JP2022019649A - 両眼光コヒーレンストモグラフィ撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】 参照アーム（１７０）と、第１サンプルアーム（１５０）と、第２サンプルアーム（１６０）と、を有する干渉計を用いて第１眼（１１０）と第２眼（１２０）の領域を同時に撮像する両眼ＯＣＴ撮像システムを提供する。【解決手段】両眼ＯＣＴ撮像システムは、参照アームの参照光と第１サンプルアームの第１眼からの反射光との干渉によって生じる第１帯域の第１周波数成分と、参照光と第２サンプルアームの第２眼からの反射光との干渉によって生じる第２帯域の第２周波数成分とを有する電気信号（Ｓ）を取得し、第１帯域のうち第２帯域と重ならない部分の第１周波数成分を用いて第１眼の領域を、第２帯域のうち第１帯域と重ならない部分の第２周波数成分を用いて第２眼の領域を、それぞれＯＣＴ画像として生成する。【選択図】図３

Description

本明細書の例示的な態様は、一般に、眼科用光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムの分野に関し、より詳細には、対象の両眼を撮像するための両眼ＯＣＴ撮像システムに関する。

光コヒーレンストモグラフィは、眼の健康を検査し評価するための強力なツールを提供する。ＳＳ－ＯＣＴ（掃引源ＯＣＴ）撮像システムでは、線幅の狭いチューナブル光源が、その光の光学周波数が広いスペクトル帯域幅にわたって迅速に掃引され、その周波数の関数としてＳＳ－ＯＣＴ撮像システムの光検出器によって干渉信号が検出される。

図１は、掃引光源１０、ビームスプリッタ２０、参照ミラー３０、走査素子４０、及び光検出器５０を含む干渉計を有する従来の眼科用ＳＳ－ＯＣＴ撮像システムの概略図である。掃引光源１０によって生成された光ビームは、ビームスプリッタ２０によって２つのビームに分割され、一方のビームは干渉計の参照アームに沿って参照ミラー３０へと導かれ、他方のビームは干渉計のサンプルアームに沿って被検体の眼７０へと導かれる。走査素子４０は、サンプルアーム内の光ビーム８０を眼７０の目標走査領域９０に向け、眼７０からの後方散乱光を干渉計に戻すように制御される。そして、参照アームに沿って進行する後方反射光と、サンプルアームに沿って進行する後方散乱光は、光検出器５０で合成されて干渉光信号を生成する。具体的には、光路長が光源のコヒーレンス長よりも短く、その光帯域幅に反比例する量だけ異なる場合にのみ、干渉が観測される。掃引光源１０（典型的にはチューナブルレーザ又は狭い線幅を有する他の光源の形態で提供される）によって生成される光の波長は、対象走査領域９０内の各走査位置に対する波長の範囲にわたって迅速に掃引され、生成された干渉光信号は、掃引中に光検出器５０によって検出される。また、検出器５０として、平衡フォトダイオードを用いて、検出の信号対雑音比を向上させてもよい。光検出器５０の出力、すなわち図２Ａに模式的に示されるようなインターフェログラムは、図示しないサンプル収集モジュールによってサンプリングされ、次いで、サンプリングされた電気信号の逆フーリエ変換が計算されてＡ走査データが得られ、これは、領域９０の深さ方向における眼の網膜の対象走査領域９０の構造に関する情報を提供する。したがって、Ａ走査は、対象走査領域９０内の各走査位置について、単一の波長掃引を使用して取得することができる。

図２Ａは、図１の眼科用ＳＳ－ＯＣＴ撮像システムの光検出器５０によって生成されるインターフェログラムを示す。また、インターフェログラムの横軸は時間（光源１０からの光の波数も示す）を示し、縦軸は光検出器５０で検出された干渉光信号のパワーを示している。単一の周波数信号（例えば、単一の網膜層による干渉に対応する）を有するインターフェログラムでは、インターフェログラムの周波数は、掃引光源１０の波長掃引速度と、参照アームとサンプルアームとの光路差の積に比例する。図２Ｂは、図２Ａのインターフェログラムのサンプルに対して逆フーリエ変換を実行することによって得られる、対象走査領域９０に沿った深さの関数としての、検出された干渉光の強度の変化を概略的に示す。

図２Ａの例示的なインターフェログラム及び図２Ｂの例示的な深さプロファイルグラフは、眼７０の対象走査領域９０内の単一層からの反射から導出される。より一般的には、眼７０内の異なるそれぞれの深さで複数の層から散乱された光は、参照アーム内の光と干渉し、その結果得られるインターフェログラムは、複数の周波数成分を含み、各周波数成分は、それぞれの層からの散乱光に対応する。この場合、インターフェログラムから得られる対応する奥行きプロファイルは、後方散乱光を干渉光信号に与える層毎に１つずつの複数のピークを含むことができる。

ほとんどの現在のＯＣＴ撮像システムは、一度に１つの眼のＯＣＴ画像を取り込む。眼が撮像された後、患者は、通常、撮像のために他方の眼をＯＣＴ撮像システムと位置合わせしなければならず、その結果、全体的な撮像取得プロセスが遅くなる。また、両眼のＯＣＴ画像を同時に撮像することが可能な既存の両眼ＯＣＴ撮像システムでは、この機能を実現するために両眼の撮像ハードウェアを複製する必要があり、撮像システムのコストが高くなる。

本発明者らは、上記課題に鑑み、掃引光源ＯＣＴ撮像システムに用いられる掃引光源の長いコヒーレンス長を活用して、上述した種類の従来の両眼ＯＣＴ撮像システムよりも少ない部品を用いて、特に、単一の光検出器と単一の参照アームを用いて、１つのＯＣＴ取得で両眼を撮像することができる両眼ＯＣＴ撮像システムを考案できることを認識した。

より詳細には、本発明者らは、本発明の第１実施形態によれば、被検者の第１眼の領域と被検者の第２眼の領域を同時に撮像するための両眼光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムを考案した。両眼ＯＣＴ撮像システムは、経時的に変化する波長の光を生成するように構成された掃引光源を含む。両眼ＯＣＴ撮像システムは、参照アームを有する干渉計と、第１走査モジュールを含む第１サンプルアームとをさらに備え、第１サンプルアームは、第１眼の領域にわたって光の第１ビームを走査し、第１走査モジュールによって第１眼の領域にわたって第１ビームが走査された結果として第１眼の領域によって反射された第１反射光を受光するように構成される。干渉計は、第１走査モジュールによる第１眼の領域にわたる第１ビームの走査と同時に第２眼の領域にわたって光の第２ビームを走査するように構成された第２走査モジュールを含む第２サンプルアームをさらに備え、第２走査モジュールは、第２ビームが第２走査モジュールによって第２眼の領域にわたって走査される結果として第２眼の領域によって反射された第２反射光を受光するようにさらに構成される。両眼ＯＣＴ撮像システムは、第１反射光、第２反射光、および掃引光源からの光であり参照アームに沿って伝播している参照光を受光し、第１反射光と参照光の間の干渉から生じる第１周波数成分と、第２反射光と参照光の間の干渉から生じる第２周波数成分とを含む周波数成分を有する電気信号を生成するように構成された光検出器をさらに備え、第１周波数成分は第１周波数帯域に渡り、第２周波数成分は第２周波数帯域に渡る。第１サンプルアームの光路長と第２サンプルアームの光路長の差は、第１周波数帯域の少なくとも一部が第２周波数帯域と重複せず、第２周波数帯域の少なくとも一部が第１周波数帯域と重複しないように構成される。両眼ＯＣＴ撮像システムは、第１周波数帯域のうちの第２周波数帯域と重複しない部分の第１周波数成分の少なくとも一部を通過させ、第２周波数帯域のうちの第１周波数帯域と重複しない部分の第２周波数成分の少なくとも一部を通過させることによって電気信号をフィルタリングするように構成されたフィルタモジュールと、フィルタモジュールによって通過された第１周波数成分の少なくとも一部に基づいて、第１眼の領域の画像を表す第１ＯＣＴ画像データを生成し、フィルタモジュールによって通過された第２周波数成分の少なくとも一部に基づいて、第２眼の領域の画像を表す第２ＯＣＴ画像データを生成するように構成されたＯＣＴ画像データ生成モジュールと、をさらに備える。

