JP2019025255A - Ｏｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 広角のＯＣＴデータを良好に取得できるＯＣＴ装置を提供すること。
【解決手段】 ＯＣＴ装置１は、ＯＣＴ光源からの光を測定光路と参照光路とにカップラー１０４によって分割し、スペクトル干渉信号を検出するＯＣＴ光学系１００を有する。導光光学系１５０は、測定光路上に配置され、カップラー１０４からの測定光を偏向する光スキャナ１５６を含み、光スキャナ１５６の動作に基づいて測定光が旋回される旋回点を前眼部に形成し、旋回点を経た測定光を眼底へ導く。導光光学系１５０は、アタッチメント光学系１６０が挿入された挿入状態と、退避された退避状態とに切換可能であって、挿入状態では、眼底上における測定光の走査範囲を示す画角の大きさが、退避状態とは異なり、ＯＣＴ光学系１００は、挿入状態と退避状態との間において、ファイバ１４１，１４２の光路長差によって測定光路における光路長の変化量を補償する。
【選択図】 図１

Description

本開示は、被検眼眼底のＯＣＴデータを得るＯＣＴ装置に関する。

被検物のＯＣＴデータを得るＯＣＴ装置として、例えば、ＯＣＴ光学系から出力されるスペクトル干渉信号を処理してＯＣＴデータを取得可能な装置が知られている。近年では、広角の断層画像を得るための装置が提案されている。

例えば、特許文献１には、装置本体が眼底を走査する光学系を持ち、装置本体と被検眼との間にアタッチメント光学系が挿入されることで、アタッチメント光学系の退避時（非挿入時）と比べて眼底上における測定光の走査範囲が拡大される装置が開示されている。

特開２０１６‐１２３４６７号公報

特許文献１記載の技術によれば、測定光を眼底の広範囲において良好に走査するために用いられる光学系の光学構成については開示されているものの、それだけでは、広角のＯＣＴデータを良好に得ることは困難であり、いくつかの技術課題が存在することが、本発明者の検討によって見出された。

本件発明は、上記技術課題の少なくとも１つを解決し、広角のＯＣＴデータを良好に取得できるＯＣＴ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

広角のＯＣＴデータを良好な信号強度にて取得できる。

本開示の実施形態の一例について図面に基づいて説明する。図１〜図３は本実施形態の実施例に係る図である。なお、以下の＜＞にて分類された項目は、独立又は関連して利用されうる。

本実施形態に係るＯＣＴ装置は、ＯＣＴ光学系を備え、ＯＣＴ光学系の検出器から出力されるスペクトル干渉信号を処理してＯＣＴデータを取得可能であってもよい。この場合、ＯＣＴ光学系は、例えば、フーリエドメインＯＣＴ光学系（ＳＳ−ＯＣＴ光学系、ＳＤ−ＯＣＴ光学系）であってもよく、ＯＣＴ光学系は、ＯＣＴ光源からの光を測定光路と参照光路に分割するための光分割器を有し、測定光路を介して被検物に導かれた測定光と参照光路からの参照光とのスペクトル干渉信号を検出してもよい。

また、ＯＣＴ装置は、画像処理器を備えてもよく、画像処理器は、ＯＣＴ光学系から出力されるスペクトル干渉信号を処理してＯＣＴデータを取得可能であってもよい。

＜眼底広角撮影＞ ＯＣＴ光学系は、例えば、ＯＣＴ光源からの光を、光分割器によって測定光路と参照光路に分割し、測定光路を介して被検眼眼底に導かれた測定光と参照光路からの参照光との干渉信号を、検出器によって検出するものであってもよい。

ＯＣＴ光学系は、測定光が眼底上を横断する一つの横断方向に関して眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域に測定光を導くことが可能なＯＣＴ光学系であってもよい。この場合、広角領域としては、例えば、特定の横断方向（例えば、水平方向）に関して測定光が眼底上で横断する場合、眼底中心部と眼底周辺部の両方に横断するように広い角度領域であってもよい。また、測定光が横断する横断領域に関して、例えば、眼底中心部での横断領域と眼底周辺部での横断領域は、横断方向に関して連続してもよい。広角領域としては、例えば、眼底上において１８ｍｍ以上の領域であってもよい。もちろん、広角領域が１８ｍｍよりも狭い領域を得る場合に用いられてもよく、本実施形態の装置は、眼底の湾曲度が大きい被検眼の周辺領域を撮像する場合に特に有用である。

眼底中心部としては、例えば、少なくとも眼底の黄斑部及び乳頭部を含む領域が設定され、眼底周辺部として、一つの横断方向に関して眼底中心部の両端部よりも外側の領域をそれぞれ含む領域が設定されてもよい。もちろんこれに限定されず、例えば、眼底中心部として、少なくとも眼底の黄斑部を含む領域が設定され、眼底周辺部として、一つの横断方向に関して眼底中心部の両端部よりも外側の領域をそれぞれ含む領域が設定されてもよい。

眼底の広角領域に測定光を導くことが可能なＯＣＴ光学系として、例えば、対物レンズ光学系が用いられてもよいし、凹面ミラーを用いた対物ミラー光学系が用いられてもよい。また、対物レンズ光学系に、アタッチメント光学系が取り付けられた（挿入された）構成であってもよい。

ここで、以下では、測定光路上に配置された導光光学系へ画角切換光学系が挿脱可能であり、挿入状態と退避状態との間で、眼底上における測定光の走査範囲を示す画角の大きさが異なる場合について説明する。このとき、本実施形態では、画角の大きさは、退避状態よりも挿入状態の方が増大される。勿論、これに限られるものではなく、上記画角の大きさが、退避状態よりも挿入状態の方が減少されてもよい。

