸方向に移動して、眼のレンズ１５の異なる合焦力に対応する。再び、遠視又は近視の眼の場合にかかわらず、ファイバー先端部３及び共焦点光受信器の開口２０は、網膜内の焦点に共役である。ビーム４及び１１の波面は、レンズ６０を移動することによって焦点を合わせている間、同じ曲率半径を維持する。
図２ｄは、皮膚上に光の焦点を合わせるのに用いられる２つのレンズ１２１及び１５を有するインターフェース光学系に結合されている、図２ｃのフォーカス調節装置の一実施形態を示している。
図２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおけるインターフェース光学系１２のレンズ１２１及び１２２、最後に１５は、ミラーで置き換えることができ、この場合、装置のビーム９が通過する全ての要素が反射で用いられ、ＯＣＴチャンネルの分散性能をさらに一層向上させるということが、当業者には明らかである。
図２の光学スプリッター８は、後の図に示すような異なる様式で実施することができ、例えば、広帯域ビームスプリッター、可変デポジットビームスプリッターすなわち制御された反射率を有するビームスプリッターとしての８１、又はバンドパス光学フィルター（本発明による装置がＲ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いているとき）もしくはノッチ光学フィルター（装置がＴ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いているとき）としての８２、又はコールドミラー、ホットミラーもしくはエッジフィルターのようなスペクトル選択性要素としての８３、又は上記の組み合わせ８４、又は偏光感応ビームスプリッター８５、又は穴あき回転板８６が含まれうる。これは、以下の異なる実施形態の説明の中でより明らかとなるであろう。
図２ａ〜２ｄの実施形態は、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ型の、本発明による光学写像装置を示しているが、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成も等しく実施可能であることが、当業者には明らかであろう。
図３は、共焦点チャンネル及びＯＣＴチャンネルが被写体内の同じ深度で確実に合焦するようにするための、本発明による他のフォーカス・システムを示している。図３は、ＯＣＴ、すなわちファイバーの開口又はバルクの空間フィルターから出るビーム、及び共焦点光受信器に向かうビームがコリメートされる、特別な場合を示している。ビーム拡大器を光学スプリッター８の後に用いるが、このビーム拡大器は２つのレンズ６１及び６２で実現され、これらのレンズのうちの一方６２は、調節可能要素７によって、他方のレンズに対して軸方向に移動可能である。この場合、光学スプリッター８からファイバー先端部３までの距離、及び共焦点光受信器２０までの距離は、図２ａ〜２ｄの場合には重要であったようにはもはや重要ではないが、それは、送られたビーム４４及び共焦点光受信器からのビーム１１はコリメートされるからである。この場合には、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルは、補助的な独立したフォーカス調節装置を有している。ビーム４４及び１１をわずかに非平行にすることも可能であり、この場合、フォーカス調節装置の第１の要素（図３におけるレンズ６１）を補償のために用いることができる。図２ｃ及び図２ｄに示すように、インターフェース光学系１２がただ１つのレンズ１２１を用いている場合、レンズ６２の後のビームは、図２ｃ及び図２ｄと関連して説明したように、その焦点距離だけレンズ１２１の前方で集束する。レンズ６１又は６２のいずれも、フォーカス調節ブロック７によって軸方向に移動することができるということも明らかである。
図３において実現されているＲ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ型は、単に例示の目的のみであり、同様なフォーカス構成が、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の実施形態についても等しく機能するということが、当業者には明らかであろう。
ＯＣＴにおいてノイズを避けるため、A. Gh. Podoleanuの論文、"Unbalanced versus balanced operation in an OCT system", Appl. Opt., (2000), Vol. 39, No. 1, pp. 173-182に記載されているように、ファイバー末端の反射を最小にしなければならず、そのため、図２及び図３のファイバー末端はある角度で劈開され、最終的に反射防止コートがなされる。ファイバー末端３の支持部は、反対の傾きによって端面の向きを補償することが可能である。例えば、ファイバー末端３は、アダプターＦＣ／ＡＰＣ又はＳＴ／ＡＰＣの傾いた面でもよく、これらのアダプターは繊維光学の当業者には既知であり、又は、ファイバー末端は、ある角度で劈開されたままのファイバーであってもよい。
図２ａ〜２ｄのレンズ６０ならびに図３のレンズ６１及び６２は、集束及び／又は発散のレンズ群であってもよく、他にも、同様の目的を達成するのに用いうる、ミラーの異なる組み合わせ、ミラー及びレンズの組み合わせ、又はレンズ群又はミラー群であってもよいということが、当業者には明らかであろう。
図４は、共焦点光受信器の様々な可能な実施形態を示している。図４ａ、図４ｂ、図４ｄ及び図４ｅは、図２ａ〜２ｄのものと共存しうる配置を示しており、図４ｃ及び図４ｆは、図３の構成と共存しうる配置を示している。要素２０６は、光検出器を表しており、これは電子なだれフォトダイオード又は光電子増倍管でもよく、直接照らされるか、又は米国特許第５，９７５，６９７号に記載されているようにファイバーピグテイルの端に配置され、この場合には、共焦点光受信器の開口はファイバーの入力であり、ピンホール２０２は除くことができ、又は、共焦点光受信器の焦点深度が、ファイバーの前方のピンホール２０２とファイバーの開口との複合効果の結果となる。ピンホール２０２は、固定しても、共焦点チャンネルにおける深度分解能の制御を可能とするのに調節可能としてもよい。図４ａでは、レンズを用いておらず、ビームは、光検出器２０６上に密接して置かれたピンホールに合焦されている。他の実施形態においては、共焦点顕微鏡技術において開示されている従来技術に従って、１つ又は２つのレンズ２０１及び２０３を用いている。レンズ２０１は、光をピンホール２０２に合焦し、第２のレンズ２０３は、共焦点光受信器２０の光検出面２０６上に、光を合焦している又は拡散させている。スペクトル選択が実施形態によっては要求され、この場合には、バンドパスフィルター２０４及びノッチフィルター２０５を用いる。要素２０４及び２０５の順番、すなわち、レンズの前か後か、ピンホール２０２の前か後かは本質的ではないということが、当業者には明らかである。
光検出器の面、ファイバー入力面及び他のスペクトル選択性要素を含む、図４における様々な要素の全ての表面は、ＯＣＴシステム内へ戻る反射を避けるために傾けられており、レンズには、ＯＣＴチャンネルにおいて用いる光源の波長に対しての反射防止コートがなされている。
図５ａは他の実施形態を示しており、共焦点光受信器２０の方に向けられる光の量のバランスを保つため、光学スプリッター８１は、米国特許第５，９７５，６９７号に記載された単純なビームスプリッター８とは異なるものとすることができる。ビームスプリッター８１は、高さとともに漸減又は漸増的にあるいは段階的にデポジットさせてよく、これにより反射率ｈ及び透過率１−ｈを高さすなわち横座標と共に変化させ、共焦点光受信器２０への戻り照度を、非常に低い値から非常に高い値、例えば、ＰｏｂｊｅｃｔＯ（Ｐｏｂｊｅｃｔは被写体に届けられたパワー、Ｏは被写体の反射率）のｈ＝１％から９８％までに変化させることができる。駆動装置５は、ビームスプリッター８１を垂直に又は横方向に、普通はデポジットの傾斜の軸に沿って移動させ、反射又は透過する光の割合を調節する。そうする場合、被写体への同じパワーを維持するために、駆動装置５は、光源５０又は５００の駆動装置１にも作用して、光学スプリッターが反射率の低い値に向けて配置されたときにパワーを増加させることができる。例えば、ｈ＝０．５の場合、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルは、戻ったパワーのそれぞれ半分を受け取る。ｈ＝１で、光が共焦点チャンネルに戻らない場合と比較すれば、ターゲット上で同じパワーが維持されているとすると、出力３でのパワーはｈ＝０．５の場合の倍である。光学スプリッター８１が、傾斜デポジットがなされている場合は、ビームスプリッター８１の取付台がマイクロモーターを備えていてもよく、光学スプリッター８１が段階的なデポジットを有している場合は、この取付台が２つ以上の安定位置を有していてもよいということが、当業者には明らかである。駆動装置５は、デポジットの傾斜の軸に沿う微小な移動のためのマイクロモーターを制御する電気機械回路、又は、ビームスプリッターの取付台に機械的に連結された、機械のフロントパネル上の手動ノブのような、当技術分野において既知の手段によって実現することができる。
他の代替形態として、光学スプリッター８１は、例えば電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶プレートのような、透過率及び反射率を外部の場によって制御可能なスプリッターとすることができ、これは、電場又は磁場、又はその両方の制御下で、コンピューター制御装置３２により、反射率及び透過率を変化させることができる。この場合、駆動装置５１は、当技術分野において既知の手段によって、適当な電場又は磁場、又はその両方を、ビームスプリッター要素８１に印加する。
傾斜デポジットを有する又は外部の場の制御下にある同じ光学スプリッター８１、及び駆動装置５又は駆動装置５１をそれぞれ用いた制御の同様の構成を、図３におけるフォーカスの型に適用することができ、この場合、図４ａ及び図４ｂの構成ではなく、図４ｃに示すような共焦点光受信器を用いるべきであるということも、当業者には明らかであろう。
図５ａにおいて実現されているＲ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ型は、単に例示の目的のみであり、同様な構成が、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の実施形態についても等しく機能するということも、当業者には明らかであろう。
図５ｂは、ＯＣＴ及び共焦点チャンネルが偏光を利用しており、かつ光学スプリッター８５が偏光感応ビームスプリッターである、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。ＯＣＴシステムから出る光は、偏光子９０（ファイバー偏光子又はダイクロイックシート又は他のバルクの偏光子としうる）によって、全ての光が偏光感応光学スプリッター８５を通過する方向に偏光させられる。被写体から戻る光は様々な偏光方向を有しており、その光の一部はＯＣＴに戻っていき、ＯＣＴの出力のそれに対して直交する方向の光は共焦点光受信器２０へと進む。この共焦点光受信器２０は、より良好な偏光選択のために、ＯＣＴの出力の偏光方向と直交する軸方向を有する直線偏光子を備えていてもよい。
共焦点チャンネルの光検出器が非常に低い感受性を有する、１２００ｎｍよりも大きな波長に対してＯＣＴチャンネルが反射で動作するような場合について、共焦点チャンネル信号を強化するための他の代替形態を、図６ａ及び図６ｂに示す。シリコン光検出器及び光電子増倍管は、近赤外及び可視領域で大きなゲインを有しており、９００ｎｍよりも大きな波長でなだらかに減衰する。したがって、２つの光源が図６ａ及び図６ｂの構成において用いられ、（i）ＯＣＴチャンネルで用いられる赤外波長では低コヒーレンス光源５０、又はコヒーレンス長調節可能低コヒーレンス光源５００、及び（ii）９００ｎｍ未満の近赤外波長で動作する又は可視波長で動作する低又は高コヒーレンスの光源５２である。２つの光源のパワーは、当然、組織被写体１７の安全性により許容されるレベルまでで調節される。光学スプリッターは、図６ａに示すように、広帯域幅のもの８でも、又は図６ｂに示すように、傾斜デポジットを有するもの、又は電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶素子８１でもよい。反射率は、上記図５と関連して述べた場合と同様に調節してもよく、同時に、２つの光源のパワーは、その合計が被写体に対する安全レベルを決して超えないようにするために、相対的に重み付けをしてもよく、調節及び制御は上記のように駆動装置５により実施され、駆動装置１は、ここでは両方の光源５０（５００）及び５２を制御する。図４ａ、図４ｂに示す広帯域共焦点光受信器の任意の構成を図６ａにおいて用いることができる。また、共焦点光受信器を光源５２の波長に合わせることもでき、この場合、図４ｄ及び図４ｅに示すような共焦点光受信器の任意の構成を用いることができる。図３に示すフォーカス構成を実施する場合、代わりに、図４ｃに示す共焦点光受信器の広帯域の構成も、また図４ｆに示すような波長に合わせて調整された共焦点光受信器の構成も好ましく用いられる。
図６ａ及び図６ｂに示す、また後に図７ａ〜７ｄに示す２つの光源は、要素１２８によって重ね合わされるが、この要素１２８は、方向性結合器又はバルク・ビームスプリッター、又はホットフィルターもしくはコールドフィルター、又は２つの光源の２つの波長のそれぞれに対して高いすなわち大きな透過率（例えば、７０％よりも大きい、より好ましくは８０％よりも大きい、そして最も好ましくは９０％よりも大きい）を有する波長分波（Wavelength Demultiplexing, ＷＤＭ）結合器としうる。ファイバーで実施する場合は、７４は、反射を最小にするための屈折率マッチングゲルを示している。バルクで実施する場合は、７４は、不透明な傾斜スクリーンを示している。
図６ａ、図６ｂで実施されるＲ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ型は、単に例示の目的のみであり、同様な構成が、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の実施形態についても等しく機能するということが、当業者には明らかであろう。
図７ａの実施形態は、異なる波長での共焦点及びＯＣＴ撮像を可能とする。共焦点チャンネルの、及びデュアルチャンネル光学写像装置全体にとってのさらなる有用性は、２つの波長が異なる場合に得られる。組織を撮像する際に異なる波長を用いることで、コントラスト向上が達成できる。これはまた、同時のＯＣＴ撮像とともに、共焦点チャンネルにおける蛍光撮像及び自己蛍光撮像をも可能としうる。続く、高解像度３Ｄ視覚化は、異常自己蛍光又は蛍光又はラマン放射を呈する組織の部分の、正面ＯＣＴ画像のスタックを用いて生成することができる。この場合、蛍光又はラマン放射は、ＯＣＴチャンネルを用いて高解像度でかつ３Ｄで続いて撮像される組織の部分を表示する。図７ａの実施形態はどちらのチャンネルにおいても低い損失を呈するものであり、２つの光源５０（５００）及び５２の２つの波長が十分に離れている場合は、光学スプリッターは、光源５２の波長のバンドパスフィルター８２である。そのようなバンドパスフィルターは既知であり、中心波長で５０％を超える透過率を有し、５〜１０ｎｍの通過幅を有している。光源５２の波長がフィルターの中心波長と一致すれば、フィルターは、この波長に対して50/50ビームスプリッターとして作用する。ＯＣＴの光源５０又は５００の波長がフィルターの通過幅の十分外側にあれば、８０％を超える反射率が得られ、これは、ＯＣＴの信号を効率的に前方及び後方に伝えるのに有用である。例えば、写像装置が、眼については、赤外域（７８０〜９５０ｎｍ）のＯＣＴチャンネル光源５０（又は５００）、可視域の共焦点チャンネル光源５２で動作可能であり、又は、皮膚については、赤外域（１２００〜１３００ｎｍ）の光源５０（５００）、赤外又は可視域（５００〜８００ｎｍ）の共焦点光源を用いて動作可能である。同じく重要であることには、そのような実施形態は、眼における自己蛍光の観察に役立ちうる。この目的のために、フィルター８２は自己蛍光波長に合わせることができ、光源５２の励起波長は、これがフィルターの帯域外にあるため、バンドパスフィルター８２によって反射される。光源５２は、フィルター８２が黄色に合わされ、光源５０（又は５００）の波長が赤外域にあるときに、青で放射することができる。
Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成が用いられる場合、光学スプリッターは光源５２の波長、又は自己蛍光の波長又はラマンの波長に合わせて調整されたノッチフィルター８２である。ＯＣＴの光源５０又は５００の波長がフィルターのノッチバンドの十分外側にある場合、８０％を超える透過率が得られる。
同様に、光学スプリッター８３は、ホットミラーもしくはコールドミラー、又はエッジフィルターとしうる。この場合、それぞれのチャンネル、すなわち共焦点のビーム１１及びＯＣＴのビーム４に対する損失は最小限である。そのようなコールドフィルター及びホットフィルターは存在し、ある帯域では９５％を超える透過率及び５％未満の反射率を有し、他の帯域では５％未満の透過率及び９５％を超える反射率を有している。このようにして、両方のチャンネルが、ターゲットから戻った各ビームのうち９５％を超える部分を利用する。図７ａにおいては、それぞれの光源の波長がスペクトル性要素８３のカットオフすなわちエッジ周波数の両側にあるようにして、２つの光源を用いており、一方のＯＣＴチャンネルに用いられる波長の光源は、低コヒーレンス光源５０又はコヒーレンス長調節可能低コヒーレンス光源５００、そして、共焦点チャンネル５２に用いられる波長の第２の光源は、コヒーレントなもの、又は調整可能であるもしくは調整可能でない低コヒーレンスのもの、好ましくはレーザーとすることができる。光源５２は、共焦点チャンネルに用いられる波長に対して高い透過率を有し、結果として同じ波長に対して低い反射率を有している、要素８３における損失を補償するのに十分に強いことが望ましい。
皮膚に対して用いる場合、ホットミラー８１は、光源５２が８００ｎｍで、光源５０又は５００が１２００〜１３００ｎｍであるときに、１０００ｎｍのカットオフを有することができる。波長の同じ組み合わせが角膜の撮像に有用であり、この場合、固定ランプ１２４も必要である。インターフェース光学系スプリッター１２３は、およそ７００ｎｍにエッジを有するホットミラーとすることができる。ＯＣＴが青色帯域で動作し、共焦点光受信器が赤色又は赤外帯域で動作する場合に、光学スプリッター８３がコールドミラーであることもまた可能である。図４ａ、図４ｂの共焦点光受信器の構成のいずれをも用いることができ、ＯＣＴチャンネルの波長の放射をさらに減衰させる必要がある場合には、図４ｄ、図４ｅの構成を用いることができる。図３のフォーカス構成を実施する場合、かわりに、図４ｃ又は図４ｆの共焦点光受信器の構成がそれぞれ好ましく用いられる。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表７ａにまとめられている。
一方、図７ｂにおける光学スプリッター８４は、反射率変化軸に沿って組み合わされた異なる部分からなり、すなわち、（i）通常の広帯域ビームスプリッター、それから続く（ii）バンドパスフィルターもしくはノッチフィルター８２、又はエッジフィルター、コールドミラーもしくはホットミラー８３のようなスペクトル選択性要素である。駆動装置５は、図５と関連して上で説明した場合と同様に、前記反射率変化軸に沿って光学スプリッター８４を適当に移動させ、前記２つの部分のうちの一方をビーム内へと導く。この場合、光学写像装置は、付した表７ｂに説明したように、異なる型で動作可能である。
本発明による装置は、ＯＣＴでは細かい、共焦点では粗い、２つの異なる深度解像度を有する画像を提供することができ、これは、（i）光源５２がスイッチオフされているときに、低コヒーレンス光源５０又はコヒーレンス長調節可能な５００の同一波長によって、（ii）図６ａの実施形態と同様な異なる波長によって（（i）及び（ii）の型においては、光学スプリッターは、広帯域光学スプリッター８がビーム４と交わる位置にある）、又は（iii）図７ａの実施形態と同様な各波長によってであり、この場合、光学スプリッターは、スペクトル・ビームスプリッター８２がビーム４と交わる位置にある。そのようなビームスプリッターは、当技術分野において既知の手段によって案出することができ、例えば、表面の半分に金属の広帯域幅デポジットを用い、もう半分に誘電体で多層の光学的に選択的なデポジットを用いる。通常、図４ａ及び図４ｂの共焦点光受信器の構成が用いられるのが望ましく、図３のフォーカス構成を用いる場合には図４ｃのものが用いられる。
