JP2020178939A - 眼科撮像装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成で、モーションアーチファクトに強く、任意方向の強調画像を取得する装置を提供する。【解決手段】 眼科撮像装置は、測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割する分割手段と、複数の光導波路を有する光ファイバーと、前記第１の分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、前記複数の光導波路のうちの少なくとも１つの光導波路で導かれた光を受光する第１の受光手段と、前記第１の受光手段に導光する光導波路とは異なる少なくとも１つの光導波路で導かれた光を受光する第２の受光手段と、第１および第２の受光手段からの受光信号をもとに画像を生成する生成手段と、前記光ファイバーを保持する可動手段とを有し、前記光学系に対する前記光導波路の位置関係は、前記可動手段によって変更できることを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、眼科診療等に用いられる眼科撮像装置及びその制御方法に関するものである。

共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科撮像装置である走査型レーザー検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）は、測定光であるレーザー光を眼底上で走査し、その戻り光の強度から眼底の平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。以下、このような平面画像を撮像する装置をＳＬＯ装置と記す。

このようなＳＬＯ装置では、被検眼における集光部位での反射光（共焦点光）を選択的に受光することで焦点深度の浅い高コントラストな被検眼の平面画像が取得できる。また、集光点近傍における散乱光（非共焦点光）を選択的に受光することで、生体物質の微細な構造を画像化する手法も確立されている。

更に、散乱光を選択的に受光する複数の領域を様々な位置に変更し、その受光信号を演算することで、方向性を有する微細な生体物質（例えば血管や血管壁、神経線維層など）の構造を強調した画像を取得することができる。これにより、診断において有用な画像を提供することが可能となる。

特許文献１には、受光する散乱光の選択領域を簡易な構成で変更するために、共焦点光用アパーチャと非共焦点光用の複数位置のアパーチャを有する部材を用意し、被検体によって散乱光受光領域を切り替えて画像化を行う技術が開示されている。

また、特許文献２には、複数のコアを有する光ファイバーを利用し、共焦点光と非共焦点光を分離し、かつ、非共焦点光の中からの受光領域を選択する技術が開示されている。

特開２０１７−１２５８０号公報 特開２０１７−４２３０８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、複数の領域の戻り光を同時に受光することができないため、固視微動や脈動などのモーションアーチファクトに対して改善の余地を有する。

また、特許文献２に記載の装置では、共焦点領域近傍におけるクラッド領域や接着剤領域が広くなるため、被検眼からの戻り光を効率良く受光する点に改善の余地を有する。

本発明は上記の課題を鑑みて為されたものであって、複数の光導波路を有するバンドルファイバーを回転もしくは並進するのみで、任意の角度での非共焦点画像を共焦点光画像と同時に生成することができる装置を提供することを目的とする。

また、簡易な構成でモーションアーチファクトに強く、かつ、画質の良い任意方向の強調画像を取得可能な装置を提供することを目的とする。

本発明の眼科撮像装置は、複数の光導波路を構成する光ファイバーを保持する保持手段と、前記分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、前記複数の光導波路のうちの少なくとも１つで導かれた光を受光する第１の受光手段と、前記第１の受光手段に導光する光導波路とは異なる、少なくとも１つの光導波路で導かれた光を受光する第２の受光手段と、前記第１および第２の受光手段からの受光信号に基づき、前記被検体の画像を生成する生成手段と、前記光学系に対する前記光ファイバーの複数の光導波路の位置関係を調整するために、前記保持手段を移動させる制御手段を有することを特徴とする。

本発明に係る眼科撮像装置によれば、複数の光導波路を有するバンドルファイバーを回転もしくは並進することで、任意の角度での非共焦点画像を共焦点光画像と同時に生成することができる。

本発明の実施形態における眼科撮像装置の構成図である。 本発明の実施形態における制御部の構成図である。 本発明の実施形態における光学系の構成図である。 本発明の第１の実施形態におけるＳＬＯ受光部の構成図である。 本発明に実施形態におけるピンホールミラーの構成図である。 本発明の第１の実施形態におけるファイバーの入射端の説明図である。 本発明に実施形態における制御画面の説明図である。 本発明の実施形態における撮像フローチャートである。 本発明の第１の実施形態におけるアパーチャ配置および輪郭強調画像の説明図である。 本発明の第２の実施形態におけるＳＬＯ受光部の構成図である。 本発明の第２の実施形態におけるファイバーの入射端の説明図である。

本発明を実施するための例示的な形態について、以下のとおり添付図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は特許請求の範囲に関わる本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。

［第１の実施形態］
以下、添付の図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。

本実施形態においては、眼科撮像装置として、本発明を適用した補償光学（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ：ＡＯ）ＳＬＯ装置とＡＯＯＣＴ装置の複合機について説明する。ＡＯＳＬＯ装置は、補償光学系を備え、眼底の高分解能の平面画像（ＡＯＳＬＯ像）の撮像を行う装置である。また、この装置においては、眼底の高分解能の断層像が得られる補償光学系を利用したＡＯ光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を備えている。ＡＯＯＣＴ装置は、眼底の高分解能の断層像（ＡＯＯＣＴ像）の撮像が可能であり、微細な生体物質の構造を詳細に把握することができる。ＡＯＳＬＯ装置とＡＯＯＣＴ装置を組み合わせることで、診断において有用な画像を提供することが可能となる。特に、ＡＯＳＬＯにおける非共焦点画像は、被検体の構造を強調した画像情報を取得できるため、ＡＯＯＣＴ撮像の位置取得範囲決定を補助する上で重要である。更に、ＳＬＯ光及びＯＣＴ光の入射位置を把握するための前眼部観察光学系、および撮像箇所を調整するために視線を誘導する固視灯光学系が付随している。

本実施形態では、被検体である被検眼により発生する波面収差を、空間光変調器を用いて補正し平面画像を取得するＡＯＳＬＯ装置が構成され、被検眼の視度や、被検眼による光学収差によらず良好な被検眼断層像が得られる。

なお、本実施形態では、高分解能の平面画像および断層像を撮像するために、補償光学系を備えているが、高解像度を実現できる光学系の構成であれば、補償光学系を備えていなくてもよい。

＜ＡＯＳＬＯ装置の構成＞
図１を用いて、まず、本実施形態における眼科撮像装置１０００の構成について説明する。

図１は眼科撮像装置１０００を側面から見た状態の概略図である。図１に示すように、眼科撮像装置１０００は、ＳＬＯおよびＯＣＴ測定光学系を内蔵するヘッド部１０１、ヘッド部１０１を被検眼６０７に対し相対移動させる駆動部１２０、顔支持部４００、駆動部１２０と顔支持部４００の土台部である固定部１１０、および制御ユニット５００から構成される。

制御ユニット５００は、ジョイスティック１０７、モニター１０５、眼科撮像装置１０００全体を制御するＰＣ６２５から構成される。

顔支持部４００は、被検者の額を支持する額支持部４０１、被検者の顎を支持する顎支持部４０２、額支持部４０１と顎支持部４０２を固定する顔支持フレーム４０３から構成される。被検者の顔の安定した支持を実現するために、被検者の顔の大きさに合わせて、顎支持部４０２は、図示しない電動ステージによって上下に移動される。

駆動部１２０は、図示しないモーターによってヘッド部１０１を被検眼６０７の左右、前後、上下方向に移動させ、これにより、被検眼６０７にヘッド部１０１の光軸を合わせることができる。