以下、添付の図を参照しながら、非限定的な例としてのみ、例示的な実施形態を詳細に説明する。異なる図に現れる同様の参照番号は、特に断りのない限り、同一または機能的に同様の要素を示すことができる。

従来の掃引光源ＯＣＴ撮像システムの概略図である。 図１の眼科用掃引源ＯＣＴ撮像システムの光検出器によって生成されるインターフェログラムの概略図である。 図２Ａのインターフェログラムから決定された眼の深さプロファイルの概略図である。 本発明の第１実施形態に係る両眼ＯＣＴ撮像システムの概略図である。 図３の両眼ＯＣＴ撮像システムの光検出器が生成する電気信号の第１周波数成分と第２周波数成分を示す図である。 図３の両眼ＯＣＴ撮像システムのＯＣＴ画像データ生成モジュールのハードウェア実装例を示す図である。 本明細書の第２実施形態例による両眼ＯＣＴ撮像システムの概略図である。 本発明の第３実施形態に係る両眼ＯＣＴ撮像システムの概略図である。 本明細書の第４実施形態例による両眼ＯＣＴ撮像システムの概略図を示す。 図３、図６、図７、図８に示される実施形態の両眼ＯＣＴ撮像システムを用いて、第１眼の第１領域の画像と第２眼の第２領域の画像を取得する処理を示すフロー図である。 例示的な実施形態による、第１眼の領域のＡ走査へのＡ走査データのマッピング、および第２眼の領域のＡ走査を示す。

図３は、本明細書の第１実施形態例による、被験者の第１眼１１０の領域１１５と被験者の第２眼１２０の領域１２５を同時に撮像するための両眼ＯＣＴ撮像システム１００の概略図である。第１眼１１０の領域１１５は、本実施形態のように、第１眼１１０の後眼部１１１にあってもよいが、第１眼１１０の前眼部１１２にあってもよい。また、本実施形態では、第２眼１２０の領域１２５が第２眼１２０の後眼部１２１とされているが、第２眼部１２０の前眼部１２２とされてもよい。

図３において、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、時間とともに変化する波長の光を生成するように構成された掃引光源１３０を備える。また、掃引光源１３０は、本実施形態のように、単色光の波長を波長値の範囲にわたって掃引しながら略単色の光を出力するように構成されていてもよい。したがって、掃引光源１３０は、波長／波数が経時的に変化する光を出力するように構成されてもよい。例えば、掃引光源１３０が時点ｔで出力する光の波数をｋ（ｔ）で表すと、波数ｋ（ｔ）は直線的に掃引され、掃引の開始時の開始波数をｋ_０、掃引中に波数が変化する範囲Δｋ、掃引の持続時間をΔｔとすると、出力光の波数が掃引される速度がδｋ＝Δｋ／Δｔとして表され、ｋ（ｔ）＝ｋ_０＋δｋ×ｔと表すことができる。掃引光源１３０の線幅（すなわち、掃引光源１３０によって生成される光のスペクトルの半値全幅（ＦＷＨＭ））が、光のコヒーレンス長、したがって掃引光源ＯＣＴ撮像システム１００の撮像深度を決定し、波長／波数掃引範囲が軸方向分解能を決定する。

図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、さらに、第１サンプルアーム１５０と、第２サンプルアーム１６０と、参照ミラー１７２を有する参照アーム１７０と、を有する干渉計１４０を備えている。干渉計１４０は、本実施形態のように、光ファイバ干渉計であって、干渉計１４０の参照アーム１７０、第１サンプルアーム１５０、及び第２サンプルアーム１６０に沿って伝播する光ファイバガイド光のスパンを有していてもよい。しかし、干渉計１４０は、光学素子間を光が空気中を伝播する自由空間干渉計の形態で設けられていてもよい。

図３では、第１サンプルアーム１５０は、第１眼１１０の領域１１５にわたって光の第１ビーム２１０を走査し、第１走査モジュール１５２によって第１眼１１０の領域１１５にわたって第１ビーム２１０が走査される結果として第１眼１１０の領域１１５によって反射された第１反射光２１５を受光するように構成された第１走査モジュール１５２を含む。さらに、第２アーム１６０は、第１走査モジュール１５２による第１眼１１０の領域１１５にわたる第１ビーム２１０の走査と同時に、第２眼１２０の領域１２５にわたって光の第２ビーム２２０を走査するように構成された第２走査モジュール１６２を含む。第２走査モジュール１６２は、第２ビーム２２０が第２走査モジュール１６２によって第２眼１２０の領域１２５にわたって走査される結果として第２眼１２０の領域１２５によって反射された第２反射光２２５を受光するようにさらに構成される。

図３に示されるように、第１眼１２０の領域１１５は、本実施例のように、両眼ＯＣＴ撮像システム１００の使用中に第１眼１１０に入射する光の第１ビーム２１０の伝播方向に沿って延在し、第１眼１１０の領域１１５を撮像することができる。また、第２眼１２０の領域１２５は、本実施形態のように、両眼ＯＣＴ撮像システム１００の使用時に第２眼１２０に入射する光の第２ビーム２２０の伝播方向に沿って延び、第２眼１２０の領域１２５を撮像してもよい。また、第１眼１１０の領域１１５と第２眼１２０の領域１２５は、本実施形態のように、例えば網膜などの各眼の実質的に同一の部位に対応していてもよい。また、第１眼１１０の領域１１５は、本実施形態のように、第１眼１１０の網膜の表面からの厚さを、第２眼１２０の網膜の表面からの領域１２５の厚さと実質的に同一としてもよい。しかし、領域１１５と領域１２５は、眼の同じ領域に対応する必要はなく、同じ厚さである必要はないことに留意されたい。

また、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２は、本実施形態のように、２ミラーのスキャナ構成と、集光素子（図示せず）と、を備えていてもよい。２ミラーのスキャナ構成は、水平方向及び垂直方向の光ビームを集束素子を通じて眼１１０又は１２０内を走査するように機能する光学構成で設けられたＨガルバノミラー及びＶガルバノミラーを含む。ただし、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２の一方又は両方は、当業者に公知の異なる形態をとり、例えば、１つ以上のＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）スキャナを採用した走査機構を採用してもよい。集束要素は、Ｈ－ガルバノメータミラー及びＶ－ガルバノメータミラーから受光した光を眼球内の目標走査位置に集束させるように配置される。ただし、第１走査モジュール１５０及び第２走査モジュール１６２は、２つの（例えば、直交する）軸を中心に回転可能な単一の走査ミラーを代替的に備えてもよいため、そのように限定されないことに留意されたい。また、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、本実施形態のように、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２の各集光素子の焦点位置を調整する焦点調整モジュール（図示せず）をさらに備えていてもよい。

本実施形態例では、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２の各々の２つのガルバノメータミラーは、第１ビーム２１０及び第２ビーム２２０の光路を変更し、したがって、撮像中に第１眼１１０内の走査位置と第２眼１２０内の走査位置を変更するように、モータなどのそれぞれの作動機構によって回転させることができる。また、本実施形態のように、各眼に走査される光ビームの走査角度は、ＨガルバノミラーとＶガルバノミラーの傾斜角度（θ、φ）に依存し、角度θはＨガルバノミラーの傾斜角度、角度φはＶガルバノミラーの傾斜角度とする。傾斜角度θ、φは、ＨガルバノミラーとＶガルバノミラーの回転軸回りの回転角度をそれぞれ示している。

図３において、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、第１反射光２１５、第２反射光２２５、及び参照光２３５を受光するように構成された光検出器１８０をさらに備え、参照光２３５は、掃引光源１３０からの光であって、参照アーム１７０（本構成例では、参照ミラー１７２によって反射された後）に沿って伝播する。光検出器１８０は、さらに、第１反射光２１５と参照光２３５との干渉によって生じる第１周波数成分と、第２反射光２２５と参照光２３５との干渉によって生じる第２周波数成分を含む周波数成分を含む電気信号Ｓを生成するように構成されている。第１周波数成分は第１周波数帯域にわたり、第２周波数成分は第２周波数帯域にわたる。また、第１サンプルアーム１５０の光路長と第２サンプルアーム１６０の光路長の差は、第１周波数帯域の少なくとも一部が第２周波数帯域と重ならず、第２周波数帯域の少なくとも一部が第１周波数帯域と重ならないように設定されている。