図７ｃは、図７ａに開示したものと同様であるがＴ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示しており、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターは、ノッチフィルター、コールドミラー、ホットミラー、又はエッジフィルターのようなスペクトル選択性要素であり、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが異なる波長で動作する。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表７ｃにまとめられている。
図７ｄは、図７ｂに開示したものと同様であるがＴ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示しており、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターは、ノッチフィルター、コールドミラー、ホットミラー、又はエッジフィルターのようなスペクトル選択性要素である。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表７ｃにまとめられている。
図６ａにおいてはビームスプリッター８の後の、図６ｂにおいてはビームスプリッター８１の後の、図７ａ及び図７ｃにおいてはビームスプリッター８２又は８３の後の、ならびに図７ｂ及び図７ｄにおいては８４の後の全ての要素は、広帯域幅で、かつ、用いられる２つの帯域に適合している必要があり、出力ビーム９は、両方の光源５０（５００）及び５２の波長を含んでいる。
図８ａは、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の励起を受けて被写体が放射する蛍光又はラマン放射を観察するのに有用な、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明の他の実施形態を図の形式で示している。ＯＣＴチャンネルは、低コヒーレンス光源５０の波長で、又はコヒーレンス長調節可能低コヒーレンス光源５００の波長で動作し、一方、共焦点光受信器２０は、ターゲット（図８ａでは眼の網膜１７）が放射する蛍光又はラマン波長で動作する。好ましくは、スペクトル光学スプリッター、すなわち、ホットミラーもしくはコールドミラー、又はエッジフィルター８３、又はバンドパスフィルター８２を用いて２つの帯域、すなわちＯＣＴ及び蛍光を分離する。励起源５０又は５００の光を除くために、共焦点光受信器２０は、蛍光又はラマン波長の（図４ｄ、図４ｅ、図４ｆに示した）バンドパスフィルター２０４及びノッチフィルター２０５を用いている。例えば、眼のＩＣＧ血管造影法を利用する場合は、ＯＣＴの波長は７９０ｎｍとするのが望ましく、スペクトル・ビームスプリッター８３は、８１０ｎｍにエッジを有するコールドミラー、又は８３５ｎｍに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、共焦点光受信器は、励起波長７９０ｎｍのノッチフィルター２０５と、８３５ｎｍのバンドパスフィルター２０４とを備えることができる。フルオレセイン血管造影法を利用する場合は、ＯＣＴの波長は、４９４ｎｍとすることができ、スペクトル・ビームスプリッター８３は、５０６ｎｍにエッジを有するコールドミラー、又は５１８ｎｍに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、共焦点光受信器は、励起波長４９４ｎｍのノッチフィルター２０５と、５１８ｎｍのバンドパスフィルター２０５とを備える。図８ａの挿入図は、異なる光学スプリッターについて、システムにおける波長の相対位置を示している。挿入図の上及び中間の図は、コールドミラー８３又は狭帯域フィルター８２を用いて、蛍光波長ｌｆ、及び（励起波長ｌｅｘｃ）＝（ＯＣＴの波長ｌＯＣＴ）を処理して実施される、ＩＣＧの方法及びフルオレセインの方法についてのものである。下の図の例は、反ストークス放射についてのもので、この場合、光学スプリッターはホットミラー８３である。バンドパスフィルター８２を用いて反ストークス放射を選択することもできるということは明らかである。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表８ａにまとめられている。
図８ｂは、蛍光又はラマンの観察に有用な、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明の他の実施形態を図の形式で示しており、外部励起源１２６が、被写体（図８ｂでは眼１３の網膜１７）を、ビームスプリッター１２５を介して照らしている。ＯＣＴチャンネルは、低コヒーレンス光源５０又はコヒーレンス長調節可能な５００の波長で、光学スプリッターからの反射で動作し、一方、共焦点光受信器２０は、ターゲットが放射した蛍光の波長で、光学スプリッターからの透過で動作する。好ましくは、ホットミラーもしくはコールドミラー、又はエッジフィルター８３、又はバンドパスフィルター８２でありうるスペクトル光学スプリッターを用いて２つの帯域、すなわちＯＣＴ及び蛍光を分離する。励起源１２６の光を除くために、共焦点光受信器２０は、蛍光波長のバンドパスフィルター２０４及びノッチフィルター２０５を用いている。例えば、眼のＩＣＧ血管造影法を利用する場合は、光源１２６は７９０ｎｍ、スペクトル・ビームスプリッター８３は８５０ｎｍにエッジを有し、共焦点光受信器が励起波長７９０ｎｍのノッチフィルター２０５と、８３５ｎｍのバンドパスフィルター２０４とを備え、ＯＣＴの波長が８６０〜９６０ｎｍの区間内であることが望ましい。フルオレセイン血管造影法を利用する場合は、光源１２６は４９４ｎｍ、スペクトル・ビームスプリッター８３は７００ｎｍにエッジを有し、共焦点光受信器が励起４９４ｎｍのノッチフィルター２０５と、５１８ｎｍのバンドパスフィルター２０５とを備え、ＯＣＴの波長が８００ｎｍ帯域にあるようにすることができる。図８ｂの左の挿入図は、異なる光学スプリッターについての、システムにおける波長の相対位置を示している。挿入図の上及び中間の図は、ホットミラー８３又は狭帯域フィルター８２を用いて、蛍光波長ｌｆ、励起波長ｌｅｘｃ、及びこれら２つの場合に赤外域にあるＯＣＴの波長ｌＯＣＴを処理して実施される、ＩＣＧの方法及びフルオレセインの方法についてのものである。下の図の例は、ＩＣＧについてのもので、やはりコールドミラー８３を用いており、この場合、ＯＣＴの波長ｌＯＣＴは可視域にある。図８ｂの右の挿入図は、共焦点チャンネルが、反ストークス波長anti-stokesの反ストークス放射を処理する場合の、異なる光学スプリッターについての、システムにおける波長の相対位置を示している。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表８ｂにまとめられている。
図８ｃは、図８ａの実施形態のレプリカであり、ＯＣＴチャンネルは透過で動作し、共焦点チャンネルは反射で動作し（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ型）、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターは、ノッチフィルター、コールドミラー、ホットミラー、又はエッジフィルターのようなスペクトル選択性要素である。図８ｃの挿入図は、異なる光学スプリッターについての、システムにおける波長の相対位置を示している。挿入図の上及び中間の図は、ホットミラー８３又はノッチフィルター８２を用いて、蛍光波長ｌｆ、励起波長ｌｅｘｃ、及びＯＣＴの波長ｌＯＣＴを処理して実施される、ＩＣＧの方法及びフルオレセインの方法についてのものである。下の図の例は、コールドミラー８３を用いた、反ストークス放射についてのものである。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表８ｃにまとめられている。
図８ｄは、図８ｂの実施形態のレプリカであり、ＯＣＴチャンネルは透過で動作し、共焦点チャンネルは反射で動作し（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ型）、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターは、ノッチフィルター、コールドミラー、ホットミラー、又はエッジフィルターのようなスペクトル選択性要素である。図８ｄの左の挿入図は、異なる光学スプリッターについての、システムにおける波長の相対位置を示している。この左の挿入図の上及び中間の図は、コールドミラー８３又はノッチフィルター８２を用いて、蛍光波長ｌｆ、励起波長ｌｅｘｃ、及びこれら２つの場合に赤外域にあるＯＣＴの波長ｌＯＣＴを処理して実施される、ＩＣＧの方法及びフルオレセインの方法についてのものである。下の図の例は、ＩＣＧについてのもので、やはりホットミラー８３を用いており、この場合、ＯＣＴの波長ｌＯＣＴは可視域にある。図８ｄの右の挿入図は、共焦点チャンネルが、反ストークス波長anti-stokesの反ストークス放射を処理する場合の、異なる光学スプリッターについての、システムにおける波長の相対位置を示している。
動作の可能な型、及び共焦点光受信器の可能な選択は、付した表８ｄにまとめられている。
インターフェース光学系１２は同軸とすることができ、そして、当技術分野で既知の手段によって、ビーム９に対しては透過で、また励起源１２６及び固定ランプ１２４に対しては反射で動作するインターフェース光学系スプリッターを介して、撮像ビーム９に対して９０°で固定ランプ及び光源１２６を適用することができるということが、当業者には明らかであろう。この場合、インターフェース光学系スプリッター１２３のスペクトル特性は、図８ｂ及び図８ｄの挿入図における曲線と相補的であり、例えば、図８ｂ左の上及び中間のものについては、１２３がコールドミラーであるべきで、下のものについては、１２３がノッチフィルターであるべきである等である。
図８ｅは、蛍光又はラマンの観察に有用な、本発明の異なる実施形態であり、励起源１２０（外部と呼ばれる光源１２６に対して、内部と呼ぶ）及び共焦点光受信器２０が１ブロック内に置かれ、図８ａ〜８ｄにおけるビーム１１内に置くことができる共焦点受信／励起器（CE）２００が単一の共焦点光受信器２０に取って代わる。前に導入したものと同様の用語を用いると、ブロックＣＥを図８ａ又は図８ｂのものに用いた場合、構成は、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥであり、光学スプリッター８は、ＯＣＴチャンネルには反射で用いられ、ＣＥブロックには透過で用いられる。ブロックＣＥを図８ｃ又は図８ｄのものに用いる場合、構成は、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥであり、光学スプリッター８は、ＯＣＴチャンネルには透過で用いられ、ＣＥブロックには反射で用いられる。ブロックＣＥに有用なスペクトル内容は、光源１２６の励起帯域及び被写体によって発せられる蛍光／ラマン帯域にわたり、以後、これらをＣＥ帯域と呼ぶ。光学スプリッター２２６を用いて、光源１２０からの励起放射をビーム１１内へと導き、被写体において蛍光又はラマン放射を誘起する。被写体からの後方散乱された信号は、蛍光又はラマン信号と、ＯＣＴの信号の波長の後方散乱放射とを含んでいる。一方における蛍光／ラマン放射の帯域と、他方におけるＯＣＴの放射の帯域とが十分に遠く離れていれば、それらは、図４ｄ〜４ｆに示すような構成を用いることにより、共焦点光受信器２０内で分離することができる。集束ビーム１１及び４に対する、図８ｅのブロック２００に適合するフォーカスのための構成は、図２のそれと同様であり、この場合、図４ｄ又は図４ｅの共焦点受信器の構成を用いることができる。しかし、図３に示す構成を図８ｅのものにおいて用いることができ、この場合、レンズ２０７は除かれ、代わりに、所望の帯域に有利に働き、ＯＣＴの波長及び励起波長を減衰させるスペクトルフィルター要素を備える、図４ｆの共焦点受信器の構成を用いることができるということが、当業者には明らかであろう。光学スプリッター８は、広帯域幅ビームスプリッター、又は光源５０もしくは５００により放射される波長で高い反射率を有するＣＥ帯域のバンドパスフィルター８２、又はＣＥ帯域に対して高い透過率を有し、光源５０もしくは５００により放射される波長に中心があるノッチフィルター８２、又はコールドミラー、ホットミラーもしくはエッジフィルター８３のいずれともすることができる。この選択は、ＯＣＴ４０とブロック２００とがどのように光学スプリッター８を共用するか、すなわち、どちらが反射ビームを利用し、どちらが透過ビームを利用するのかということ、及び、一方におけるＯＣＴの光源５０（５００）の帯域と、他方におけるＣＥブロックの帯域との２つの帯域の相対的なスペクトル位置に依存するということが、当業者にとって、また前記の実施形態に照らしても明らかである。
例えば、眼のフルオレセイン血管造影法を利用する場合は、励起波長は４９４ｎｍ、光学スプリッター８３は、７００ｎｍにエッジを有するホットミラー８３、又はＯＣＴの波長に合わせて調整されたノッチフィルター８２で、ＯＣＴの波長は７９０〜８７０ｎｍとするのが望ましく、ＣＥスプリッター２２６は５０６ｎｍにエッジを有するコールドミラーであり、共焦点光受信器２０は、励起波長４９４ｎｍのノッチフィルター２０５と、５１８ｎｍのバンドパスフィルター２０４とを備え、励起帯域及びＯＣＴ帯域を追加的に除くことができる。任意に選択されるインターフェース光学系スプリッターは、ＯＣＴの波長及びＣＥ帯域４６０〜５５０ｎｍの両方で高い反射率を有する、赤（６３０ｎｍ）のバンドパスフィルターとすることができる。コールドミラーもしくはホットミラー、エッジフィルター、又はバンドパスフィルターもしくはノッチフィルターのようなスペクトル・ビームスプリッター２２６及び２２７の組み合わせを用いることで、破線で示す異なる励起源を出力ビーム１１内に同時に一緒に置くことができ、また、破線で示す異なる共焦点受信器２０を、異なる内部励起源１２０の励起を受けて被写体から発せられる異なる蛍光又はラマン帯域に合わせることができる。このように、本発明による装置は、（i）異なる帯域に合わせて調整された１つ以上の共焦点チャンネル及びＯＣＴチャンネルで、例えば（ii）異なる光源１２０の励起を受けて被写体から発せられる蛍光又はラマンのもの、又は／及び（iii）光源５０（５００）の励起を受けて被写体から発せられる蛍光又はラマンに合わせて調整されたもので動作し、（iv）あるいは、共焦点光受信器２０の１つをＯＣＴ２０の波長に合わせることができる。この場合、光学スプリッター２２７は、前と同様に、広帯域幅ビームスプリッター、光源５０もしくは５００により放射される波長周辺の帯域のバンドパスフィルター、又は被写体が放射する蛍光もしくはラマン放射に中心があるノッチフィルター、コールドミラー、ホットミラーもしくはエッジフィルターのいずれともすることができる。この選択は、２つの共焦点光受信器がどのように光学スプリッター２２７を共用するか、すなわち、どちらが反射ビームを利用し、どちらが透過ビームを利用するのかということ、ならびに、２つの光源５０（５００）及び１２６の２つの帯域の相対的なスペクトル位置に依存するということが、当業者にとって、また前記の実施形態に照らしても明らかである。
そのような構成のためには、表示装置１９には、２つ以上の画像をＰＣ画面上に同時に表示することが必要とされる。
例えば、上記の例で、図８ｅと関連して、眼のフルオレセイン血管造影法を利用する場合は、スプリッター２２７は、蛍光帯域及びＯＣＴの帯域から遠く離れた６５０ｎｍにエッジを有するコールドミラーとすることができる。ＯＣＴの帯域については、光学スプリッターは、ホットミラー８３又はノッチフィルター８２を用いて実現された場合、残りの５〜１０％の透過を許容するものであり、これは、その後、コールドミラーを用いて実現されたＣＥスプリッター２２６及びスプリッター２２７を通過する。そのような大きさの信号は、A. Gh.Podoleanu、D. A. Jackson著の論文、"Noise Analysis of a Combined Optical Coherence, Tomograph and a Confocal Scanning Ophthalmoscope", Appl. Optics, Vol. 38, (1999), No.10, pp. 2116-2127に証明されているように、ＯＣＴの波長での共焦点チャンネルの実現に十分であり、この論文では、４．６〜２１％が、従来のＳＬＯで得られるような信号対雑音比を得るために適当であるということが証明された。そのような構成のためには、表示装置１９には、少なくとも３つの画像、すなわち、光源５０（５００）に起因するＯＣＴ及び共焦点のもの、ならびに、内部励起源１２０に起因して被写体から発せられる蛍光又はラマン信号の少なくとも１つの共焦点のものを、ＰＣ画面上に同時に表示することが必要とされる。
図８ｆは、図８ｅの実施形態のレプリカであり、組織から戻りＯＣＴ及びＣＥブロックに向かう光の割合を調節することができる。ＣＥブロック２００の方に向けられる光の量のバランスを保つため、光学スプリッター８１は、高さとともに漸減又は漸増するあるいは段階的なデポジットを有していてよく、これは反射率ｈ及び透過率１−ｈを高さすなわち横座標と共に変化させ、ブロック２００への戻り照度を、非常に低い値から非常に高い値、例えば、ＰｏｂｊｅｃｔＯ（Ｐｏｂｊｅｃｔは被写体に届けられたパワー、Ｏは被写体の反射率）のｈ＝１％から９８％までに変化させることができる。駆動装置５は、ビームスプリッター８１を垂直に又は横方向に、普通はデポジットの傾斜の軸に沿って移動させ、反射又は透過する光の割合を調節する。そうする場合、駆動装置は、光源５０又は５００の駆動装置１、及びブロックＣＥの光源１２０にも作用して、被写体への同じパワーを維持する。光学スプリッター８１が、傾斜デポジットがなされている場合は、ビームスプリッター８１の取付台がマイクロモーターを備えていてもよく、又は、光学スプリッター８１が段階的なデポジットを有している場合は、２つ以上の安定位置を有していてもよいということが、当業者には明らかである。駆動装置５は、デポジットの傾斜の軸に沿う微小な移動のためのマイクロモーターを制御する電気機械回路、又は、ビームスプリッターの取付台に機械的に連結された、機械のフロントパネル上の手動ノブのような、当技術分野において既知の手段によって実現することができる。
他の代替形態として、光学スプリッター８１は、例えば電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶プレートのような、透過率及び反射率を外部の場によって制御可能なスプリッターとすることができ、これは、電場又は磁場、又はその両方の制御下で、コンピューター制御装置３２により、反射率及び透過率を変化させることができる。この場合、駆動装置５１は、当技術分野において既知の手段によって、適当な電場又は磁場、又はその両方を、ビームスプリッター要素８１に印加する。
傾斜デポジットを有する又は外部の場の制御下にある同じ光学スプリッター８１、及び駆動装置５又は駆動装置５１をそれぞれ用いた制御の同様の構成を、図３におけるフォーカスの型に適用することができ、この場合、図４ｄ又は図４ｅの構成ではなく、図４ｆに示すような共焦点光受信器を用いるべきであるということも、当業者には明らかであろう。
本発明の他の実施形態を図９ａに示すが、これにおいては、異なるコヒーレンス長を有する２つの低コヒーレンス光源５２及び５０（又はコヒーレンス長調節可能光源５００）が用いられ、同じ中心波長で放射する。それぞれ、２つの光源の駆動装置７２及び７０は、生成器３５によりラインスキャナーに印加される各ランプ信号３９の持続時間中、順次にスイッチオフ及びオンされ、例えば、正の傾きの間は、光源５２がオンで、光源５０（又は５００）がオフであり、次の傾きの間、負のときには、光源５２がスイッチオフであり、光源５０（又は５００）がオンである。このようにして、同じ深度について、異なる深度解像度の２つの鏡像ＯＣＴ画像が、ＰＣ３２の制御下でデュアルチャンネル画像手段１９により表示される。このスイッチングを同期させるための様々な方法が可能であり、１つを図９ａに示すが、これにおいては、ライン同期信号３８のインバーター７１を用いて、確実に一方の光源がオフであり他方がオンであるようにする。スキャナーと回路とにおける信号遅延を補償するために、遅延ブロック７３を用いる。例えば、１ｋＨｚの三角波を用いる場合、ラスター内のラインは１ｍｓ続き、０．５ｍｓは一方の光源の照射を受け、次の０．５ｍｓは他方の光源の照射を受ける。例として、２つの光源が２０ｍｍ及び３００ｍｍのコヒーレンス長を有するとすると、２０ｍｍ及び３００ｍｍの深度解像度を有する２つのＯＣＴ画像は、共焦点画像とともに略同時に並べて表示される。すなわち、それぞれの光源について、一対のＯＣＴ画像と共焦点画像とが、三角波信号のランプ毎に表示される。
