JP5936893B2 - 光画像計測装置及び偏波コントローラ - Google Patents

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、及び光ファイバにより導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラに関する。

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、いわゆる「フーリエドメインＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）」の手法を用いた装置が開示されている。すなわち、この装置は、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。更に、この装置は、光ビーム（信号光）をｚ方向に直交する１方向（ｘ方向）に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。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。

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では、良好な画像を得るために、特許文献８にあるような偏波コントローラを用いて、被測定物体を経由した信号光と参照光との間の偏光状態を一致させている。偏波コントローラには、光ファイバが捲回された複数のパドルが設けられている。各パドルは回転可能に構成されており、それにより光ファイバに捩じりが加えられる。そして、複数のパドルの回転角、つまり光ファイバの捩じり度合いを適宜に組み合わせることにより、所望の偏光状態（偏光軸、位相差）を実現するようになっている。

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４３８９０９０号明細書

しかし、従来の偏波コントローラは、複数のパドルの回転角を個別に調整する必要があるため、偏光状態の調整作業に手間と時間が掛かっていた。特にＯＣＴにおいては、偏光状態を極めて微細に調整する必要があるため、その調整作業には多大な手間と時間を要していた。

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、偏光状態を調整する作業の容易化を図ることが可能な技術を提供することにある。

上記目的を解決するために、請求項１に記載の発明は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と前記参照光との干渉光を生成し、前記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、前記被測定物体を経由した信号光を導く第１の光ファイバと、前記参照光を導く第２の光ファイバと、前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバの一方又は双方について、当該光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることにより当該光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラとを有し、前記偏波コントローラが、当該光ファイバの一部をループ形状に保持し、このループ形状におけるループ数及び／又はループ半径を変化させることにより前記偏光状態を変化させ、当該光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する両端保持部と、前記一部が捲回される巻回部と、前記巻回部を前記一部の巻回方向に回転させる回転機構とを備える。

この発明によれば、従来のように複数のパドルの回転角、つまり光ファイバの捩じり度合いを適宜に組み合わせて偏光状態の調整を行う代わりに、単一のユニットを用いて光ファイバの曲線形状を変化させることにより偏光状態を調整することができる。したがって、偏光状態を調整する作業の容易化を図ることが可能である。

実施形態に係る眼底観察装置（光画像計測装置）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における偏波コントローラ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における偏波コントローラの動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼底観察装置における偏波コントローラの動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼底観察装置における偏波コントローラの動作を説明するための概略図である。 変形例に係る偏波コントローラの構成の一例を表す概略図である。 変形例に係る偏波コントローラの構成の一例を表す概略図である。 変形例に係る偏波コントローラの構成の一例を表す概略図である。

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コントローラ（偏波調整器）１０６に到達する。偏波コントローラ１０６は、たとえば、ループ状に保持された光ファイバ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。偏波コントローラ１０６の構成については後述する。偏波コントローラ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。

〔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、偏波コントローラ１０６の動作制御、ＣＣＤイメージセンサ１２０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及び偏波コントローラ１０６を制御する。

合焦駆動部８０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、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。

〔偏波コントローラ〕
図２に示すように参照光路に設けられた偏波コントローラ１０６について説明する。偏波コントローラ１０６は、複数のユニットからなる従来のものと異なり、単一のユニットからなる。また、偏波コントローラ１０６は、複数のパドルの回転角を適宜に組み合わせることによって偏光状態を調整する従来のものと異なり、光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることによって、この光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる。このような偏波コントローラ１０６の構成例を図４に示す。

なお、この実施形態では参照光路（つまり光ファイバ１０４）にのみ偏波コントローラが設けられているが、同じ構成の偏波コントローラを信号光路（眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳの光路。つまり光ファイバ１０７又は１０８）に設けることが可能である。また、参照光路と信号光路の双方に同じ構成の偏波コントローラを設けることも可能である。

さて、図４に示す偏波コントローラ１０６は、パドル３１０と、巻回部３２０と、回転軸３３０ａ及び３３０ｂとを含んで構成される。なお、後述する巻回部３２０の回転や、回転軸３３０ａ及び３３０ｂ周りのパドル３１０の回転を電動で駆動させる構成を適用する場合、偏波コントローラ１０６は、この回転駆動を行うためのアクチュエータ（ステッピングモータ等）や、このアクチュエータが発生した駆動力を駆動対象に伝達する伝達機構を含んで構成される。