＜制御部の構成＞
次に、図２を用いて、本実施形態における眼科撮像装置１０００の制御部の構成について説明する。

制御部であるＰＣ６２５は、後述するディテクター７０４−１〜３、ステッピングモーター７６０、フォトインタラプタ７６１、デフォーマブルミラー６５９、電動ステージ６１７−１、電動ステージ６１７−２、波面センサ６５５、ラインカメラ６３９、ジョイスティック１０７と接続されている。ＰＣ６２５は更に、ディテクター７０４−１〜３で得られたそれぞれの電圧信号をデジタル値に変換するＡＤボード２７６が構成されている。それぞれの作用の詳細については後述する。

＜光学系の構成＞
次に、図３を用いて、本実施形態における眼科撮像装置１０００の光学系の構成について説明する。なお、本実施形態では、光学系の全体を主にミラーを用いた反射光学系で構成しているが、実際の光学系の構成は例示される形態に限定されない。本実施形態におけるＡＯＳＬＯ装置は、ＳＬＯ光源、ＳＬＯ光学系、ＯＣＴ光源、参照光学系、測定光学系、分光光学系、前眼観察光学系、および固視灯光学系を備える。以下、これら各構成について順次説明する。

本実施形態におけるＳＬＯ光源６０２は、波長７８０ｎｍのＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）を用いる。なお、本実施形態では、ＳＬＯ光源６０２としてＳＬＤを選択したが、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）等も用いることができる。

ＳＬＯ光源６０２から出射された光は、光ファイバー３１３を介してＳＬＯ光学系に向けて出射される。出射後、このＳＬＯ光６０９は、コリメータであるレンズ６３５−５に入射し、ビーム径４ｍｍの平行光とされる。レンズ６３５−５により平行光とされたＳＬＯ光６０９は、第２ビームスプリッター６６１−２に導かれ、透過光と反射光の強度比が９０：１０となるように分割される。第２ビームスプリッター６６１−２を透過したＳＬＯ光６０９は、第５ダイクロイックミラー６５８−５に向かう。第５ダイクロイックミラー６５８−５は、ＳＬＯ光源６０２の波長の光を反射させ、後述するＯＣＴ光源６０１の波長の光を透過する。

第５ダイクロイックミラー６５８−５で反射されたＳＬＯ光６０９は、更に第１ビームスプリッター６６１−１を透過し、ミラー６１４−５、６１４−６で反射された後、デフォーマブルミラー６５９に入射する。デフォーマブルミラー６５９は、表面のミラー形状を自在に変形させることで反射される光の波面を調整するミラーデバイスであり、本実施形態において波面補正デバイスとして機能する。なお、本実施形態では、波面補正デバイスとしてデフォーマブルミラーを用いたが、波面補正により戻り光等の収差を補正できればこれに限定されない。例えば液晶を用いた空間光位相変調器等も、波面補正デバイスとして用いることができる。

デフォーマブルミラー６５９を経たＳＬＯ光６０９は、ミラー６１４−７、６１４−８で反射され、第３ダイクロイックミラー６５８−３に向かう。第３ダイクロイックミラー６５８−３は、ＳＬＯ光源６０２の波長の光を反射させ、ＯＣＴ光源６０１の波長の光を透過させる。ミラー６１４−８で反射されたＳＬＯ光６０９は、第３ダイクロイックミラー６５８−３で反射され、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０のミラーに入射する。なお、簡単のため、このＳＬＯＸＹスキャナ６２０は１つのミラーとして図示しているが、実際には、近接して配置されるＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーより構成される。このＳＬＯＸＹスキャナ６２０は、網膜６２７上を、ＳＬＯ光６０９によって光軸に垂直な方向にラスタースキャンする。また、ＳＬＯ光６０９のスポット中心は、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０のミラーの回転中心と一致するように調整されている。なお、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０の構成はこれに限られない。例えば、このＳＬＯＸＹスキャナ６２０の２枚のミラーの間に光学系を配置して、瞳孔６２６と共役な位置をリレーして各共役位置にミラーを配置する構成としてもよい。また、単一のミラーからなる例えばＭＥＭＳを、このＳＬＯＸＹスキャナ６２０に用いてもよい。

ＳＬＯＸＹスキャナ６２０でスキャンされたＳＬＯ光６０９は、第４ダイクロイックミラー６５８−４に向かう。第４ダイクロイックミラー６５８−４は、第３ダイクロイックミラー６５８−３と同じく、ＳＬＯ光源６０２の波長の光を反射させ、ＯＣＴ光源６０１の波長の光を透過させる。第４ダイクロイックミラー６５８−４で反射されたＳＬＯ光６０９は、ミラー６１４−９に向かう。

ミラー６１４−９〜１４は、測定光６０６を網膜（眼底）６２７に合焦させるための合焦用光学系を構成する。これらミラーにおけるミラー６１４−１１、６１４−１２は、電動ステージ６１７−２に搭載されており、本実施形態におけるフォーカス調整手段を構成する。電動ステージ６１７−２は、矢印で図示している方向に移動することができ、これによりＳＬＯ光６０９のフォーカスを調整することができると共に、被検眼６０７の視度にも対応することが可能になる。なお、本実施形態では、電動ステージ６１７−２の移動範囲を１６０ｍｍとしている。電動ステージ６１７−２は、上述したようにＰＣ６２５により制御することができる。合焦用光学系を経たＳＬＯ光６０９は、更に第２ダイクロイックミラー６５８−２および第１ダイクロイックミラー６５８−１を透過して、被検眼６０７に照射される。

ＳＬＯ光６０９は被検眼６０７に入射すると、網膜６２７の反射や散乱によりＳＬＯ戻り光６０８０となり、上述した測定光学系の光路を逆に辿り、第５ダイクロイックミラー６５８−５で反射される。反射された後、第２ビームスプリッター６６１−２で反射され、ＳＬＯ受光部７００に向かう。ＳＬＯ受光部７００の詳細な構成については後述するが、入射したＳＬＯ戻り光６０８０は分岐部およびアパーチャによって分岐、領域抽出されてディテクター７０４−１〜３にそれぞれ照射される。ＳＬＯ戻り光６０８０の光強度は電圧信号に変換して出力され、その信号を用いて、被検眼６０７の眼底の平面画像が生成される。ディテクター７０４−１〜３は、例えば高速・高感度な光センサであるＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）やＰＭＴ（Ｐｈｏｔｏｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ Ｔｕｂｅ）が用いられる。

ＳＬＯ戻り光６０８０が被検眼６０７から光カプラー６３１に至る際に、該ＳＬＯ戻り光６０８０の一部は第１ビームスプリッター６６１−１にてその一部が分割される。分割されたＳＬＯ戻り光６０８０の一部は波面センサ６５５に入射され、この波面センサ６５５によりＳＬＯ戻り光６０８０の収差が測定される。本実施形態では、波面センサ６５５にシャックハルトマン型波面センサを用いている。波面センサ６５５はＰＣ６２５に電気的に接続されており、測定された収差はＰＣ６２５によりツェルニケ多項式を用いて表現される。これは被検眼６０７の有する収差を示している。またツェルニケ多項式のデフォーカスの成分については、電動ステージ６１７−２を用いてミラー６１４−１１、６１４−１２の位置を制御することにより補正する。デフォーカス以外の成分については、ＰＣ６２５によりデフォーマブルミラー６５９の表面形状を制御して補正し、より高横分解能な断層像の取得を可能にしている。