導光光学系は、測定光路上に形成されている。導光光学系は、少なくとも光走査部（光スキャナ）を含み、更には、対物光学系を含んでいてもよい。導光光学系は、光分割器からの測定光を光走査部によって偏向することで、光走査部の動作に基づいて測定光が旋回される旋回点を被検眼の前眼部に形成し、旋回点を経た測定光を眼底へ導く。光走査部の動作に伴って、測定光は旋回点を中心として眼底上で走査される。

対物光学系は、導光光学系のうち光走査部と被検眼との間に配置される光学系であって、旋回点を形成するために用いられる。対物光学系に関して光走査部と共役な位置に旋回点は形成される。この旋回点を、「第１旋回点」ともいう。なお、対物光学系は、レンズを含む屈折系であってもよいし、ミラーを含む反射系であってもよいし、両者を組み合わせたものであってもよい。

導光光学系は、少なくとも１つのレンズを含む画角切換光学系が、測定光路上で挿脱される。ここでは、導光光学系に対して画角切換光学系が挿入された状態を、「挿入状態」と称し、退避された状態を、「退避状態」と称している。挿入状態では、眼底における測定光の走査範囲を示す画角の大きさが、退避状態とは異なっていてもよい。

以下では、画角切換光学系が導光光学系に挿入された挿入状態において、画角が増大される場合について説明する。この場合、画角切換光学系の挿入状態において、眼底の広角領域に測定光が導かれるように、画角が退避状態から増大される。

画角切換光学系は、導光光学系に含まれる対物光学系と、被検眼と、の間において挿脱されてもよい。このとき、より好ましい画角切換光学系のレンズ配置は、画角切換光学系において主要なパワーを持つレンズが、第１旋回点と被検眼との間で挿脱されるような配置である。このような配置の場合、対物光学系と第１旋回点との間に主要なパワーを持つレンズが配置される場合に比べて、より長い作動距離を確保しやすくなる。

画角切換光学系において主要なパワーを持つレンズが、第１旋回点と被検眼との間で挿入される場合、画角切換光学系は、挿入状態において、第1旋回点をリレーし、第２旋回点を形成する。詳細には、挿入状態において画角切換光学系が第１旋回点を経由した測定光を光軸に向けて折り曲げることによって、第２旋回点が形成される。挿入状態では、第２旋回点が前眼部に位置することで、測定光が眼底上で走査される。

なお、本開示において、眼底上における測定光の走査範囲の大きさを「画角」と表現している。ここでいう「画角」は、光スキャナよりも被検眼側に配置される光学系の性能に依存するものであり、光スキャナは最大の画角が実現されるように適宜動作するものと仮定した値である。

＜光路長差の変動を補償＞
導光光学系において画角切換光学系が挿脱されると、測定光路の光路長が変化し、参照光との光路長差の変動を生じ得る。例えば、対物光学系によって形成される旋回点をリレーする画角切換光学系は、大型化しやすく、光路長が長くなってしまい易いので、挿脱に伴う光路長差の変化も大きくなってしまうことが考えられる。ここで、例えば、従来より、眼底撮影用のＯＣＴの検査窓に、アタッチメント光学系を装着して前眼部撮影を可能とするものが知られている（例えば、本出願人による「特開２０１１−１４７６１２号公報」等を参照されたい）。このような装置において、アタッチメント光学系の着脱の前後で測定光路の光路長が変化したが、アタッチメント光学系自体の光路長が短く、更に、撮影部位が前眼部へ切換わることで、眼球内における測定光路の光路長が短くなるので、眼軸長（≒３２ｍｍ）程度のスケールの変化量を補償すれば足りるものであった。これに対し、本実施形態のような画角切換光学系の光路長は、眼軸長よりも長くなってしまう。本実施形態では、例えば、眼軸長相当量に対して３倍〜８倍程度の変化量を補償することが必要となる場合がありうる。例えば、６０°程度の画角を実現するＯＣＴ装置に、１００°程度の画角を実現する画角切換光学系の一設計例では、画角切換光学系は、１７０ｍｍ程度となった。このように、本実施形態における画角切換光学系の挿脱にともなう測定光路の光路長の変化は、従来の構成で対応できるものではなかった。

そこで、ＯＣＴ光学系は、挿入状態と退避状態との間において、測定光路の光路長差の変化量を補償する補償部（本実施形態における補償手段）を備えてもよい。

補償部として、ＯＣＴ光学系は複数の参照光路を備えてもよい。例えば、参照光路が第１分岐光路と第２分岐光路との少なくとも２つに分岐していてもよい。ここでいう第１分岐光路は、退避状態における測定光路の光路長と対応した第１光路長を持ち、第２分岐光路は、挿入状態における測定光路の光路長と対応した第２光路長を持つ。第１分岐光路と、第２分岐光路とにおける光路長差は、予め定められていてもよく、詳細には、画角切換光学系の光路長と略同一の長さであってもよい。

ＯＣＴ光学系は、検出器によって、第１分岐光路からの参照光による干渉信号と、第２分岐光路からの参照光による干渉信号とを、同時に検出可能であってもよい。また、いずれか一方を、選択的に検出可能であってもよい。

光分割器からの参照光が第１分岐光路および第２分岐光路とに同時に導光されることによって、第１分岐光路および第２分岐光路のそれぞれの光路からの参照光による干渉信号が、検出器によって同時に検出可能となる。但し、この場合において、第１分岐光路を経た参照光と測定光との光路長差、および、第２分岐光路を経た参照光と測定光との光路長差は、画角切換光学系の挿脱に基づいて、略０と、略画角切換光学系の光路長分、との間で互いに入れ替わる。このため、参照光路の経路が互いに異なる２種類の干渉信号のうち、導光光学系の状態（挿入状態／退避状態）に対応した一方の干渉信号の強度が、残り一方に比べて明らかに強くなる。そして、画角切換光学系の光路長が十分長い場合において、残り一方の干渉信号の強度は、問題とならないレベルとなる。退避状態においては、第１分岐光路を経た参照光による干渉信号が、第２分岐光路を経た参照光による干渉信号に比べて信号強度の大きな信号であり、挿入状態においては、その逆になる。ＯＣＴ光源からの光は、光分割器によって測定光と参照光とに分割されるが、被検眼のように光を大きく減衰させる要素は、参照光路側において必須とはならないので、第１分岐光路と第２分岐光路とに参照光をさらに分岐させたとしても、干渉信号を得るうえで十分な光量を確保できる。このため、測定光路および参照光路のいずれか一方の光路長を、画角切換光学系の挿脱に応じて切り替える構成を持たなくても、検出器によって検出される干渉信号に基づいて、ＯＣＴデータを良好に得ることができる。