１つの光源の長いコヒーレンス長に起因して、画像は、共焦点チャンネルによって生成された画像と非常に似て見えうるものであり、この場合、案内のために共焦点チャンネルが必要なくなるようにでき、除くことができ、この場合、図９ａにおいて８は単なるミラーであり、実際には除くことができ、また、より良質なＯＣＴ画像を得ることができる。この場合、装置は、２つの略同時ＯＣＴチャンネルのみを有する。
一方、ＣＥブロック２００内の共焦点光受信器２０及び励起源のブロックＣＥを、単一の共焦点光受信器の代わりに用いることができる。この場合、ＯＣＴ、共焦点画像の各対がスイッチオン、オフされ、これらは、図８ｅと関連して述べたように、ＣＥブロック内の共焦点光受信器によってもたらされる他の共焦点画像と同時に存在するものとすることができる。例えば、ＣＥブロック内の共焦点光受信器は、ＣＥブロック内の対応する内部励起源に起因して被写体から放射される蛍光又はラマン放射に合わせることができ、又は／かつ、放射源を形成する、１つ又は両方の光源に起因して被写体から放射される蛍光又はラマン放射に合わせることができ、この場合、そのような画像は、光源のスイッチングと同じ速度で切り換わる。
異なる動作の型を、図９ａの図の下の挿入図に示す。左端の挿入図は、共焦点チャンネルのない型を示しており、この場合、要素２０及び２００は除かれ、要素８は１００％ミラーである。中央の挿入図においては、単一の共焦点光受信器２０を用いた型が示されている。これは、デュアルチャンネルの装置であり、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルを有している。右端の挿入図は、ＣＥブロック２０を用いる型を示している。ここでは、マルチチャンネルの装置があり、ＯＣＴチャンネル及びマルチ共焦点チャンネルを有している。ＣＥブロック２０内の１チャンネルは、ＯＣＴの波長に合わされており、少なくとも１つの他の共焦点チャンネルは、ＣＥブロック２０内の光源１２６によって誘起されたラマン又は蛍光の波長に合わされている。
図９ａの実施形態は、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成で、またＣＥブロック２００を用いる場合にはＴ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成で同様に実施できるということが、当業者には明らかである。
図９ａの同様な配置を、異なる波長、及び同様の又は異なるコヒーレンス長の２つの光源５０（５００）及び５２を用いて実施することができる。図示したように、図９ａの構成は、異なるコヒーレンス長の２つの対の画像を生成することにつながる。ＯＣＴ干渉計４０、光学スプリッター８、ならびに、レンズ６０、６１及び６２、横断スキャナーミラー１０、及びインターフェース光学系１２のような他の続く全ての要素は、２つの光源５０（５００）及び５２からの２つの異なる波長を許容する広帯域幅のものであり、したがって、図９ａの同様な構成が、２つの異なる波長でのＯＣＴ及び共焦点の、２つの対の画像を生成するのに役立ちうる。
図９ｂは、異なる波長５３及び５４の２つの光源を用いた、２つの共焦点画像のみを略同時に表示する、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の異なる実施形態を図の形式で示している。それぞれ、２つの光源の駆動装置７２及び７０は、ラインスキャナーに印加される各ランプ信号３９の持続時間中、順次にスイッチオフ及びオンされ、例えば、正の傾きの間は、光源５３がオンで、光源５４がオフであり、次の傾きの間、負のときには、光源５３がスイッチオフであり、光源５４がオンである。このようにして、同じ深度について、２つの鏡像共焦点画像が、ＰＣ３２の制御下で画像手段１９により表示される。このスイッチングを同期させるための様々な方法が可能であり、１つを図９ｂに示すが、これにおいては、ライン同期信号３８のインバーター７１を用いて、確実に一方の光源がオフであり他方がオンであるようにする。横断スキャナーと回路とにおける信号遅延を補償するために、遅延ブロック７３を用いる。例えば、１ｋＨｚの三角波を用いる場合、ラスター内のラインは１ｍｓ続き、０．５ｍｓは一方の光源の照射を受け、次の０．５ｍｓは他方の光源の照射を受ける。例として、２つの光源が６７０ｎｍ及び８２０ｎｍを有するとすると、２つの共焦点画像は略同時に並んで表示され、それぞれの光源について１つずつの共焦点画像である。光学スプリッター８及び該光学スプリッターの後の各要素は、使用される両方の波長に適する広帯域でなければならない。
光学スプリッターにおける減衰を減らすために、図９ｃに示すように、偏光感応ビームスプリッター８５を用いることができる。この場合、２つの光源５３及び５４は、ファイバー偏光子とも、また該２つの光源がバルク光学要素を用いて重ね合わされる場合はバルク要素ともしうる偏光子９０を用いて一方向に直線偏光させられ、その偏光方向は、ビームスプリッター８５を透過させられるものである。該ビームスプリッター８５は、その後に１／４波長板９１が続くが、これは、レンズ６０の後又は前に、又はスキャナーヘッド１０の後に配置しうるもので、図９ｃにおいてはレンズ６０の後に示しており、４５°の向きに設けられている。そして、戻ってきた反射信号は、さらに偏光要素９０を有しうる共焦点光受信器２０の方に向かって偏光感応ビームスプリッター８５を通過する。
図１０は、図９ａの実施形態を用いて指の皮膚から得た画像を示すものであり、２つの対の画像が表示されており、２つの光源が異なるコヒーレンス長を有していて、それぞれの対が１つの低コヒーレンス光源によって生成されたものである。左の列の画像は、２００ｍｍよりも長いコヒーレンス長の三電極レーザーを用いて得られたものである。そのような光源、及び正面ＯＣＴ撮像のための調節可能なコヒーレンス長の値は、A. Gh. Podolean、J. A. Rogers、D. A. Jacksonの論文、"OCT En-face Images from the Retina with Adjustable Depth Resolution in Real Time", IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electron, 1999, 5, No. 4, 1176-1284に記載された。図１０の右の列の画像は、２０ｍｍよりも短いコヒーレンス長を有するスーパールミネセンスダイオードを用いて得られる。長いコヒーレンス長に起因して、左の列の画像は、細分化度が劣って見える。
図１０の共焦点画像及びＯＣＴ画像によって、ユーザーは、定量的な評価を行うことができる。２つの光源が異なるコヒーレンス長を有しているという事実にも関わらず、これら２つの共焦点画像は、共焦点チャンネルの光信号を伝える装置内の光学要素によって決まる同じ深度解像度を有している。各画素について評価される明るさの比は、使用する２つの光源のパワーの比に依存する。２つのＯＣＴ画像は異なる深度解像度を有し、それらの明るさは、光源のパワーだけでなく、組織の厚さに対する深度解像度にも依存する。２つの共焦点画像が示す明るさを用いて、２つのＯＣＴ画像の明るさの正規化を行うことができる。
図９ａ及び図９ｂで示した本発明の実施形態における２つの像の表示は、２つの画像のそれぞれが他方の鏡像であるという不便な点を有している。左側の画像は、画像走査手段１９によって画像が生成される特定の方法に起因して、右側の画像の鏡映をなしている。この問題を修正するための２つの可能な手段が存在する。取得後に、左側の画像の向きを得るように、右側の画像を水平方向に反転させることができる。これは、取得後に、画像の余分な処理を必要とする。別の可能な手段は、図１１ａの実施形態に描かれており、これにおいては、画像の表示を異なる方法で行う。
ライン生成器からのＴＴＬ信号で同期させる代わりに、２つの横断スキャナー、すなわちラインスキャナー及びフレームスキャナーの角度位置を、表示される画像における水平位置へと変換する。画像内の画素の位置は、変動の符号に関係なく、角度走査の振幅によって決定される。
図９ａ〜９ｃ及び図１１ａにおいて用いるこの方法の別の利点は、横断スキャナーの全時間利用が今や達成されるということである。ガルバノスキャナーを、０．５ｋＨｚを超える周波数で駆動する場合、通常、フライバックは３０％を超え、フライバック中に得られた信号は捨てられる。さらに、ガルバノスキャナーの寿命は、急速な降下を伴うランプではなく三角波でスキャナーを駆動することにより延ばされる。図１１ａの方法により、正弦的駆動信号を使用することが可能となり、ガルバノスキャナーの寿命がさらに延ばされる。図１１ａの実施形態は、共振スキャナーにも適している。
横断スキャナーを駆動する信号は、三角波又は正弦波とは異なる他の形状を有していてもよく、動作に対して不可欠であるのは信号が周期的だということであるということが、当業者には明らかである。図２、図３、図５、図６、図７、図８、図９と関連して述べたような全ての前記実施形態は、画像を生成するこの方法を用いて実施することができる。したがって、光学スプリッターは、広帯域ビームスプリッター８、又は傾斜ビームスプリッター８１、又は狭帯域フィルター８２、又はエッジフィルター又はコールドミラーもしくはホットミラー８３、又は上記のものの組み合わせ８４、又は偏光感応ビームスプリッター８５のいずれともすることができ、偏光感応ビームスプリッター８５の場合、ＯＣＴチャンネルの信号は直線偏光させられており、出力の偏光状態は、ファイバー偏光子又はダイクロイックシート又は他のバルクの偏光子としうる偏光子９０を用いて、全ての光が偏光感応ビームスプリッター８５を通過する方向に合わされる。被写体から戻る光は様々な偏光方向を有しており、その光の一部はＯＣＴに戻っていき、一部はブロックＣＥ２００へと進む。
図１１ｂの実施形態は、図１１ａにおいて用いられたものと同様な方法で横断スキャナーの位置検出を利用して、図９ａの実施形態の機能を実現するものであり、図１１ａにおけるように１つの画像ではなく、ラインスキャナーに印加される周期信号のそれぞれの符号変化に対して、画像の各対が生成されるという相違点がある。ラインスキャナーに印加される周期信号の変化の一方の符号の間は、第１の画像の一ラインが、表示手段によって制御されるＰＣの画面上に構築され、一方、他方の符号の間は、第２の画像の該当ラインが構築される。ＰＣ画面上の点の水平位置はスキャナーの位置に比例し、このようにして２つの画像が生成される。図１１ｂの挿入図は、並んだ２つのフレームを示しており、図１０に例示したように２つの画像が互いの鏡像となっている図９ａ〜９ｃの場合と異なり、両方のフレームにおいて、被写体の左側が画像のそれぞれの対の同じ側にある。
図１１ａ及び図１１ｂにおける図は、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ）の構成を示しているが、図１１ａ及び図１１ｂのものと同じ実施形態を、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ）の構成に適用することができるということが、当業者には明らかであろう。
図示したように、図１１ｂの構成は、異なるコヒーレンス長の２つの対の画像を生成することにつながる。ＯＣＴ干渉計４０、光学スプリッター８又は傾斜ビームスプリッター８１、ならびに、レンズ６０、６１及び６２、横断スキャナーミラー１０、及びインターフェース光学系１２のような他の続く全ての要素は、低コヒーレンスの５０又はコヒーレンス長調節可能な５００の２つの光源からの２つの異なる波長を許容する広帯域幅のものであり、したがって、図１１ｂの同様な構成が、２つの異なる波長でのＯＣＴ及び共焦点の、２つの対の画像を生成するのに役立ちうる。
１つの光源の長いコヒーレンス長に起因して、画像は、共焦点チャンネルによって生成された画像と非常に似て見えうるものであり、この場合、案内のために共焦点チャンネルが必要なくなるようにでき、除くことができる。この場合、図１１ｂにおいて８は単なるミラーであり、実際には除くことができ、また、装置は２つの略同時ＯＣＴチャンネルのみを有する。
一方、ＣＥブロック２００内の共焦点光受信器２０及び励起源１２０のブロックＣＥを、単一の共焦点光受信器２０の代わりに用いることができる。この場合、ＯＣＴ／共焦点画像の各対がスイッチオン、オフされ、これらは、図８ｅと関連して述べたように、ＣＥブロック内の共焦点光受信器によってもたらされる他の共焦点画像と同時に存在するものとできる。
図９ａと同様に、動作の異なる型を、図１１ｂの図の下の挿入図に示す。
図１１ｃは、本発明による光学写像装置の異なる実施形態を図の形式で示しており、画像の座標が、横断スキャナーの角度偏向の位置感応検出器により制御され、異なる波長の２つの光源５３及び５４を用いて、２つの共焦点画像が略同時に表示される。それぞれ、２つの光源の駆動装置７２及び７０は、ラインスキャナーに印加される周期信号の各半分の持続時間中、順次にスイッチオフ及びオンされ、例えば、正の傾きの間は、光源５３がオンで、光源５４がオフであり、次のスロープの間、負のときには、光源５３がスイッチオフであり、光源５４がオンである。このようにして、異なる波長について、かつ同じ深度について、２つの共焦点画像が、ＰＣ３２の制御下で画像手段１９により表示される。このスイッチングを同期させるための様々な方法が可能であり、１つを図１１ｃに示すが、これにおいては、ライン同期信号３９のインバーター７１を用いて、確実に一方の光源がオフであり他方がオンであるようにする。横断スキャナーと回路とにおける信号遅延を補償するために、遅延ブロック７３を用いる。例えば、１ｋＨｚの三角波を用いる場合、ラスター内のラインは１ｍｓ続き、０．５ｍｓは一方の光源の照射を受け、次の０．５ｍｓは他方の光源の照射を受ける。例として、２つの光源が６７０ｎｍ及び８２０ｎｍを有するとすると、２つの共焦点画像は略同時に並べて表示され、それぞれの光源について１つずつの共焦点画像である。光学スプリッター８と、フォーカス要素や横断スキャナーのような、該光学スプリッターから被写体までの続く各要素とは、使用される両方の波長に適する広帯域でなければならない。同期信号は、図１１ｂにおいては位置検出器から得られるが、表示画像のラインを決定する生成器３５からも同様に得られうる。
光学スプリッターにおける減衰を減らすために、図９ｃに示す場合と同様に、図１１ｄに示すように偏光感応ビームスプリッター８５を用いることができる。この場合、２つの光源５３及び５４は、ファイバー偏光子とも、また該２つの光源がバルク光学要素を用いて重ね合わされる場合はバルク要素ともしうる偏光子９０を用いて一方向に直線偏光させられ、その偏光方向は、ビームスプリッター８５を透過させられるものである。該ビームスプリッター８５は、その後に１／４波長板９１が続くが、これは、レンズ６０の後又は前に、又はスキャナーヘッド１０の後に配置しうるもので、図９ｄにおいてはレンズ６０の後に示しており、４５°の向きに設けられている。そして、戻ってきた反射信号は、さらに偏光要素９０を有しうる共焦点光受信器２０の方に向かって偏光感応ビームスプリッター８５を通過する。
図１１ａ及び図１１ｂの実施形態は、図８ｃ及び図８ｄの実施形態と関連して説明したようなＴ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成においても同様に実施することができるということが、当業者には明らかである。
図１２ａは、一方はＯＣＴ、他方は蛍光による共焦点のものの、異なる深度解像度の２つの画像を略同時に表示する、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の別の実施形態を図の形式で示している。ＯＣＴの波長が蛍光（又は自己蛍光）波長に近い場合、蛍光信号は、共焦点チャンネルにおいて、ＯＣＴの波長の反射信号から分離することができない。例えば、これは、眼のＩＣＧ血管造影法を利用し、ＯＣＴの波長が８００ｎｍ帯域にある場合である。したがって、ＯＣＴに用いる低コヒーレンス光源は、自己蛍光信号又は蛍光信号を得るときには、スイッチオフしていなければならない。
付した表１２ａは、様々な動作の態様を説明するものである。
表１２ａの４番目の列に示すように、横断走査手段１０に印加されるランプ信号の初めの部分では、ＯＣＴ画像と重要でない共焦点画像とが生成され、一方、ランプの後の部分では、ＯＣＴ画像は生成されないが、共焦点チャンネルでは、例えばＩＣＧ蛍光画像のような自己蛍光又は蛍光画像が伴う。加えて、光源１２６により放射された励起ビームがＯＣＴチャンネルのＳ／Ｎ比を劣化させる場合、スイッチＫ１を位置２へと切り換え、インバーター７１及び駆動装置７５によって、光源１２６を、ランプ３９の初めの部分の間はスイッチオフし、ランプ３９の後の部分の間はスイッチオンする。得られる画像を、図１２ｂの表の４番目の列上部に記載する。光学スプリッターは、挿入した表で説明されるように、図８ｂにおけるものと同様である。
図１２ｂは、図１２ａの構成と比べて多機能性が高められた本発明による他の実施形態を図の形式で示している。光学スプリッター８４は、図７ｂにおいて用いたものと同様であるが、垂直、水平又は斜めの軸でありうる反射率変化軸に沿って、２つ、３つ又は４つの部分からなっており、通常の広帯域ビームスプリッター８、それから続く傾斜デポジットのもの８１、そしてそれから続く１つ又は２つのスペクトル選択性要素、すなわちバンドパスフィルターもしくはノッチフィルター８２、それからコールドミラーもしくはホットミラー、又はエッジフィルター８３を含みうる。駆動装置５は、前記変化軸に沿って光学スプリッター８４を適当に移動させ、前記各部分のうちの１つをビーム内へと導くもので、該駆動装置は、図５ａ及び図７ｂと関連して上で説明した場合と同様である。この場合、この器械は、好ましくは、付した表１２ｂに記載されているような動作の型で動かされる。
動作の態様は、以下のものを含むことができる。
（i）低コヒーレンス光源５０又はコヒーレンス長調節可能光源５００の同一の波長でのデュアルチャンネルのＯＣＴ及び共焦点のものであり、広帯域幅プレートビームスプリッター８がビーム内に置かれる位置に光学スプリッター８４があり、光源１２６がオフでかつＯＣＴの光源が、図２ａ〜ｄの実施形態と同様に、連続して動かされる。
（ii）２つのチャンネルにおいて信号の比を調節可能である、同一の波長でのデュアルチャンネルのＯＣＴ及び共焦点のものであり、光学スプリッター８４は、傾斜成膜ビームスプリッター８１がビーム４と交わる位置にあり、また、光学スプリッターは、同じ駆動装置５を用いて都合よくビーム内に置いて２つのチャンネルにおける光の割合を変えることができ、又は、これは液晶箔を用いても実施することができ、この場合、図５の実施形態と同様に、追加の駆動装置５１を用いてその透過及び反射を制御する。
（iii）２つの波長が遠く離れていてスペクトル的に分離でき、励起源１２６及びＯＣＴの光源５０又は５００が、連続して動かされる、デュアルチャンネルのＯＣＴ及び共焦点の蛍光のものであり、この場合、光学スプリッター８４は、バンドパスフィルター８２（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成）又はノッチフィルター８２（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成）がビーム４内に挿入される位置にあり、バンドパスフィルター又はノッチフィルターの中心が蛍光又はラマン波長であり、図４に見られるような共焦点光受信器の他のスペクトル性要素を用いて、光源５０又は５００により放射される、また、図８ｂの実施形態と同様な励起源１２６により放射される、ＯＣＴの波長の信号を除くことができる。
（iv）２つの波長（ＯＣＴ及び蛍光）が互いに近い場合に、共焦点蛍光チャンネルと略同時である同時デュアルチャンネルＯＣＴ及び共焦点チャンネルを有するトリプルチャンネルのものであり、この場合、光学スプリッターは、部分８３、すなわちエッジフィルター、コールドミラーもしくはホットミラーをビーム４内に挿入する位置にあり、又は、光学スプリッターは、バンドパスフィルター８２（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成）又はノッチフィルター８２（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成）をビーム４内に挿入する位置にあり、バンドパスフィルター又はノッチフィルターの中心が蛍光又はラマン波長であり、図４に見られるような、共焦点光受信器の他のスペクトル性要素を用いて、光源５０又は５００により放射される、また、図８ｂの実施形態と同様な励起源１２６により放射される、ＯＣＴの波長の信号を除くことができ、また、ＯＣＴの光源は、図９ａにおいて説明したのと同じように、ライン制御３８により、ランプ信号３５を生成することによって、順次スイッチオン及びオフされる。図１２ｂの表における５番目の列（下方）には、生成器３５が発した三角波信号のそれぞれのランプの間に生成される画像の対を示している。光源１２６は常にオンであり、それがＯＣＴチャンネルの動作に障害を生じさせないと考えられる。有用な画像は、ＯＣＴの光源がオンのときのランプの間の（１）ＯＣＴの画像（左上）及び（２）共焦点画像（左下）の対、及び（３）ＯＣＴの光源がオフのときのランプの間の蛍光共焦点画像（右下）である。ＯＣＴの光源がオンのときのランプの間、共焦点画像（左下）は、蛍光信号、ならびに、スペクトル・ビームスプリッター８３又はバンドパスフィルターもしくはノッチフィルター８２を通過するＯＣＴの波長の残留信号によるものの両方の結果である。
