JP2013121503A - 光画像計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＣＴ計測における参照光と信号光との間の偏光調整を好適に行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】光画像計測装置は、被測定物体を経由した信号光を参照光に重畳させて干渉光を生成し、この干渉光の検出結果に基づいて被測定物体の画像を形成する。光画像計測装置は、検出部と、調整部と、形成部とを有する。検出部は、信号光及び参照光のそれぞれの偏光状態を検出する。調整部は、偏光状態の検出結果に基づいて、前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を調整する。形成部は、偏光状態が調整された後の前記信号光と前記参照光とを重畳させて得られる干渉光の検出結果に基づいて、被測定物体の画像を形成する。
【選択図】図３

Description

この発明は、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて被測定物体の画像を取得する光画像計測装置に関する。

近年、レーザ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。たとえば眼科分野においては、眼底や角膜等の画像を形成する装置が実用化されている。

特許文献１にはＯＣＴを適用した装置が開示されている。この装置は、測定腕が回転式転向鏡（ガルバノミラー）により物体を走査し、参照腕に参照ミラーが設置されており、その出口に計測腕及び参照腕からの光束の干渉光の強度を分光器で分析する干渉器が設けられている。更に、参照腕は、参照光光束位相を不連続な値で段階的に変えるように構成されている。

特許文献１の装置は、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）」の手法を用いるものである。すなわち、被測定物体に対して低コヒーレンス光のビームを照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、この干渉光のスペクトル強度分布を取得してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の深度方向（ｚ方向）の形態を画像化するものである。なお、この手法は、特にスペクトラルドメイン（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｄｏｍａｉｎ）とも呼ばれる。

更に、特許文献１に記載の装置は、光ビーム（信号光）を走査するガルバノミラーを備え、それにより被測定物体の所望の測定対象領域の画像を形成するようになっている。この装置は、ｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）にのみ光ビームを走査するように構成されている。この装置により形成される画像は、光ビームの走査方向（ｘ方向）に沿った深度方向（ｚ方向）の２次元断層像となる。

特許文献２には、信号光を水平方向（ｘ方向）及び垂直方向（ｙ方向）に走査（スキャン）することにより水平方向の２次元断層像を複数形成し、これら複数の断層像に基づいて測定範囲の３次元の断層情報を取得して画像化する技術が開示されている。この３次元画像化としては、たとえば、複数の断層像を垂直方向に並べて表示させる方法や（スタックデータなどと呼ばれる）、スタックデータに基づくボリュームデータ（ボクセルデータ）にレンダリング処理を施して３次元画像を形成する方法などがある。

特許文献３、４には、他のタイプのＯＣＴ装置が開示されている。特許文献３には、被測定物体に照射される光の波長を走査（波長掃引）し、各波長の光の反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光を検出してスペクトル強度分布を取得し、それに対してフーリエ変換を施すことにより被測定物体の形態を画像化するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、スウェプトソース（Ｓｗｅｐｔ Ｓｏｕｒｃｅ）タイプなどと呼ばれる。スウェプトソースタイプはフーリエドメインタイプの一種である。

また、特許文献４には、所定のビーム径を有する光を被測定物体に照射し、その反射光と参照光とを重ね合わせて得られる干渉光の成分を解析することにより、光の進行方向に直交する断面における被測定物体の画像を形成するＯＣＴ装置が記載されている。このようなＯＣＴ装置は、フルフィールド（ｆｕｌｌ−ｆｉｅｌｄ）タイプ、或いはインファス（ｅｎ−ｆａｃｅ）タイプなどと呼ばれる。

特許文献５には、ＯＣＴを眼科分野に適用した構成が開示されている。なお、ＯＣＴが応用される以前には、被検眼を観察するための装置として眼底カメラやスリットランプなどが使用されていた（たとえば特許文献６、特許文献７を参照）。眼底カメラは被検眼に照明光を照射し、その眼底反射光を受光することで眼底を撮影する装置である。スリットランプは、スリット光を用いて角膜の光切片を切り取ることにより角膜の断面の画像を取得する装置である。

ＯＣＴを用いた装置は、高精細の画像を取得できる点、更には断層像や３次元画像を取得できる点などにおいて、眼底カメラ等に対して優位性を持つ。

このように、ＯＣＴを用いた装置は被検眼の様々な部位の観察に適用可能であり、また高精細な画像を取得できることから、様々な眼科疾患の診断への応用がなされてきている。

ＯＣＴを用いて正確な画像を得るには、参照光と信号光との偏光状態を合わせる必要がある。偏光状態を変化させる要因としては、環境（温度、湿度等）や輸送による装置構造のズレや、被測定物体自体の偏光特性（眼科では眼の偏光特性）がある。

従来の装置では、光路に固定式の偏波調整器（偏波コントローラ）を設けて偏光状態を調整してその偏光状態を維持するように工夫したり、光路に波長板を設けてこれを適宜回転させることにより偏光状態を調整したりしていた。

特開平１１−３２５８４９号公報 特開２００２−１３９４２１号公報 特開２００７−２４６７７号公報 特開２００６−１５３８３８号公報 特開２００８−７３０９９公報 特開平９−２７６２３２号公報 特開２００８−２５９５４４号公報 米国特許第７４００４１０号公報

"Ｕｌｔｒａｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｓｐａｃｔｒａｌ／Ｆｏｕｒｉｅｒ ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ ｏｐｈｔｈａｌｍｉｃ ｉｍａｇｉｎｇ ａｔ ７０，０００ ｔｏ ３１２，５００ ａｘｉａｌ ｓｃａｎｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ"、ＯＰＴＩＣＡＬ ＥＸＰＲＥＳＳ．２００８ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １５、Ｖｏｌ．１６、Ｉｓｓｕｅ １９、ｐｐ．１５１４９−１５１６９ "Ｉｎ ｖｉｖｏ ｈｉｇｈ−ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｖｉｄｅｏ ｒａｔｅ Ｓｐａｃｔｒａｌ ｄｏｍａｉｎ ｏｐｔｉｃａｌ ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｒｅｔｉｎａ ａｎｄ ｏｐｔｉｃ ｎｅｒｖｅ" 、ＯＰＴＩＣＡＬ ＥＸＰＲＥＳＳ．２００４ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ９、Ｖｏｌ．１２、Ｉｓｓｕｅ ３、ｐｐ．３６７−３７６

しかしながら、偏光状態の変化の仕方は多種多様であり、その時々によって異なるので、参照光と信号光の偏光状態を常に完全に一致させることは極めて困難である。

また、従来の偏光調整は、干渉光の検出結果（干渉信号）の強度を監視し、これが最大になるように実施されていたが、干渉信号の強度を変化させる要因は偏光状態以外にも存在する。たとえば、アライメントの状態、計測に用いられる光の光量、光のケラレ、深さ位置に応じた信号の変化なども、干渉信号の強度を変化させる。したがって、干渉信号の強度を参照して偏光状態を最適化することは困難であった。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＯＣＴ計測における参照光と信号光との間の偏光調整を好適に行うことが可能な技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、被測定物体を経由した信号光を参照光に重畳させて干渉光を生成し、この干渉光の検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置であって、前記信号光及び前記参照光のそれぞれの偏光状態を検出する検出部と、前記偏光状態の検出結果に基づいて、前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を調整する調整部と、前記偏光状態が調整された後の前記信号光と前記参照光とを重畳させて得られる干渉光の検出結果に基づいて、前記被測定物体の画像を形成する形成部とを有する。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の光画像計測装置であって、前記調整部は、前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を変化させる機構を含み、前記偏光状態の検出結果に基づいて前記機構の設定状態を決定し、この決定結果に基づき前記機構を制御することにより前記偏光状態の調整を行うことを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の光画像計測装置であって、前記調整部は、前記干渉光の強度が最大になるように前記機構の設定状態を決定することを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項２又は請求項３に記載の光画像計測装置であって、前記信号光及び／又は前記参照光は光ファイバにより導かれ、前記機構は、前記光ファイバに対して外力を付与することにより前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を変化させる偏波調整器であることを特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記検出部は、前記信号光を前記参照光に重畳させる重畳部材の後段に設けられた偏光板と、前記偏光板を回転させる機構と、前記偏光板を通過した光を検出する検出素子とを含み、前記偏光状態として、前記検出素子により検出される前記信号光及び前記参照光のそれぞれの強度と、前記偏光板の回転位置とを対応付けて検出することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記信号光及び前記参照光のうちの一方の光の光路を遮断する第１の遮断機構を有し、前記検出部は、前記一方の光の光路が遮断された状態で、他方の光の偏光状態を検出することを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の光画像計測装置であって、前記一方の光は前記信号光であり、前記他方の光は前記参照光であり、前記第１の遮断機構は、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を変更する走査部であることを特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の光画像計測装置であって、前記一方の光は前記参照光であり、前記他方の光は前記信号光であり、前記第１の遮断機構は、前記参照光の強度を低下させる光減衰器であることを特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記信号光及び前記参照光のうちの一方の光の光路を遮断する第２の遮断機構を有し、前記調整部は、前記一方の光の光路が遮断された状態で、他方の光の偏光状態を調整することを特徴とする。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の光画像計測装置であって、前記一方の光は前記参照光であり、前記他方の光は前記信号光であり、前記第２の遮断機構は、前記参照光の強度を低下させる光減衰器であることを特徴とする。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の光画像計測装置であって、前記一方の光は前記信号光であり、前記他方の光は前記参照光であり、前記第２の遮断機構は、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を変更する走査部であることを特徴とする。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記形成部により形成される画像の画質に関する情報を取得して画質を判定する判定部を有し、前記画質の判定結果に基づいて、前記検出部及び前記調整部が動作することを特徴とする。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記干渉光を生成する光学系と、前記被測定物体に対する前記光学系のアライメントを行うアライメント部とを有し、前記アライメントが行われているときに、前記検出部及び／又は前記調整部が動作することを特徴とする。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置であって、前記検出部及び前記調整部を動作させるための指示の入力に用いられる操作部を有することを特徴とする。

この発明は、信号光の偏光状態と参照光の偏光状態とを実際に検出し、それらの検出結果に基づいて、信号光及び／又は参照光の偏光状態の調整、つまり干渉光の強度の調整を行うように構成されている。したがって、現時点における参照光と信号光との偏光状態を一致させて、干渉光の強度を最適化することができる。また、偏光状態以外の様々な要因の影響を受ける干渉光の強度を監視する従来の技術と異なり、偏光状態の変化に伴う信号光及び参照光の強度を監視するように構成されているので、偏光状態の最適化を図ることができる。したがって、この発明によれば、ＯＣＴ計測における参照光と信号光との間の偏光調整を好適に行うことが可能である。