光検出器１８０は、本実施形態のように、平衡アバランシェフォトダイオード検出器の形態をとってもよいが、標準的な点検出器の形態をとってもよい。また、光検出器１８０は、本実施形態のように、光検出器１８０によって検出された干渉光信号２７０の強度に基づいて電気信号Ｓを生成してもよい。一例として、第１眼１１０の領域１１５がＮ個の網膜層を有し、第２眼１２０の領域１２５がＭ個の網膜層を有する場合、波数ｋ用の光検出器１８０の光検出器電流ＩＤ（ｋ）は、次のように表すことができる。

（１）
ここで、Ｓ（ｋ）は掃引光源から出力される光の波数ｋの関数として定義される掃引光源（１３０）の光パワースペクトル密度であり、Ｒ_ｎは第１眼のｎ番目の網膜層の反射率であり、Ｒ_ｍは第２眼１２０のｍ番目の網膜層の反射率であり、Ｒ_Ｒは参照アーム１７０の反射率であり、ｚ_ｎは参照アーム１７０と第１眼１１０のｎ番目の網膜層の光路長差を表す値であり、ｚ_ｍは参照アーム１７０と第２眼１２０のｍ番目の網膜層の光路長差を表す値である。したがって、式（１）は、第１眼１１０からの反射光と、第２眼１２０からの反射光と、参照アーム１７０における反射光２３５との干渉による検出強度を示している。眼の典型的に低い反射率のために、２つの眼からの反射光の間の干渉は、参照アーム１７０における参照光から生じる干渉と比べてその絶対値は小さい場合がある。

図３において、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、第２周波数帯域と重複しない第１周波数帯域の部分の第１周波数成分の少なくとも一部を通過させ、第１周波数帯域と重複しない第２周波数帯域の部分の第２周波数成分の少なくとも一部を通過させることによって、電気信号Ｓをフィルタリングするように構成されたフィルタモジュール１９０をさらに備える。フィルタモジュール１９０は、本実施形態のように、バンドパスフィルタ１９０－１を備えていてもよい。さらに、フィルタモジュール１９０は、本実施形態の例のように、フィルタリングされた電気信号のサンプルのセット、より詳細には、第１周波数成分のうちの少なくとも一部のサンプルのセット、および第２周波数成分のうちの少なくとも一部のサンプルのセットを取得するように構成されたサンプル取得モジュール１９０－２をさらに備え得る。また、第１サンプルアーム１５０と第２サンプルアーム１６０との光路差を適切に設定することで、眼球内の同一深さの網膜層からの光の反射によって生じる電気信号Ｓの周波数成分が、周波数軸に沿って離間する。したがって、第１サンプルアーム１５０と第２サンプルアーム１６０との光路差を十分にとることで、眼内の同一深さの層の反射率情報を同時に抽出することができる効果を奏する。

また、図３に示されるように、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、フィルタモジュール１９０を通過した第１周波数成分の少なくとも一部に基づいて、第１眼１１０の領域１１５の画像を示す第１ＯＣＴ画像データを生成するＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５を有している。ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、フィルタモジュール１９０によって渡された第２周波数成分の少なくとも一部に基づいて、第２眼１２０の領域１２５の画像を表す第２ＯＣＴ画像データを生成するようにさらに構成される。第１ＯＣＴ画像データは、本実施形態のように、第１眼１１０の領域１１５の第１Ａ走査を含んでもよく、第２ＯＣＴ画像データは、第２眼１２０の領域１２５の第２Ａ走査を含んでもよい。また、ＯＣＴデータ生成モジュール１９５は、本実施形態のように、フィルタリングされた電気信号のサンプルに対して逆フーリエ変換を行うことで、第１Ａ走査及び第２Ａ走査を生成するように構成されてもよい。

両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、本実施形態のように、第１ＯＣＴ画像データによって表される第１眼１１０の領域１１５の画像、及び／又は第２ＯＣＴ画像によって表される第２眼１２０の領域の画像を表示するように構成された視覚表示ユニット１９７を更に含んでもよい。

図４を参照すると、概略グラフ３１０は、干渉光２７０に基づいて光検出器１８０によって生成される電気信号Ｓが、掃引光源１３０によって実行される波長の掃引中に、掃引光源１３０の波長によってどのように変化するかを示す。図４のグラフ３２０は、電気信号Ｓの周波数成分を示し、これはフィルタリングされた電気信号のサンプルに対して逆フーリエ変換を行うことによって得られる。グラフ３２０に示されるように、電気信号Ｓの第１周波数成分３２２（第１眼１１０の領域１１５から反射された光の干渉によって引き起こされる）は、第１周波数帯域３２４にわたり、電気信号Ｓの第２周波数成分３２６（第２眼１２０の領域１２５から反射された光の干渉によって引き起こされる）は、第２周波数帯域３２８にわたる。図４はまた、第１眼１１０と関連して示される第１走査要素１５２と、第２眼１２０と関連して示される第２走査要素１６２を表す。

図４の例では、第１サンプルアーム１５０の光路長と第２サンプルアーム１６０の光路長の差が、第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８が重ならないようになっている。また、第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８が重ならないようにすることで、第１周波数成分３２２と第２周波数成分３２６を抽出することができ、２つの領域１１５、１２５の反射率深さプロファイルの全体を得ることができる。

再び図３を参照すると、本実施形態では、第１サンプルアーム１５０は、第２サンプルアーム１６０と比べて光路長が長い。図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００で第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８が重複しないようにするために、第１サンプルアーム１５０の光路長と第２サンプルアーム１６０の光路長の差を、本実施形態のように、第２眼１２０の領域１２５の長さと等しくすることができ、ここで、第２眼１２０の領域１２５の長さは、第２眼１２０の領域１２５を撮像するための両眼ＯＣＴ撮像システム１００の使用中に第２眼１２０に入射する光の第２ビーム２２０の伝搬方向に沿っている。

また、本実施形態のように、掃引光源１３０のコヒーレンス長を、第１眼１１０の領域１１５と第２眼１２０の領域１２５の全体を両眼ＯＣＴ撮像システム１００で撮像できるように、第１眼１１０の領域１１５の長さと第２眼１２０の領域１２５の長さの和よりも長くしてもよい。領域１１５の長さは、第１眼１１０の領域１１５を撮像するための両眼ＯＣＴ撮像システム１００の使用中に第１眼１１０に入射する光の第１ビーム２１０の伝搬方向に沿っている。さらに、第２眼１２０の領域１２５の長さは、第２眼１２０の領域１２５を撮像するための両眼ＯＣＴ撮像システム１００の使用中に第２眼１２０に入射する光の第２ビーム２２０の伝播方向に沿っている。また、掃引光源１３０のコヒーレンス長は、本実施形態のように、第１サンプルアーム１５０の光路長と第２サンプルアーム１６０の光路長の差よりも大きくてもよい。

なお、図３の例では、第１サンプルアーム１５０と第２サンプルアーム１６０との光路長の差を、第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８とが重ならないように設定したが、他の実施形態では、第１サンプルアーム１５０と第２サンプルアーム１６０との光路長の差を、第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８とがある程度重なるようにしてもよい。ただし、第１周波数帯域３２４の少なくとも一部が第２周波数帯域３２８と重ならず、かつ、第２周波数帯域３２８の少なくとも一部が第１周波数帯域３２４と重ならない限り、第１眼１１０の領域１１５の少なくとも一部と第２眼１２０の領域１２５の少なくとも一部の反射率情報を取得することができる。