（v）上記（iv）と同様であり、加えて、ＯＣＴの光源が励振時期にあるときに、励起源がオフであって、ＯＣＴの光源が励振時期にないときに励起源がオンであるように、ＯＣＴの光源の順次のスイッチオフ及びオンと同期して、励起源１２６が、図１１ａにおいて説明したのと同じように、ランプ信号３５の生成器によって順次スイッチオン及びオフされる。５番目の列（上方）に見られるように、有用な画像は、ＯＣＴの光源がオンでかつ励起源がオフであるときのランプの間の（１）ＯＣＴの画像（左上）及び（２）共焦点画像（左下）の対、及び（３）ＯＣＴの光源がオフでかつ励起源がオンのときのランプの間の蛍光共焦点画像（右下）である。ＯＣＴの光源がオンのときのランプの間、共焦点画像（左下）は、スペクトル・ビームスプリッター８３又はバンドパスフィルターもしくはノッチフィルター８２を通過する、良質な共焦点画像を生成するのに十分なＯＣＴの波長の残留信号の結果である。この型では、励起源１２６に起因する、上記（iv）で説明した構成において生成されるＯＣＴチャンネルの発生しうるノイズは除かれる。
そのような光学スプリッター８４は、例えば、様々なデポジットを用いて、一様又は傾斜の広帯域幅の分割や、コールドミラーもしくはホットミラーもしくはエッジフィルターの型の作用、又はノッチフィルター又はバンドパスフィルターの作用を実現するスペクトル選択性のものを実現する等の、当技術分野において既知の手段によって案出することができる。
ＯＣＴ光源５０（５００）と励起源１２６に起因する蛍光信号との両方の波長を含むビーム９の経路に沿う、図１２ｂの複合光学スプリッター８４に続く全ての要素は、好ましくは、広帯域幅であり、用いられる２つの帯域に適合している。
図１２ｃは、図１２ａの構成と比べて多機能性が高められた、本発明による他の実施形態を図の形式で示しており、共焦点及びＯＣＴチャンネルが共用する光学スプリッターの機能を、ＯＣＴ光源及び外部励起源の様々な駆動条件と同期して変えて、挿入した表に記載するように、同一のハードウエアを用いて様々な動作の型を達成し、また、画像の座標は、横断スキャナーの角度偏向の位置感応検出器により制御される。図１２ｂに示した実施形態と関連して述べたものと同じ動作の型が達成可能である。しかし、図１２ｂと比べて、２つの光源のスイッチングは、今は、ラスター内のラインを決定する横断スキャナーの角度偏向の位置感応検出器により制御される。
図３で述べたものと同様のフォーカス構成は、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂ、図７ａ〜７ｄ、図８ａ〜８ｄ、図９ａ〜９ｃ、図１１ａ〜１１ｄ、図１２ａ〜１２ｃの実施形態において同様に用いることができるということが、当業者には明らかであろう。
図１２ａ〜１２ｃの実施形態は、図８ｃ及び図８ｄの実施形態と関連して説明したように、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成で同様に実施可能であるということも、当業者には明らかである。
図９ａ、図９ｂ、図９ｃ、図１１ｂ〜１１ｄ、図１２ａ〜１２ｄの実施形態においてポリゴンミラーを用いる場合、ポリゴンミラーの新たな面毎に光源の切り換えを行い、偶数面で生成された画像から奇数面を用いて生成された画像の対を分離して、同様な型の動作を実施することができるということも、当業者には明らかであろう。
図１２ａ〜１２ｃのブロックＣＥを用いれば、上で述べたような様々な型の動作で生成した画像に加えて、ブロックＣＥの１つ以上のそれぞれの励起源に起因する、被写体から発せられた蛍光又はラマンのもので、及び／又は光源５０（５００）の波長で、１つ以上の共焦点画像を表示する。
図１３は、共焦点、励起のＣＥブロック２００を用いる場合の、本発明による装置の光源をトグルで切り換える際の、様々な可能な状態を示している。スイッチング制御信号は、図９ａ〜９ｃのように生成器３５から、又は図１１ｂのようにラインスキャナー４０の位置検出器から印加する。遅延回路７３は、共振ガルバノスキャナー、ガルバノスキャナー、又はピエゾ振動子を用いる場合にはブロック１０のラインスキャナーが移動方向を変える時に、又は、ポリゴンミラーにより新たな面が撮像ビーム内に導入される時に、正確に、トグルによる切り換えが確実に行われるようにする。図９及び図１１の実施形態と同様に、確実に１つの光源がオンであり他方がオフであるようにするために、インバーター７１を用いる。遅延回路７３の出力及びインバーター７１の出力を接続するための様々な可能な状態が存在する。図１３は、スイッチ７７が下がっているときに、放射光源５０（５００）とＣＥブロック２００の光源１２６のうちの１つへトグルにより切り換えられている場合を示している。この装置は、略同時に撮像する態様で動作し、ＯＣＴ画像と、光源１２６の励起を受けて被写体が発するラマン又は蛍光の放射で生成される画像とが生成される。この態様は、光源５０（５００）の波長が、被写体により放射される蛍光もしくはラマン放射の帯域に近い、又はその帯域内にある場合、又は、光源５０（５００）と同時に光らせると、励起源１２６がＯＣＴチャンネルを乱すおそれがある場合に、特に有用である。同時に、この装置は、常にオンであるブロック２００内の他の光源１２６に起因して被写体から発せられる放射による第３又はそれ以上の画像を、同時に表示することができる。
スイッチ７７が上の位置にあるときには、代わりに、ブロックＣＥ２００内の２つの光源１２６へと切り換えられる。例えば、安全上の理由から、異なる波長の２つの光源１２６をトグルにより切り換え、オンであるそれぞれの光源１２６の励起を受けて被写体から発せられる放射による２つの共焦点画像を、装置が略同時に生成する。これらの画像と同時に、常にオンである光源５０（５００）を用いてＯＣＴ画像を生成する。加えて、この装置は、常にオンであるブロック２００内の他の光源１２６に起因して被写体から発せられる放射によるさらなる共焦点画像を、同時に表示することができる。
図１４は、被写体から発せられる蛍光又はラマン放射の観察に有用な、本発明の実施形態を示すものであり、励起源１２６及び共焦点受信器２０が、光学スプリッター８の同じ側で、１ブロック、すなわち共焦点受信器／励起器（ＣＥ）２００内に置かれ、光学スプリッターが回転穴あきディスク８６であり、フォーカス構成が図２におけるものと同様である。ディスク８６は、被写体に送られるビームを、ホール又はスリットがビーム４に交わるときにはＯＣＴのビーム、そうでなければ、ＣＥブロックのビームに、回転によって切り換える、等間隔のスリット又は穴を備えている。ディスク８６のミラーは、ＣＥ帯域に対して十分な反射率を有していることが望ましい。この実施形態は、ＯＣＴの帯域が、被写体によって発せられる蛍光又はラマン放射の帯域に非常に近い場合に特に適している。センサー８８は、ディスク８６の回転速度を検知し、ラインスキャナーに送られるランプの生成器３５と同期する。すなわち、ディスク８６が穴又はミラーをビーム内へと交互配置する時に、正確に、相継ぐ正及び負のランプがトリガーされる。遅延回路７３は、ディスク８６とラインスキャナーとの間の発生しうるスキューを許容するものである。このようにして、図９ａの実施形態と同様に、２つの画像がラスター内のラインに沿って並んで表示され、左半分がＯＣＴ画像に対応し、右半分が被写体から発せられた蛍光又はラマン放射の共焦点画像に対応する。
代わりに、表示装置１９は、図１１ｂの実施形態と関連して説明したように、ラインスキャナーの位置センサーの制御を受けるようにすることができ、この場合、生成器３５は、ラインスキャナーを駆動するセンサー８８により発せられる信号からランプを生成し、また画像は、ラインスキャナーに印加されるランプの符号の各変化について生成される。
ＯＣＴ４０とブロックＣＥ２００とは、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成で、ディスク８６に対して逆に配置してもよいということが、当業者には明らかであろう。しかし、図１３ａ及び１３ｂに示すようなＴ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成が、共焦点チャンネルよりも振動に敏感なＯＣＴに対してより適している。
ディスク８６を、該ディスクと同様に動作することができる光変調器と置き換えることによって、同様な機能を得ることができ、駆動装置８７の電気的又は磁気的な刺激を受けて、変調器８６は、反射率／透過率を、低い／高い値から、高い／低い値へと変化させる。そのような機能を実現することができる液晶は既に知られている。装置８６、すなわちディスク又は光学変調器が低速である場合、図１４の実施形態はフレームスキャナーと同期して動作してもよく、代わりに、１フレームおきで異なるチャンネル、すなわちＯＣＴチャンネル又は共焦点チャンネルが伝えられる。
本発明の他の態様は、ダイナミック・フォーカスである。図２、図３、図５〜１２の全てにおいて、ＰＣが、フォーカス調節手段７と、ＯＣＴ４０における光路差（ＯＰＤ）をブロック４８により変化させることで、ＯＣＴチャンネルにおけるＯＰＤとを制御する。これを任意選択的に用いて、後で説明するようなコヒーレンスマッチングと同期してフォーカスを維持することもできる。正面ＯＣＴは、最初に、A. Gh. Podoleanu、G. M. Dobre、D. J. Webb、D. A. Jacksonの、"Coherence imaging by Use of a Newton Rings Sampling Function", Opt. Lett., Vol. 21, pp. 1789-1791, (1996)に記載され、"Selected Papers on Optical Low-Coherence Reflectometry & Tomography", B. R. Masters and B. J. Thompson eds., SPIE Milestone Series, vol. MS165, SPIE Optical Engineering Press, Washington, 2000, USA, pp. 200-202、及び、A. Gh. Podoleanu、G. M. Dobre、D. J. Webb、D. A. Jacksonの、"Simultaneous En-face Imaging of Two Layers in Human Retina", Opt. Lett., Vol. 22, No. 13, pp. 1039-1041, (1997)に再出版された。
正面ＯＣＴを実行する場合、上記論文において記載されたような態様の動作においては、ダイナミック・フォーカスは、米国特許第５，３２１，５０１号に記載されたような縦ＯＣＴ型の動作を行うときよりも非常に低速のデータ速度で動作する必要がある。このような事情から、深度がＯＣＴチャンネルにおいて変えられる際の２つの調節手段７及び４８の同期原理の修正は、より容易に適用することができる。２つの調節手段はＰＣ３２により制御され、このＰＣ３２は様々な移動距離及び様々な進行速度を決定する。調節手段は、段階的に動いても、一定の速度で動いてもよく、それらの速度の比は、被写体ビーム内の、インターフェース光学系１２に用いられる光学要素、及び、フォーカス調節手段におけるレンズ６０〜６２に依存する。例えば、レンズ６０と眼のレンズ１５とが、焦点距離ｆ６０及びｆ１５を有するとすれば、レンズ６０をｄｚだけ移動させると、結果として眼の焦点がｄｚ’移動することになり、ここでｄｚ’＝−（f１５／f６０）２ｄｚである。通常、視神経は、空気中で２ｍｍのｄｚの診査を必要とする。ｆ１５が固定されていれば、異なる眼は、明らかに、異なる焦点移動を有する。したがって、同時に、２つの調節手段４８及び７が異なる距離を行かなければならず、すなわち、ｄｚ４８＝ｎｄｚ’及びｄｚ７＝ｄｚ’（ｆ６０／ｆ１５）２である。最も単純な実施形態は、２つのＰＣ制御の移動ステージを用いることである。調節手順には、縦ＯＣＴ型の本発明による写像装置が用いられる。２つの調節手段４８及び７は、加速及び減速に起因する距離対時間における非線形性を避けるために、有用な画像を中心にして、必要な範囲よりもわずかに大きな距離にわたって動かされる。各走査の後、２つの調節手段は、好ましくは、ずっと大きな速度で戻されるが、その手順は、どちらのＯＰＤ変化においても、連続的に動作するようにすることができる。２つの調節手段を同期させるための最適パラメータを見つけた後は、写像装置は、縦撮像型でも、横断撮像型でも動作することができる。このようにして、２つのチャンネル、すなわちＯＣＴ及び共焦点によりもたらされる画像の対のスタックが被写体の様々な深度について集められ、スタックの両方の画像が、深度で解像されている。ダイナミック・フォーカスを実施しない、すなわち用いない場合、フォーカス調節は、フォーカス調節距離ｄｚ７の中間にユーザーにより設定され、この場合、全ての共焦点画像は同じに見え、ＯＣＴの正面像のスタックだけが深度で解像される。
本光学写像装置は、２つの調節の間の同期のパラメータを見出して、ダイナミック・フォーカスを実施するための２つの異なる手順を有することができる。両方の場合において、ＯＣＴチャンネルにおけるＯＰＤの変更が主要なステップであり、これらの手順は、ＯＰＤ調節手段４８と調和するフォーカス調節手段７のパラメータを見つける必要がある。フォーカス調節手段７のための手動の手順は、次のパラメータ、すなわち距離、初期位置及び速度の手動の調節に基礎を置いている。深度走査手段４８を制御するための、ＯＣＴ干渉計におけるＯＰＤの変更のパラメータ、すなわち、深度距離、初期位置及び速度が与えられる。手動の手順により、ユーザーは、フォーカス調節手段７の距離に作用することができるようになる。走査手段７の距離を変更する場合、その速度は、速度と距離との間の所定の係数に従って、自動的に調節される。最初に、フォーカス調節手段７の距離をゼロにする。ユーザーは、何回かの縦ＯＣＴ走査を繰り返す、すなわち、システムが、ある決められたＹに対する面（Ｘ，Ｚ）内で、ある決められたＸに対する面（Ｙ，Ｚ）内で、又はある決められた半径ｒに対する円（ｑ，Ｚ）内で画像を生成する。表示装置１９によって生成された、ＰＣ３２の画面上のＯＣＴ画像を見ながら、ユーザーは、まず、縦ＯＣＴ画像の中央部分が鮮明になるまで、フォーカス調節手段の初期位置｛７を調節する。それから、表示装置１９によって生成された、ＰＣ３２の画面上のＯＣＴ画像を見続けながら、ユーザーは、様々な深度に対応する縦ＯＣＴ画像内のほとんど全てのラインが最高の明るさと、最高の鮮明度を示すまで、フォーカス調節手段７の距離ｄｚ７を増加させる。ＯＰＤ調節手段４８とフォーカス調節手段７との両方が、ＰＣ３２からの同じ起動及び停止制御で動作するため、フォーカス調節の距離は、フォーカス調節手段７の速度を変えることによって修正される。
代わりに、この手順は、図１４に示す実施形態を用いて、自己調節モードでも動作しうるもので、これにおいては、閉ループ電子ブロック１９０がＰＣ３２に命令して２つの軸方向調節手段７及び４８を駆動し、パラメータ、すなわち、フォーカス調節手段７の初期位置｛７、距離ｄｚ７を修正する。自己調節手順は、図１４のフローチャートのステップに従って２つのループで動作し、写像装置は、ある決められたＹに対する面（Ｘ，Ｚ）、ある決められたＸに対する面（Ｙ，Ｚ）、又はある決められた半径ｒに対する面（ｑ，Ｚ）内で、画像を取得する。第１ループでは、手順は、焦点走査手段の初期位置｛７を自動的に見出し、これにおいては、ＯＣＴ深度走査手段４８の所与の深度距離、初期位置及び速度に対して、ならびに、フォーカス手段初期位置のインクリメント増加の所与の刻みｈに対して、ＯＣＴの縦画像が、フォーカス調節手段の様々な初期位置について繰り返される。これらの画像は、縦ＯＣＴ画像の中央が、画像処理法により評価して清澄性及び鮮明性を示すまで、刻みｈでインクリメントされた様々な焦点に対する手順によって、自動的に集められる。様々な画像処理法が知られているが、その方法の１つでは、図１５の挿入図ａに示すように、画像の画素のサイズを評価することができる。挿入図ｂは、挿入図ａにおいて画素化が最大である層３の位置の、ＯＣＴの開口の受信器の深度プロファイルの中間位置を示している。挿入図ｃは、第１ループにおける初期位置の間隔の走査中に、より深く動かされたＯＣＴの共焦点の開口の深度プロファイルを示している。「ｉ」は、ループの現指標ステップであり、ｈは、フォーカス調節手段７の初期位置｛７を調節する際のそれぞれの刻みの大きさである。初期位置｛７が見出されたならば、手順は自動的に第２ループを開始し、縦ＯＣＴ画像のラインのほとんどが十分な鮮明性を示すまで、フォーカス調節手段の距離を大きさａの刻みでインクリメント増加させる。挿入図「ｄ」は、第２ループの最初における、ＯＣＴ画像の鮮明性の一様性を示しており、挿入図「ｅ」は、手順の終わりまでの、深度にわたる鮮明性一様性の変動を示していて、ここでは、鮮明性の十分な一様性が達成されている。清澄性及び鮮明性は、第１ループで用いられる同じ画像処理法で判断される。両方のループにおいて、それぞれのＯＣＴ画像は、１つだけ共焦点受信器２０を用いる場合はその共焦点画像の、また、ＣＥブロック２００を用いる場合は各共焦点光受信器２０の各共焦点画像のうちの１つの明るさ及び正則性によって検査される。図１４のライン２１は、１つ以上の共焦点信号を、ＣＥブロック２００から表示装置１９へと伝え、これらの信号のうちの１つが、閉ループ電子ブロック１９０に送られる。様々な音調の電子音及び発光表示器が、ユーザーに、自己調節プロセスについての情報を与える。ユーザーは、いずれかのループにおいてあまりに手順に時間がかかりすぎているかどうか、電子音の音調、発光信号の色から認識することができる。そして、ユーザーは、第１ループにおいて、画素サイズと、フォーカス調節手段の初期位置を見出すのに必要とされる時間との間の兼ね合いを調節するのに、また、第２ループにおいて、ＯＣＴの縦画像のラインにわたる画素化の一様性と、フォーカス調節手段の距離を見出すのに必要とされる時間との間の兼ね合いを調節するのに、割り込むことができる。
両方のループは、共焦点チャンネルを用いて、共焦点画像の画質につき、鮮明性がＳよりだいであること、明るさがＢよりも大であること、ラスター内のラインに沿った移動が閾値ｅよりも小であることを検査することにより、ＯＣＴの縦画像を確認する。
最適な調節パラメータが見出されたならば、縦画像を、ダイナミック・フォーカスの閉ループのもとで集めることができ、又は、２つの調節手段４８及び７の速度を、同じ深度距離から集めるスライスの数に比例して減少させることにより、様々な深度における正面ＯＣＴ画像のスタックを集めることができる。
ダイナミック・フォーカスの手動の又は自己調節の手順を、図２ａ〜２ｄ、図３、図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂ、図７ａ〜７ｄ、図８ａ〜８ｄ、図９ａ〜９ｃ、図１１ａ〜１１ｄ、図１２ａ〜１２ｃ、図１３ａ、図１３ｂの実施形態のうちの任意のものに適用しうるということ、及び、図２ａ〜２ｄに描かれた型のフォーカス構成が用いられた、図１４と関連して述べられた自己調節の手順の記述は、図３に描かれたようなフォーカス構成にも同様に適用しうるということが明らかであろう。
横断走査手段１０を、インターフェース光学系１２から分離したブロックとしてここでは示したが、それぞれの横断座標に１つずつの横断スキャナーであって、ＳＬＯ及び共焦点顕微鏡の当業者に既知の手段により、レンズ又はミラーによって隔てられ、ビームを一方の横断スキャナーから他方の横断スキャナーへと伝え、そこから被写体までビームを伝える横断スキャナーを用いて、図２〜図９、図１１〜図１４に示した実施形態は同様に実施することができ、この場合、２つのブロック１０及び１２が互いに関係するということも明らかであろう。


Figure 2005531346