ＯＣＴ光学系は、光分割器からの参照光が導かれる光路を、第１分岐光路と第２分岐光路との間で切り替えるスイッチ（駆動部の一例）を、補償部の一部として有してもよい。これにより、検出器において、第１分岐光路からの参照光による干渉信号と、第２分岐光路からの参照光による干渉信号と、のうち一方を選択的に検出できるようになる。スイッチは、例えば、ＯＣＴ装置の制御部によって、導光光学系の状態（挿入状態／退避状態）に応じて切り替えられてもよい。すなわち、退避状態においては、光分割器からの参照光が第１分岐光路へ導かれ、挿入状態においては、光分割器からの参照光が第２分岐光路へ導かれるように、スイッチが駆動制御されてもよい。このような測定光路における光路長変化量の補償方法は、上記のスイッチを設けない方式に対し、画角切換光学系の光路長が比較的短い場合などにおいて、特に有利と考えられる。

また、上記のような分岐した参照光路は必ずしも必須ではない。この場合、例えば、補償部は、測定光路と参照光路とのうち、少なくとも一方の長さを調整するものであってもよい。 例えば、補償部が参照光路の光路長を調整する場合、補償部は、光分割器からの参照光が導かれる参照光路の光路長を、退避状態における測定光路の光路長と対応した第１光路長と、挿入状態における測定光路の光路長と対応した第２光路長と、の間で切換えてもよい。また、補償部が測定光路の光路長を調整する場合、補償部は、測定光路において、光分割器と光走査部との間における光路長を変更することで、上記の画角切換光学系の挿脱に伴う光路長の変化量を補償してもよい。

＜分散補正＞
また、本実施形態のＯＣＴ装置は、測定光路と参照光路との間における光学系の分散量を補正（補償）する分散補正部（分散補償部）を有することで、良好なＯＣＴデータを得ることができる。分散補正部は、分散量を光学的に補正するものであってもよいし、信号処理的（信号処理および演算の少なくともいずれかを含む）に補正するものであってもよい。前者の場合、分散補正部は、ＯＣＴ光学系の一要素であって、後者の場合、分散補正部は、検出器と接続される電子回路（専用回路でもよいし、画像処理器でもよい）である。

ところで、本実施形態では、導光光学系において画角切換光学系が挿脱されることにより、少なくとも測定光路と参照光路との間における光学系の分散量が変化してしまう。そこで、本実施形態のＯＣＴ装置は、分散補正部における分散量の補正値が、互いに異なる値で複数設定されていてもよい。少なくとも、退避状態における分散量を補正するための第１補正値と、挿入状態における分散量を補正するための第２補正値と、が設定されていることで、画角切換光学系が挿脱の前後いずれの場合においても、良好なＯＣＴデータを取得できる。

また、分散補正部の補正値は、更に細分化されていてもよい。例えば、光走査部の走査角度毎に、測定光路と参照光路との間における光学系の分散量が異なり得るので、第１補正値、第2補正値、または、その両方は、光走査部の走査角度毎に異なる値が設定されていてもよい。特に、画角切換光学系の挿入状態において、走査範囲が広角化された場合に、眼底中心部へ照射される測定光に関する分散量と、眼底周辺部へ照射される測定光に関する分散量と、に有意な差が生じる場合が考えられる。そこで、分散補正部は、少なくとも眼底中心部と眼底周辺部との間において互いに異なる補正値が設定されていてもよい。

＜光束径変更部＞
また、本実施形態のＯＣＴ装置は、導光光学系において画角切換光学系が挿脱されると、測定光の光束径が大きくなることで眼底上における測定光のスポットサイズが大きくなり、画像解像力が退避状態に対して低減することが考えられる。これに対し、本実施形態のＯＣＴ装置は、光束径変更部を有していてもよい。ここでいう、光束径変更部は、被検眼へ照射される測定光の光束径を調整するものである。ＯＣＴ装置の制御部等によって光束径変更部が導光光学系の状態（挿入状態／退避状態）に応じて切換えられることによって、光学アタッチメントの挿脱の前後における画像解像力の変化を抑制可能となる。より詳細には、制御部は、退避状態から挿入状態へ切り替えられる場合には、測定光の光束径が縮小されるように光束径変更部を駆動させる。また、挿入状態から退避状態へ切り替えられる場合には、測定光の光束径が拡大されるように光束径変更部を駆動させる。これによって、測定光のスポットサイズの変化が補正される。なお、スポットサイズは、画角に略比例するので、挿入状態と退避状態との間の画角（走査範囲）の比に応じた補正量分だけ、光束径変更部が駆動されることが好ましい。

＜実施例＞
以下、実施例として、図１，図２に示される光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ）装置を説明する。本実施例に係るＯＣＴ装置は、例えば、スペクトルドメイン式ＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）を基本的構成としている。

ＯＣＴ装置１は、光源１０２、干渉光学系（ＯＣＴ光学系）１００、および、演算制御器（演算制御部）７０（図２参照）を含む。その他、ＯＣＴ装置には、メモリ７２、表示部７５、図示無き正面像観察系及び固視標投影系が設けられてもよい。演算制御器（以下、制御部）７０は、光源１０２、干渉光学系１００、メモリ７２、表示部７５に接続されている。