図５は、プログラマブル信号処理ハードウェアの形態の、本明細書の例示的な実施形態の信号処理装置５００の例示的な実装を示す。本明細書の一実施形態例では、信号処理装置５００は、図３（及び／又は図６～図８）のＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５を形成することができる。信号処理装置５００は、フィルタモジュール１９０によって提供されるフィルタリングされた電気信号のサンプルを受信し、第１ＯＣＴ画像データと第２ＯＣＴ画像データを仮想ディスプレイユニット１９７に提供するためのインターフェースモジュール５１０を備える。信号処理装置５００は、プロセッサ（ＣＰＵ）５２０と、ワーキングメモリ５３０（例えば、ランダムアクセスメモリ）と、プロセッサ５２０によって実行されると、プロセッサ５２０に装置ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５の処理動作を実行させるコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラム５４５を記憶する命令ストア５４０と、をさらに備える。命令ストア５４０は、コンピュータ可読命令がプリロードされたＲＯＭ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ－ｅｒａｓａｂｌｅｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｒｅａｄ－ｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）またはフラッシュメモリの形態の）を含むことができる。あるいは、命令ストア５４０は、ＲＡＭまたは同様のタイプのメモリを備えることができ、コンピュータ可読命令は、ＣＤ－ＲＯＭなどのコンピュータ可読記憶媒体５５０、またはコンピュータ可読命令を搬送するコンピュータ可読信号５６０などのコンピュータプログラム製品からそれに入力することができる。本実施形態では、プロセッサ５２０、ワーキングメモリ５３０、及び命令ストア５４０を含む図５に示されるハードウェア構成要素の組み合わせ５７０は、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５の機能を実行するように構成される。

図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００に戻ると、参照アーム１７０は、本実施形態例のように、掃引光源１３０によって生成された光を第１光２３０と第２光２４０に分割し、第１光２３０を参照ミラー１７２に向けるように構成された第１光カプラ１７４をさらに備え得る。第１サンプルアーム１５０は、第２光２４０を第３光２５０と第４光２６０に分割するように構成された第２光カプラ１７６をさらに含む。第１走査モジュール１５２は、第１眼１１０の領域１１５にわたって第３光２５０のビームを走査し、第１反射光２１５を第２光カプラ１７６に向けるように構成される。さらに、第２サンプルアーム１６０は、第２光カプラ１７６をさらに備え、第２走査モジュール１６２は、第２眼１２０の領域１２５にわたって第４光２６０のビームを走査し、第２反射光２２５を第２光カプラ１７６に向けるように構成される。また、第２光カプラ１７６は、第１反射光２１５と第２反射光２２５とを合成して合成反射光２６５を生成するように構成されている。光検出器１８０によって生成される電気信号Ｓは、合成反射光２６５と参照光（第３反射光）２３５との干渉を示している。

第１光カプラ１７４は、本実施形態のように、掃引光源１３０によって生成された光を、第２光２４０（第３光２５０と第４光２６０とに分岐される）が参照ミラー１７２に向かう第１光２３０よりも光パワーが高くなるように、分岐比率が不均一になるように分岐してよい。例えば、第１光カプラ１７４は、７５：２５の分割比を採用し、掃引光源１３０によって生成された光のパワーの７５％を第１光２３０として出力し、掃引光源１３０によって生成された光のパワーの２５％を参照ミラー１７２に向けてもよい。しかし、第１光カプラ１７４は、生成された光を他の分岐比で分岐するように構成されていてもよい。本実施形態では、第２光カプラ１７６は、第１眼１１０と第２眼１２０に等しいパワーを与えるために、１×２光カプラとされ、５０：５０の分岐比とされている。ただし、第２光カプラ１７６は、この点に限定されず、異なる分岐比を採用してもよい。

図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００の参照アーム１７０は、単一の参照ミラー１７２を含む。本実施形態では、第１光カプラ１７４は、さらに、第１光２３０が参照ミラー１７２によって反射された第３反射光２３５を受光し、第３反射光２３５と合成反射光２６５とを合成した干渉光２７０を生成するように構成されている。光検出器１８０は、さらに、干渉光２７０を受光するように構成されている。

図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、本実施形態のように、第１サンプルアーム１５０に設けられ開閉可能な第１シャッター１５４と、第２サンプルアームに設けられ開閉可能な第２シャッター１６４と、をさらに備えていてもよい。第１シャッター１５４は、第１シャッター１５４が開いている場合に第１反射光２１５を光検出器１８０へ伝播させ、第１シャッター１５４が閉じている場合に第１反射光２１５が光検出器１８０へ伝播することを防止するように配置され、光検出器１８０は、第１反射光２１５を受光し、第１シャッター１５４が開いている場合に第１周波数成分３２２を含む電気信号Ｓを生成するように配置されている。第２シャッター１６４は、第２シャッター１６４が開いている場合に第２反射光２２５を光検出器１８０へ伝播させ、第２シャッター１６４が閉じている場合に第２反射光２２５が光検出器１８０へ伝播することを防止するように配置され、光検出器１８０は、第２反射光２２５を受光し、第２シャッター１６４が開いている場合に第２周波数成分３２６を含む電気信号Ｓを生成するように配置されている。上記の方法でサンプルアームの一方または両方にシャッターを使用することにより、他方の眼を撮像ビームに不必要に曝すことなく、各眼を個別に撮像することができる。これは、眼のうちの１つのみを撮像する必要がある場合に有利である。

図３に示されるように、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２を制御して共通の走査パターンを用いて同期して走査を行うように構成された走査制御部１９９を任意選択で更に含むことができる。また、共通の走査パターンを用いることで、両眼で共通の眼領域を同時に撮像することができ、より高速な画像取得が可能となる。しかし、他の実施形態例では、走査制御部１９９は、第１眼１１０と第２眼１２０の異なるそれぞれの領域上で（潜在的に異なる走査パターンで）それぞれの走査を実行するように第１走査モジュール１５２と第２走査モジュール１６２を独立に制御するように構成されてもよい。

図３の実施形態における参照アーム１７０は、単一の参照ミラー１７２を備えているが、この点で参照アーム１７０は限定されない。一例として、図６は、図３の第１実施形態例と同一であるが、参照アームの代替実施形態を有する、第２実施形態例による両眼ＯＣＴ撮像システム６００を示す。図６において、両眼ＯＣＴ撮像システム６００の参照アーム４７０は、図３に示されるような単一の参照ミラー１７２の代わりに、第１参照ミラー４７２と第２参照ミラー４７４とを備え、第１参照ミラー４７２は、第１光カプラ１７４からの第１光２３０を第２参照ミラー４７４へ反射するように構成されている。また、第２実施形態に係る両眼ＯＣＴ撮像システム６００は、第１光が第２参照ミラー４７４によって反射された第３反射光２３５と合成反射光２６５とを合成して干渉光２７０を生成する第３光カプラ１７７をさらに備えている。光検出器１８０は、さらに、干渉光２７０を受光するように構成されている。

図７は、図３の第１実施形態例における干渉計１４０の自由空間実装である干渉計７４０を含む、第３実施形態例に係る両眼ＯＣＴ撮像システム７００を示す。図７の干渉計７４０では、図３を用いて上述した各種光は、光ファイバを介さずに自由空間を伝播する。また、第１光カプラ１７４及び第２光カプラ１７６は、それぞれ第１自由空間ビームスプリッタ７７４及び第２自由空間ビームスプリッタ７７６に置き換えられている。図７の第１自由空間ビームスプリッタ７７４と第２自由空間ビームスプリッタ７７６は、図３の光ファイバ干渉計１４０の第１光カプラ１７４と第２光カプラ１７６について説明したのと同じ機能をそれぞれ果たすように構成されている。また、図７の干渉計７４０では、第１サンプルアーム１５０は、第４光２５０を第２走査モジュール１６２へ導き、第２走査モジュール１６２からの第２反射光２１５を第２自由空間ビームスプリッタ７７６へ導くミラー１５１をさらに備えている。

図８は、第４実施形態に係る両眼ＯＣＴ撮像システム８００を示し、これは、両眼ＯＣＴ撮像システム８００が図６の光ファイバ干渉計６４０の自由空間実装である干渉計８４０を含むことを除いて、図６の第２実施形態例の両眼ＯＣＴ撮像システム６００と同一である。図８の干渉計８４０では、図６の干渉計６４０の光カプラ１７６、１７４、１７７が、図６の光カプラと同様の機能を果たすように配置されたビームスプリッタ７７６、７７４、７７７に置き換えられている。また、図７の自由空間実装と同様に、図８の第１サンプルアーム１５０も、図７のミラー１５１について説明したのと同じ機能を果たすように配置されたミラー１５１を含む。