ここで、瞳孔６２６とＳＬＯＸＹスキャナ６２０と後述するＯＣＴＸＹスキャナ６１９と波面センサ６５５とデフォーマブルミラー６５９とが光学的に共役な配置となるよう、ミラー６１４−５〜１４が配置されている。このような配置とすることにより、波面センサ６５５は被検眼６０７の有する収差を測定することが可能となる。また、本実施形態では、レンズによって生じる裏面反射が波面センサに入射し、収差測定を乱してしまうことを抑制するために、反射ミラーを使った光学系を構成している。

次に、図４〜図６を用いてＳＬＯ受光部７００について説明する。図４において、受光部７００に入射したＳＬＯ戻り光６０８０は、レンズ７０２によって、眼底共役位置である分岐部７１１に集光され、共焦点光７０８と非共焦点光７０９に分離される。分岐部７１１による共焦点光と非共焦点光の分離についての詳細は後述する。

共焦点光７０８はディテクター７０４−１に入射し、ディテクター７０４−１に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、ＰＣ６２５内のＡＤボード２７６でデジタル値に変換される。そして、ＰＣ６２５にて、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、ＡＯＳＬＯ像（共焦点画像）が生成される。

非共焦点光７０９はレンズ７０７に入射する。レンズ７０７で平行光になった非共焦点光７０９は、レンズ７２１によって眼底共役位置である光ファイバー７４０の入射端７４１面上に集光され、後述する光導波路を通ってディテクター７０４−２、７０４−３に入射する。ここで、ファイバーはファイバーバンドルと呼ばれているもので構成され、即ち、1本のファイバーとして複数のファイバーがまとめられた構成（入射端７４１側）である。そして、出射端側（ディテクター側）は、複数の光導波路をそれぞれ１つ又は複数を含むファイバーとして構成されているものを、適宜選択して使用すればよい。

入射端７４１は、保持部材７７１によって、非共焦点光７０９が効率良く導光される角度に保持されている。具体的には、非共焦点光７０９の光軸と、光導波路の入射光軸が略一致するように保持されている。保持部材７７１は、本実施形態における可動手段である回転部材７７２に対してＸＹ方向に位置調整可能な構成で押さえ環７７３によって固定されている。回転部材７７２は軸受部材７７４に対して回転可能に保持されている。軸受部材７７４は、固定部７７５に対してＸＹ方向に位置調整可能な構成で押さえ環７７６によって固定されている。

ここで、回転部材７７２の一部には歯車形状が設けられており、第一歯車７６２は回転部材７７２の歯車形状と噛み合うように配置されている。第一歯車７６２はステッピングモーター７６０と接合されている。ステッピングモーター７６０はＰＣ６２５からの制御信号をもとに駆動可動である。また、回転部材７７２の一部にはスリット形状が設けられており、フォトインタラプタ７６１は回転部材７７２のスリット形状を検知するように配置されている。フォトインタラプタ７６１はＰＣ６２５と接続されており、ステッピングモーター７６０の駆動制御と合わせることで、回転部材７７２の回転位相はコントロール可能である。

さらに、第一歯車７６２の歯数を回転部材７７２の有する歯車形状の歯数より少なくすることで、ステッピングモーター７６０の回転動作を減速して光ファイバーに伝えることができる。このようにすることで、停止精度の悪いモーターであっても、光ファイバーの回転を精度よくコントロールすることが可能となる。また、力の弱いモーターであっても減速機構によって力が増幅されるため、コシの強い光ファイバーであっても回転させることが可能となる。

ディテクター７０４−２および７０４−３に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、制御ＰＣ１０６内のＡＤボード２７６−１でデジタル値に変換される。そして、ＰＣ６２５にて、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、ＡＯＳＬＯ像（非共焦点画像）が生成される。また、後述する処理を実施することで、輪郭強調画像を生成することができる。

ここで、分岐部７１１について図５および図４を用いて説明する。図５は、分岐部７１１をＳＬＯ戻り光６０８０の入射光軸側から見た図である。分岐部材７１１はピンホールミラーであり、ＳＬＯ光６０９が網膜６２７上に集光されたスポット光と共焦点となる光のみを透過させる透過領域７１１ｔを有している。透過領域７１１ｔを透過した共焦点光７０８のみがディテクター７０４−１に照射される。

透過領域７１１ｔは、分岐部材７１１がＳＬＯ戻り光６０８０の光軸に対して斜めに配置されたときに、ＳＬＯ戻り光６０８０の光軸方向から見て円形になるよう、反射面に対向する側から見た際の形状は楕円形状としている。透過領域７１１ｔのＳＬＯ戻り光６０８０の光軸方向から見た直径は、ＳＬＯ光６０９を網膜６２７上に集光する際に実現できるスポット径およびＡＯＳＬＯ光学系の倍率に応じて決まり、本実施形態では、約６８ｕｍとしている。また、分岐部材７１１の、透過領域７１１ｔ以外の領域は光を反射させる反射領域７１１ｒである。このような構成は、ガラス上に反射膜を蒸着することでも実現可能であるし、ミラーの一部に穴を開けることでも実現可能である。このような構成にすることで、ディテクター７０４−１に導かれる透過光７０８は、網膜２２７に集光された光の共焦点光のみとすることができ、高コントラストかつ焦点深度の浅いＡＯＳＬＯ画像を取得することができる。また、反射光７０９は、被検体の微細な構造の情報を有する散乱光成分が主となり、微細な構造の画像化に適している。さらに、反射光７０９の光軸方向は、分岐部７１１の配置角度によって自由に変更できるため、より簡易な構成で光学系レイアウトの自由度を高くすることができ、よりコンパクトな装置を実現することができる。なお、分岐部７１１の透過および反射の関係はこれに限ることは無く、共焦点領域を反射とし、非共焦点領域を透過としても良い。この場合は、ゴースト光が共焦点領域に入射しにくいという利点がある。

次に、入射端７４１における光導波路の配置について、図６を用いて説明する。

図６は、眼底共役面に配置されている分岐部材７１１の透過領域７１１ｔと、同じく眼底共役面に配置されている入射端７４１における光導波路７４２〜７４５を、被検眼の眼底網膜６２７平面上に仮想的に配置した場合の概念図である。本実施形態では、光導波路の配置の一例として、４つの光導波路７４２〜７４５が隣接した一列の配置を用いて説明する。ここで、光導波路７４２〜７４５は光ファイバーにおけるコアと呼ばれる部分で、光が導かれる領域である。光導波路７４２〜７４５はその周囲にクラッド部７５２〜７５５を有している。クラッド領域は、コアを通る光を全反射させるための役割であるため、導光することはできない。このため、眼底からの戻り光を効率良く画像化するためには、出来るだけクラッド領域は少ないほうが良いといえる。しかしながら、１つのコアと１つのクラッド部からなるファイバーを複数用いて図６に示すように保持した構成でもよい。

光導波路７４２および７４３に入射した光は、ディテクター７０４−２に照射される。光導波路７４４および７４５に入射した光は、ディテクター７０４−３に照射される。光導波路７４３および７４４を結ぶ直線７４６とＹ軸との成す角度（回転させる回転角度）をθとして表している。このθは、後述の非共焦点分割角度設定において操作者もしくはＰＣ６２５が設定する値である。θが決められると、ステッピングモーター７６０は、ＰＣ６２５からの制御信号のもと駆動され、光導波路の配置を図６に示す位相に回転させる。図６の光導波路配置では、光導波路７４３および７４４は、集光点（７１１ｔの中心）に対して点対称となるよう配置している。なお、各光導波路の特性は同一であり、図における光導波路のハッチングの違いは、光導波部を介した光を受光するディテクターの違いを示しているに過ぎない。