干渉光学系１００は、導光光学系１５０によって測定光を眼Ｅに導く。干渉光学系１００は、参照光学系１１０に参照光を導く。干渉光学系１００は、眼Ｅによって反射された測定光と参照光との干渉、によって取得される干渉信号光を検出器（受光素子）１２０に受光させる。なお、干渉光学系１００は、図示無き筐体（装置本体）内に搭載され、ジョイスティック等の操作部材を介して周知のアライメント移動機構により眼Ｅに対して筐体を３次元的に移動させることによって被検眼に対するアライメントが行われてもよい。

干渉光学系１００には、ＳＤ−ＯＣＴ方式が用いられる。光源１０２としては低コヒーレント長の光束を出射するものが用いられ、検出器１２０として、スペクトル干渉信号を波長成分ごとに分光して検出する分光検出器が用いられる。

カップラ（スプリッタ）１０４は、第１の光分割器として用いられ、光源１０２から出射された光を測定光路と参照光路に分割する。カップラ１０４は、例えば、光源１０２からの光を測定光路側の光ファイバー１５２に導光すると共に、参照光路側の参照光学系１１０に導光する。

＜導光光学系＞
導光光学系１５０は、測定光を眼Ｅに導くために設けられる。導光光学系１５０には、例えば、光ファイバー１５２、コリメータレンズ１５４、可変ビームエキスパンダ１５５、光スキャナ１５６、及び、対物レンズ系１５８（本実施例における対物光学系）が順次設けられてもよい。この場合、測定光は、光ファイバー１５２の出射端から出射され、コリメータレンズ１５４によって平行ビームとなる。その後、可変ビームエキスパンダ１５５によって所望の光束径となった状態で、光スキャナ１５６に向かう。光スキャナ１５６を通過した光は、対物レンズ系１５８を介して、眼Ｅに照射される。対物レンズ系１５８に関して光スキャナ１５６と共役な位置に、第１の旋回点Ｐ１が形成される。この旋回点Ｐ１に前眼部が位置することで、測定光はケラレずに眼底に到達する。また、光スキャナ１５６の動作に応じて測定光が眼底上で走査される。このとき、測定光は、眼底の組織によって散乱・反射される。

光スキャナ１５６は、眼Ｅ上でＸＹ方向（横断方向）に測定光を走査させてもよい。光スキャナ１５６は、例えば、２つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構によって任意に調整される。光源１０２から出射された光束は、その反射（進行）方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。光スキャナ１５６としては、例えば、反射ミラー（ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ）の他、光の進行（偏向）方向を変化させる音響光学素子（ＡＯＭ）等が用いられてもよい。

測定光による眼Ｅからの散乱光（反射光）は、投光時の経路を遡って、光ファイバー１５２へ入射され、カップラ１０４に達する。カップラ１０４は、光ファイバー１５２からの光を、検出器１２０に向かう光路へと導く。

＜アタッチメント光学系＞
実施例のＯＣＴ装置においてアタッチメント光学系１６０（「画角切換光学系」の一例）は、導光光学系１５０における対物光学系１５８と、被検眼Ｅとの間において挿脱される。アタッチメント光学系を含む鏡筒が、図示無き筐体面に対して着脱されることで、対物光学系１５８と被検眼Ｅとの間において、アタッチメント光学系１６０の挿脱が行われる。

アタッチメント光学系１６０は複数のレンズ１６１〜１６４を含んでいてもよい。ここで、図１に示したアタッチメント光学系１６０において主要な正のパワーを持つレンズは、被検眼の眼前に置かれたレンズ１６４である。少なくともレンズ１６４の挿脱一は、対物光学系１５８によって形成される第１旋回点Ｐ１と被検眼Ｅとの間となっている。第１旋回点Ｐ１を通過した測定光を少なくともレンズ１６４が光軸Ｌに向けて折り曲げることで、アタッチメント光学系１６０および対物光学系１５８に関して光スキャナ１５６と共役な位置に第２旋回点Ｐ２が形成される。つまり、アタッチメント光学系１６０は、旋回点Ｐ１を旋回点Ｐ２へリレーする光学系である。

本実施例において、第２旋回点Ｐ２における測定光の立体角は、第１旋回点Ｐ１における立体角に比べて大きくなる。例えば、第２旋回点Ｐ２での立体角は、第１旋回点Ｐ１における立体角に対して２倍以上に増大される。本実施例では、退避状態においてφ６０°程度の画角で走査可能であり、挿入状態では、φ１００°程度の画角で走査可能となる。

可変ビームエキスパンダ１５５は、実施例における光束径調整部である。一例として、可変ビームエキスパンダ１５５は、両側テレセントリック光学系を形成する複数のレンズを有し、レンズ間隔がアクチュエータによって変化されることで、光束径を切換える構成であってもよい。可変ビームエキスパンダ１５５は、制御部７０からの指示に基づいて測定光の光束径を調整する。

仮に、挿入状態と退避状態との間で、可変ビームエキスパンダ１５５から光スキャナ１５６へ導かれる測定光の光束径が一定であるとすると、眼底上での測定光のスポットサイズは画角と比例するので、挿入状態では退避状態に比べて解像力が低下してしまう。そこで、本実施例では、制御部７０は、アタッチメント光学系の挿脱に応じて、可変ビームエキスパンダ１５５を駆動し、挿入状態での光束径を、退避状態に対して縮小する。挿入状態と退避状態とにおける光束径（可変ビームエキスパンダ１５５における光束径）の比は、挿入状態と退避状態とにおける画角の逆比であることで、アタッチメント光学系１６０の挿脱に基づく解像力の変化を抑制できる。