図９は、図３の両眼ＯＣＴ撮像システム１００を用いて、第１眼１１０の領域１１５の画像を表す第１ＯＣＴ画像データと、第２眼１２０の領域１２５の画像を表す第２ＯＣＴ画像データを生成する処理を示している。図９のプロセスは、本明細書では説明のために図３のシステム１００の文脈で説明されているが、図９のプロセスは、図６～図８のものなど、本明細書で説明される他の実施形態例のいずれかにも適用可能である（同様に実行される）ことに留意されたい。

図９のステップＳ１０において、光検出器１８０は、干渉光１７０を検出し、第１サンプルアーム１５０の光と参照アーム１７０の光との干渉に起因する第１周波数成分３２２と、第２サンプルアーム１６０の光と参照アーム１７０の光との干渉に起因する第２周波数成分３２６と、を含む電気信号Ｓを生成する。第１サンプルアーム１５０の光路長と第２サンプルアーム１６０の光路長の差は、第１周波数帯域３２４の少なくとも一部が第２周波数帯域３２８と重ならず、第２周波数帯域３２８の少なくとも一部が第１周波数帯域３２４と重ならないようになっている。電気信号は、掃引光源１３０の波長が利用可能な光周波数の範囲にわたって掃引されるとき、干渉信号１７０の検出された強度を波長と相関させる。

図９のステップＳ２０において、フィルタモジュール１９０は、第１周波数帯域３２４のうちの第２周波数帯域３２８と重複しない部分の第１周波数成分３２２のうちの少なくとも一部を通過させ、第２周波数帯域３２８のうちの第１周波数帯域３２４と重複しない部分の第２周波数成分３２６のうちの少なくとも一部を通過させることによって、電気信号Ｓをフィルタリングする。本実施形態では、フィルタモジュール１９０は、バンドパスフィルタ１９０－１と、サンプル取得モジュール１９０－２と、を備えている。バンドパスフィルタ１９０－１は、本実施形態のように、例えば、第１眼１１０の領域１１５の位置と、第２眼１２０の領域１２５の位置とに基づいて、両眼ＯＣＴ撮像システム１００の制御装置（図示せず）によって通過帯域が設定されるチューナブルバンドパスフィルタとすることができる。

バンドパスフィルタ１９０－１は、例えば、プレーナフィルタ、キャビティフィルタ、表面弾性波フィルタ、パッシブＬＣフィルタ、又はアクティブフィルタなどの任意の適切な実装をとることができる。また、チューナブルバンドパスフィルタを用いることで、第１眼１１０と第２眼１２０の注目領域に起因する周波数成分のみが得られるように、バンドパスフィルタ１９０－１の通過帯域を調整することができる。したがって、バンドパスフィルタ１９０－１の通過帯域の調整と、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２の各集光素子の焦点位置の調整とを組み合わせることで、撮像する眼の領域の位置を異ならせることができる。ただし、バンドパスフィルタ１９０－１は、チューナブルバンドパスフィルタである必要はなく、固定の通過帯域を有する非チューナブルバンドパスフィルタであってもよい。チューナブルでないバンドパスフィルタが使用される実施態様では、両眼ＯＣＴ撮像システム１００によって撮像される第１眼１１０および第２眼１２０内のそれぞれの領域の位置は、参照アーム１７０内の光路長を変更することによって調整することができる。このように参照アームの光路長を変更することで、注目領域（眼の軸方向／奥行き方向）に起因する周波数成分がバンドパスフィルタ１９０－１の通過帯域内で周波数軸に沿って実質的にシフトする。

なお、本実施形態では、１つのバンドパスフィルタ１９０－１を用いて第１周波数成分の少なくとも一部と第２周波数成分の少なくとも一部を抽出したが、他の実施形態では、２つ以上のバンドパスフィルタを用いて抽出することができる。例えば、複数のバンドパスフィルタをフィルタバンク構成で使用することができ、各個別のフィルタは、第１周波数成分の少なくとも一部と第２周波数成分の少なくとも一部を抽出する。このように目標周波数帯域をサブバンドに分割して信号をフィルタリングすることは、バンドパスサンプリングを用いた場合に、サブバンド毎に低いサンプリングレートを用いることができる点で有利である。

図９のステップＳ３０において、バンドパスフィルタ１９０－１によって出力されたフィルタリングされた電気信号は、サンプル取得モジュール１９０－２によってサンプリングされ、フィルタモジュール１９０によって渡された第１周波数成分３２２のうちの少なくともいくつかと、フィルタモジュール１９０によって渡された第２周波数成分３２６のうちの少なくとも一部のサンプルのセットを取得する。サンプル取得モジュール１９０－２は、本実施形態のように、フィルタリングされた電気信号をバンドパスサンプリングすることによって、フィルタリングされた電気信号のサンプルを取得することができる。一例として、電気信号Ｓにおける関心周波数帯域は、第１周波数帯域３２４と第２周波数帯域３２８の両方を含むことができる。したがって、サンプル取得モジュール１９０－２のサンプリングレートは、バンドパスサンプリング定理を使用して、関心周波数帯域に基づいて選択され得る。

より詳細には、バンドパスサンプリングとは、中心周波数ｆ_ｃ及び帯域幅Ｂである対象周波数帯域について、以下の基準に従ったサンプリングレートｆ_ｓの選択をいう。

（２）
ここで、ｎは、選択されたサンプリングレートｆ_ｓに対してシャノン・ナイキスト基準ｆ_ｓ＞２Ｂが満たされることを保証する任意の正の整数である。なお、式（２）は、特定の変数を用いて提示されているが、バンドパスサンプリング定理は、異なる変数（例えば、バンドパス信号がスパンする周波数帯域の上限及び下限）を用いて異なって提示することもでき、依然として同じ定理を表すことに留意されたい。

本実施形態例は、フィルタリングされた電気信号のサンプルを取得するためにバンドパスサンプリングを採用しているが、代替のサンプリング技法を使用できることに留意されたい。例えば、いくつかの例示的な実施形態では、フィルタリングされた電気信号は、サンプルが取得される前に中間周波数にヘテロダインされ得る。サンプリング前に高周波信号を中間周波数にヘテロダインすることにより、サンプル取得モジュール１９０－２のサンプリングレート要件を大幅に低減することができる。さらに、他の例示的な実施形態では、サンプル取得モジュール１９０－２は、ナイキスト基準に従って、すなわち、サンプリングレートを対象の周波数帯域の最大周波数の少なくとも２倍になるように選択することによって、フィルタリングされた電気信号のサンプルを直接取得することができる。

時間に対するフィルタリングされた電気信号をｗ（ｔ）、サンプリング間隔をＴ_ｓとして、サンプル取得モジュール１９０－２のサンプリングレートをｆ_ｓ＝１／Ｔ_ｓと表すと、サンプリングされた信号Ｉ_ｓ（ｔ）は、次式によって与えられる。

（３）

図９のステップＳ４０において、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、フィルタモジュール１９０が通過させた第１周波数成分３２２の少なくとも一部に基づいて、第１眼１１０の領域１１５の画像を表す第１ＯＣＴ画像データを生成する。また、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、フィルタモジュール１９５を通過した第２周波数成分３２６の少なくとも一部に基づいて、第２眼１２０の領域１２５の画像を示す第２ＯＣＴ画像データを生成する。

第１ＯＣＴ画像データは、本実施形態のように、第１眼１１０の領域１１５の第１Ａ走査とすることができる。また、第２ＯＣＴ画像データは、本実施形態のように、第２眼１２０の領域１２５の第２Ａ走査であってもよい。より詳細には、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、本実施形態のように、フィルタリングされた電気信号Ｓ_ＦのサンプルＩ_ｓ（ｔ）の逆フーリエ変換を最初に計算してＡ走査データを生成することによって、第１Ａ走査及び第２Ａ走査を生成することができる。特に、ＳＳ－ＯＣＴ撮像システムでは、波数に対する検出された電気信号の逆フーリエ変換によって、奥行き方向（軸方向）に沿った反射プロファイルを求めることができる。