このような光導波路配置において、輪郭強調画像を得るためには（１）式であらわされる演算を行う。
Ｉ２３＝（Ｉ２−Ｉ３）／（Ｉ２＋Ｉ３）・・・（１）

ここで、Ｉ２は、光導波路７４３を透過した光のある時点でのディテクター７０４−２の受光信号のデジタル値である。また、Ｉ３は、光導波路７４４を透過した光のある時点でのディテクター７０４−３のデジタル値である。

本演算は、空間的に異なる位置での散乱光強度の比較する作用があるため、方向によって散乱度合いの異なる構造に対して、その構造を強調するよう働き、輪郭強調画像を取得することができる。特に、直線７４６に直交する方向性を有する構造に対して、強く輪郭を強調した画像を取得することができる。

また、本構成では、戻り光の光量が最も大きい領域７１１ｔの部分を、共焦点画像生成のための信号としてディテクター７０４−１へ導光しているため、高コントラストで精細な共焦点画像の取得を可能としつつ、同時に、輪郭強調画像を取得することができる。さらに、共焦点光はフォトディテクター７０４−２および７０４−３には入射しないため、微細な散乱光強度の違いも抽出することができる。また、非共焦点領域においては、共焦点光領域に近いほど、散乱光強度が強くなるため、この共焦点領域の周辺部の光を有効にディテクターへ導光することで、高コントラストかつ輪郭が強調された画像を効率的に取得することができる。そのため、本実施形態では、光導波路が隣接された光ファイバーを用い、その接点部に共焦点領域の中心部が設定されるようにしている。このような構成にすることで、共焦点領域の周辺部の光をクラッド領域や接着剤領域などで損なわれることなく効率良くディテクターへ導光することができる。特に、複数のコア領域を隣接させた場合に、その効果は顕著である。

ここで、本実施形態では、光導波路の接点部に共焦点領域の略中心部を設定するために、固定部材７７４に対し、軸受部材７７４をＸＹ方向に位置調整可能な構成としている。また、θを変更するために回転部材７７２が回転軸を中心に回転した際でも、光導波路の接点部と共焦点領域の位置関係を適切に保持するために、保持部材７７１を回転部材７７２に対しＸＹ方向に位置調整な構成としている。また、眼底６２７位置にカメラを配置し、ディテクター７０４−２および７０４−３の位置から光を入射することで、光軸に対する光導波路の位置を確認することができる。このような構成を用いれば、複数コアの接合精度や、保持部品の寸法精度が低くても、精度良く共焦点領域の中心部と光導波路の隣接部、回転部材７７２の回転中心を光学的に位置合わせすることができる。

次に、図２を用いて、断層像であるＡＯＯＣＴ像を取得するシステムを説明する。ＯＣＴ光源６０１は、ＳＬＯ光源６０２とは異なる波長の光を発生させる。本実施形態におけるＯＣＴ光源６０１は、光（低コヒーレント光）を発生させるための光源である。ＯＣＴ光源６０１には、ＳＬＤを用いる。ＯＣＴ光源６０１から発せられる光の中心波長は８３０ｎｍであり、その波長帯域は５０ｎｍである。なお、本実施形態ではＳＬＤを光源として選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）等も用いることができる。また、波長は眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適する。更に用いる光の波長は、得られる断層像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましく、ここでは中心は長を８３０ｎｍと設定している。しかし、観察対象の測定部位によっては、異なる中心波長を選んでも良い。また、波長の帯域は広いほど深さ方向の分解能がよくなる。一般的に中心波長が８３０ｎｍの場合、５０ｎｍの帯域では６μｍの分解能、１００ｎｍの帯域では３μｍの分解能が得られる。

ＯＣＴ光源６０１から出射された光はシングルモードの光ファイバー６３０−１を通して、本実施形態における光分割手段である光カプラー６３１に導かれる。そして、強度比９０：１０で参照光６０５と、測定光であるＯＣＴ光６０６とに分割される。なお、分割の比率はこれに限らず、被検体に合わせて適切なものを選択すればよい。本実施形態では、光ファイバー６３０−１には偏光調整駆動部６５３−１が配されている。この偏光調整駆動部６５３−１は光ファイバー６３０−１を捩じった部分に接続されており、これら捩れの状態を駆動することにより、光カプラー６３１に導かれる光の偏光状態が制御される。

次に、参照光６０５が導かれる参照光学系について説明する。本実施形態において、参照光学系は、コリメータであるレンズ６３５−１、分散補償用ガラス６１５、ミラー６１４−２、６１４−３および参照ミラー６１４−１５を光学要素として有する。光カプラー６３１にて分割された参照光６０５はシングルモードの光ファイバー６３０−２を通して、レンズ６３５−１に導かれ、該レンズ６３５−１によりビーム径２ｍｍの平行光とされる。平行光とされた参照光６０５は、分散補償用ガラス６１５を通過した後、ミラー６１４−２、６１４−３によって参照ミラー６１４−１５に導かれる。なお、本実施形態では、参照ミラーとして平面ミラーを用いているが、その他の形状のミラーを用いてもよい。参照ミラー６１４−１５で反射された参照光６０５は、再び、ミラー６１４−３、ミラー６１４−２で順次反射され、上述した他の光学要素を経て光カプラー６３１に導かれる。

分散補償用ガラス６１５は、レンズ６３５−４以降の光学系から成る測定光学系を介した被検眼６０７までの光路をＯＣＴ光６０６が往復したときの該ＯＣＴ光６０６に生じる分散を、参照光６０５に対して補償する。分散補償用ガラス６１５の長さはＬ２であり、ここではＬ２＝２０ｍｍとする。参照ミラー６１４−１５は電動ステージ６１７−１に搭載されており、これら参照ミラー６１４−１５および電動ステージ６１７−１は本実施形態における参照光路長調整手段を構成する。電動ステージ６１７−１は、図中矢印で示している光軸方向に移動することができ、この移動によって参照ミラー６１４−１５の位置を調整することで、参照光６０５の光路長を調整、制御することができる。本実施形態では電動ステージ６１７−１の移動範囲を３５０ｍｍとしている。この電動ステージ６１７−１は、ＰＣ６２５の制御に応じて、参照光６０５の光路長がＯＣＴ光６０６の光路長と略一致するように、参照ミラー６１４−１５の光軸上の位置を制御する。

本実施形態では、光ファイバー６３０−２には偏光調整駆動部６５３−２が配されている。この偏光調整駆動部６５３−２は、光ファイバー６３０−２を捩じった部分に接続されている。これら捩れの状態を駆動することにより、参照ミラー６１４−１５を経て光カプラー６３１に導かれる参照光の偏光状態が制御される。後述する測定光学系を介して被検眼６０７を経た戻り光は、眼等の光学部材を経ることによりＯＣＴ光学系に導かれた際とは偏光状態が異なっていることが予想される。この戻り光の偏光状態に合わせて参照光の偏光状態を調整しておくことにより、戻り光と参照光との良好な干渉状態が得られる。

次に、ＯＣＴ光６０６および被検眼６０７に照射された該ＯＣＴ光の戻り光６０８１が導かれるＯＣＴ光学系ついて説明する。光カプラー６３１により分割されたＯＣＴ光６０６はシングルモードファイバー６３０−４を介してＯＣＴ光学系に向けて出射される。出射後、このＯＣＴ光６０６は、コリメータであるレンズ６３５−４に入射し、ビーム径４ｍｍの平行光とされる。