ところで、十分な作動距離を確保するために、アタッチメント光学系１６０は、十分な光線高さの位置から測定光が光軸Ｌに向けて折り曲げられる必要がある。また、アタッチメント光学系１６０で生じる収差を許容範囲に抑制するためには、アタッチメント光学系１６０に含まれる各々のレンズのパワーに制限がある。故に、アタッチメント光学系１６０の光路長を短くすることは困難である。

従来のＯＣＴ装置において、参照光と測定光との光路長差を調整する構成は存在しているものの、アタッチメント光学系１６０の挿脱に適用できるような調整範囲を持つものは存在しなかった。例えば、従来、眼底撮影ＯＣＴに、光学アダプタを装着して前眼部撮影を可能とするものが知られている（例えば、本出願人による「特開２０１１−１４７６１２号公報」等を参照されたい）。しかし、この光学アダプタは、装置本体の光学系によって形成された旋回点のリレーを行うものではなく、また、走査範囲を広角化する要請も無いので、比較的短い光路長で形成できる。更に、光学アダプタの挿入に伴い、像面の位置が眼底から前眼部へ変移する。それ故、光学アダプタの挿入に伴って、光路長差を大きく調整する必要が無かった。

＜参照光学系＞
参照光学系１１０は、測定光の眼底反射光と合成される参照光を生成する。参照光学系１１０を経由した参照光は、カップラ１４８にて測定光路からの光と合波されて干渉する。参照光学系１１０は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであってもよい。

図１に示す参照光学系１１０は、透過光学系によって形成されている。この場合、参照光学系１１０は、カップラ１０４からの光を戻さず透過させることにより検出器１２０へと導く。これに限らず、参照光学系１１０は、例えば、反射光学系によって形成され、カップラ１０４からの光を反射光学系により反射することにより検出器１２０に導いてもよい。

本実施例において、参照光学系１１０は、複数の参照光路が設けられてもよい。例えば、図１では、カップラ１４０によって参照光路が、ファイバ１４１を通過する光路（本実施例における第１分岐光路）と、ファイバ１４２を通過する光路（本実施例における第２分岐光路）と、に分岐される。ファイバ１４１とファイバ１４２は、カップラ１４３に接続されており、これにより、２つの分岐光路は結合され、光路長差調整部１４５、偏波調整部１４７、を介してカップラ１４８へ入射される。

本実施例において、カップラ１０４からの参照光は、カップラ１４３によってファイバ１４１とファイバ１４２との同時に導かれる。ファイバ１４１とファイバ１４２のいずれを経由した光も、カップラ１４８において測定光（眼底反射光）と合波される。

ファイバ１４１とファイバ１４２との間における光路長差、つまり、第１分岐光路と第２分岐光路との間の光路長差は、固定値であってもよい。本実施例では、アタッチメント光学系１６０の光路長と略同一となるような光路長差を有する。

なお、測定光路と参照光路の少なくともいずれかには、測定光と参照光との光路長差を調整するための光学部材が配置されてもよい。一例として、図１に示した光学系においては、参照光路調整部１４５が設けられており、当該箇所に、測定光と参照光との光路長差を調整するために、直交した２つの面を持つミラー１４５ａが設けられている。このミラー１４５ａがアクチュエータ１４５ｂによって矢印方向に移動されることによって、参照光路の光路長を増減することができる。勿論、測定光と参照光との光路長差が調整する構成は、これに限られるものではない。例えば、導光光学系１５０において、コリメータレンズ１５４とカップラ１５３とが一体的に移動されることで、測定光の光路長が調整され、結果として、測定光と参照光との光路長差が調整されてもよい。

ここで、本実施例では、カップラ１４３とカップラ１４８との間の光路上、つまりは、第１分岐光路と第２分岐光路との共通光路上に、参照光路調整部１４５が設けられているので、測定光路と参照光路との間の光路長差の調整であって、眼軸長の個人差に関する調整を、第１分岐光路および第２分岐光路の両方に対して、まとめて実行することが可能となる。

なお、参照光路調整部１４５における光路長の調整範囲は、ファイバ１４１とファイバ１４２との光路長差（換言すれば、第１分岐光路と第２分岐光路との間における光路長差）に対して十分短く設定されることが好ましい。

＜ゼロディレイ位置の製造公差を補正＞
ところで、アタッチメント光学系１６０と、ファイバ１４２との製造公差によって、アタッチメント光学系１６０の装置毎におけるゼロディレイ位置（測定光路と参照光路との光路長差がゼロになる位置）が異なってしまうことが考えられる。製造公差は、例えば、導光光学系１５０におけるコリメートレンズ１５４と視度補正レンズとの間の距離の初期距離値を調整すること補正可能である。このような製造誤差を調整するための図示無き調整機構をＯＣＴ装置１は有していてもよい。調整機構は、ＯＣＴ装置１の製品出荷後に調整可能な構成であってもよい。

＜光検出器＞
検出器１２０は、測定光路からの光と参照光路からの光による干渉を検出するために設けられている。本実施例において、検出器１２０は、分光検出器であって、例えば、分光器と、ラインセンサとを含み、カップラ１４８によって合波された測定光と参照光とが、分光器で分光され、波長毎にラインセンサの異なる領域（画素）に受光される。これによって画素毎の出力が、スペクトル干渉信号として取得される。

眼底の湾曲と測定光の結像面とは必ずしも一致しておらず、アタッチメント光学系１５０の挿入状態では、眼底中心部または眼底周辺部の少なくとも一方において、両者の乖離が増大するので、光検出器においては、当該乖離を考慮した十分なDepth rangeが確保されていることが好ましい。例えば、ＳＤ−ＯＣＴでは、所期するDepth rangeに対して十分な画素数のラインカメラが採用されることが好ましい。また、＜変形例＞として後述する構成が更に採用されてもよい。