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従来技術であり、調節可能な深度分解能と２つのチャンネルとを有する光学写像装置の主な構成要素を図の形式で示している。 ビームを眼の網膜上に合焦する場合に、同時のフォーカス調節により両方の受信器の開口（ＯＣＴ及び共焦点）を合焦状態に維持するフォーカス構成の第１実施形態、ならびに、ビームを皮膚上に合焦するインターフェース光学系の代替例を示す変形例を図の形式で示している。 ビームを皮膚上に合焦する場合に、より簡単なインターフェース光学系を用いて、同時のフォーカス調節により両方の受信器の開口（ＯＣＴ及び共焦点）を合焦状態に維持するフォーカス構成の第１実施形態の他の変形を図の形式で示している。 ビームを眼の網膜上に合焦する場合に、異なる構成のインターフェース光学系に対応するための、同時のフォーカス調節により両方の受信器の開口（ＯＣＴ及び共焦点）を合焦状態に維持するフォーカス構成の第１実施形態の他の変形を図の形式で示している。 図２ｃのインターフェース光学系の構成を皮膚上にビームを合焦するのに適応させた、同時のフォーカス調節により両方の受信器の開口（ＯＣＴ及び共焦点）を合焦状態に維持するフォーカス構成の第１実施形態の他の変形を図の形式で示している。 両方の受信器の開口（ＯＣＴ及び共焦点）を合焦状態に維持するフォーカス構成の主な構成要素の他の実施形態を図の形式で示しており、共焦点チャンネル及びＯＣＴチャンネルが共用する光学スプリッターに向かう及びそこからの両方のビームがコリメートされる。 調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の一部としての共焦点光受信器の異なる実施形態を、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に分けて図の形式で示している。 組織から戻り、２つのチャンネル（ＯＣＴ及び共焦点）に向かう光の割合を調節することができる、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが偏光を利用し、光学スプリッターが偏光感応ビームスプリッターである、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 固定された光学スプリッターを用いる場合に、共焦点チャンネルの光検出器のスペクトル感度を最大限に利用するために、異なる波長の光源をＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルに対して用いる、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 比を調節可能な光学スプリッターを用いる、図６ａの実施形態の変形例を示している。 ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターが、スペクトル選択性要素である、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明による光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルが共用する光学スプリッターが、一方の部分がプレートビームスプリッターであり他方がスペクトル選択性要素である二部分ビームスプリッターである、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明による光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 図７ａに開示したものと同様であるが、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 図７ｂに開示したものと同様であるが、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成の、本発明による光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の実施形態を図の形式で示している。 Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成の、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置のさらなる実施形態を図の形式で示している。 ＯＣＴチャンネルが透過で動作し、共焦点チャンネルが反射で動作する（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ型）の、図８ａの実施形態のレプリカである。 ＯＣＴチャンネルが透過で動作し、共焦点チャンネルが反射で動作する（Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ型）の、図８ｂの実施形態のレプリカである。 励起源及び共焦点光受信器が光学スプリッターの同じ側に配置されている、本発明の異なる実施形態である。 組織から戻り、ＯＣＴ及びＣＥブロックに向かう光の割合を調節することができる、図８ｅの実施形態のレプリカである。 同じ又は近い波長であるが異なるコヒーレンス長を有する２つの光源を用いることにより得られる、異なる深度解像度の２つの画像を略同時に表示する、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の他の実施形態を図の形式で示している。 異なる波長の２つの光源を用い、２つの共焦点画像のみを略同時に表示する、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の異なる実施形態を図の形式で示している。 偏光感応光学スプリッターを用いる、図９ｂの光学写像装置の実施形態を示している。 図９ａに描かれた装置の実施形態を用いて皮膚から得られた画像を示している。 画像の座標が横断スキャナーの角度偏向の位置感応検出器により制御される、調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の他の実施形態を図の形式で示している。 本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の他の実施形態を図の形式で示している。 本発明による光学写像装置の異なる実施形態を図の形式で示している。 偏光感応光学スプリッターを用いる、図１１ｃの光学写像装置の実施形態を示している。 異なる深度分解能を有する２つの画像を略同時に表示する、本発明による調節可能な深度分解能を有する光学写像装置の他の実施形態を図の形式で示している。 図１２ａの構成と比べて高められた多機能性を有する、本発明による他の実施形態を図の形式で示している。 図１２ａの構成と比べて高められた多機能性を有する、本発明によるさらなる実施形態を図の形式で示している。 本装置の光源をトグルにより切り換える際の様々な可能な状態を示している。 内部励起源及び共焦点光受信器を、回転穴あきディスクの形で実現される光学スプリッターの同じ側に配置した、本発明の実施形態を示している。 ダイナミック・フォーカスが自己調節をもたらし、光学写像装置が縦ＯＣＴ型である、本発明による他の実施形態を図の形式で示している。 ダイナミック・フォーカスの自己調節手順のフローチャートを示している。 ダイナミック・フォーカスの自己調節手順の動作を示している。

Claims (83)

  1. 光学写像装置であって、
    光学的放射源によって励起される、ファイバー又はバルクの干渉計のまわりに構築された光コヒーレンス断層撮影装置（ＯＣＴ）システムと、
    調節可能な深度分解能を任意選択的に有する共焦点光受信器と、
    前記ＯＣＴの前記干渉計と前記共焦点光受信器との両方が共用し、当該光学写像装置に隣接する被写体位置に置かれた被写体から戻る光の一部を方向づける光学スプリッターであり、ＯＣＴチャンネルが当該光学スプリッターを反射で用い、共焦点チャンネルが透過で用い（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ）、又は、任意選択で、ＯＣＴチャンネルが当該光学スプリッターを透過で用い、共焦点チャンネルが当該光学スプリッターを反射で用いる（Ｒ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ）、光学スプリッターと、
    前記被写体の所定のライン又は領域にわたって、前記光学スプリッターからの光出力を用いて前記被写体の横断走査を行うための横断走査手段と、
    光ビームを前記横断走査手段から前記被写体に伝え、かつ、前記被写体により反射及び散乱された光出力ビームを、前記横断走査手段を通して前記光学スプリッターへ伝え戻し、また、使用される前記光学スプリッターと前記被写体が後方散乱又は放射する放射の波長とによって定められる比で、前記光学スプリッターから、ＯＣＴチャンネルの前記干渉計及び／又は共焦点チャンネルの前記光共焦点光受信器へ伝えるためのインターフェース光学系と、
    外部光源から前記被写体に向けて光を送るための、任意選択による固定ランプと、
    任意選択固定ランプビーム及び撮像ビームが共用するインターフェース光学系スプリッターであり、当該インターフェース光学系スプリッターは、撮像ビームにより反射で又は透過で用いることができ、一方、固定ランプビームは、それぞれ、透過又は反射される、任意選択によるインターフェース光学系スプリッターと、
    前記光学スプリッターと前記横断走査手段との間に置かれ、前記干渉計の入力開口と前記共焦点光受信器の開口とを同時に合焦状態に維持し、同時に走査ビームを前記被写体上に合焦するためのフォーカス調節手段と、
    前記ＯＣＴ干渉計において、強度変調及び位相変調のうちの少なくとも一方を生ぜしめるための、任意選択による手段と、
    前記干渉計及び前記共焦点光受信器の光検出器の光検出信号を復調するための解析手段と、
    前記フォーカス調節手段と同期した速度で、段階的又は連続的に、同期手順に従って、前記横断走査手段において少なくとも一点について所定の量にわたって前記ＯＣＴ干渉計における光路差を変化させるための、任意選択による深度調節手段と、
    前記干渉計によって作成される画像と、前記共焦点光受信器によって作成される画像とを処理及び生成し、前記干渉計及び前記共焦点光受信器によって作成された前記各画像を同時に表示するための表示手段と、
    ２つの主な動作の態様、すなわち（i）前記写像装置が光軸に対して垂直な面内で一定深度での横断画像を取得する場合の正面撮像と（ii）前記写像装置が光軸に対して平行な面内で縦画像を取得する場合の縦撮像とを制御するものであり、ここで光軸とは、前記走査手段から前記インターフェース光学系を通しての前記被写体への仮想の軸である、任意選択によるタイミング手段と、を備える光学写像装置。
  2. 前記共焦点光受信器が、調節可能な深度分解能を任意選択で有する少なくとも１つの共焦点光受信器と、前記被写体からの蛍光又はラマン放射を引き起こすための、少なくとも１つの、任意選択による励起源とからなるブロックＣＥの一部であり、該ブロックＣＥの開口は、それぞれの共焦点光受信器及びそれぞれの励起源の各開口に対して光学的に共役であり、
    前記光学スプリッターが前記ＯＣＴの前記干渉計と前記ブロックＣＥとに共用され、かつ前記光学写像装置に隣接する被写体位置に置かれた被写体から戻る光の一部を方向づけるものであり、ＯＣＴチャンネルが前記光学スプリッターを反射で用い、前記ブロックＣＥが透過で用いるか（Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ）、又は、任意選択で、ＯＣＴチャンネルが前記光学スプリッターを透過で用い、前記ＣＥブロックが前記光学スプリッターを反射で用いる（Ｒ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ）ものであり、
    前記光学スプリッターが、前記被写体により反射及び散乱された光出力ビームを、使用される前記光学スプリッターと前記被写体が後方散乱又は放射する放射によって定められる選択された比で、ＯＣＴチャンネルの前記干渉計と前記ブロックＣＥとに伝え、
    前記フォーカス調節手段が、前記光学スプリッターと前記横断走査手段との間に置かれ、前記干渉計の入力開口と前記ＣＥブロックの開口とを同時に合焦状態に維持し、同時に走査ビームを前記被写体上に合焦する、請求項１に記載の光学写像装置。
  3. ファイバー単一モード方向性結合器又は任意選択によるバルク・ビームスプリッターによって組み合わされた、異なる波長の２つの光源からなる光学的放射源を備え、
    前記光学スプリッターが、前記光源及び前記共焦点光受信器に共用され、前記被写体位置に置かれた被写体から戻る光の一部を前記共焦点光受信器へ方向づけるものであり、前記光学スプリッターは、前記光源に反射で用いられ、前記共焦点チャンネルに透過で用いられ（Ｒ−Ｓ／Ｔ−Ｃ）、又は、任意選択で、前記光学スプリッターは、前記光源に透過で用いられ、前記共焦点チャンネルに反射で用いられ（Ｔ−Ｓ／Ｒ−Ｃ）、
    前記フォーカス調節手段は、前記被写体内の合焦ビームの位置を変え、
    前記深度調節手段は、前記フォーカス調節と同期した速度で、段階的又は連続的に、同期手順に従って、ラスター中の少なくとも一点について所定の量にわたってフォーカスを変化させ、
    また、前記写像装置が様々なフォーカス深度で光軸に垂直な面内で正面画像を取得する場合に、３Ｄ走査の動作法を制御するタイミング手段を備える、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  4. 前記ＯＣＴ干渉計において、強度変調もしくは位相変調、又は強度変調及び位相変調を生ぜしめるための手段を、さらに備える請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  5. 前記横断走査手段が、ラインスキャナー及びフレームスキャナーを備える、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  6. 被写体の一ラインが前記ラインスキャナーの移動に対応し、走査される領域の完了までの前記ラインの進行が前記フレームスキャナーの移動に対応する、請求項５に記載の光学写像装置。
  7. 前記解析手段が、前記横断走査手段に結合されている、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  8. 前記光学的放射源が、低コヒーレンス光源、又はコヒーレンス長調節可能な光源である、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  9. 前記深度調節手段及び前記フォーカス調節手段が、連続的に又は段階的に制御することができる独立した初期位置、速度、ならびに加速及び減速に関して、同期されたＰＣ制御手段を利用する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  10. 前記フォーカス調節手段が、鮮明なスポットを前記被写体上に投射するために、前記光学スプリッターからの発散ビームを、前記横断走査手段に送られる平行ビーム又は調節可能な曲率を有するビームに変え、かつ、全ての調節条件について、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルの両方を合焦状態に維持する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  11. 鮮明なスポットを前記被写体上に投射し、かつ、全ての調節条件について、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルの両方を合焦状態に維持するために、前記フォーカス調節手段が、前記光学スプリッターからの平行ビームを、前記横断走査手段に送られる別の平行ビーム又は調節可能な曲率を有するビームに変える、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  12. 前記フォーカス調節手段が、鮮明スポットを前記被写体上に投射するために、前記光学スプリッターからの平行ビームを、前記横断走査手段に送られる集束ビーム又は調節可能な曲率を有するビームに変え、かつ、全ての調節条件について、ＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルの両方を合焦状態に維持する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  13. 前記ＯＣＴ干渉計が、バルクの空間フィルター又はファイバー端を通して、前記光学スプリッターに光を送る、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  14. 前記インターフェース光学系が、少なくとも１つのレンズ又はミラーを備え、前記被写体が眼である場合に、前記横断走査手段からの扇状の光線を、眼の瞳孔上で集束する扇状の光線に変えるものであり、このビームは通常の眼ではコリメートされて眼に進入する、又は、異なる眼の合焦力に対応する調節可能な集束性を有している、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  15. 前記インターフェース光学系が、少なくとも１つのレンズ又はミラーを備え、前記横断走査手段からの扇状の光線を、前記被写体上で集束する扇状の光線に変えるものであり、このビームはコリメートされて前記被写体の前の最後のレンズ又はミラーに進入する、又は、前記最後のレンズ又は最後のミラーから前記被写体までの間の異なる距離に対応する調節可能な集束性を有している、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  16. 前記インターフェース光学系が、前記撮像ビームの強度低下と前記被写体が後方散乱又は放射する放射の強度低下とを最小にして、前記被写体の所望の部分に固定ランプのビームを向けるホットミラー、又はコールドミラー、又はバンドパスフィルター又はノッチフィルターである、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  17. 前記ラインスキャナーと前記フレームスキャナーとが、ともに近接して又はミラー及び／もしくはレンズを介して間隔を空けて配置される、ポリゴンミラー、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、及びピエゾ振動子からなる群から選択される少なくとも２つの異なる又は同様な原理のスキャナーを含み、また任意選択で、前記ラインスキャナーと前記フレームスキャナーとが、直交する各方向で被写体ビームの走査を行う１つの構成部分であり、前記表示手段を制御するためのトリガー制御信号を発する、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  18. 前記表示手段が２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、及びピエゾ振動子からなる群から選択されるもので、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  19. 前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同数のフレームを含むことができる、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  20. 前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、生成される前記画像のラインにおける横方向画素位置が、前記ラインスキャナーの位置の振幅によって決定され、生成される前記画像のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナーの位置検出信号の振幅によって決定され、画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同数のフレームを含むことができる、請求項１〜４のいずれかに記載の光学写像装置。
  21. 縦画像型で動作し、また、前記フォーカス調節手段が、同期的にかつ前記ＯＣＴ干渉計の光路の変更によって決まる速度で動作する、請求項１、２又は４のいずれかに記載の光学写像装置。