ＯＣＴ光学系において、平行光とされたＯＣＴ光６０６は、第５ダイクロイックミラー６５８−５へ向かう。上述したように、この第５ダイクロイックミラー６５８−５は、ＳＬＯ光源６０２からの光を反射させ、ＯＣＴ光源６０１の波長の光を透過する。第５ダイクロイックミラー６５８−５を透過したＯＣＴ光６０６は、第３ダイクロイックミラー６５８−３まで、ＳＬＯ光６０９と共通の光路を通る。具体的には、第１ビームスプリッター６６１−１を透過し、ミラー６１４−５、６１４―６、デフォーマブルミラー６５９、ミラー６１４−７、ミラー６１４−８で反射されて第３ダイクロイックミラー６５８−３にいたる。上述したように、第３ダイクロイックミラー６５８−３および第４ダイクロイックミラー６５８−４は、ＯＣＴ光源６０１からの光を透過する。このため、ミラー６１４−８で反射されたＯＣＴ光６０６は、第３ダイクロイックミラー６５８−３を透過し、ＯＣＴＸＹスキャナ６１９のミラーに入射する。

なお、簡単のため、このＯＣＴＸＹスキャナ６１９は１つのミラーとして図示しているが、実際には、近接して配置されるＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーより構成される。このＯＣＴＸＹスキャナ６１９は、網膜６２７上を、ＯＣＴ光６０６によって光軸に垂直な方向にラスタースキャンする。また、ＯＣＴ光６０６のスポット中心は、ＯＣＴＸＹスキャナ６１９のミラーの回転軸の中心と一致するように調整されている。なお、ＯＣＴＸＹスキャナ６１９の構成はここでの形態に限られず、公知の種々の形態を用いることができる。ＯＣＴＸＹスキャナ６１９で反射されたＯＣＴ光６０６は、第４ダイクロイックミラー６５８−４を透過し、再びＳＬＯ光６０９と共通の光路を通って被検眼６０７へ入射する。

なお、本実施形態では、２つのダイクロイックミラー６５８−３、６５８−４によりＳＬＯ光６０９とＯＣＴ光６０６を分岐することで、ＳＬＯ光６０９用のＳＬＯＸＹスキャナ６２０とＯＣＴ光６０６用のＯＣＴＸＹスキャナ６１９を別に配置している。これにより、ＳＬＯ光６０９とＯＣＴ光６０６を別々にスキャンすることができるため、網膜上における平面像の撮像範囲と断層像の撮像範囲とをそれぞれ独立に設定することができる。また、ＯＣＴ光６０６のスキャン速度は、ラインカメラ６３９の読み出し速度により制限される。本実施形態の如く、ＸＹスキャナを別にすることでＳＬＯ光６０９のスキャン速度を上げることができ、ＡＯＳＬＯ装置による眼底正面画像の取得のフレームレートを上げることができる。これは眼底正面画像から被検眼の動きを検知して画像の位置合わせ（トラッキング）を行う場合等に、その精度を上げることに有利になる。本実施形態では、ＳＬＯ光６０９用のＸスキャナには共振ミラーを、Ｙスキャナにはガルバノミラーを用いており、ＯＣＴ光６０６用のＯＣＴＸＹスキャナ６１９にはガルバノミラーを用いている。

網膜６２７で反射されたＯＣＴ光６０６は、逆の光路を戻り、第５ダイクロイックミラー６５８−５を透過し、再び光カプラー６３１に導かれる。

参照光学系を経た参照光６０５とＯＣＴ戻り光６０８１とは、光カプラー６３１にて合波され、更に９０：１０に分割され、分光光学系に導かれる。分光光学系は、コリメータであるレンズ６３５−２、透過型グレーティング６４１、レンズ６３５−３、およびラインセンサカメラ６３９を有する。合波後、分光光学系に導かれた光６４２は、レンズ６３５−２により平行光とされた後、透過型グレーティング６４１によって波長毎に分光される。分光後の各波長の光は、レンズ６３５−３により各波長に対応するセンサが配されるラインカメラ６３９上に集光される。ラインカメラ６３９は、集光された光の強度を受光位置（波長）毎に電圧に変換する。具体的には、ラインカメラ６３９上には波長軸上のスペクトル領域の干渉縞が観察されることになる。

ラインカメラ６３９により得られた電圧信号群はデジタル値に変換されて、本実施形態における画像形成手段であるＰＣ６２５にてデータ処理が施され、これにより網膜６２７の断層像が形成される。なお、断層像の深さ方向の取得範囲は、干渉縞とそれを受光するラインカメラ６３９画素数との関係（波長分解能）に依存するが、本実施形態では、ラインカメラ６３９の画素数を１０００画素とし、断層像の取得範囲は２ｍｍとしている。形成された断層像は、本実施形態における表示制御手段であるＰＣ６２５により、表示手段であるモニター１０５上に表示される。

次に、前眼観察光学系について説明する。前眼観察光学系は、ダイクロイックミラー６５８−１、前眼観察カメラ６５６および前眼照明光源（不図示）から構成される。ダイクロイックミラー６５８−１は、不図示の前眼照明光源の赤外光を反射させ、ＳＬＯ光６０９およびＳＬＯ戻り光６０８０、ＯＣＴ光６０６およびＯＣＴ戻り光６０８１を透過させる。前眼観察カメラ６５６の光軸は、測定光学系の光軸と一致するように調整されており、被検眼６０７の前眼部をモニター上で観察することでＸＹ位置のアライメントを行うことができる。また、前眼観察カメラ６５６のフォーカスは、測定光学系のワーキングディスタンスと一致したときに、被検眼６０７の虹彩にピントが合うように調整されている。よって、虹彩をモニター上で観察することでＺ位置のアライメントを行うことができる。ここで、前眼照明光源には波長が９７０ｎｍのＬＥＤを用いている。また、前眼観察カメラ６５６にはＣＣＤカメラを用いている。

次に、固視灯光学系について説明する。固視灯光学系は、ダイクロイックミラー６５８−２および固視灯パネル６５７から構成される。ダイクロイックミラー６５８−２は固視灯パネル６５７の可視光を反射し、ＳＬＯ光６０９およびＳＬＯ戻り光６０８０、ＯＣＴ光６０６およびＯＣＴ戻り光６０８１を透過させる。これにより、固視灯パネル６５７に表示されるパターンがダイクロイックミラー６５８−２を介して被検眼６０７の網膜に投影される。固視灯パネル６５７に所望のパターンを表示することで、被検眼６０７の固視方向を指定し、撮像する網膜の範囲を設定することができる。固視灯パネル６５７には有機ＥＬパネルを用いている。

＜制御ソフト画面＞
次に、図７を用いて、液晶モニター１０５に表示される制御ソフト画面について説明する。図７において、各符号はそれぞれ次のように対応する。

５０１は、撮像開始を指示するための実行ボタンである。５０２は、処理終了を指示するためのＳＴＯＰボタンである。５０３は、顎受け部の微調整を指示するための電動ステージボタンである。５０４は、フォーカスを調整するためのフォーカス調整ボタンである。５０５は、ＡＯＯＣＴ像の撮像開始を指示するためのＡＯＯＣＴ撮像ボタンである。５０６は、収差の測定開始を指示するための収差測定ボタンである。５０７は、ＡＯＳＬＯ像の撮像開始を指示するためのＡＯＳＬＯ撮像ボタンである。５０８は、収差補正の一時停止を指示する収差補正一時停止ボタンである。５１１は、収差量の値が表示される収差補正表示部である。５１２は、前眼部画像が表示される前眼部表示部である。５１３は、固視灯２５６の点灯位置を指示するための固視灯位置表示部である。５１４は、波面センサ２５５で検出されたハルトマン像が表示される波面センサ表示部である。５１５は、ＡＯＯＣＴ像が表示されるＡＯＯＣＴ表示部である。５１６は、電動ステージ６１７−１に搭載されている参照ミラー６１４−１５を動かすためのスライダである。５１７は、ＡＯＯＣＴ像の記録を指示するためのＡＯＯＣＴ記録ボタンである。５１８は、ＡＯＳＬＯ（共焦点）像が表示されるＡＯＳＬＯ表示部である。５１９は、ディテクター７０４−１の出力信号の強度が表示されるＡＯＳＬＯ強度表示部である。５２０は、ＡＯＳＬＯ像の記録を指示するためのＡＯＳＬＯ記録ボタンである。５２１は、自動フォーカスを指示するための自動フォーカスボタンである。５２２は、収差補正の開始を指示するための収差補正ボタンである。５２３は、設定されている撮像条件の変更を指示するための撮像条件設定ボタンである。５５０は、非共焦点画像の輪郭強調モードを指示するための輪郭強調モードボタンである。