パドル３１０は、基部３１１と、本体部３１２とを有する。基部３１１側を下方と呼び、本体部３１２側を上方と呼ぶことにする。本体部３１２の一面には略円板状の凹部（切欠き）３１４が形成されている。凹部３１４が開口している側を前方と呼び、その反対側を後方と呼ぶことにする。凹部３１４の後方側の面を背面３１６と呼ぶ。また、凹部３１４は、巻回部３２０の外周面より大きな径の内周面３１５を有する。なお、上下方向及び前後方向の双方に直交する方向を左右方向と呼ぶことにする。

基部３１１と本体部３１２との間には、パドル３１０の前面側から後面側に向かう方向を深さ方向とし（つまりパドル３０１の前面側に開口し）、かつ、左右方向に延びる溝状の切欠きが形成されている。この切欠きをファイバ保持溝３１３と呼ぶことにする。ファイバ保持溝３１３の中央部分は凹部３１４と連結している。ファイバ保持溝３１３の両端部３１３ａ及び３１３ｂは、光ファイバ１０４を保持するように作用する。それにより、光ファイバ１０４のうち偏波コントローラ１０６内に配設される部分の両端が保持される。ファイバ保持溝３１３の両端部３１３ａ及び３１３ｂは、「両端保持部」として機能する。

ここで、ファイバ保持溝３１３からの光ファイバ１０４の脱落を防止するための構造（たとえばツメ、凸部、フタ等）を設けることが可能である。また、ファイバ保持溝３１３（特にその両端部３１３ａ及び３１３ｂ）の溝幅を光ファイバ１０４の径に応じて設計することにより、光ファイバ１０４の脱落を防止することもできる。また、様々な太さの光ファイバに対応できるように、両端部３１３ａ及び３１３ｂの内部に弾性部材（ゴム、スポンジ等）を設け、その弾性を利用して光ファイバを保持して脱落防止を図ることも可能である。

巻回部３２０は、略円板状の凹部３１４の略中央部分に設けられ、背面３１６側から前方に向かって延びる円柱状（若しくは円板状）の部材である。円柱形状の巻回部３２０の外周面には、光ファイバ１０４が所定回数だけ巻回される。巻回部３２０は、その円柱形状における軸を中心として回転可能に設けられている。巻回部３２０の回転方向は双方向とされる。つまり、巻回部３２０は、前方から見て時計回り方向及び反時計回り方向の双方に回転可能とされている（図４の両側矢印Ａを参照）。

ここで、光ファイバ１０４は巻回部３２０の外周面に沿って円中軸を略中心として巻回されるので、巻回部３２０は光ファイバ１０４の巻回方向に回転される（つまり巻回部３２０の軸を中心として回転する）と言える。ここで巻回方向とは、光ファイバ１０４を巻回するときの巻き方向だけでなく、捲回された状態における光ファイバ１０４が巻かれている方向、すなわち図４の両側矢印Ａに示す双方向を意味するものとする。

巻回部３２０は、手動で回転されるように構成されていてもよいし、前述のようにアクチュエータにより発生される駆動力によって（つまり電動で）回転されるように構成されていてもよい。巻回部３２０を手動で回転させる場合、回転操作を行うためのノブ等の操作部材を設けることができる。

他方、図３に示す構成は電動の場合を示すものである。この場合の例として、所定のトリガを受けた制御部２１０がそのトリガに応じたパルスを偏波コントローラ１０６に送信すると、このパルスを受けたステッピングモータ（アクチュエータ）がこのパルスに基づく方向及び回転角度だけ巻回部３２０を回転させる。なお、このトリガは、ユーザが操作部２４０Ｂを用いて入力する操作信号であってもよいし、眼底観察装置１自身が生成する信号であってもよい。後者の例として、画像処理部２３０がＯＣＴ画像を解析して画質を判定し、その判定結果に応じて偏光状態の調整の要否を判断し、画質の状態に応じたパルスを生成するように構成できる。また、画質の判定と偏光状態の調整とを交互に行いながら偏光状態の最適化を図るようにしてもよい。