  22. 前記光学スプリッターが、垂直、水平又は斜めに向けられうる変化軸に沿った反射率変化をもたらす、漸減又は漸増ないしは段階的なデポジットを有するビームスプリッターからなり、かつ、反射率の前記変化軸に沿って手動で又は自動で移動させて、前記共焦点光受信器の方に向けられる光の量を調節することができる移動可能な取付台に取り付けられる、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  23. 前記光学スプリッターは、反射率及び透過率が電気的駆動装置、又は磁気的駆動装置、又はその両方の制御下にある電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶素子である、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  24. 前記光学スプリッターが、垂直、水平又は斜めに向けられうる変化軸に沿った反射率及び透過率の変化をもたらす、漸減又は漸増ないしは段階的なデポジットを有するビームスプリッターからなり、また、反射率の前記変化軸に沿って手動で又は自動で連続的に又は段階的に移動させて、前記共焦点光受信器又は前記ブロックＣＥの方に向けられる光の量を調節することができる移動可能な取付台に取り付けられており、さらに、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するようにして、前記光学スプリッターの反射率・透過率変化と同期させて前記ブロックＣＥの前記光源及び前記励起源の光パワーが調節される、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  25. 前記光学スプリッターは、反射率及び透過率が電気的駆動装置、又は磁気的駆動装置、又はその組合せの制御下にある電気光学素子、磁気光学素子、及び液晶素子からなる群より選択され、また、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するようにして、前記光学スプリッターの反射率・透過率変化と同期させて前記ブロックＣＥの前記光源又は前記励起源の光パワーが調節される、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  26. 前記光学的放射源が異なる波長の２つの光源からなり、少なくとも１つの低コヒーレンス光源を有し、前記光学スプリッターの反射率及び透過率は両方の波長に対して同様であるが、共焦点チャンネルの前記光検出器が、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の波長以外の波長に対して不釣り合いにより敏感である、請求項１に記載の光学写像装置。
  27. 前記光学的放射源が異なる波長の２つの光源からなり、少なくとも１つの低コヒーレンス光源を有し、前記光学スプリッターが、垂直、水平又は斜めに向けられうる変化軸に沿った反射率変化をもたらす、漸減又は漸増ないしは段階的なデポジットを有するビームスプリッターからなり、かつ、反射率の前記変化軸に沿って手動で又は自動で連続的に又は段階的に移動させて、前記共焦点光受信器の方に向けられる光の量を調節することができる移動可能な取付台に取り付けられており、前記光学スプリッターのどのような位置においても、その反射率及び透過率は両方の波長に対して同様であり、共焦点チャンネルの前記光検出器が、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の波長以外の波長に対して不釣り合いにより敏感である、請求項１に記載の光学写像装置。
  28. 前記光学的放射源が異なる波長の２つの光源からなり、少なくとも１つの光源が低いコヒーレンスを有し、前記光学スプリッターは、反射率及び透過率が電気的駆動装置、又は磁気的駆動装置、又はその両方の制御下にある電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶素子からなり、両方の波長に対して同様である反射率及び透過率を用いて前記共焦点光受信器に向けられる光の量を調節し、共焦点チャンネルの前記光検出器が、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の波長以外の波長に対して不釣り合いにより敏感である、請求項１に記載の光学写像装置。
  29. 前記光学的放射源が異なる波長の２つの光源からなり、少なくとも１つの光源が低コヒーレンスであり、前記光学スプリッターが、両方の波長に対して同様であるが垂直、水平又は斜めに向けられうる変化軸に沿った変化を有する反射率及び透過率をもたらす、漸減又は漸増ないしは段階的なデポジットを有するビームスプリッターからなり、該ビームスプリッターが、前記変化軸に沿って手動で又は自動で連続的に又は段階的に移動させて、前記共焦点光受信器の方に向けられる光の量を調節することができる移動可能な取付台に取り付けられており、共焦点チャンネルの前記光検出器が、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の波長以外の波長に対して不釣り合いにより敏感であり、また、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するようにして、前記光学スプリッターの反射率・透過率変化と同期させて前記光源の光パワーが調節される、請求項１に記載の光学写像装置。
  30. 前記光学的放射源が異なる波長の２つの光源からなり、少なくとも１つの光源が低コヒーレンスであり、前記光学スプリッターは、反射率及び透過率が電気的駆動装置、又は磁気的駆動装置、又はその両方の制御下にある電気光学素子、又は磁気光学素子、又は液晶素子からなり、反射率及び透過率が、両方の波長に対して同様であり、かつ前記共焦点光受信器の方に向けられる光の量を調節するのに用いられ、共焦点チャンネルの前記光検出器が、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる低コヒーレンス光源の波長以外の波長に対して不釣り合いにより敏感であり、また、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するようにして、前記光学スプリッターの反射率・透過率変化と同期させて前記光源の光パワーが調節される、請求項１に記載の光学写像装置。
  31. 前記光源が、ＯＣＴチャンネル用の低コヒーレンスの第１光源と共焦点チャンネル用の第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成が用いられる場合は、前記光学スプリッターは、前記第２光源の波長に中心が置かれたバンドパスフィルターであり、かつ、該スプリッターが前記第１光源の波長に対して比較的大きな反射率を有しており、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成が用いられる場合は、前記光学スプリッターは、前記第２光源の波長に中心が置かれ、前記第１光源の波長に対して大きな透過率を有するノッチフィルターである、請求項１に記載の光学写像装置。
  32. 前記光学的放射源が、ＯＣＴチャンネル用の低コヒーレンスの第１光源と調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができる第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成が用いられる場合は、前記光学スプリッターは、前記蛍光又はラマン放射の波長に中心が置かれたバンドパスフィルターであり、かつ、前記第１光源の波長に対して比較的大きな反射率を有しており、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成が用いられる場合は、前記光学スプリッターは、前記蛍光又はラマン放射の波長に中心が置かれ、前記第１光源の波長に対して大きな透過率を有するノッチフィルターである、請求項１に記載の光学写像装置。
  33. 前記光学的放射源が、ＯＣＴチャンネル用の低コヒーレンスの第１光源と共焦点チャンネル用の第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、前記光学スプリッターが、ホットミラー、コールドミラー又はエッジフィルターから選ばれる、スペクトル選択性ビームスプリッターであり、前記２つの光源の波長が、前記スペクトル・ビームスプリッターのスペクトル反射率のカットオフ波長の両側にある、請求項１に記載の光学写像装置。
  34. 前記光学的放射源が、ＯＣＴチャンネル用の低コヒーレンスの第１光源と調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができる第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、前記光学スプリッターが、ホットミラー、コールドミラー又はエッジフィルターから選ばれる、スペクトル選択性ビームスプリッターであり、スペクトルのエッジが、前記第１光源の波長と前記蛍光又はラマン放射の波長との間にある、請求項１に記載の光学写像装置。
  35. 前記光学的放射源が、低コヒーレンスの第１光源と調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができる第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、前記光学スプリッターが２つの部分、すなわち、（i）使用される両方の波長に対して同様な反射率及び透過率を有する通常の広帯域ビームスプリッターと、（ii）Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成に対しては、前記第２光源の露光に起因する前記被写体の自己蛍光又はラマン放射に合わせて調整された、前記第１及び第２光源の両方の波長に対して比較的高い反射率を有する狭帯域スペクトル選択性要素であり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成に対しては、前記第２光源の波長に中心が置かれ、前記第１光源の波長に対して大きな透過率を有するノッチフィルターである第２の部分とを含み、前記光学スプリッターが、該光学スプリッターの２つの部分のうちの一方を前記撮像ビーム内に置くために可変の反射率及び透過率の方向に沿って手動で又は自動で移動させることができる移動可能な取付台に取り付けられており、前記光源の光パワーが、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するように、又は、予め設定された安全限界を超えるパワーが前記被写体に対して向けられるのを避けるようにして、任意選択で、前記光学スプリッターの位置と同期させて調節され、
    前記光学スプリッターが前記広帯域ビームスプリッターにて配置された場合、前記第２光源は任意選択でスイッチオフされ、（i）前記第１光源の波長のＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルで写像装置の動作を可能にし、また（ii）スイッチオンのときには、写像装置は、異なる波長のＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネル、すなわち、前記第１光源の波長のＯＣＴチャンネルと前記第２光源の波長の共焦点チャンネルとで動作し、前記光学スプリッターが前記第２の部分にて配置された場合、（iii）ＯＣＴチャンネルは前記第１光源の波長で動作し、共焦点チャンネルは前記第２光源の波長で動作し、又は（iv）ＯＣＴチャンネルは前記第１光源の波長で動作し、共焦点チャンネルは前記被写体から発せられる前記蛍光又はラマン放射のもので動作する、請求項１に記載の光学写像装置。
  36. 前記光学的放射源が、低コヒーレンスの第１光源と調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができる第２光源との異なる波長の２つの光源からなり、前記光学スプリッターが２つの部分、すなわち、（i）使用される波長の両方に対して同様な反射率及び透過率を有する従来の広帯域ビームスプリッターと、（ii）前記第１光源の波長と前記第２光源の励起を受けて前記被写体から放射される前記蛍光又はラマン帯域の波長との間にエッジを有するホットミラー、又はコールドミラー、又はエッジフィルターである第２の部分とからなり、該光学スプリッターの２つの部分のうちの一方を前記撮像ビーム内に置くために可変の反射率及び透過率の方向に沿って手動で又は自動で移動させることができる移動可能な取付台に取り付けられており、前記光源の光パワーが、前記被写体に送られる同じ光パワーを維持するように、又は、予め設定された安全限界を超える量でパワーが前記被写体に対して向けられるのを避けるようにして、任意選択で、前記光学スプリッターの位置と同期させて調節され、
    前記光学スプリッターが前記広帯域ビームスプリッターにて配置された場合、前記第２光源は任意選択でスイッチオフされ、（i）前記第１光源の波長のＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネルで写像装置の動作を可能にし、また（ii）スイッチオンのときには、写像装置は、異なる波長のＯＣＴチャンネル及び共焦点チャンネル、すなわち、前記第１光源の波長のＯＣＴチャンネルと前記第２光源の波長の共焦点チャンネルとで動作し、前記光学スプリッターが前記第２の部分にて配置された場合、（iii）ＯＣＴチャンネルは前記第１光源の波長で動作し、共焦点チャンネルは前記第２光源の波長で動作し、又は（iv）ＯＣＴチャンネルは前記第１光源の波長で動作し、共焦点チャンネルは前記被写体から発せられる前記蛍光又はラマン放射の波長で動作する、請求項１に記載の光学写像装置。
  37. 前記光学的放射源が低コヒーレンス光源であり、かつ調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができ、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いる場合、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射に合わせて調整された狭帯域スペクトル選択性要素であり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いる場合、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射に合わせて調整されたノッチフィルターであり、使用される前記光源の波長に対して８０％を超えるような比較的大きな透過率を示すものである、請求項１に記載の光学写像装置。
  38. 前記光学的放射源が、低コヒーレンスであり、調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができ、前記光学スプリッターが、放射される自己蛍光又はラマン放射の中心波長と前記低コヒーレンス光源の波長との間にカットオフ波長を有する、コールドミラー、ホットミラー、及びエッジフィルターからなる群から選択されるスペクトル選択性要素である、請求項１に記載の光学写像装置。
  39. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌｅｘｃ＞ｌＣ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣに合わせて調整されたバンドパスフィルターであり、同時に、前記バンドパスフィルターが、波長ｌＯＣＴに対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射の波長に合わせて調整されたノッチフィルターであり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな透過率を示すものであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフを有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフを有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターである、請求項１に記載の光学写像装置。
  40. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌｅｘｃ＞ｌＣ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣとｌＯＣＴとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターである、請求項１に記載の光学写像装置。
  41. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＯＣＴ＞ｌｅｘｃ＞ｌＣである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＯＣＴとｌｅｘｃとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整されたバンドパスフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項１に記載の光学写像装置。
  42. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＣ＞ｌｅｘｃ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣとｌｅｘｃとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、コールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項１に記載の光学写像装置。
  43. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンス光源であり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＣ＞ｌｅｘｃ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣに合わせて調整されたバンドパスフィルターのようなスペクトル選択性要素であり、同時に、該バンドパスフィルターは、波長ｌＯＣＴに対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、前記被写体が発生する自己蛍光又はラマン放射のもののノッチフィルターであり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな透過率を示すものであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項１に記載の光学写像装置。
  44. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＯＣＴ＞ｌＣ＞ｌｅｘｃである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、コールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＯＣＴとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターである、請求項１に記載の光学写像装置。
  45. 前記光学的放射源が、調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができる低コヒーレンス光源であり、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いる場合、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射に合わせて調整された狭帯域スペクトル選択性要素であり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いる場合、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射に合わせて調整されたノッチフィルターであり、使用される前記光学的放射源の波長に対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項２に記載の光学写像装置。
  46. 前記光学的放射源が、低コヒーレンスのものであり、調査中の前記被写体において蛍光又はラマン放射を起こすことができ、前記光学スプリッターが、任意選択で、広帯域ビームスプリッター、又は、放射される自己蛍光もしくはラマン放射の中心波長と前記低コヒーレンス光源の波長との間にカットオフ波長を有する、コールドミラー、ホットミラー、及びエッジフィルターからなる群から選択されるスペクトル選択性要素である、請求項２に記載の光学写像装置。
  47. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌｅｘｃ＞ｌＣ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣに合わせて調整されたバンドパスフィルターであり、同時に、前記バンドパスフィルターが、波長ｌＯＣＴに対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、発生する自己蛍光又はラマン放射の波長に合わせて調整されたノッチフィルターであり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな透過率を示すものであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフを有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフを有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターである、請求項２に記載の光学写像装置。