実施形態に係る眼底観察装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼底観察装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼底観察装置の構成の一例を表す概略ブロック図である。 実施形態に係る眼底観察装置の動作例を表すフローチャートである。

この発明に係る光画像計測装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に係る光画像計測装置は、ＯＣＴを用いて被測定物体の断層像や３次元画像を形成する。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。

以下の実施形態では、被測定物体は被検眼（眼底）とし、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用して眼底のＯＣＴ計測を行う眼底観察装置について説明する。特に、実施形態に係る眼底観察装置は、特許文献５に開示された装置と同様に、スペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いて眼底のＯＣＴ画像及び眼底像の双方を取得可能である。なお、スペクトラルドメイン以外のタイプ、たとえばスウェプトソースＯＣＴの手法を用いる光画像計測装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。また、この実施形態ではＯＣＴ装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について説明するが、眼底カメラ以外の眼底撮影装置、たとえばＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡などに、この実施形態に係る構成を有するＯＣＴ装置を組み合わせることも可能である。また、この実施形態に係る構成を、単体のＯＣＴ装置に組み込むことも可能である。

［構成］
図１及び図２に示すように、眼底観察装置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を含んで構成される。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、眼底のＯＣＴ画像を取得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コンピュータを具備している。

〔眼底カメラユニット〕
図１に示す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、たとえば、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、たとえば、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、たと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からの信号光を眼底Ｅｆに導くとともに、眼底Ｅｆを経由した信号光をＯＣＴユニット１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプにより構成される。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。なお、観察光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることも可能である。

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、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４０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、たと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、たとえばキセノンランプにより構成される。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（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための指標であり、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４０にて反射され、ミラー３２に反射され、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の孔部を通過し、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に投影される。

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。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。

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）を行うための指標（アライメント指標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための指標（スプリット指標）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の孔部を通過し、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の角膜に投影される。

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、合焦レンズ３１を通過し、ミラー３２により反射され、ハーフミラー４０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（アライメント指標）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がアライメント指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）。

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒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、スプリット指標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、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に投影される。

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（スプリット指標）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、スプリット指標の位置を解析して合焦レンズ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、スプリット指標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ計測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計測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計測用の光路には、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、ガルバノスキャナ４２と、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。

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計測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、たと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。

ガルバノスキャナ４２は、ＯＣＴ計測用の光路を通過する光（信号光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、眼底Ｅｆを信号光ＬＳで走査することができる。ガルバノスキャナ４２は、たとえば、信号光ＬＳをｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査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、信号光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。

〔ＯＣＴユニット〕
図２を参照しつつＯＣＴユニット１００の構成の一例を説明する。ＯＣＴユニット１００には、眼底Ｅｆ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、従来のスペクトラルドメインタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、低コヒーレンス光を参照光と信号光に分割し、眼底Ｅｆを経由した信号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、この干渉光のスペクトル成分を検出するように構成されている。この検出結果（検出信号）は演算制御ユニット２００に送られる。

なお、スウェプトソースタイプのＯＣＴ装置の場合には、低コヒーレンス光源を出力する光源の代わりに波長掃引光源が設けられるとともに、干渉光をスペクトル分解する光学部材が設けられない。一般に、ＯＣＴユニット１００の構成については、光コヒーレンストモグラフィのタイプに応じた公知の技術を任意に適用することができる。

光源ユニット１０１は広帯域の低コヒーレンス光Ｌ０を出力する。低コヒーレンス光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長帯（約８００ｎｍ〜９００ｎｍ程度）を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する。なお、人眼では視認できない波長帯、たとえば１０４０〜１０６０ｎｍ程度の中心波長を有する近赤外光を低コヒーレンス光Ｌ０として用いてもよい。

光源ユニット１０１は、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、ＬＥＤや、ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光出力デバイスを含んで構成される。

光源ユニット１０１から出力された低コヒーレンス光Ｌ０は、光ファイバ１０２によりファイバカプラ１０３に導かれて信号光ＬＳと参照光ＬＲに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて光減衰器（アッテネータ）１０５に到達する。光減衰器１０５は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット２００の制御の下、光ファイバ１０４に導かれる参照光ＬＲの光量を自動で調整する。光減衰器１０５により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて偏波調整器（偏波コントローラ）１０６に到達する。偏波調整器１０６は、たとえば、ループ状にされた光ファイバ１０４に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０４内を導かれる参照光ＬＲの偏光状態を調整する装置である。なお、偏波調整器１０６の構成はこれに限定されるものではなく、任意の公知技術を用いることが可能である。偏波調整器１０６により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、ファイバカプラ１０９に到達する。

ファイバカプラ１０３により生成された信号光ＬＳは、光ファイバ１０７により導かれ、コリメータレンズユニット１０５により平行光束とされる。更に、信号光ＬＳは、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、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に到達する。そして、信号光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１１により屈折されて眼底Ｅｆに照射される。信号光ＬＳは、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。眼底Ｅｆによる信号光ＬＳの後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれ、光ファイバ１０８を経由してファイバカプラ１０９に到達する。