巻回部３０２の径と、光ファイバ１０４の巻回回数は、それぞれ、たとえば特許文献８に示す次式を参照して適宜に設定される。

δ：偏波コントローラが光に付与する位相差
ａ：定数
Ｎ：光ファイバの巻回回数（ループ数）
ｒ：光ファイバの素線半径
Ｒ：光ファイバの巻回半径（ループ半径）

この実施形態の偏波コントローラ１０６は、従来の偏波調整では固定された条件であったループ数（Ｎ）とループ半径（Ｒ）を変化させるものである。上記数式から分かるように、ループ数（Ｎ）とループ半径（Ｒ）は位相差（δ）に大きく影響する。よって、この実施形態の偏波コントローラ１０６によれば、捩じりを加える方式の従来の偏波コントローラと比較して少ない個数のユニットで同程度の調整量を実現することができる。

偏波コントローラ１０６によるループ数やループ半径の変化について説明する。図４は、光ファイバ１０４が巻回部３２０に比較的きつく巻回されている状態を示している。この状態から巻回部３２０を回転させると、巻回部３２０に対する光ファイバ１０４の巻回状態が緩和され、その結果、図５に示すように、巻回部３２０に対する光ファイバ１０４の巻回状態が（少なくとも一部）解かれる。

図４及び図５に示す状態を前方から見ると、それぞれ図６Ａ及び図６Ｂのようになる。図４及び図６Ａに示す状態においては、光ファイバ１０４は、巻回部３２０の外周に沿って巻回されているので、そのループ半径は巻回部３２０の外周径（直径Ｒ１）の半分Ｒ１／２となる。

一方、図５及び図６Ｂに示す状態においては、光ファイバ１０４は、巻回部３２０に対する巻回状態が解かれ、自身の可撓性及び弾性により凹部３１４の内周面３１５に沿って配される。内周面３１５の直径をＲ２とすると、この状態において偏波コントローラ１０６内にある光ファイバ１０４の（少なくとも）一部のループ径はＲ２／２となる。ここで、内周面３１５の径（直径Ｒ２）は巻回部３２０の外周径（直径Ｒ１）よりも大きく設計されている（つまりＲ２＞Ｒ１）。したがって、巻回部３２０の回転により、光ファイバ１０４のループ径を変化させることができる。

また、ファイバ保持溝３１３の両端部３１３ａ及び３１３ｂによって光ファイバ１０４が保持されており、かつ、ループ径が変化されることから、ループ数も変化する。つまり、ループ半径＝Ｒ１／２である図４及び図６Ａに示す状態におけるループ数Ｎ１は、ループ半径＝Ｒ２／２（＞Ｒ１／２）である図５及び図６Ｂに示す状態におけるループ数Ｎ２よりも大きくなる（つまりＮ１＞Ｎ２）。

このようにしてループ半径とループ数を変化させることにより、光ファイバ１０４を通過する参照光ＬＲの偏光状態が変化される。

なお、上記の例ではループ半径とループ数の双方を変化させているが、これには限定されない。たとえば、ファイバ保持溝３１３の両端部３１３ａ及び３１３ｂによる保持状態を考慮することで、ループ半径のみを変化させたり、ループ数のみを変化させたりすることも可能である。その具体例として、巻回部３２０の回転とともに、偏波コントローラ１０６内に配される光ファイバ１０４の長さを変化可能にする。そのためには、少なくとも巻回部３２０を回転させている間において、光ファイバ１０４の軸方向（長さ方向）に沿って光ファイバ１０４が移動可能に両端部３１３ａ及び３１３ｂを構成する。

このような構成を適用することで、巻回状態が解かれる方向に巻回部３２０を回転させつつ偏波コントローラ１０６内に配される光ファイバ１０４の部分を長くすることにより、ループ数を変化させずにループ半径を変化させることができる。また、巻回部３２０に更に光ファイバ１０４を巻回させる方向に巻回部３２０を回転させつつ偏波コントローラ１０６内に配される光ファイバ１０４を長くすることにより、ループ半径を変化させずにループ数を変化させることができる。