一例として、フィルタリングされた電気信号のサンプルをｉ（ｍ）、Ｍ＝０，１，２，…Ｍ－１で表すと、時間領域サンプルのシーケンスの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）は、以下のように書くことができる複数の周波数領域データ点を含むＡ走査データを与える。

（４）
ここで、Ａ（ｌ）はｌ番目周波数インデックスの強度値を示す。本例では、ＩＤＦＴ演算の出力を複素数値としているため、各Ａ（ｌ）の値の大きさのみを反射率情報とする。また、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、演算効率のために、本実施形態のように、高速フーリエ変換アルゴリズムを用いてサンプルｉ（ｍ）のＩＤＦＴを算出してもよい。

ステップＳ４０の一部として、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、Ａ走査データを取得すると、本実施形態のように、Ａ走査データの第１セットのデータ点を第１Ａ走査の対応するＡ走査要素にマッピングすることによって、第１眼１２０の領域１１５を表す第１Ａ走査を生成することができ、ここで、Ａ走査の各Ａ走査要素は、Ａ走査のピクセルを表す。Ａ走査素子にマップされた各データ点の振幅は、そのＡ走査素子によって表されるピクセルの強度を表すものと理解することができる。また、ＯＣＴデータ生成モジュール１９５は、Ａ走査データの第２組のデータ点を第２Ａ走査の対応するＡ走査要素にマッピングすることによって、第２眼１２０の領域１２５を表す第２Ａ走査を生成する。本例では、第１サンプルアーム１５０の光路長が第２サンプルアーム１６０の光路長よりも長いため、Ａ走査データの高周波指数は、第１眼１１０の領域１１５に対応し、第１Ａ走査のＡ走査素子にマッピングされる。同様に、Ａ走査データのより低い周波数インデックスは、第２眼１２０の領域１２５に対応し、したがって、第２Ａ走査のＡ走査データ要素にマッピングされる。より一般的には、周波数インデックスとＡ走査要素との間の所定のマッピングを使用して、Ａ走査データのデータ点を、第１Ａ走査（第１眼１１０に対応する）または第２Ａ走査（第２眼１２０に対応する）のいずれかのＡ走査要素にマッピングすることができる。

図１０は、Ａ走査データ１０００のデータポイントの第１セット１０１０の、第１Ａ走査１０５０のＡ走査要素へのマッピング、Ａ走査データ１０００のデータポイントの第２セット１０２０の、第２Ａ走査１０６０のＡ走査要素へのマッピングを示す。第１Ａ走査１０５０は第１眼１１０の領域１１５を表し、第２Ａ走査１０６０は第２眼１２０の領域１２５を表す。ただし、Ａ走査データ１０００の周波数インデックスの全てを第１Ａ走査又は第２Ａ走査にマッピングする必要はない。例えば、周波数間隔が第１周波数帯域と第２周波数帯域との間に存在する実施形態例では、周波数間隔に対応する周波数指数は、第１眼１１０の領域１１５も第２眼１２０の領域１２５も表さない。したがって、これらの周波数インデックスのＡ走査データ点は、いずれのＡ走査にもマッピングされない。

本実施形態では、第１走査モジュール１５２は、第１眼１１０の走査角度（θ、ψ）を変化させることによって第１光ビーム２１０を第１眼１１０の複数の領域にわたって走査するように構成され、第２走査モジュール１６２は、第２眼１２０の複数の領域にわたって第２光ビームを走査角度（θ、ψ）を変化させることによって走査するように構成される。また、両眼ＯＣＴ撮像システム（１００）の走査制御部１９９は、第１走査モジュール１５２と第２走査モジュール１６２を制御して、共通の走査パターンを用いた走査を同期して実行させるようになっている。例えば、両眼ＯＣＴ撮像システム１００は、本実施形態のように、第１眼１１０と第２眼１２０とを同時に撮像する際に、第１走査モジュール１５２と第２走査モジュール１６２との走査角度を同期して異ならせてもよい。

ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、本例のように、第１眼１１０の複数の領域に対応する複数の第１Ａ走査をさらに生成し、第２眼１２０の複数の領域に対応する複数の第２Ａ走査を生成してもよい。より詳細には、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、第１走査モジュール１５２及び第２走査モジュール１６２が走査角（θ、ψ）の値を用いて第１眼１１０及び第２眼１２０をそれぞれ走査する際に、光検出器１８０によって生成された電気信号Ｓの取得値に基づいて、走査角ペア（θ、ψ）の各値に対応するＡ走査データを生成してよい。また、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、走査角度（θ、ψ）の各値に関連付けられたＡ走査データに対して、Ａ走査データの第１組のデータ点の第１眼１１０のＡ走査の対応するＡ走査要素へのマッピングをさらに実行してもよい。また、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、走査角度（θ、ψ）の各値に関連付けられたＡ走査データごとに、Ａ走査データの第２組のデータポイントを第２眼１２０のＡ走査の対応するＡ走査要素にマッピングしてもよい。

ＯＣＴデータ生成モジュール１９５は、第１眼１１０の走査領域１１５内の複数の走査位置に対応する複数の第１Ａ走査と、第２眼１２０の走査領域１２５内の複数の走査位置に対応する複数の第２Ａ走査とを生成すると、複数の第１Ａ走査をさらに配列して、第１眼１１０の領域１１５の画像を表すＡ走査の第１配列を形成することができる。さらに、ＯＣＴデータ生成モジュール１９５は、複数の第２Ａ走査を配列して、第２眼１２０の領域１２５の画像を表すＡ走査の第２配列を形成することができる。なお、第１アレイ及び第２アレイは、本実施形態のように、Ｂ走査を構成する２次元アレイとしてもよいが、Ｃ走査を構成する３次元アレイとしても同様に構成することができる。

なお、上記の例では、第１走査モジュール１５２と第２走査モジュール１６２とを共通の走査パターンで走査して両眼用のＡ走査を取得する両眼用ＯＣＴ撮像システム１００について説明したが、走査制御部１９９は、第１走査モジュール１５２と第２走査モジュール１６２とを独立に制御して、第１眼１１０と第２眼１２０との異なる領域に対してそれぞれ走査（潜在的に異なる走査パターンで）を行うようにしてもよいことを理解されたい。代替の実施形態例では、２つの走査モジュールが、電気信号（掃引光源１３０によって掃引された波長の全範囲の波長に対する強度が測定される）を取得する間に異なる走査角度を使用するため、ＯＣＴ画像データ生成モジュール１９５は、電気信号Ｓを取得するために使用されるそれぞれの走査角度に基づいて、対応するＡ走査データ（電気信号Ｓから導出される）のデータ点を第１眼１１０と第２眼１２０のそれぞれのＡ走査にマッピングすることができる。言い換えると、フィルタリングされた電気信号に対して逆フーリエ変換を実行することによってＡ走査データを取得した後、データ点の第１セットは、電気信号を取得するために使用された第１走査モジュール１５２の走査角に基づいて、第１眼のＡ走査にマッピングされる。さらに、Ａ走査の第２セットのデータ点は、電気信号を得るために使用された第２走査モジュール１６２の走査角度に基づいて、第２眼のＡ走査にマッピングされる。

本明細書で説明される例示的な態様は、一度に１つの眼でＯＣＴ画像を取り込み、全体的な画像取得プロセスを遅くする可能性がある従来のＯＣＴ画像化システムと、両眼のＯＣＴ画像を同時に取り込むことができるが、画像化ハードウェアの複製と高い画像化システムコストを必要とする従来のＯＣＴ画像化システムとに関連する、制限を回避する（そのうちの少なくとも一部は、コンピュータ技術に特に根ざす）。本明細書で説明する例示的態様によれば、例えば、掃引光源ＯＣＴ撮像システムで使用される掃引光源の長いコヒーレンス長を利用して、上記の種類の従来の両眼ＯＣＴ撮像システムよりも少ない構成要素を使用して、特に単一の光検出器と単一の参照アームを使用して、単一のＯＣＴキャプチャで両眼を撮像することができる両眼ＯＣＴ撮像システムを考案する。本明細書で説明される例示的な態様の能力（そのうちの少なくとも一部はコンピュータ技術に根ざしている）によって、本明細書で説明される例示的な態様は、ＯＣＴ撮像システムに加えて、コンピュータ処理を改善し、医療用撮像および医療用デバイスの分野も改善する。