ファイバカプラ１０９は、信号光ＬＳの後方散乱光と、ファイバカプラ１０４を経由した参照光ＬＲとを干渉させる。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１０により導かれて出射端１１１から出射される。更に、干渉光ＬＣは、コリメータレンズ１１２により平行光束とされ、回折格子１１３により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１４により集光されてＣＣＤイメージセンサ１１５の受光面に投影される。なお、図２に示す回折格子１１８は透過型であるが、たとえば反射型の回折格子など、他の形態の分光素子を用いることも可能である。

ＣＣＤイメージセンサ１１５は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電荷に変換する。ＣＣＤイメージセンサ１１５は、この電荷を蓄積して検出信号を生成し、これを演算制御ユニット２００に送る。

この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。また、ＣＣＤイメージセンサに代えて、他の形態のイメージセンサ、たとえばＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどを用いることが可能である。

ＯＣＴユニット１００には、更に、光ファイバ１２０と、偏光板１２２と、検出素子１２３とが設けられている。光ファイバ１２０の一端はファイバカプラ１０９に接続されている。偏光板１２２は、光ファイバ１２０の他端の出射端１２１の後段に設けられている。偏光板１２２は特定方向に偏光した光のみを透過させる偏光子である。偏光板１２２は、アクチュエータ１２２Ａによる駆動力を受けて回転する。それにより、透過させる光の偏光方向が変化する。検出素子１２３は、偏光板１２２を透過した光を検出する。

〔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、ＣＣＤイメージセンサ１１５から入力される検出信号を解析して眼底ＥｆのＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスペクトラルドメインタイプの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。たとえば演算制御ユニット２００は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５及びＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１、４３の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、光路長変更部４１の移動制御、ガルバノスキャナ４２の動作制御などを行う。

また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１０１の動作制御、光減衰器１０５の動作制御、偏波調整器１０６の動作制御、ＣＣＤイメージセンサ１１５の動作制御、偏光板１２２（アクチュエータ１２２Ａ）の動作制御などを行う。

演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、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、眼底観察装置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、たとえば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。

眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、２つ以上の筐体に別れて構成されていてもよい。

〔制御系〕
眼底観察装置１の制御系の構成について図３を参照しつつ説明する。

（制御部）
眼底観察装置１の制御系は、制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、たとえば、前述の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、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２の合焦駆動部３１Ａ、光路長変更部４１及びガルバノスキャナ４２、更にＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１、光減衰器１０５及び偏波調整器１０６を制御する。

合焦駆動部３１Ａは、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。なお、主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼底カメラユニット２に設けられた光学系を３次元的に移動させることもできる。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の眼球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、装置光学系の位置を眼球運動に追従させることにより、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。

また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（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、たとえば、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、眼底観察装置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、ＣＣＤイメージセンサ１１５からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、画像形成部２２０は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。画像形成部２２０は「形成部」の一例として機能する。

画像形成部２２０は、たとえば、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。

（画像処理部）
画像処理部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画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。また、画像処理部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。

画像処理部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して、眼底Ｅｆの３次元画像の画像データを形成する。なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部２４０Ａ等の表示デバイスには、この擬似的な３次元画像が表示される。

また、３次元画像の画像データとして、複数の断層像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断層像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断層像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。

以上のように機能する画像処理部２３０は、たとえば、前述の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予め格納されている。

（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２４０Ａと操作部２４０Ｂとが含まれる。表示部２４０Ａ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２４０Ｂ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２４０Ｂには、眼底観察装置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。たとえば眼底カメラユニット２が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部２４０Ｂは、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部２４０Ａ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モニタ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２４０Ａと操作部２４０Ｂ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。たとえばタッチパネルモニタのように、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２４０Ｂは、このタッチパネルディスプレイ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２４０Ｂ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２４０Ａに表示されたグラフィックユーザインターフェイス（ＧＵＩ）と、操作部２４０Ｂとを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。

〔信号光の走査及びＯＣＴ画像について〕
ここで、信号光ＬＳの走査及びＯＣＴ画像について説明しておく。

眼底観察装置１による信号光ＬＳの走査態様としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋（渦巻）スキャンなどがある。これらの走査態様は、眼底の観察部位、解析対象（網膜厚など）、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。

水平スキャンは、信号光ＬＳを水平方向（ｘ方向）に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向（ｙ方向）に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って信号光ＬＳを走査させる態様も含まれる。この態様においては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。また、隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることにより、前述の３次元画像を形成することができる（３次元スキャン）。垂直スキャンについても同様である。

十字スキャンは、互いに直交する２本の直線状の軌跡（直線軌跡）からなる十字型の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。

円スキャンは、円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく（又は大きく）させながら螺旋状（渦巻状）の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査するものである。

ガルバノスキャナ４２は、互いに直交する方向に信号光ＬＳを走査するように構成されているので、信号光ＬＳをｘ方向及びｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノスキャナ４２に含まれる２つのガルバノミラーの向きを同時に制御することで、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って信号光ＬＳを走査することが可能である。それにより、上記のような各種の走査態様を実現できる。

上記のような態様で信号光ＬＳを走査することにより、走査線（走査軌跡）に沿う方向と眼底深度方向（ｚ方向）とにより張られる面における断層像を取得することができる。また、特に走査線の間隔が狭い場合には、前述の３次元画像を取得することができる。

上記のような信号光ＬＳの走査対象となる眼底Ｅｆ上の領域、つまりＯＣＴ計測の対象となる眼底Ｅｆ上の領域を走査領域と呼ぶ。３次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状（或いは多角形状）の領域である。