  48. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンス光源であり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＣ＞ｌｅｘｃ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣに合わせて調整されたバンドパスフィルターのようなスペクトル選択性要素であり、同時に、該バンドパスフィルターは、波長ｌＯＣＴに対して比較的大きな反射率を示すものであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、前記被写体が発生する自己蛍光又はラマン放射のもののノッチフィルターであり、使用される前記光源の波長に対して比較的大きな透過率を示すものであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項２に記載の光学写像装置。
  49. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌｅｘｃ＞ｌＣ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣとｌＯＣＴとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターである、請求項２に記載の光学写像装置。
  50. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＯＣＴ＞ｌｅｘｃ＞ｌＣである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＯＣＴとｌｅｘｃとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整されたバンドパスフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項２に記載の光学写像装置。
  51. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＣ＞ｌｅｘｃ＞ｌＯＣＴである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＣとｌｅｘｃとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、コールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃに合わせて調整された狭帯域フィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな反射率を示すものであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、励起波長ｌｅｘｃのノッチフィルターであり、同時に、波長ｌＯＣＴ及びｌＣに対して比較的大きな透過率を示すものである、請求項２に記載の光学写像装置。
  52. 前記光学的放射源が波長ｌＯＣＴの低コヒーレンスのものであり、中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こす場合で、かつｌＯＣＴ＞ｌＣ＞ｌｅｘｃである場合、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、コールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは、前記光学スプリッターは、ｌＯＣＴとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターであり、また、前記インターフェース光学系スプリッターは、前記撮像ビームによって反射で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するコールドミラー又はコールドミラー型のエッジフィルターであり、前記撮像ビームによって透過で用いられる場合、ｌｅｘｃとｌＣとの間にカットオフ波長を有するホットミラー又はホットミラー型のエッジフィルターである、請求項２に記載の光学写像装置。
  53. 前記光学的放射源が、（i）実質的に同じ波長であるが異なるコヒーレンス長のもの、又は（ii）少なくとも１つが低コヒーレンス光源である異なる波長のもので、一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされる２つの光源からなり、ＯＣＴ及び共焦点の画像の対であってその画像の一対が前記２つの光源のそれぞれに対応するものを並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項１に記載の光学写像装置。
  54. 前記光学的放射源が、（i）実質的に同じ波長であるが異なるコヒーレンス長のもの、又は（ii）少なくとも１つが低コヒーレンス光源である異なる波長のもので、一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされる２つの光源からなり、ＯＣＴ及び共焦点の画像の対であってその画像の一対が前記２つの光源のそれぞれに対応するものを並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるもので、加えて、前記ＣＥブロックにおける対応する内部励起源に起因して前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射に合わせて調整された、又は／及び、前記放射源を形成する前記の光源の一方又は両方に起因して前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射に合わせて調整された、前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器の１つによりもたらされる他の画像を同時に表示することができる、請求項２に記載の光学写像装置。
  55. 前記光学的放射源が任意選択でスイッチオフ及びオンされ、前記外部光源の励起に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光学的放射源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光学的放射源がオンであるときの時間間隔に対応するものを並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項３９〜４４のいずれかに記載の光学写像装置。
  56. 前記光学的放射源が任意選択でスイッチオフ及びオンされ、前記外部励起源に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光源がオンであるときの時間間隔に対応し、前記低コヒーレンス光源の波長に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時にそのような対のそれぞれを表示しうる画像の対を並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項４７〜５２のいずれかに記載の光学写像装置。
  57. 前記光学的放射源が任意選択でスイッチオフされ、前記外部励起源に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光源がオンであるときの時間間隔に対応し、（i）前記低コヒーレンス光源又は／及び前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時にそのような対のそれぞれを表示しうる画像の対を並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項４７〜５２のいずれかに記載の光学写像装置。
  58. 前記光学的放射源が、前記外部励起源と共に一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされ、前記外部光源励起に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光学的励起源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光学的励起源がオンであるときの時間間隔に対応するものを並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項３９〜４２のいずれかに記載の光学写像装置。
  59. 前記光学的放射源が、前記外部励起源と共に一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされ、前記外部励起源に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光学的励起源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光学的励起源がオンであるときの時間間隔に対応し、前記低コヒーレンス光源の波長に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時にそのような対のそれぞれを表示しうる画像の対を並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項４７〜５２のいずれかに記載の光学写像装置。
  60. 前記光学的放射源が、前記外部励起源と共に一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされ、前記外部励起源に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対であってその画像の一対が前記光学的励起源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記光学的励起源がオンであるときの時間間隔に対応し、（i）前記低コヒーレンス光源又は／及び前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時にそのような対のそれぞれを表示しうる画像の対を並べて表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができる、請求項４７〜５２のいずれかに記載の光学写像装置。
  61. 中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して被写体内で波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こし、前記光学スプリッターが、（i）広帯域ビームスプリッター、（ii）傾斜成膜広帯域ビームスプリッター、（iii）バンドパスフィルター又はノッチフィルター、及び（iv）エッジフィルター堆積物又はコールドミラーもしくはホットミラーから選択される２つ〜４つの異なる部分からなり、前記光学スプリッターが、前記撮像ビームと交わる前記光学スプリッターの上記各部分のうちの１つを選択するために、手動で位置決めしうるか、又は、制御可能に位置決めすることができるサーボ制御取付台に取り付けられており、そうする一方で、前記低コヒーレンス光源及び前記励起源をスイッチオン又はオフしてさらなる多機能性を前記光学写像装置に与えるものであり、また、前記外部光源励起に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整された前記共焦点光受信器によってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対を表示するために、また１つ又は両方の光源がスイッチオン及びオフされる場合は、その画像の一対が該スイッチされる光源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記スイッチされる光源がオンであるときの時間間隔に対応する、そのような画像の対を表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成することにより動作し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、前記スイッチが前記ライントリガーによって制御され、前記方式が、
    （i）前記光学スプリッターが前記広帯域ビームスプリッターにて配置され、前記低コヒーレンス光源がオンであり、前記外部励起源がオフである場合の、同じ波長のＯＣＴ及び共焦点の２チャンネル動作方式、
    （ii）前記光学スプリッターが前記傾斜広帯域ビームスプリッターにて配置され、前記低コヒーレンス光源がオンであり、前記外部励起源がオフである場合の、前記２チャンネルにおける各信号の比が調節可能である、同じ波長のＯＣＴ及び共焦点方式、
    （iii）前記光学スプリッターが、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは前記バンドパスフィルターにて、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは前記ノッチフィルターにて配置され（フィルターは前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている）、かつ（ａ）前記低コヒーレンス光源のみがオンであり、前記外部励起源はオフであり、かつ前記ラマン又は蛍光放射が前記低コヒーレンス光源に起因するものである、また（ｂ）前記低コヒーレンス光源と前記外部励起源との両方がオンであり、かつ前記ラマン又は蛍光の放射が前記外部励起源に起因するものである場合の、十分に異なる波長のＯＣＴ及び蛍光又はラマンの方式、
    スイッチされる方式、すなわち
    （iv）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの励起源によって乱されず、前記光学スプリッターが、（ａ）前記エッジフィルター、又はコールドミラーもしくはホットミラー、又は（ｂ）Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは前記バンドパスフィルター、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは前記ノッチフィルター（フィルターは前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている）にて配置され、前記低コヒーレンス光源はスイッチオン及びオフされ、前記外部励起源がオンである場合の、ＯＣＴ及び共焦点の画像の対が蛍光又はラマンの画像と略同時に存在する、３画像方式、及び
    （v）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの励起源によって乱されうるもので、前記光学スプリッターが、（ａ）前記エッジフィルター、又はコールドミラーもしくはホットミラー、又は（ｂ）Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−Ｃ構成を用いるときは前記バンドパスフィルター、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−Ｃ構成を用いるときは前記ノッチフィルター（フィルターは前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている）にて配置され、前記低コヒーレンス光源及び前記外部励起源は、一方の光源がオンで他方がオフであるようにスイッチオン及びオフされる場合の、ＯＣＴ及び共焦点の画像の対が蛍光又はラマンの画像と略同時に存在する、３画像方式、を含む、請求項１に記載の光学写像装置。
  62. 中心波長ｌｅｘｃの外部励起源を、前記インターフェース光学系スプリッターを介して前記被写体に対して適用して被写体内で波長ｌＣの蛍光又はラマン放射を起こし、前記光学スプリッターが、（i）広帯域ビームスプリッター、（ii）傾斜成膜広帯域ビームスプリッター、（iii）バンドパスフィルター又はノッチフィルター、及び（iv）エッジフィルター堆積物又はコールドミラーもしくはホットミラーから選択される２つ〜４つの異なる部分からなり、前記光学スプリッターが、前記撮像ビームと交わる前記光学スプリッターの上記各部分のうちの１つを選択するために、手動で位置決めしうるか、又は、制御可能に位置決めすることができるサーボ制御取付台に取り付けられており、そうする一方で、前記低コヒーレンス光源及び前記励起源を任意選択でスイッチオン又はオフしてさらなる多機能性を前記光学写像装置に与えるものであり、また、前記外部光源励起に起因して前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射に合わせて調整されたブロックＣＥの前記共焦点光受信器のうちの１つによってもたらされる共焦点画像及びＯＣＴ画像の対を表示するために、また１つ又は両方の光源がスイッチオン及びオフされる場合は、その画像の一対が該スイッチされる光源がオフであるときの時間間隔に対応し、他の一対が前記スイッチされる光源がオンであるときの時間間隔に対応する、そのような画像の対を表示するために、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成することにより動作し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、前記スイッチが前記ライントリガー信号によって制御され、前記型が、
    （i）前記光学スプリッターが前記広帯域ビームスプリッターにて配置され、前記低コヒーレンス光源がオンであり、前記外部励起源がオフである場合のもので、同じ波長のＯＣＴ画像及び共焦点画像の一対を、前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と共に同時に表示することができる、マルチチャンネル動作、
    （ii）前記光学スプリッターが前記傾斜広帯域ビームスプリッターにて配置され、前記低コヒーレンス光源がオンであり、前記外部励起源がオフである場合のもので、同じ波長のＯＣＴ画像及び共焦点画像の一対を、前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と共に同時に表示することができ、一方におけるＯＣＴ信号と他方における全ての他の信号との比が調節可能である、マルチチャンネル動作、
    （iii）前記光学スプリッターが、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは前記バンドパスフィルターにて、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは前記ノッチフィルターにて配置され、かつ（ａ）前記低コヒーレンス光源のみがオンであり、前記外部励起源はオフであり、かつ前記フィルターが、前記低コヒーレンス光源に起因して前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている、また（ｂ）前記フィルターが、前記外部励起源に起因して前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされているときは、前記低コヒーレンス光源と前記外部励起源との両方がオンである場合のもので、そのような十分に異なる波長のＯＣＴ及び蛍光又はラマンのものを、前記低コヒーレンス光源の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時に表示することができる、３チャンネル動作、
    （iv）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの外部励起源によって乱されないが、前記蛍光／ラマンの共焦点光受信器が前記低コヒーレンス光源によって乱される場合のもので、この場合、前記低コヒーレンス光源がスイッチオン及びオフされ、前記外部励起源はオンであり、前記光学スプリッターは、エッジフィルター、又はコールドミラーもしくはホットミラーにて配置され、前記外部励起源に起因する共焦点画像及びＯＣＴ画像の一対が、前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成される蛍光又はラマンの画像と同時に存在する、マルチ画像方式、