上記の説明では、例示的な態様が、いくつかの例示的な実施形態を参照して説明されている。したがって、本明細書は、限定的ではなく、例示的なものと見なされるべきである。同様に、例示的な実施形態の機能性および利点を強調する、図面に示される図は、例示的な目的のためにのみ提示される。例示的な実施形態のアーキテクチャは、添付の図に示されるもの以外の方法で利用され得るように、十分に柔軟かつ構成可能である。

本明細書で提示される例のソフトウェア実施形態は、一実施形態例では、それぞれが非一時的であり得る、機械アクセス可能または機械可読媒体、命令ストア、またはコンピュータ可読記憶装置などの製造品に含まれるか、または記憶された、命令または命令のシーケンスを有する１つまたは複数のプログラムなどのコンピュータプログラム、またはソフトウェアとして提供され得る。非一時的な機械アクセス可能媒体、機械可読媒体、命令ストア、またはコンピュータ可読記憶デバイス上のプログラムまたは命令は、コンピュータシステムまたは他の電子デバイスをプログラムするために使用され得る。機械可読媒体またはコンピュータ可読媒体、命令ストア、および記憶装置は、限定はしないが、フロッピー（登録商標）ディスケット、光ディスク、および光磁気ディスク、または電子命令を記憶または送信するのに適した他のタイプの媒体／機械可読媒体／命令ストア／記憶装置を含むことができる。本明細書で説明する技法は、任意の特定のソフトウェア構成に限定されない。それらは、任意のコンピューティング環境または処理環境において適用可能性を見出すことができる。本明細書で使用される「コンピュータ可読」、「機械アクセス可能媒体」、「機械可読媒体」、「命令ストア」、および「コンピュータ可読記憶装置」という用語は、機械、コンピュータ、またはコンピュータプロセッサによって実行される命令または一連の命令を記憶、符号化、または送信することができ、機械／コンピュータ／コンピュータプロセッサに本明細書で説明する方法のうちの任意の１つを実行させる任意の媒体を含むものとする。さらに、当技術分野では、アクションをとり、または結果を引き起こすものとして、何らかの形（たとえば、プログラム、プロシージャ、プロセス、アプリケーション、モジュール、ユニット、ロジックなど）のソフトウェアと呼ばれることが一般的である。このような表現は、処理システムによるソフトウェアの実行によってプロセッサにアクションを実行させて結果を生成させることを述べる簡単な方法にすぎない。

いくつかの実施形態はまた、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイの準備によって、または従来のコンポーネント回路の適切なネットワークを相互接続することによって実装されてもよい。

いくつかの実施形態は、コンピュータプログラム製品を含む。コンピュータプログラム製品は、本明細書で説明する例示的な実施形態の手順のいずれかをコンピュータまたはコンピュータプロセッサに実行させるか、または制御するために使用することができる命令を記憶媒体または媒体、命令ストア（複数可）、あるいは記憶装置（複数可）とすることができ、その中に命令を記憶させることができる。記憶媒体／命令記憶／記憶装置は、例として、限定するものではないが、光ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、フラッシュカード、磁気カード、光カード、ナノシステム、分子メモリ集積回路、ＲＡＩＤ、リモートデータ記憶／アーカイブ／ウェアハウジング、及び／又は命令及び／又はデータを記憶するのに適した任意の他の装置を含んでよい。

１つまたは複数のコンピュータ可読媒体、１つまたは複数の命令ストア、または１つまたは複数の記憶装置のうちの任意の１つに記憶された、いくつかの実装形態は、システムのハードウェアを制御し、システムまたはマイクロプロセッサが、本明細書で説明する例示的な実施形態の結果を利用して、人間のユーザまたは他の機構とやりとりすることを可能にするためのソフトウェアを含む。そのようなソフトウェアは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、およびユーザアプリケーションを含むことができるが、これらに限定されない。最終的に、そのようなコンピュータ可読媒体または記憶装置は、上述のように、本発明の例示的な態様を実行するためのソフトウェアをさらに含む。

システムのプログラミングおよび／またはソフトウェアには、本明細書で説明する手順を実施するためのソフトウェアモジュールが含まれる。本明細書のいくつかの例示的な実施形態では、モジュールはソフトウェアを含むが、本明細書の他の例示的な実施形態では、モジュールはハードウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組合せを含む。

以上、本発明の様々な実施形態例を説明したが、これらは一例として提示されたものであって、限定的なものではないことを理解されたい。当業者には、その中で形態および詳細の様々な変更を行うことができることが明らかであろう。したがって、本発明は、上記の実施形態例のいずれかによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ定義されるべきである。

さらに、要約の目的は、特許庁及び一般の人々、特に特許又は法律の用語若しくは句読点に精通していない当該技術分野の科学者、エンジニア、及び実務家が、大量の検査から、出願の技術的開示の性質及び本質を迅速に決定することを可能にすることである。要約は、本明細書で提示される例示的な実施形態の範囲に関して何らかの形で限定することを意図しない。また、特許請求の範囲に列挙された任意の手順が、提示された順序で実行される必要がないことを理解されたい。

本明細書は多くの特定の実施形態の詳細を含むが、これらは、任意の発明の範囲または特許請求の範囲の限定として解釈されるべきではなく、むしろ、本明細書で説明される特定の実施形態に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別々の実施形態の文脈で本明細書に記載される特定の特徴は、単一の実施形態の組み合わせで実施することもできる。逆に、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴は、複数の実施形態で別々に、または任意の適切なサブコンビネーションで実施することもできる。さらに、特徴は、特定の組合せで作用するものとして上記で説明され、そのようなものとして最初に特許請求されたとしてもよいが、特許請求される組合せからの１つまたは複数の特徴は、場合によっては、その組合せから削除することができ、特許請求される組合せは、サブコンビネーションのサブコンビネーションまたは変形形態を対象とすることができる。

特定の状況では、マルチタスキングおよび並列処理が有利であり得る。さらに、上記で説明した実施形態における様々な構成要素の分離は、すべての実施形態においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきではなく、説明したプログラム構成要素およびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一緒に統合するか、または複数のソフトウェア製品にパッケージングすることができることを理解されたい。

ここでいくつかの例示的な実施形態および実施形態を説明したが、上記は例示的なものであって、限定的なものではなく、例として提示されたことは明らかである。特に、本明細書で提示される例の多くは、装置又はソフトウェア要素の特定の組み合わせを含むが、これらの要素は、同じ目的を達成するために他の方法で組み合わせることができる。一実施形態との関連でのみ論じられる動作、要素、及び特徴は、他の実施形態又は実施形態における同様の役割から除外されることを意図しない。

本明細書で説明する装置は、その特性から逸脱することなく、他の特定の形態で実施することができる。前述の実施形態は、説明したシステムおよび方法を限定するものではなく、例示的なものである。したがって、本明細書で説明される装置の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の均等の意味および範囲内に入る変更は、その中に包含される。

Claims (11)