［動作］
眼底観察装置１の動作について説明する。図４は、眼底観察装置１の動作の一例を表す。

（Ｓ１：アライメント・ピント合わせ）
まず、観察光源１１からの照明光（可視カットフィルタ１４により近赤外光となる）で眼底Ｅｆを連続照明することにより、眼底Ｅｆの近赤外動画像を取得する。この近赤外動画像は、連続照明が終了するまでリアルタイムで得られる。また、制御部２１０は、アライメント光学系５０によるアライメント指標と、フォーカス光学系６０によるスプリット指標とを被検眼Ｅに投影させる。制御部２１０又はユーザは、アライメント指標を用いてアライメントを行い、更に、スプリット指標を用いてピント合わせを行う。

（Ｓ２：偏光状態の調整処理を開始する）
アライメントとピント合わせの終了を受けて、制御部２１０は、眼底観察装置１に偏光状態の調整処理を開始させる。

（Ｓ３：信号光路を遮断する）
偏光状態の調整処理において、まず制御部２１０は、ガルバノスキャナ４２を制御して、信号光ＬＳの光路（信号光路）を遮断する。信号光路を遮断するとは、信号光ＬＳ（の後方散乱光）が検出素子１２３に到達しないようにすることを意味する。この実施形態では、被検眼Ｅとファイバカプラ１０９との間の信号光路を遮断すればよい。信号光路を遮断する方法の例として、ガルバノスキャナ４２を構成する２つのガルバノミラーの少なくとも一方の向きを、ニュートラル位置から大きく変化させる方法がある。また、信号光路にシャッタを設けて信号光路を遮断することも可能である。

（Ｓ４：ＯＣＴ計測用の光を出力する）
次に、制御部２１０は、光源ユニット１０１を制御して低コヒーレンス光Ｌ０を出力させる。信号光路は遮断されているので、検出素子１２３は、光ファイバ１０４を経由した参照光ＬＲを検出する。

（Ｓ５：参照光の偏光状態を検出する）
制御部２１０は、アクチュエータ１２２Ａを制御して偏光板１２２を回転させることで、偏光板１２２を通過する参照光ＬＲの偏光状態を変化させる。検出素子１２３は、偏光板１２２の回転位置に応じた偏光状態の参照光ＬＲを検出する。それにより、検出素子１２３は、偏光板１２２の複数の回転位置のそれぞれに対する偏光状態の参照光ＬＲを検出する。各回転位置に対応する検出結果は、電気信号として制御部２１０に送られる。制御部２１０は、各検出結果に基づいて、当該参照光ＬＲの検出強度を求める。この検出強度は、たとえば上記電気信号の信号強度である。

一方、制御部２１０は、偏光板１２２を回転させているので、検出素子１２３による各検出タイミングにおける偏光板１２２の回転位置を認識している。制御部２１０は、参照光ＬＲの検出強度と、偏光板１２２の回転位置とを対応付ける。なお、偏光板１２２の回転位置は、たとえば、回転における基準位置に対する回転角度である。制御部２１０は、対応付けた検出強度と回転位置を記憶部２１２に記憶する。

ここで、複数の回転位置における参照光ＬＲの強度の検出は、偏光板１２２を連続的に回転させながら行なってもよいし、断続的に回転させながら行なってもよい。

（Ｓ６：参照光の偏光状態を特定する）
制御部２１０は、ステップ５で取得された参照光ＬＲの検出強度のうちから所定のものを選択する。この選択対象としては、これら検出強度の最大値がある。この最大値が参照光ＬＲの偏光状態に相当する。なお、最大値の代わりに（又は最大値とともに）、検出強度の他の値を選択するようにしてもよい。他の値の例として最小値がある。最大値以外の値を選択した場合でも、最大値に対する後述の処理と同様にして偏光状態の調整を行うことが可能である。

（Ｓ７：信号光路の遮断を解除する）
次に、制御部２１０は、信号光路の遮断を解除する。ガルバノスキャナ４２を用いる場合、制御部２１０は、たとえば、ステップ３で向きを変化させたガルバノミラーをニュートラル位置に戻す。また、シャッタを用いる場合、制御部２１０は、シャッタを閉状態から開状態に切り替える。

（Ｓ８：参照光路を遮断して信号光の偏光状態を検出する）
続いて、制御部２１０は、参照光ＬＲの光路（参照光路）を遮断する。この実施形態では、光ファイバ１０４のいずれかの位置において光路を遮断する。一例として、制御部２１０は、光減衰器１０５を制御して、これを通過する参照光ＬＲの強度をゼロにする。それにより、検出素子１２３には、信号光ＬＳ（の後方散乱光）のみが投射される。制御部２１０は、参照光ＬＲの場合と同様に、信号光ＬＳの検出強度の所定の値（最大値、最小値等）と偏光板１２２の回転位置とを求める。この情報が信号光ＬＳの偏光状態に相当する。

（Ｓ９：偏光状態を調整する）
次に、制御部２１０は、ステップ６で特定された参照光ＬＲの偏光状態と、ステップ８で特定された信号光ＬＳの偏光状態とに基づいて、参照光ＬＲの偏光状態を調整する。この処理は、偏波調整器１０６の設定状態を決定する処理と、この決定結果に基づいて偏波調整器１０６を制御する処理とを含む。