＜深さ情報の取得＞
制御部７０は、検出器１２０によって検出されたスペクトル信号を処理（フーリエ解析）し、被検眼のＯＣＴデータを得る。

スペクトル信号（スペクトルデータ）は、波長λの関数として書き換えられ、波数ｋ（＝２π／λ）に関して等間隔な関数Ｉ（ｋ）に変換されてもよい。あるいは、初めから波数ｋに関して等間隔な関数Ｉ（ｋ）として取得されてもよい（Ｋ―ＣＬＯＣＫ技術）。演算制御器は、波数ｋ空間でのスペクトル信号をフーリエ変換することにより深さ（Ｚ）領域におけるＯＣＴデータを得てもよい。

さらに、フーリエ変換後の情報は、Ｚ空間での実数成分と虚数成分を含む信号として表されてもよい。制御部７０は、Ｚ空間での信号における実数成分と虚数成分の絶対値を求めることによりＯＣＴデータを得てもよい。

ここで、カップラ１４８には、第１分岐光路を経由した参照光と、第２分岐光路を経由した参照光とが、同時に導かれており、各々が測定光と合波される。第１分岐光路と第２分岐光路との間には、アタッチメント光学系１６０の光路長と同程度という、大きな光路長差が存在していることから、第１分岐光路を経由した参照光と、第２分岐光路を経由した参照光とのうち、一方は、測定光との干渉が生じやすいものの、残り一方は、干渉が生じ難い。検出器１２０からのスペクトル干渉信号には、第１分岐光路を経由した参照光による成分と、第２分岐光路を経由した参照光による成分と、が含まれているものの、２種類の成分のうち、導光光学系１５０の状態に応じた一方が、他方に比べて際立って強い信号として得られる。結果、導光光学系１５０の状態にかかわらず、良好なＯＣＴデータを得ることができる。つまり、アタッチメント光学系１６０に対応する光路長差を持つ、複数の参照光路を有することで、実施例に係るＯＣＴ装置は、測定光路と参照光路との光路長差の変化量であって、アタッチメント光学系１６０の挿脱に伴う変化量が、導光光学系１５０の状態にかかわらず補償される。

なお、参照光路調整部１４５を制御し、測定光路と参照光路との光路長差であって、被検眼Ｅの眼軸長に関する光路長差を、事前に調整しておく必要がある。本実施例では、例えば、予め定められた調整範囲でミラー１４５ａを移動させると共に、各位置での干渉信号を取得し、干渉信号の強度が最も高くなる位置を基準として、ミラー１４５ａの位置を定めるようにしてもよい。参照光路調整部１４５における光路長の調整範囲が、第１分岐光路と第２分岐光路との間における光路長差）に対して十分小さい場合は、参照光路調整部１４５の調整範囲において、干渉信号の強度ピークとなる位置は、一義的に特定されうる。

なお、挿入状態において、眼底周辺部からの測定光の眼底反射光は、眼底中心部からの反射光に対して微弱になるので、測定光路と参照光路とのゼロディレイ位置が、眼底周辺部において所期する眼底組織（例えば、網膜、脈絡膜、強膜等）と重なるように、測定光路と参照光路との光路長差が参照光路調整部１４５によって調整されてもよい。

本実施例において、測定光路と参照光との間における光学系の分散量の違いは、信号処理的に補正される。詳細には、予めメモリに記憶された補正値を、上記のスペクトル信号の処理において適用することによって行われる。本実施例では、退避状態に対応する第１補正値と、第１補正値とは異なる値であって挿入状態に対応する第２補正値とが予めメモリ７１に記憶されており、導光光学系の状態に応じて適用する補正値が切換えられる。結果、実施例に係るＯＣＴ装置は、測定光路と参照光路との間における分散量の変化量であって、アタッチメント光学系１６０の挿脱に伴う変化量が、導光光学系１５０の各状態で補償される。

更に、本実施例では、挿入状態に対応する第２補正値が、測定光の走査位置に応じて複数設定されている。詳細には、眼底中心部用の補正値と、眼底周辺部用の補正値と、が第２補正値として、互いに異なる値で設定される。例えば、第１補正値は、眼底のφ６０°以内の領域に適用され、第２補正値は、φ６０°よりも離れた領域に適用される値として設定されていてもよい。アタッチメント光学系１６０は、全体として大きなパワーを持つので、眼底中心部を通過する光束と、眼底周辺部を通過する光束との間で、有意な分散量の違いが生じることが考えられる。これに対し、本実施例では、眼底における測定光の照射位置に応じて、分散量の補正値が変更されるので、眼底の広角領域において良好なＯＣＴデータを得ることができる。

勿論、第２補正値は、更に細分化されていてもよい。例えば、眼底全体が、眼底中心部と、眼底中心部よりも外側の第１の眼底周辺部と、第１の眼底周辺部よりも外側の第２の眼底周辺部と、に分割され、眼底中心部に対応する補正値と、第１の眼底周辺部に対応する補正値と、第２の眼底周辺部に対応する補正値と、が第２補正値として、異なる値で設定されていてもよい。

＜制御系＞
制御部７０は、ＣＰＵ（プロセッサ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えてもよい（図２参照）。例えば、制御部７０のＣＰＵは、ＯＣＴ装置の制御を司ってもよい。ＲＡＭは、各種情報を一時的に記憶する。制御部７０のＲＯＭには、ＯＣＴ装置の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されてもよい。

制御部７０には、記憶部としての不揮発性メモリ（以下、メモリに省略する）７２、表示部７５等が電気的に接続されてもよい。メモリ７２には、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体が用いられてもよい。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、および、ＯＣＴ装置に着脱可能に装着されるＵＳＢメモリ等をメモリ７２として使用することができる。メモリ７２には、ＯＣＴデータの取得及びＯＣＴ画像の撮影を制御するための制御プログラムが記憶されてもよい。また、メモリ７２には、ＯＣＴデータから生成されるＯＣＴ画像の他、撮影に関する各種情報が記憶されてもよい。表示部７５は、ＯＣＴデータから生成されるＯＣＴ画像を表示してもよい。