    （v）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの外部励起源によって乱されないが、前記蛍光／ラマンの共焦点光受信器が前記低コヒーレンス光源によって乱される場合のもので、この場合、前記低コヒーレンス光源がスイッチオン及びオフされ、前記外部励起源はオンであり、前記光学スプリッターは、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは前記バンドパスフィルターにて、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは前記ノッチフィルターにて配置され（フィルターは、前記外部光源の励起を受けて前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている）、前記外部励起源に起因する共焦点画像及びＯＣＴ画像の一対が、前記低コヒーレンス光源の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時に存在しうる、３画像方式、
    （vi）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの外部励起源によって乱され、前記蛍光／ラマンの共焦点光受信器が前記低コヒーレンス光源によって乱される場合のもので、この場合、前記低コヒーレンス光源と前記外部励起源とが、一方の光源がオンで他方がオフであるようにスイッチオン及びオフされ、前記光学スプリッターは、エッジフィルター、又はコールドミラーもしくはホットミラーにて配置され、前記外部励起源に起因する共焦点画像及びＯＣＴ画像の一対が、前記ＣＥブロックのそれぞれの内部励起源に起因する蛍光又はラマン放射の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成される蛍光又はラマンの画像と同時に存在する、マルチ画像方式、及び
    （vii）ＯＣＴチャンネルが前記蛍光又はラマンの外部励起源によって乱され、前記蛍光／ラマンの共焦点光受信器が前記低コヒーレンス光源によって乱される場合のもので、この場合、前記低コヒーレンス光源と前記外部励起源とが、一方の光源がオンで他方がオフであるようにスイッチオン及びオフされ、前記光学スプリッターは、Ｒ−ＯＣＴ／Ｔ−ＣＥ構成を用いるときは前記バンドパスフィルターにて、Ｔ−ＯＣＴ／Ｒ−ＣＥ構成を用いるときは前記ノッチフィルターにて配置され（フィルターは、前記外部光源の励起を受けて前記被写体から放射される蛍光又はラマン放射の中心波長に合わされている）、前記外部励起源に起因する共焦点画像及びＯＣＴ画像の対が、任意選択で、前記低コヒーレンス光源の帯域に合わせて調整された前記ＣＥブロックの前記共焦点光受信器によって生成されるさらなる共焦点画像と同時に存在する、３画像方式、を含む、請求項２に記載の光学写像装置。
  63. ＯＣＴ帯域が、前記被写体により発せられる蛍光又はラマン放射の帯域に近く、前記光学スプリッターが、回転によって、前記被写体に送るビームをＯＣＴのビーム又はＣＥブロックのビームで切り換える、等間隔のスリット又は穴を備える回転高反射率ディスクであり、該ディスクは、該ディスクの回転速度を検知し前記ラインスキャナーと同期させて、前記ビームが反射される時はある傾きのランプを、前記ビームが当該ディスクを透過する時は反対の傾きのランプを送るためのセンサーを備え、同じセンサーが画像表示を同期し、前記ディスクと前記ラインスキャナーとの間に、発生しうるスキューを許容するためのさらなる遅延回路を有し、前記フレームスキャナーは別のランプ又は鋸歯状波発生器の励振を受け、２つの画像が前記ラスターの前記ラインに沿って並んで表示され、その左半分がＯＣＴ画像に対応し、その右半分が内部励起源の励起を受けて前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射の共焦点画像に対応する場合に適した、請求項２に記載の光学写像装置。
  64. ＯＣＴ帯域が、前記被写体により発せられる蛍光又はラマン放射の帯域に近く、前記光学スプリッターが、回転によって、前記被写体に送るビームをＯＣＴのビーム又はＣＥブロックのビームで切り換える、等間隔のスリット又は穴を備える回転高反射率ディスクであり、該ディスクは、該ディスクの回転速度を検知し前記フレームスキャナーと同期させて、前記ビームが反射される時はある傾きのランプを送り、前記ビームが当該ディスクを透過する時は反対の傾きのランプを送るためのセンサーを備え、同じセンサーが画像表示を同期し、前記ディスクと前記フレームスキャナーとの間に、発生しうるスキューを許容するためのさらなる遅延回路を有し、前記ラインスキャナーは別のランプ又は鋸歯状波発生器の励振を受け、２つの画像が並んで相継いで表示され、その一方がＯＣＴ画像に対応し、次のものが内部励起源の励起を受けて前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射の共焦点画像に対応する場合に適した、請求項２に記載の光学写像装置。
  65. ＯＣＴ帯域が、前記被写体により発せられる蛍光又はラマン放射の帯域に近く、前記光学スプリッターが、透過率／反射率を高低でスイッチすることができ、かつ、電場又は磁場を受けて、前記被写体に送るビームをＯＣＴのビーム又はＣＥブロックのビームで切り換えることができる高速光学変調器であり、該変調器は、透過率／反射率変化を検知し前記ラインスキャナーと同期させて、前記ビームが反射される時はある傾きのランプを、前記ビームが当該変調器を透過する時は反対の傾きのランプを送るためのセンサーを備え、同じセンサーが画像表示を同期し、前記変調器と前記ラインスキャナーとの間に、発生しうるスキューを許容するためのさらなる遅延回路を有し、前記フレームスキャナーは別のランプ又は鋸歯状波発生器の励振を受け、２つの画像が前記ラスターの前記ラインに沿って並んで表示され、その左半分がＯＣＴ画像に対応し、その右半分が内部励起源の励起を受けて前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射の共焦点画像に対応する場合に適した、請求項２に記載の光学写像装置。
  66. ＯＣＴ帯域が、前記被写体により発せられる蛍光又はラマン放射の帯域に近く、前記光学スプリッターが、透過率／反射率を高低でスイッチすることができ、かつ、電場又は磁場を受けて、前記被写体に送るビームをＯＣＴのビーム又はＣＥブロックのビームで切り換える高速光学変調器であり、該変調器は、透過率／反射率変化を検知し前記フレームスキャナーと同期させて、前記ビームが反射される時はある傾きのランプを、前記ビームが当該ディスクを透過する時は反対の傾きのランプを送るためのセンサーを備え、同じセンサーが画像表示を同期し、前記変調器と前記フレームスキャナーとの間に、発生しうるスキューを許容するためのさらなる遅延回路を有し、前記ラインスキャナーは別々のランプ又は鋸歯状波発生器の励振を受け、２つの画像が並んで時間的に相継いで表示され、その一方がＯＣＴ画像に対応し、次のものが内部励起源の励起を受けて前記被写体から発せられる蛍光又はラマン放射の共焦点画像に対応する場合に適した、請求項２に記載の光学写像装置。
  67. 前記ラインスキャナーと同期して、
    （i）１つ以上の内部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、前記光学的放射源と前記外部励起源とを切り換えることにより、
    （ii）他の内部励起源又は／及び外部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、前記光学的放射源と前記内部励起源のうちの１つとを切り換えることにより、
    （iii）他の内部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、前記内部励起源のうちの１つと前記外部励起源とを切り換えることにより、
    （iv）他の内部励起源又は／及び前記外部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、２つの内部励起源を切り換えることにより、
    （v）他の内部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、前記外部励起源と、１つ以上の内部励起源と共に前記光学的放射源とを切り換えることにより、
    （vi）他の内部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、前記内部励起源のうちの１つと、外部励起源と共に前記光学的放射源とを切り換えることにより、又は
    （vii）切り換えられる各光源が、同時に動作するとお互いを乱すことになる場合に、他の内部励起源を常にオフ又はオンとして、又は、あるものはオン、あるものはオフとして、１つ以上の内部励起源と、外部励起源とを切り換えることにより、異なる撮像の型を実施することができる、請求項２に記載の光学写像装置。
  68. 前記２つの光学的放射源が、ファイバー方向性単一モード結合器、バルク・ビームスプリッター、又はＷＤＭ（波長分波）結合器によって結合されている、請求項２６〜３６、５３及び５４のいずれかに記載の光学写像装置。
  69. ３Ｄの再生を作り出すためにＯＣＴ画像の３Ｄのスタックを集めるべき前記被写体の部分を、前記被写体からの蛍光又はラマン放射からもたらされる波長を含む、ＯＣＴチャンネルの波長又はＯＣＴチャンネルとは異なる波長に合わせて調整された、請求項１の共焦点チャンネルによって、又は、請求項２の共焦点チャンネルのうちの１つによって集められた情報に基づいて選択する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  70. 前記共焦点チャンネル又は前記共焦点チャンネルのうちの１つによって、蛍光又はラマン画像を集めるべき前記被写体の部分を、１つの縦又は正面画像でＯＣＴチャンネルによって与えられる情報に基づいて、又は、異なる深度での３ＤＯＣＴ正面画像のスタックに基づいて選択する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  71. 前記２つの光源を用いて得られる画像の対における前記共焦点画像の平均の明るさの比を用いて、同じ前記２つの光源によって生成される画像の対における前記ＯＣＴ画像の明るさを補正する、請求項２６〜３６、５３及び５４のいずれかに記載の光学写像装置。
  72. 請求項１又は２に記載の光学写像装置を利用し、前記ＯＣＴ深度走査手段の所与の初期位置、深度距離、及び速度に対する前記フォーカス調節手段の距離、初期位置及び速度を含む、前記ＯＣＴ深度調節手段及び前記フォーカス調節手段の前記同期手順のパラメータを、以下のステップ、すなわち、（i）前記フォーカス調節手段の距離をゼロとし、ユーザーが、ある決められたＹに対する（Ｘ，Ｚ）面内で、ある決められたＸに対する（Ｙ，Ｚ）面内で、又はある決められた半径ｒに対する（ｑ，Ｚ）面内で縦ＯＣＴ画像を取得している間に、前記フォーカス調節手段の初期位置を変化させ、そのような画像を前記縦ＯＣＴ画像の中央部が鮮明になるまで繰り返すステップと、（ii）前記表示装置によって生成されるＯＣＴ画像を見続け、ユーザーが、縦ＯＣＴ画像におけるほとんどのラインが鮮明になるまで前記フォーカス調節手段の距離を増加させるステップとを用いて、ユーザーが行う手動の手順を用いて見出し、両方のステップにおいてそのようにしている間に、ユーザーが請求項１による共焦点画像又は請求項２による共焦点画像のうちの１つの明るさ及び正則性によって各ＯＣＴ画像を評価し、ＯＣＴチャンネルにおける光路調節の距離及び速度の所与の組に対応するフォーカス調節の初期位置及び距離が見出されたら、それらがその後の測定のために記憶される、被写体のデュアルチャンネル画像を作成する方法。
  73. 請求項１又は２に記載の光学写像装置を利用し、前記ＯＣＴ深度走査手段の所与の深度距離、及び速度に対する前記フォーカス調節手段の距離、初期位置及び速度である、前記ＯＣＴ深度調節手段及び前記フォーカス調節手段の前記同期手順のパラメータを、２つのループで動作する自己調節手順を用いて見出し、第１ループにおいては、本発明による写像装置が縦ＯＣＴの型で動作し、ある決められたＹに対する（Ｘ，Ｚ）面内で、ある決められたＸに対する（Ｙ，Ｚ）面内で、又はある決められた半径ｒに対する（ｑ，Ｚ）面内で画像を取得し、前記手順が自動的に前記フォーカス走査手段の初期位置を見出し、前記ＯＣＴ深度調節手段の所与の深度距離、初期位置、及び速度に対して、ＯＣＴ縦画像を前記フォーカス調節手段の様々な初期位置について繰り返し、これらは、画像処理法（該画像処理法の１つの考えうる動作は、前記画像の画素のサイズの評価に基づくものである）によって評価され、当該縦ＯＣＴ画像の中央が清澄性及び鮮明性を示すまで前記手順によって自動的に選択され、初期位置が見出されたならば、前記手順は自動的に第２ループを開始し、縦ＯＣＴ画像におけるほとんどのラインが同じ画像処理法により判断して鮮明性を示すまで前記フォーカス調節手段の距離をインクリメント増加し、両方のループにおいて、それぞれのＯＣＴ画像が、共焦点画像、又は共焦点画像のうちの１つの明るさ及び正則性によって評価され、様々な音調の音、及び／又は様々な色の発光表示器が、ユーザーに、自己調節プロセスについての情報を与え、ユーザーは、前記音の音調及び／又は発光信号の色から、前記手順が、それぞれのループにおいてあまりに長い時間がかかり、第１ループにおいて、画素サイズと、前記フォーカス調節手段の初期位置を見出すのに必要とされる時間との間の兼ね合いを調節するのに、また、第２ループにおいて、ＯＣＴの縦画像のラインにわたる画素化の一様性と、前記フォーカス調節手段の距離を見出すのに必要とされる時間との間の兼ね合いを調節するのに割り込むことができるということを認識し、最適なパラメータが見出されれば、それらが記憶され、自己調節手順は停止し、ユーザーに知らせる、被写体のデュアルチャンネル画像を作成する方法。
  74. 前記ＯＣＴ深度調節手段と前記フォーカス調節手段との前記同期手順のパラメータが見出された後、前記フォーカス手段の進行速度、ならびに前記ＯＣＴ干渉計における光路差の進行速度を、Ｎで割って得られる速度で前記深度調節手段を動かすことによって、Ｎ枚の正面ＯＣＴ画像のスタックを集める、請求項７２に記載の被写体のデュアルチャンネル画像を作成する方法。
  75. 前記ＯＣＴ深度調節手段と前記フォーカス調節手段との前記同期手順のパラメータが見出された後、前記フォーカス調節手段の進行速度、ならびに前記ＯＣＴ干渉計における光路差の進行速度を、Ｎで割って得られる速度で前記深度調節手段を動かすことによって、Ｎ枚の正面ＯＣＴ画像のスタックを集める、請求項７３に記載の被写体のデュアルチャンネル画像を作成する方法。
  76. 光学結合器を用いて、前記固定ランプのビームと、前記励起源からの励起ビームとを組み合わせ、該組み合わされたビームを前記被写体に送り、前記光学結合器は、前記固定ランプと前記励起源とのスペクトル特性を許容する広帯域幅ビームスプリッター、又はコールドミラーもしくはホットミラー、又はバンドパスフィルターもしくはノッチフィルター又はエッジフィルターとしうる、請求項３９〜４４、又は４７〜５２のいずれかに記載の光学写像装置。
  77. 前記２つの光源が、一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされ、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるもので、前記光学スプリッターが、使用される両方の波長に対して同様な反射率及び透過率を有する広帯域幅ビームスプリッターである、請求項３に記載の光学写像装置。
  78. 前記光源が偏光手段によって同じ方向に直線偏光させられ、前記光源は、一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされ、前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるもので、前記光学スプリッターが、使用される両方の波長に対して同様な反射率及び透過率を有する広帯域幅ビームスプリッターであり、また前記光学スプリッターが、前記光源の偏光場を前記フォーカス手段へと通過させる偏光感応ビームスプリッターであり、前記共焦点光受信器が、任意選択で、前記光源のそれと直交する方向の偏光選択手段を追加的に有し、前記光源の偏光方向から４５°の１／４波長板を前記撮像ビームに用いる、請求項３に記載の光学写像装置。
  79. 前記ＯＣＴ干渉計の出力が直線偏光させられ、前記光学スプリッターが、前記ＯＣＴ干渉計から出てくる信号の偏光場を前記フォーカス手段へと通過させる偏光感応ビームスプリッターであり、前記共焦点光受信器が、前記ＯＣＴ干渉計のそれと直交する偏光方向で動作する、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  80. 前記表示手段が、２つの画像において２本のラインを生成することにより動作し、前記ラインスキャナーがポリゴンミラーである場合、連続する各面毎に一画像、又は、ガルバノスキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子を用いる場合、正弦波形又は三角波形としうる印加される駆動波形の変動の符号毎に一ライン、又は、共振スキャナーを用いる場合、印加される正弦波形の変動の符号毎に一ラインであり、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子に印加される信号の変動の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記駆動波形から得られ、前記２本のラインの垂直位置は、前記フレームスキャナーに印加される駆動波形の振幅によって決定され、ここで、フレームスキャナーは、ガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子であり、前記画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、あるいは、前記表示手段が、前記横断走査手段から発せられる位置検出信号を用い、ポリゴンミラーを用いる場合には、連続する各面毎に一ラインが生成されるように、一方、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器又はピエゾ振動子を用いる場合には、正弦波形、三角波形、又は非線形の対称周期信号としうる印加される波形の変動の符号毎に一ラインが生成されるようにして、２つの並んだ画像の２本のラインが生成され、また、前記表示手段を制御するライントリガー信号は、ガルバノスキャナー、共振スキャナー、音響光学変調器もしくはピエゾ振動子の移動の方向の変化毎に、又は、ポリゴンミラーを用いる場合、各面の始めに、前記位置検出信号から得られるもので、前記２本のラインの垂直位置が、前記フレームスキャナー、すなわちガルバノスキャナー、音響光学変調器、又はピエゾ振動子の位置検出信号の振幅によって決定され、前記２つの並んだ画像は、同時に表示される、前記表示画像手段に印加される入力信号と同じ数のフレームを含むことができるものであり、前記光学的放射源が、実質的に同じ波長であるが異なるコヒーレンス長のもので、一方の光源がオンであり他方がオフであるように順次スイッチオフ及びオンされる２つの光源からなり、前記スイッチが前記ライントリガー信号によって制御される、請求項４に記載の光学写像装置。
  81. 前記ＯＣＴ干渉計が光ファイバーを用いる場合、前記光学スプリッターに光を向けるファイバー末端がある角度で劈開され、最終的に反射防止コートがなされていて、前記レンズは、ＯＣＴ及び光学的放射源内へのフィードバックを避けるため、ならびに過剰光子ノイズの低いレベルを維持するために、ＯＣＴチャンネルにおいて用いられる前記光源の波長に対する反射防止コートがなされている、請求項１、２又は４に記載の光学写像装置。
  82. 共焦点チャンネル及びＯＣＴチャンネルが共用する前記光学スプリッターのような各光学スプリッター、また、光検出器の面、光ファイバーを用いる場合はファイバー入力面、及び他のスペクトル選択性要素を含む、前記共焦点光受信器における様々な要素の全ての表面も、ＯＣＴシステム内へ戻る反射を避けるために傾けられており、前記インターフェース光学系スプリッターが好ましくはＯＣＴチャンネルに反射で用いられ、透過で用いられる場合は、同様な厚さの構成要素が前記ＯＣＴ干渉計の参照経路に置かれる、請求項１又は２に記載の光学写像装置。
  83. 前記画像を処理し生成する前記表示手段を、任意選択で、前記横断走査手段と同期させる、請求項１、３又は４に記載の光学写像装置。

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