前者の処理では、たとえば、干渉光ＬＣの強度が最大になるような参照光ＬＲの偏光状態を実現する偏波調整器１０６の設定状態が求められる。干渉光ＬＣの強度を最大にするには、参照光ＬＲと信号光ＬＳの相互の偏光状態を一致させればよい。この偏光状態の一致は、双方の光の偏向方向（偏光角度）を一致させることを含む。これに加えて、双方の光の強度が出来るだけ大きくなるように、その一致させる偏向方向を求めることが望ましい。このとき、ステップ６及び１０において複数の選択肢から選択された偏光状態だけでなく、これら選択肢（つまり偏光板の１２２の回転位置に応じた検出強度の分布情報）を考慮するようにしてもよい。更に、偏光板１２２の回転位置と偏波調整器１０６の設定状態とを関連付けた関連情報を事前に取得して記憶部２１２に記憶しておき、所望の回転角度に関連付けられた設定状態を関連情報から取得するように構成することが望ましい。

偏波調整器１０６の設定状態が決定されると、制御部２１０は、偏波調整器１０６をこの設定状態にする。なお、この実施形態では参照光路を遮蔽して偏光状態の調整を行っているので、この調整によって参照光ＬＲの偏光状態が直ちに変更されるものではないが、ここで言う「参照光の偏光状態の調整」には、このような場合（たとえば、遮断状態を解除した後に参照光路を通過する参照光ＬＲの偏光状態が変更される場合）も含まれるものとする。

（Ｓ１０：参照光路の遮断を解除してＯＣＴ計測を行う）
続いて、制御部２１０は、参照光路の遮断を解除する。それにより、眼底Ｅｆによる信号光ＬＳの後方散乱光と、参照光ＬＲの双方がファイバカプラ１０９に到達して干渉光ＬＣが発生し、そのスペクトル成分をＣＣＤイメージセンサ１１５が検出する。制御部２１０は、ガルバノスキャナ４２を制御して眼底Ｅｆを信号光ＬＳでスキャンさせる。ＣＣＤイメージセンサ１１５は、各スキャン位置に対応する干渉光ＬＣのスペクトル成分を検出する。画像形成部２２０は、これら検出結果に基づいて、このスキャンパターンに対応する眼底Ｅｆの断層像を形成する。

［効果］
眼底観察装置１の効果について説明する。

眼底観察装置１は、被測定物体（眼底Ｅｆ）を経由した信号光ＬＳを参照光ＬＲに重畳させて干渉光ＬＣを生成し、この干渉光の検出結果に基づいて眼底Ｅｆの画像を形成する光画像計測装置として機能する。眼底観察装置１は、検出部と、調整部と、形成部とを有する。

検出部は、参照光ＬＲの偏光状態と信号光ＬＳの偏光状態とを検出する。検出部は、偏光板１２２と、アクチュエータ１２２Ａと、検出素子１２３と、制御部２１０とを含んで構成される。偏光板１２２は、信号光ＬＳを参照光ＬＲに重畳させるファイバカプラ１０９（重畳部材）の後段に設けられている。アクチュエータ１２２Ａは、「偏光板を回転させる機構」の一例である。検出素子１２３は、偏光板を通過した光を検出する。制御部２１０は、検出素子１２３により検出される参照光ＬＲの強度と偏光板１２２の回転位置とを対応付ける。

調整部は、参照光ＬＲの偏光状態の検出結果に基づいて、参照光ＬＲの偏光状態を調整する。調整部は、制御部２１０と偏波調整器１０６とを含んで構成される。偏波調整器１０６は、「偏光状態を変化させる機構」の一例である。制御部２１０は、参照光ＬＲ及び信号光ＬＳの偏光状態の検出結果に基づいて、参照光ＬＲの強度を最大にする偏波調整器１０６の設定状態を決定し、この決定結果に基づき偏波調整器１０６を制御することにより、参照光ＬＲの偏光状態の調整を行う。

形成部は、参照光ＬＲの偏光状態が調整された後の参照光ＬＲと信号光ＬＳとを重畳させて得られる干渉光ＬＣの検出結果に基づいて、眼底Ｅｆの画像を形成する。

このような眼底観察装置１によれば、参照光ＬＲ及び信号光ＬＳの偏光状態を実際に検出し、その検出結果に基づいて干渉光ＬＣの強度の調整を行うことができる。したがって、現時点における参照光ＬＲと信号光ＬＳの偏光状態を一致させることが可能である。

また、偏光状態以外の様々な要因の影響を受ける干渉光の強度を監視する従来の技術と異なり、偏光状態の変化に伴う参照光ＬＲ及び信号光ＬＳの強度を監視し、干渉光ＬＣの強度を最大化するように、つまり参照光ＬＲと信号光ＬＳの偏光状態を一致させるように構成されているので、偏光状態の最適化を図ることが可能である。

このように、眼底観察装置１によれば、ＯＣＴ計測における参照光ＬＲと信号光ＬＳとの間の偏光調整を好適に行うことができる。

また、眼底観察装置１は、信号光路を遮断する第１の遮断機構（ガルバノスキャナ４２）を有する。検出部は、信号光路が遮断された状態で参照光ＬＲの偏光状態の検出を行う。なお、ガルバノスキャナ４２は「走査部」の一例である。このような構成により、被測定物体を信号光ＬＳでスキャンするタイプの光画像計測装置において、新規なハードウェアを追加することなく、参照光ＬＲの偏光状態の検出を実現することが可能である。なお、前述のシャッタのように、他の形態からなる第１の遮断機構を用いて、参照光ＬＲの偏光状態の検出を実現するようにしてもよい。