５５１は、ディテクター７０４−２およびディテクター７０４−３から生成される輪郭強調画像の表示部である。５５２は、ディテクター７０４−２で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部である。５５３は、ディテクター７０４−３で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部である。５５４は、輪郭強調する角度を変化させるための角度調整部である。

＜撮像フロー＞
本実施形態のＡＯＳＬＯ装置における撮像フローについて図８および図９を用いて説明する。

図８に本実施形態における撮像フローを示す。以下に、各工程について述べる。なお、特に明記が無い限りＰＣ６２５から制御されているものである。

まず、ステップＳ１０１で装置を立ち上げ各種確認を行う。

操作者がＰＣ６２５及びＡＯＳＬＯ装置の電源を入れると、装置内で測定用の制御ソフトが起動し、図７に示す制御ソフト画面を液晶モニター１０５に表示する。この状態で、被検者に顔を顔支持部４００にセットしてもらう。

次に、ステップＳ１０２で前眼部画像の取得とアライメントを行う。

操作者により制御ソフト画面の実行ボタン５０１が押されると、前眼部表示部５１２に、ＣＣＤカメラ６５６で撮像される前眼部の画像を表示する。前眼部表示部５１２の中央に瞳孔の中心が略正しい状態で表示されていない場合は、操作者はジョイスティック１０７を用いてヘッド部１０１を略正しい位置に動かす。さらに調整が必要な場合は、操作者は制御画面上の電動ステージボタン５０３を押し、顎受け駆動部４０２を微動させる。そして、被検者に固視灯位置表示部５１３に提示し、その表示位置を変更することでＡＯＳＬＯ像を取得する位置を略決定する。

次に、ステップＳ１０３で収差補正を行う。

操作者が収差測定ボタン５０６を押すと、ＳＬＯ光６０９を被検眼６０７に照射する。波面センサ表示部５１４に、波面センサ６５５で検出されたハルトマン像を表示する。このハルトマン像から演算された収差を、収差補正表示部５１１に表示する。収差はデフォーカス（ｄｅｆｏｃｕｓ）成分（μｍ単位）と、全ての収差量（μｍＲＭＳ単位）に分けて表示される。ここで自動フォーカスボタン５２１が押されると、デフォーカスの値が小さくなるように電動ステージ６１７−２の位置を調整する。操作者が収差補正ボタン５２２を押すと、収差量が小さくなる方向に空間光変調器６５９を調整し、リアルタイムに収差量の値を表示する。収差量の値が事前に設定された閾値（たとえば０．０３μｍＲＭＳ）以下になると自動的にＡＯＳＬＯ撮像ボタン５０７が押された状態となり、次の工程に移動する。収差量の閾値は任意に設定できる。また、閾値以下にならない場合には、操作者が収差補正一時停止ボタン５０８を押し、収差補正を停止させたのち、ＡＯＳＬＯ測定ボタン５０７を押すことにより次の工程に移動させることもできる。

次に、ステップＳ１０４で非共焦点の初期分割角度を設定する。

ここでは、次ステップであるステップＳ１０５のＡＯＳＬＯ像の取得の前に、光導波路７４３および７４４を結ぶ直線７４６とＹ軸との成す角であるθの初期角度を設定する。この初期角度は、あらかじめＰＣ６２５に内蔵されている不図示のメモリ内に保存されており、Ｘ方向と平行やＹ方向と平行など、操作者にとって認識しやすい角度が良い。ただし、これに限ることはなく、前回検査を終了した際の角度等でも良い。

また、人眼の眼底の血管走行方向や神経節線維層の走行方向は、個人差はあるもの、領域ごとにある程度の傾向を有している。このため、左右眼情報と固視灯位置の情報から自動的に画角内に入る構造の走行方向をＰＣ６２５にて予測し、その走行方向と直交する方向に非共焦点分割角度を決めても良い。このように、非共焦点分割角度を自動で予測し、配置させることで、操作者の工数を低減させることができ、スループットを向上させることができる。

次に、ステップＳ１０５でＡＯＳＬＯ像を取得する。

操作者がＡＯＳＬＯ撮像ボタン５０７を押すと、ＡＯＳＬＯ表示部５１８に収差補正済みのＡＯＳＬＯ像を表示する。さらに、ディテクター７０４−２および７０４−３で取得された非共焦点画像が表示される非共焦点画像表示部５５２および５５３には、非共焦点画像が表示される。

また、ＡＯＳＬＯ強度表示部５１９には、ＡＯＳＬＯ部のディテクター７０４−１で検出された信号強度を時系列に表示する。操作者は、信号強度が不十分な場合には、ＡＯＳＬＯ強度表示部５１９を見ながらフォーカス位置、顎受け位置を調整し、信号強度が大きくなるように調整を指示する。また、操作者は、撮像条件設定ボタン５２３を使用することによって、撮像画角、フレームレート、撮像時間を指示することができる。ＡＯＳＬＯ表示部５１８にＡＯＳＬＯ像が鮮明に表示されたことを確認した操作者が、ＡＯＳＬＯ記録ボタン５２０を押したことに応じて、ＡＯＳＬＯデータを保存部へ保存する。その後、測定光２０６−１を遮断する。

次に、ステップＳ１０６で非共焦点分割角度を設定する。

操作者が角度調整部５５４を操作、具体的には角度を表すインジケータ等を回転操作すると、光導波路７４３および７４４が、指示された眼底共役面上での見かけの角度配置となるようステッピングモーター７６０がＰＣ６２５からの信号をもとに駆動される。この作用の詳細について、図９を用いて説明する。

図９（ａ）は被検眼網膜２２７の血管部の共焦点画像であり、血管２２８が右上から左下の方向に走行している。ここで、図９（ｂ）に示すように、眼底共役面上での見かけの光導波路配置が、血管２２８の走行方向と略平行に右上から左下に向かう方向に、角度調整部５５４によって設定されたとする。すると、光導波路７４３を透過する拡散光と、光導波路７４４を透過する拡散光の強度に大きな差が生じない。このため、ディテクター７０４−２および７０４−３の信号の差分から生成される強調画像は、図９（ｃ）に示すようになり、血管の輪郭を強く強調することはできない。一方、眼底共役面上での見かけの光導波路配置が、図９（ｄ）に示すように、血管２２８の走行方向と略直交する面内の左上から右下に向かう方向に、角度調整部５５４によって設定されたとする。すると、アパーチャ７２２を透過する拡散光と、アパーチャ７３２を透過する拡散光の強度に大きな差が生じる。このため、ディテクター７０４−２および７０４−３の信号の差分から生成される強調画像は、図９（ｅ）に示すようになり、血管の輪郭を強く強調することが可能となる。