なお、アタッチメント光学系１６０が導光光学系に挿入されているか否かを自動的に検出する挿脱検出部が設けられていてもよく、検出部からの検出信号に基づいて、制御部は、ＯＣＴ光学系１００における各部の制御、処理を実行してもよい。例えば、上記した、可変ビームエキスパンダ１５５による光束径の切換制御、参照光路調整部１４５によるゼロディレイ位置の設定制御、測定光路と参照光との間における光学系の分散量の変更処理、等が適宜実行されてもよい。 挿入検出部としては、対物光学系１５８の近傍に配置されたセンサであってもよい。

勿論、検者が、ＯＣＴ装置のＵＩ（ユーザインターフェース）に対して、導光光学系の状態（アタッチメント光学系の挿入状態／退避状態）を特定する情報を入力することで、当該情報に基づいて、制御部がＯＣＴ光学系１００における各部の制御、処理を実行してもよい。

＜変容例＞
＜挿入状態に対応して、複数の参照光路を形成＞
なお、上記説明においては、画角切換光学系の挿入状態と対応する参照光路が、１つだけ設定されていたが、これに限定されるものではなく、複数設定されていてもよい。
詳細には、眼底中心部を含むＯＣＴデータを得るために設定された光路長を有する第１の参照光路と、眼底周辺部を含むＯＣＴデータを得るために設定された光路長を有し第１の参照光路とは異なる第２の参照光路と、を、挿入状態と対応する参照光路としてＯＣＴ光学系が備えてもよい。導光光学系の状態毎に（ここでは、画角切換光学系の挿入状態と退避状態との２種類の状態毎に）、それぞれの状態に対応する参照光路が設けられている場合、ＯＣＴ光学系には、３つ以上の参照光路が設けられることとなる。

第１の参照光路と第２の参照光路との光路長差は、眼底中心部と眼底周辺部との間での測定光の光路長差に対応して設定されてもよい。なお、眼球の湾曲を考慮し、例えば、第２の参照光路の方が、第１の参照光路よりも光路長が短く設定されてもよい。

この場合、例えば、画像処理器は、眼底中心部に導かれた測定光と第１の参照光路からの参照光との干渉信号に基づいて眼底中心部を含むＯＣＴデータを得てもよいし、眼底周辺部に導かれた測定光と第２の参照光路からの参照光との干渉信号に基づいて眼底周辺部を含むＯＣＴデータを得てもよい。この場合、例えば、眼底中心部を含むＯＣＴデータと、眼底周辺部を含むＯＣＴデータは、横断方向と深さ方向の少なくともいずれかに関して連続してもよい。

これによれば、例えば、眼底中心部に対応する参照光路と眼底周辺部に対応する参照光路が設けられることによって、例えば、広角領域におけるＯＣＴデータを良好な信号強度にて取得できる。

なお、画像処理器は、眼底中心部を含むＯＣＴデータと前記眼底周辺部を含むＯＣＴデータとを合成して、被検眼眼底の広角ＯＣＴデータを得てもよい。これによって、一枚の広角ＯＣＴデータを得ることができる。

この場合、光走査部は、眼底上において測定光を一つの走査方向に走査することによって、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域を走査してもよい。この場合、例えば、眼底中心部での走査領域と眼底周辺部での走査領域は、横断方向に関して連続してもよい。また、光走査部は、例えば、眼底上の広角領域を走査可能な走査角度まで測定光を走査できるように構成されてもよい。また、光走査部は、例えば、被検眼の瞳孔と略共役位置に配置され、瞳孔中心を旋回点として測定光を測定してもよい。

光走査部が設けられる場合、光走査部による１回のＢスキャンによって、眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域に測定光を走査し、眼底中心部を含むＯＣＴデータと眼底周辺部を含むＯＣＴデータが取得されてもよい。これによって、例えば、広角領域におけるＯＣＴデータをスムーズに取得できる。

ＯＣＴ光学系は、例えば、眼底中心部に対応する第１の検出器と眼底周辺部に対応する第２の検出器とを備えてもよい。この場合、ＯＣＴ光学系は、眼底中心部に導かれた測定光と第１の参照光路からの参照光との干渉信号を検出するための第１の検出器と、第１の検出器とは異なる第２の検出器であって眼底周辺部に導かれた測定光と第２の参照光路からの参照光との干渉信号を検出するための第２の検出器と、を備えてもよい。これによれば、例えば、第１の検出器と第２の検出器が並列的に用いることができるので、眼底中心部と眼底周辺部のＯＣＴデータを確実に検出することができると共に、各ＯＣＴデータをスムーズかつ良好な信号強度にて取得できる。

ここでは、眼底中心部と眼底周辺部に対応する２つの参照光路を設ける場合を説明したが、これに限定されず、３つ以上の参照光路が設けられてもよい。例えば、眼底全体が、眼底中心部と、眼底中心部よりも外側の第１の眼底周辺部と、第１の眼底周辺部よりも外側の第２の眼底周辺部と、に分割され、眼底中心部に対応する第１の参照光路と、第１の眼底周辺部に対応する第２の参照光路と、第２の眼底周辺部に対応する第３の参照光路が設けられてもよい。

また、２つの参照光路の光路長を調整し、眼底中心部に対応する第１の参照光路と、第１の眼底周辺部に対応する第２の参照光路と、に設定された第１の広角撮影モードと、眼底中心部又は第１の眼底周辺部に対応する第１の参照光路と、第２の眼底周辺部に対応する第２の参照光路と、に設定された第２の広角撮影モードと、が切換可能であってもよい。