また、眼底観察装置１は、参照光路を遮断する第２の遮断機構（光減衰器１０５）を有する。調整部は、参照光路が遮断された状態で偏光状態の調整を行う。このような構成により、光減衰器１０５を有するタイプの光画像計測装置において、新規なハードウェアを追加することなく、参照光ＬＲの偏光状態の調整を好適に行うことが可能である。なお、シャッタのような他の形態からなる第２の遮断機構を用いてもよい。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。

（変形例１）
上記の実施形態では、参照光の偏光状態を調整しているが、信号光の偏光状態を調整するようにしてもよい。そのように構成された眼底観察装置（光画像計測装置）において、
調整部は、信号光及び参照光のそれぞれの偏光状態の検出結果に基づいて上記実施形態と同様の処理を行うことで、信号光の偏光状態の調整を行う。調整部は、たとえば、制御部と、信号光路に設けられた偏波調整器とを含んで構成される。偏波調整器は、「偏光状態を変化させる機構」の一例である。制御部は、信号光及び参照光の偏光状態の検出結果に基づいて、干渉光の強度を最大にする偏波調整器の設定状態を決定し、この決定結果に基づき偏波調整器を制御することにより、信号光の偏光状態を調整する。

形成部は、信号光の偏光状態が調整された後の信号光と参照光とを重畳させて得られる干渉光の検出結果に基づいて、眼底の画像を形成する。

このような眼底観察装置によれば、信号光及び参照光の偏光状態を実際に測定し、その測定結果に基づいて干渉光の強度の調整（つまり信号光と参照光の偏光状態を一致させること）を行うことができる。したがって、現時点における参照光と信号光の偏光状態を一致させることが可能である。

また、偏光状態以外の様々な要因の影響を受ける干渉光の強度を監視する従来の技術と異なり、偏光状態の変化に伴う信号光及び参照光の強度を監視するように構成されているので、偏光状態の最適化を図ることが可能である。

このような眼底観察装置によれば、ＯＣＴ計測における参照光と信号光との間の偏光調整を好適に行うことが可能である。

また、この眼底観察装置は、参照光路を遮断する第１の遮断機構（たとえば光減衰器。シャッタ等でもよい。）を有する。検出部は、参照光路が遮断された状態で信号光の偏光状態の検出を行う。第１の遮断機構として光減衰器を用いることにより、光減衰器を有するタイプの光画像計測装置において、新規なハードウェアを追加することなく、信号光の偏光状態の検出を実現することが可能である。

また、この眼底観察装置は、信号光路を遮断する第２の遮断機構（たとえばガルバノスキャナ。シャッタ等でもよい。）を有する。調整部は、信号光路が遮断された状態で偏光状態の調整を行う。このような構成により、走査部（ガルバノスキャナ）を有するタイプの光画像計測装置において、新規なハードウェアを追加することなく、信号光の偏光状態の調整を好適に行うことが可能である。

上記のように信号光及び参照光の一方について偏光状態の調整を行う代わりに、双方の偏光状態を調整するように構成することも可能である。すなわち、偏光状態の調整は、信号光と参照光の偏光状態を一致させるように実行されればよいので、双方の光の偏光状態を変化させつつこれを実現するようにすればよい。この場合の調整処理は、上記実施形態は上記変形例と同様である。

（変形例２）
変形例２〜４では、所定のトリガに対応して偏光状態の検出や調整を行う例について説明する。

この変形例に係る眼底観察装置（光画像計測装置）は、たとえば上記実施形態の構成に加えて判定部を有する。判定部は、形成部により形成される画像の画質に関する情報を取得してその画質を判定する。上記の実施形態（図３）において、判定部は制御部２１０又は画像処理部２３０に設けられる。「画質に関する情報」は、画質に影響を与える任意の情報を意味し、画質の判定方法に応じて適宜に決定される。

画質判定処理は、任意の公知技術を利用して行われる。一例として、形成部により形成された画像自体を解析して画質を求める方法がある。また、信号光及び／又は干渉光を検出し、その検出信号の強度を「画質に関する情報」として取得し、この信号強度に対して閾値処理を行なうなどして画質を判定することも可能である。なお、画質の判定処理はこれらに限定されるものではない。

この変形例に係る検出部及び調整部は、画質の判定結果に基づいて動作する。特に、検出部及び調整部は、画質が悪いとの判定結果が得られたときにのみ動作するように構成される。

このような変形例によれば、偏光状態の調整が必要なタイミングでこれを実行することが可能である。

（変形例３）
上記実施形態では、アライメント及びピント合わせの終了後に偏光状態の検出及び調整を行なっているが、アライメントと並行して偏光状態の検出及び／又は調整を行うようにしてもよい。このタイミング制御は制御部２１０により行われる。この変形例によれば、検査時間の短縮を図ることができる。

「アライメント部」は、アライメント光学系５０を含んで構成される。アライメントを自動で行う場合、アライメント部は、アライメント光学系５０と制御部２１０とを含んで構成される。また、アライメントを手動で行う場合、アライメント部は、アライメント光学系５０と制御部２１０とユーザインターフェイス２４０とを含んで構成される。