このように、被検体の線状構造の走行方向に適した方向に光導波路を配置することで、次ステップにて輪郭が強く強調された輪郭強調像を取得することができる。

ここで、図９から分かるように、θが０度〜１８０度の間で回転可能であれば、任意の方向の線状構造の輪郭強調像を得ることができるため、回転部材７７２は１８０度のみ回転できる構成でよい。

次に、ステップＳ１０７でＡＯＳＬＯ像の輪郭強調像を生成し表示する。

ここでは、前ステップＳ１０６での光導波路配置にて得られたディテクター７０４−２および７０４−３の出力信号をもとに、前述の輪郭強調画像を演算する前述の式（１）を用い、制御ＰＣ１０６にて輪郭強調画像を生成する。そして、演算によって得られた画像を輪郭強調画像の表示部５５１に表示する。本ステップでも、輪郭強調画像表示部５５１に輪郭強調画像が鮮明に表示されたことを確認した操作者が、ＡＯＳＬＯ記録ボタン５２０を押したことに応じて、ＡＯＳＬＯデータ（共焦点画像、非共焦点画像、輪郭強調画像）を保存部へ保存することが可能である。

次に、ステップＳ１０８でＡＯＯＣＴ像取得位置を決定する。

ここでは、前ステップで得られた共焦点画像、非共焦点画像からＡＯＯＣＴ像を取得する位置を決定する。具体的には、ＡＯＳＬＯ表示部５１８、輪郭強調画像表示部５５１上にＡＯＯＣＴ像を取得するラインを重畳して表示する。操作者は、このラインをスライドさせることで、ＡＯＯＣＴ像を取得する位置を選択することができる。特に、分割した非共焦点光から得られる輪郭強調画像は、共焦点光から得られるＡＯＳＬＯ像よりも、凹凸構造を把握し易い。このため、輪郭強調画像を見ながらＡＯＯＣＴ像の撮像位置を選択することで、操作者が浮腫等のＡＯＯＣＴ像をより簡便に取得することができる。

次に、ステップＳ１０９でＡＯＯＣＴ像を取得し表示する。

ここでは、ＡＯＯＣＴ撮像ボタン５０５を押すことで、前ステップで選択したＡＯＯＣＴ像取得位置をスキャンし、ＡＯＯＣＴ像を取得する。ここで、操作者はＡＯＯＣＴ表示部５１５に表示されるＡＯＯＣＴ像を見ながらスライダ５１６を操作する。すると、参照ミラー６１４−１５が電動ステージ６１７−１によって動かされ、結果としてＡＯＯＣＴ表示部５１５に表示される断層像を深さ方向に動かすことができる。操作者はこの操作によって、着目したい深さ方向の断層像を取得することができる。本ステップでも、操作者がＡＯＯＣＴ記録ボタン５１７を押したことに応じて、ＡＯＯＣＴデータを保存部へ保存することが可能である。

次に、ステップＳ１１０で、ＡＯＯＣＴ像取得位置を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップＳ１０８に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。

次に、ステップＳ１１１で、非共焦点分割角度を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップＳ１０６に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。

次に、ステップＳ１１２で、撮像位置を変更するか否かを選択する。変更する場合はステップＳ１０３に戻り、変更しない場合は次ステップへ進む。

次に、ステップＳ１１３で、左右眼を切り替えるか否かを選択する。左右眼を切り替える場合はステップＳ１０２へ戻り、切り替えない場合は次ステップに進み、ＳＴＯＰボタン５０２が押されることで、撮像処理を終了する。

以上のように、本実施形態では、共焦点光と非共焦点光を空間分割し、さらに非共焦点光を回転可能な機構に保持された複数の光導波路を有する光ファイバーで受光する構成としている。このような構成にすることで、光ファイバーを回転させるのみの簡易な構成で、任意の角度での強調画像を生成することができる。また、２つの非共焦点画像を同時に取得し、その画像から強調画像を生成するため、モーションアーチファクトに強い強調画像を得ることができる。このため、診断価値の高い画像を提供することが可能である。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、光ファイバー７４０の入射端７４１が回転部材７７２によって回転し非共焦点分割角度を変更する例を説明した。これに対し、本実施形態では、光ファイバーの入射端が並進することによって非共焦点分割角度を変更することを特徴としている。以下では、本実施形態で特徴的な部分のみを説明し、第１の実施形態と同様の構成である部分は図面に置いて同一の参照符号を用いることとし、ここでの説明を省略する。

以下、本発明の第２の実施形態におけるＳＬＯ受光部１７００について図１０を用いて説明する。図１０において、受光部１７００に入射したＳＬＯ戻り光６０８０は、レンズ７０２によって、眼底共役位置である分岐部７１１に集光され、共焦点光７０８と非共焦点光７０９に分離される。分岐部７１１による共焦点光と非共焦点光の分離については、前述と同様である。

共焦点光７０８はディテクター７０４−１に入射し、ディテクター７０４−１に照射された光は、光の強度に応じた電圧信号に変換され、ＰＣ６２５内のＡＤボード２７６でデジタル値に変換される。そして、ＰＣ６２５にて、ＳＬＯＸＹスキャナ６２０の動作や駆動周波数と同期したデータ処理が行われ、ＡＯＳＬＯ像（共焦点画像）が生成される。

非共焦点光７０９はレンズ７０７に入射する。レンズ７０７で平行光になった非共焦点光７０９は、レンズ７２１によって眼底共役位置である光ファイバー１７４０の入射端１７４１面上に集光され、後述する光導波路を通ってディテクター７０４−２、７０４−３に入射する。

ここで、入射端７４１は、ＸＹステージ１７６２によって、非共焦点光７０９が効率良く導光される角度に保持されている。ＸＹステージ１７６２は、固定部７７５に対して不図示のねじ等で保持されている。

次に、本実施形態における入射端１７４１の光導波路の配置について、図１１を用いて説明する。図１１は、眼底共役面に配置されている分岐部７１１の透過領域７１１ｔ−１〜６と、同じく眼底共役面に配置されている入射端１７４１における光導波路１７４２〜１７４９を、被検眼の眼底網膜６２７平面上に仮想的に配置した場合の概念図である。本実施形態では、光導波路の配置を任意としており、その一例として、図１１の配置を用いて説明する。入射端１７４１には光導波路１７４２〜１７４９が配置されており、それぞれが隣接するように配置されている。光導波路１７４２、１７４４、１７４５、１７４９に入射した光はディテクター７０４−２照射される。光導波路１７４３、１７４６、１７４７、１７４８に入射した光はディテクター７０４−３に照射される。第１実施形態と同様にファイバーバンドルを用いる。なお、受光効率は落ちるが１つのコアと１つのクラッド部からなるファイバーを複数用いた構成としてもよい。また、光導波路のハッチングについては図６と同様である。

光導波路１７４３と１７４５を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ１として表している。光導波路１７４５と１７４６を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ２として表している。光導波路１７４８と１７４９を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ３として表している。光導波路１７４５と１７４７を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ４として表している。光導波路１７４３と１７４４を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ５として表している。光導波路１７４２と１７４３を結ぶ直線とＹ軸との成す角をθ６として表している。