なお、上記説明においては、ＳＤ−ＯＣＴの実施例を示したが、これに限定されず、ＳＳ−ＯＣＴにおいて本実施例が適用されてもよい。

なお、上記説明においては、被検眼を撮影するためのＯＣＴ装置を例としたが、これに限定されず、被検物のＯＣＴデータを撮影するためのＯＣＴ装置において、本実施形態が適用されてもよい。また、被検物は、例えば、眼（前眼部、眼底等）、皮膚など生体のほか、生体以外の材料であってもよい。

本実施例に係るＯＣＴ装置の光学系の一例を示す図である。 本実施例に係るＯＣＴ装置の制御系の一例を示す図である。 挿入状態で撮影された眼底のＢスキャン画像の一例を示す図である、

７０ 演算制御器
１００ ＯＣＴ光学系
１０４ カップラー
１１０ 参照光学系
１２０ 検出器
１４１，１４２ ファイバ
１５０ 導光光学系
１６０ アタッチメント光学系
Ｐ１，Ｐ２ 旋回点

Claims (13)

1. ＯＣＴ光源からの光を測定光路と参照光路とに光分割器によって分割し、前記測定光路を介して被検眼の眼底上に導かれた測定光と前記参照光路からの参照光との干渉信号を検出器によって検出するＯＣＴ光学系と、
   前記ＯＣＴ光学系から出力されるスペクトル干渉信号を処理してＯＣＴデータを取得可能な画像処理器と、
   前記測定光路上に配置される導光光学系であって、前記光分割器からの前記測定光を偏向する光走査部を含み、前記光走査部の動作に基づいて前記測定光が旋回される旋回点を前記被検眼の前眼部に形成し、前記旋回点を経た前記測定光を前記眼底へ導く導光光学系と、を有し、
   前記導光光学系は、少なくとも１つのレンズを含む画角切換光学系が挿入された挿入状態と、退避された退避状態とに切換可能であって、前記挿入状態では、前記眼底上における前記測定光の走査範囲を示す画角の大きさが、前記退避状態とは異なり、
   前記ＯＣＴ光学系は、前記挿入状態と前記退避状態との間において、前記測定光路における光路長の変化量を補償する補償手段を有するＯＣＴ装置。
2. 前記画角切換光学系は、前記挿入状態において前記測定光が眼底上を横断する一つの横断方向に関して眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域に前記測定光が導かれるように、前記画角を前記退避状態に対して増大させる請求項１記載のＯＣＴ装置。
3. 前記導光光学系は、前記測定光が旋回される第１旋回点を前記光走査部との共役位置に形成する対物光学系を含み、
   前記画角切換光学系は、前記対物光学系と前記被検眼との間において挿脱されるものであって、前記挿入状態において、前記第１旋回点を経由した前記測定光を光軸に向けて折り曲げることで、更に、第２旋回点を形成する請求項２記載のＯＣＴ装置。
4. 前記画角切換光学系の光路長は前記被検眼における眼軸長相当量に対して長く、
   前記補償手段は、前記画角切換光学系の光路長に相当する前記変化量を補償する請求項１〜３のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
5. 前記補償手段は、前記ＯＣＴ光学系の前記測定光路において、前記光分割器と前記光走査部との間における光路長を変更させることで前記変化量を補償する請求項１〜４のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
6. 前記補償手段は、前記ＯＣＴ光学系の前記参照光路において、前記光分割器からの参照光が導かれる前記参照光路の光路長を、前記退避状態における前記測定光路の光路長と対応した第１光路長と、前記挿入状態における前記測定光路の光路長と対応した第２光路長と、の間で切換える請求項１〜４のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
7. 前記補償手段は、前記ＯＣＴ光学系の前記参照光路の少なくとも一部を分岐させ、前記退避状態における前記測定光路の光路長と対応した第１光路長を持つ第１分岐光路と、前記挿入状態における前記測定光路の光路長と対応した第２光路長を持つ第２分岐光路と、を形成する光路分岐部を含む請求項１〜４，６のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
8. 前記補償手段は、前記第１分岐光路と前記第２分岐光路とのうち一方へ選択的に前記光分割器からの参照光を導くスイッチ部を有する請求項７記載のＯＣＴ装置。
9. 前記補償手段は、前記変化量を補償するために駆動される駆動部を含んでおり、
   前記駆動部を前記光学アタッチメントの挿脱に応じて制御する制御手段を備える請求項５，６，８のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
10. 前記ＯＣＴ光学系は、前記第１分岐光路からの参照光による前記干渉信号と、前記第２分岐光路からの参照光による前記干渉信号とを、前記検出器によって同時に検出する請求項７記載のＯＣＴ装置
11. 前記測定光路と前記参照光路との間の光学系の分散量を、光学的に、信号処理的に、または、その両方によって補正する分散補正手段であって、前記退避状態における前記分散量を補正するための第１補正値と、前記挿入状態における前記分散量を補正するための第２補正値と、が異なる値でそれぞれ設定された分散補正手段を備える請求項１〜１０のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
12. 前記画角切換光学系は、前記挿入状態において前記測定光が眼底上を横断する一つの横断方向に関して眼底中心部と眼底周辺部を含む広角領域に前記測定光が導かれるように、前記画角を前記退避状態に対して増大させ、
    前記分散補正手段は、少なくとも前記眼底中心部と前記眼底周辺部との間において互いに異なる前記第２補正値が設定されている請求項１１記載のＯＣＴ装置。
13. 前記ＯＣＴ光学系は、前記光分割部と前記光走査部との間での光束径を変更する光束径変更手段を持ち、
    前記挿入状態と前記退避状態との間における前記眼底上の測定光のスポットサイズの変化を前記光束径変更手段を制御することで補正する制御手段を持つ請求項１〜１２のいずれかに記載のＯＣＴ装置。
    

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