（変形例４）
上記実施形態において、操作部２４０Ｂを用いて所定の操作（検出部及び調整部を動作させるための指示の入力）が行われたことに対応して検出部及び調整部を動作させるように構成することも可能である。つまり、ユーザの指示に対応して偏光状態の検出及び調整を実行するように構成することが可能である。この変形例によれば、ユーザは所望のタイミングで偏光状態の調整を行うことができる。

（その他の変形例）
上記の実施形態においては、光路長変更部４１の位置を変更することにより、信号光ＬＳの光路と参照光ＬＲの光路との光路長差を変更しているが、この光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、参照光の光路に反射ミラー（参照ミラー）を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させて参照光の光路長を変更することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２やＯＣＴユニット１００を移動させて信号光ＬＳの光路長を変更することにより当該光路長差を変更するようにしてもよい。また、特に被測定物体が生体部位でない場合などには、被測定物体を深度方向（ｚ方向）に移動させることにより光路長差を変更することも可能である。

上記の実施形態を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。

また、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。

１ 眼底観察装置（光画像計測装置）
２ 眼底カメラユニット
１０ 照明光学系
３０ 撮影光学系
３１ 合焦レンズ
３１Ａ 合焦駆動部
４１ 光路長変更部
４２ ガルバノスキャナ
５０ アライメント光学系
６０ フォーカス光学系
１００ ＯＣＴユニット
１０１ 光源ユニット
１０５ 光減衰器
１０６ 偏波調整器
１１５ ＣＣＤイメージセンサ
１２２ 偏光板
１２２Ａ アクチュエータ
１２３ 検出素子
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２２０ 画像形成部
２３０ 画像処理部
２４０Ａ 表示部
２４０Ｂ 操作部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
ＬＳ 信号光
ＬＲ 参照光
ＬＣ 干渉光

Claims (14)

1. 被測定物体を経由した信号光を参照光に重畳させて干渉光を生成し、この干渉光の検出結果に基づいて前記被測定物体の画像を形成する光画像計測装置であって、
   前記信号光及び前記参照光のそれぞれの偏光状態を検出する検出部と、
   前記偏光状態の検出結果に基づいて、前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を調整する調整部と、
   前記偏光状態が調整された後の前記信号光と前記参照光とを重畳させて得られる干渉光の検出結果に基づいて、前記被測定物体の画像を形成する形成部と
   を有する光画像計測装置。
2. 前記調整部は、
   前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を変化させる機構を含み、
   前記偏光状態の検出結果に基づいて前記機構の設定状態を決定し、この決定結果に基づき前記機構を制御することにより前記偏光状態の調整を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
3. 前記調整部は、前記干渉光の強度が最大になるように前記機構の設定状態を決定する
   ことを特徴とする請求項２に記載の光画像計測装置。
4. 前記信号光及び／又は前記参照光は光ファイバにより導かれ、
   前記機構は、前記光ファイバに対して外力を付与することにより前記信号光及び／又は前記参照光の偏光状態を変化させる偏波調整器である
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の光画像計測装置。
5. 前記検出部は、
   前記信号光を前記参照光に重畳させる重畳部材の後段に設けられた偏光板と、
   前記偏光板を回転させる機構と、
   前記偏光板を通過した光を検出する検出素子と
   を含み、
   前記偏光状態として、前記検出素子により検出される前記信号光及び前記参照光のそれぞれの強度と、前記偏光板の回転位置とを対応付けて検出する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
6. 前記信号光及び前記参照光のうちの一方の光の光路を遮断する第１の遮断機構を有し、
   前記検出部は、前記一方の光の光路が遮断された状態で、他方の光の偏光状態を検出する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
7. 前記一方の光は前記信号光であり、前記他方の光は前記参照光であり、
   前記第１の遮断機構は、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を変更する走査部である
   ことを特徴とする請求項６に記載の光画像計測装置。
8. 前記一方の光は前記参照光であり、前記他方の光は前記信号光であり、
   前記第１の遮断機構は、前記参照光の強度を低下させる光減衰器である
   ことを特徴とする請求項６に記載の光画像計測装置。
9. 前記信号光及び前記参照光のうちの一方の光の光路を遮断する第２の遮断機構を有し、
   前記調整部は、前記一方の光の光路が遮断された状態で、他方の光の偏光状態を調整する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
10. 前記一方の光は前記参照光であり、前記他方の光は前記信号光であり、
    前記第２の遮断機構は、前記参照光の強度を低下させる光減衰器である
    ことを特徴とする請求項９に記載の光画像計測装置。
11. 前記一方の光は前記信号光であり、前記他方の光は前記参照光であり、
    前記第２の遮断機構は、前記被測定物体に対する前記信号光の照射位置を変更する走査部である
    ことを特徴とする請求項９に記載の光画像計測装置。
12. 前記形成部により形成される画像の画質に関する情報を取得して画質を判定する判定部を有し、
    前記画質の判定結果に基づいて、前記検出部及び前記調整部が動作する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
13. 前記干渉光を生成する光学系と、
    前記被測定物体に対する前記光学系のアライメントを行うアライメント部と
    を有し、
    前記アライメントが行われているときに、前記検出部及び／又は前記調整部が動作する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置。
14. 前記検出部及び前記調整部を動作させるための指示の入力に用いられる操作部を有する
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の光画像計測装置。

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