ここで、図１１においてθ１は約０度、θ２は約３０度、θ３は約６０度、θ４は約９０度、θ５は約１２０度、θ６は約１８０度となるように配置されている。これらの情報は、各光導波路ペアの隣接部のＸＹ座標とともに、ＰＣ６２５内の保存部に記憶されている。これらの情報の取得方法の一つとして、眼底６２７位置にカメラを配置し、ディテクター７０４−２および７０４−３の位置から光を入射する方法がある。この方法の場合、カメラで取得された画像に基づいて計算することで、各光導波路ペアの隣接部のＸＹ座標とθを取得することができる。

次に、操作者が角度調整部５５４の操作によって、非共焦点分割角度を変えた時の動作について説明する。例えば、操作者が角度調整部５５４によって分割角度を０度に設定すると、ＰＣ６２５は光導波路の配置が０度の角度を有する光導波路１７４３と１７４５のペアが、入射端１７４１に配置された光導波路のペアの中で最も近いと判断する。次に、光導波路１７４３と１７４５の隣接部に７１１ｔが配置されるように、ＰＣ６２５はＸＹステージ１７６２を駆動する。結果として、７１１ｔ−１の位置に、仮想的に共焦点領域が配置され、非共焦点分割角度０度の輪郭強調画像を取得することができる。同様に、３０度のときは光導波路１７４５と１７４６のペア、６０度のときは光導波路１７４８と１７４９のペア、９０度のときは光導波路１７４５と１７４７のペア、１２０度のときは光導波路１７４３と１７４４のペア、１５０度のときは光導波路１７４２と１７４３のペア、１８０度のときは光導波路１７４５と１７４６のペア、を設定する。一方、非共焦点分割角度θが、例えば４０度となるように操作者が選択した場合、入射端１７４１の中で最も近い角度を有する３０度の光導波路１７４５と１７４６のペアを設定する。

このようにすることで、光導波路間の相対位置関係を実際の被検体に適した配置を選ぶことができ、簡易な構成で分割角度変更を実現することができる。また、入射端の高精度なＸＹ調整を省略することができる。

また、本実施形態によれば、簡易な構成で、モーションアーチファクトに強く、かつ強い輪郭強調がなされた輪郭強調画像を得ることができる。

更に、最小限の可動範囲で、任意の方向の強調画像を取得すること、複数コアの接合精度や機構部品の寸法精度に依らず精度良く非共焦点光を切り出すこと、光バンドルファイバーの精度に依らず、好適な非共焦点画像および輪郭強調画像を取得することができる。

また、本実施形態によれば、簡易な構成で戻り光の中心部である共焦点光と、周辺部である非共焦点光を分離することができ、受光光学系の一部の配置を空間分割部の角度によって変更することが可能となる。そのため、簡易な構成で光学系レイアウトの自由度を高くすることができ、よりコンパクトな装置を実現することができる。

［その他の実施形態］
なお、本発明は、以下のように装置を構成することによっても達成できる。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコード（コンピュータプログラム）を記録した記録媒体（又は記憶媒体）をシステム或いは装置に供給することとしてもよい。また、該記録媒体の態様だけでなく、コンピュータの読み取り可能な記録媒体としてもよい。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、該記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することになる。また、該実施形態は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

Claims (18)

1. 測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割する分割手段と、
   複数の光導波路を構成する光ファイバーを保持する保持手段と、
   前記分割手段によって分割された周辺部の光を、前記光ファイバーの入射端に導光する光学系と、
   前記複数の光導波路のうちの少なくとも１つで導かれた光を受光する第１の受光手段と、
   前記第１の受光手段に導光する光導波路とは異なる、少なくとも１つの光導波路で導かれた光を受光する第２の受光手段と、
   前記第１および第２の受光手段からの受光信号に基づき、前記被検体の画像を生成する生成手段と、
   前記光学系に対する前記光ファイバーの複数の光導波路の位置関係を調整するために、前記保持手段を移動させる制御手段を有することを特徴とする眼科撮像装置。
2. 前記保持手段は、前記光ファイバーの入射光軸を前記光学系の光軸と略一致するように保持し、
   前記光ファイバーは、前記制御手段によって前記光学系の光軸に対して回転可能な状態で保持手段に保持されていることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮像装置。
3. 前記分割手段で分割された中心部の光を受光する第３の受光手段を更に有し、
   前記生成手段は、前記第３の受光手段により受光された光に基づいて、前記被検体の共焦点画像を生成することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科撮像装置。
4. 前記第１および第２の受光手段に導光する光導波路のうち少なくとも２つは、前記制御手段による回転の際の回転軸に対して対称に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の眼科撮像装置。
5. 前記可動手段の回転角度は、０度〜１８０度であることを特徴とする請求項２又は４に記載の眼科撮像装置。
6. 前記光ファイバーの入射端は、前記保持手段に対して前記光学系の光軸と直交する面内で位置調整可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
7. 前記保持手段の回転する際の回転中心は、前記光学系の光軸に対して直交する面内で位置調整可能であることを特徴とする請求項２又は５に記載の眼科撮像装置。
8. 前記保持手段の回転を駆動する駆動手段と噛み合わされた第一歯車を有し、
   前記保持手段は前記第一歯車と噛み合う歯車形状を有し、
   前記保持手段は前記駆動手段の駆動によって回転することを特徴とする請求項２又は５に記載の眼科撮像装置。
9. 前記第一歯車の歯数は前記保持手段の有する前記歯車形状の歯数より少ないことを特徴とする請求項８に記載の眼科撮像装置。
10. 前記保持手段は、前記光ファイバーの入射光軸を前記光学系の光軸と略一致するように保持し、
    前記光ファイバーの入射端は、前記保持手段によって前記光学系の光軸に垂直な面内で移動できることを特徴とする請求項１に記載の眼科撮像装置。
11. 前記光ファイバーは、前記複数の光導波路が任意の配置で隣接していることを特徴とする請求項１０に記載の眼科撮像装置。
12. 前記分割手段は、前記戻り光の中心部を除いた周辺部を、反射または透過を利用して分割する部材であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
13. 前記生成手段によって生成された前記画像から前記」被検体の線状構造の角度を演算し、
    前記保持手段が回転する際の回転軸に対して対称に配置された２つの光導波路が成す角度を前記線状構造の角度に略直交する角度にすることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
14. 前記被検体は眼底であり、
    前記眼科撮像装置は、前記眼底に測定光を照射する位置を指示する指示手段を更に有し、
    前記回転軸に対して対称に配置された２つの光導波路が成す角度は、前記指示手段の出力をもとに決定されることを特徴とする請求項１乃至１３眼科撮像装置。
15. 前記被検体からの測定光の戻り光の波面を測定する測定手段と、
    前記波面を補正する補正手段とを更に有し、
    前記測定手段によって測定された波面収差に基づいて、前記補正手段を駆動させることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
16. 前記生成手段により生成される前記画像は、非共焦点画像であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の眼科撮像装置。
17. 前記被検体の断層像を生成する第２の生成手段と、
    前記断層像と、前記共焦点画像と、前記非共焦点画像とを表示する表示手段とを更に有することを特徴とする請求項１６に記載の眼科撮像装置、
18. 測定光を照射された被検体からの戻り光を中心部と周辺部とに分割し、分割された周辺部の光を、光ファイバーの複数の光導波路を介してそれぞれ受光する第１の受光手段と第２の受光手段とを有する眼科撮像装置の制御方法であって、
    分割された前記周辺部の光を前記光ファイバーの入射端と、該入射端へ導光する光学系の相対位置を変更する変更工程と、
    前記相対位置を変更した後の前記第１の受光手段と前記第２の受光手段でそれぞれ受光した光に基づいて、前記被検体の画像を生成する生成工程とを有することを特徴とする眼科撮像装置の制御方法。

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