1. 被検体の第１眼（１１０）の領域（１１５）と被検体の第２眼（１２０）の領域（１２５）を同時に撮像するための両眼光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システム（１００、６００、７００、８００）であって、
   経時的に変化する波長の光を発生するように配置された掃引光源（１３０）と、
   参照アーム（１７０）と、
   前記第１眼（１１０）の領域（１１５）にわたって光の第１ビーム（２１０）を走査した結果として前記第１眼（１１０）の領域（１１５）によって反射された第１反射光（２１５）を走査するように構成された第１走査モジュール（１５２）を含む第１サンプルアーム（１５０）と、
   前記第１走査モジュール（１５２）による前記第１眼（１１０）の領域（１１５）にわたる前記第１ビーム（２１０）の走査と同時に前記第２眼の領域（１２５）にわたって光の第２ビーム（２２０）を走査するように構成された第２走査モジュール（１６２）であって、前記第２走査モジュール（１６２）によって前記第２眼（１２０）の領域（１２５）にわたって前記第２ビーム（２２０）を走査した結果として前記第２眼（１２０）の領域（１２５）によって反射された第２反射光（２２５）を受光するようにさらに構成されている前記第２走査モジュール（１６２）を含む第２サンプルアーム（１６０）と、
   を含む干渉計（１４０、６４０、７４０、８４０）と、
   前記第１反射光（２１５）、前記第２反射光（２２５）、及び前記参照アーム（１７０）に沿って伝搬する前記掃引光源（１３０）からの光である参照光（１３０）を受光し、前記第１反射光（２１５）と前記参照光（２３５）との間の干渉から生じる第１周波数成分（３２２）と、前記第２反射光（２２５）と前記参照光（２３５）との間の干渉から生じる第２周波数成分（３２６）と、を周波数成分として含む電気信号（Ｓ）を生成する光検出器（１８０）であって、前記第１周波数成分（３２２）は第１周波数帯域（３２４）にわたって存在し、前記第２周波数成分（３２６）は第２周波数帯域（３２８）にわたって存在し、前記第１サンプルアーム（１５０）の光路長と前記第２サンプルアーム（１６０）の光路長の差が、前記第１周波数帯域（３２４）の少なくとも一部が前記第２周波数帯域（３２８）と重ならず、前記第２周波数帯域（３２８）の少なくとも一部が前記第１周波数帯域（３２４）と重ならないような値である、前記光検出器（１８０）と、
   前記第１周波数帯域（３２４）のうち前記第２周波数帯域（３２８）と重複しない部分の前記第１周波数成分（３２２）の少なくとも一部を通過させ、前記第２周波数帯域（３２８）のうち前記第１周波数帯域（３２４）と重複しない部分の前記第２周波数成分（３２６）の少なくとも一部を通過させるように構成されたフィルタモジュール（１９０）と、
   前記フィルタモジュール（１９０）によって通過させられた前記第１周波数成分（３２２）の少なくとも一部に基づいて、前記第１眼（１１０）の領域（１１５）の画像を表す第１ＯＣＴ画像データを生成し、前記フィルタモジュール（１９０）によって通過させられた前記第２周波数成分（３２６）の少なくとも一部に基づいて、前記第２眼（１２０）の領域（１２５）の画像を表す第２ＯＣＴ画像データを生成するように構成されたＯＣＴ画像データ生成モジュール（１９５）と、
   を備えた両眼ＯＣＴ撮像システム（１００）。
2. 前記参照アーム（１７０）は、少なくとも一つの参照ミラー（１７２）と、前記掃引光源（１３０）によって生成された光を第１光（２３０）と第２光（２４０）に分割し、前記第１光（２３０）を前記少なくとも１つの参照ミラー（１７２）に向けるように構成された第１ビームスプリッタ（１７４）とを備え、
   前記第１サンプルアーム（１５０）は、前記第２光（２４０）を第３光（２５０）と第４光（２６０）に分割するように構成された第２ビームスプリッタ（１７６）をさらに備え、前記第１走査モジュール（１５２）は、前記第１眼（１２０）の領域（１２５）にわたって前記第３光（２６０）のビームを走査し、前記第１反射光（２１５）を前記第２ビームスプリッタ（１７６）に向けるように構成され、
   前記第２サンプルアームは、前記第２ビームスプリッタ（１７６）をさらに備え、前記第２走査モジュール（１６２）は、前記第２眼（１２０）の領域（１２５）にわたって前記第４光（２６０）のビームを走査し、前記第２反射光（２２５）を前記第２ビームスプリッタ（１７６）に向けるように構成され、
   前記第２ビームスプリッタ（１７６）は、前記第１反射光（２１５）と前記第２反射光（２２５）とを合成して合成反射光（２６５）を生成するようにさらに構成され、
   前記光検出器（１８０）によって生成される前記電気信号（Ｓ）は、前記合成反射光（２６５）と前記参照光（２３５）との間の干渉を示す請求項１に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００）。
3. 前記参照アーム（１７０）は、単一の参照ミラー（１７２）を備え、前記第１ビームスプリッタ（１７４）は、前記参照ミラー（１７２）によって前記第１光（２３０）が反射された第３反射光（２３５）を受光し、前記第３反射光（２３５）と前記合成反射光（２６５）とを合成することによって干渉光（２７０）を生成するように構成され、前記光検出器（１８０）は、前記干渉光（２７０）を受光するように構成される請求項２に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、７００）。
4. 前記参照アームは、第１参照ミラー（４７２）と第２参照ミラー（４７４）とを備え、前記第１参照ミラー（４７２）は、前記第１ビームスプリッタ（１７４）からの前記第１光（２３０）を前記第２参照ミラー（４７４）に反射するように構成され、
   前記両眼ＯＣＴ撮像システム（６００、８００）は、前記合成反射光（２６５）を、前記第２参照ミラー（４７４）による前記第１光（２３０）の反射から生じる第３反射光（２３５）と合成することによって、干渉光（２７０）を生成するように構成された第２ビームスプリッタ（１７７）を備え、
   前記光検出器（１８０）は、前記干渉光（２７０）を受光するように構成されている請求項２に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（６００、８００）。
5. 前記干渉計（１４０、６４０）は、光ファイバのスパンが、前記干渉計（１４０、６４０）の前記参照アーム（１７０）、前記第１サンプルアーム（１５０）、及び前記第２サンプルアーム（１６０）に沿って伝播する光を導光する光ファイバ干渉計である請求項１～４のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００）。
6. 前記第１眼（１１０）の領域（１１５）が、前記第１眼（１１０）の前眼部（１１２）または後眼部（１１１）の一方にあり、前記第２眼（１２０）の領域（１２５）が、前記第２眼（１２０）の前眼部（１２２）または後眼部（１２１）の一方にある請求項１～５のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
7. 前記光検出器（１８０）が、平衡アバランシェフォトダイオード検出器を含む請求項１～６のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
8. 前記第１ＯＣＴ画像データによって表される前記第１眼（１１０）の領域（１１５）の画像、または前記第２ＯＣＴ画像データによって表される前記第２眼（１２０）の領域（１２５）の画像の少なくとも一つを表示するように構成された視覚ディスプレイユニット（１９７）をさらに含む請求項１～７のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
9. 前記第１サンプルアーム（１５０）に設けられる開閉動作可能な第１シャッター（１５４）であって、前記第１シャッター（１５４）が開いている場合に前記第１反射光（２１５）を前記光検出器（１８０）へ伝播させ、前記第１シャッター（１５４）が閉じている場合に前記第１反射光（２１５）が前記光検出器（１８０）へ伝播することを防止するように構成され、前記光検出器（１８０）は、前記第１シャッター（１５４）が開いている場合に、前記第１反射光（２１５）を受光し、前記第１周波数成分（３２２）を含む電気信号（Ｓ）を生成するように構成される、前記第１シャッター（１５４）、
   又は、前記第２サンプルアーム（１６０）に設けられる開閉可能な第２シャッター（１６４）であって、前記第２シャッター（１６４）が開いているときに前記第２反射光（２２５）を前記光検出器（１８０）へ伝播させ、前記第２シャッター（１６４）が閉じているときに前記第２反射光（２２５）が前記光検出器（１８０）へ伝播することを防止するように構成され、前記光検出器（１８０）は、前記第２シャッター（１６４）が開いている場合に、前記第２反射光（２２５）を受光し、前記第２周波数成分（３２６）を含む電気信号（Ｓ）を生成するように構成される、前記第２シャッター（１６４）
   のいずれか一つを備えた請求項１～８のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
10. 前記第１走査モジュール（１５２）と前記第２走査モジュール（１６２）を制御して、共通の走査パターンを用いて走査を同期して行うように構成された走査制御部（１９９）をさらに備えた請求項１～９のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
11. 前記第１走査モジュール（１５２）と前記第２走査モジュール（１６２）を独立に制御して、前記第１眼（１１０）と前記第２眼（１２０）の異なる領域をそれぞれ走査させる走査制御装置（１９９）をさらに備えた請求項１～９のいずれか一項に記載の両眼ＯＣＴ撮像システム（１００、６００、７００、８００）。
    

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