この実施形態の偏波コントローラ１０６は、上記のような巻回部３２０の回転による偏光状態の変化に加え、左右方向に配設された回転軸３３０ａ及び３３０ｂ周りのパドル３１０の回転によっても偏光状態を変化させることができる。このパドル３１０の回転により、偏光軸（速軸、遅軸）の回転位置を調整することができる。このパドル３１０の回転は、上記のように電動又は手動で行うことができる。いずれの場合においても、巻回部３２０の回転と同様の構成を適用することが可能である。

また、これら２種類の偏光状態の変化方向を使い分けるように構成することも可能である。たとえば、巻回部３２０の回転を用いて偏光状態の大まかな調整（粗調整）を行い、パドル３１０の回転を用いて細かな調整（微調整）を行うように構成することができる。粗調整と微調整とを自動で行うために、制御部２１０は次のような制御を行うことが可能である。まず、上記の要領で粗調整を自動で行う。粗調整は、たとえば画質の評価値が所定の許容範囲に入るまで行われる。粗調整が完了したら微調整に移行する。微調整では、画質が最大になるようにパドル３１０の回転角度が決定される。この処理は、たとえば微調整と画質評価とを交互に行うようにして実行される。

干渉信号が最適となる偏波コントローラ１０６の設定状態を記憶し、それを再現できるように構成することが可能である。それにより、偏波コントローラ１０６の最適な状態を容易に再現することが可能となる。

偏波コントローラ１０６の設定状態としては、巻回部３２０の回転角度及び／又はパドル３１０の回転角度がある。より一般に、偏波コントローラの設定状態は、光ファイバがどのような曲線形状に設定されているかに相当する。よって、最適な設定状態とは、光ファイバの最適な曲線形状に相当するものであり、その一例として、巻回部３２０の最適な回転角度及び／又はパドル３１０の最適な回転角度に相当するものである。

「干渉信号が最適」とは、たとえば干渉信号（ＣＣＤ１１５による検出信号）の強度が実質的に最大になる状態である。干渉信号の強度は、公知の信号処理によって検出することができる。また、得られた干渉信号に基づいて画像を形成し、その画像を解析することによってその干渉信号の強度を推定するようにしてもよい。干渉信号が最適か否かの判定は、偏波コントローラ１０６の設定状態を変更しつつ干渉信号の強度をモニタすることによって行うことができる。このような信号処理、画像処理、判定処理等は、たとえば主制御部２１１又は画像処理部２３０が実行する。

主制御部２１１は、そのようにして求められた最適な設定状態を示す情報を記憶部２１２に記憶させる。主制御部２１１は、所定のタイミングで、過去に記憶された最適な設定状態を示す情報を記憶部２１２から読み出して偏波コントローラ１０６を制御することにより、偏波コントローラ１０６の設定状態をこの最適な設定状態に変更する。

なお、この実施形態では、主制御部２１１、記憶部２１２及び画像処理部２３０は演算制御ユニット２００（つまり偏波コントローラ１０６の外部）に設けられているが、偏波コントローラ自体にこれらを設けることも可能である。

被検眼を経由した信号光の偏光状態は、その被検眼の光学特性によって異なる。これを鑑み、偏波コントローラ１０６の最適な設定状態を被検眼の識別情報（患者ＩＤ、左右眼情報等）に関連付けた記憶させ、識別情報の入力に対応してその識別情報に関連付けられた最適な設定状態を読み出して制御を行うように構成することができる。この構成によれば、被検眼に応じた最適な設定状態を容易に再現することが可能である。

上記の例では、偏波コントローラ１０６の最適な設定状態を実際に再現しているが、最適な設定状態を示す情報を表示部２４０Ａに表示させるようにしてもよい。ユーザは、この表示情報を参照して偏波コントローラ１０６の設定状態を調整することができる。

［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、光源からの光を信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割し、被検眼Ｅの眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光ＬＣを生成し、干渉光ＬＣの検出結果に基づいて眼底Ｅｆの画像を形成する光画像計測装置として機能する。更に、眼底観察装置１は、眼底Ｅｆを経由した信号光ＬＳを導く第１の光ファイバ（光ファイバ１０７、１０８）と、参照光ＬＲを導く第２の光ファイバ（光ファイバ１０４）と、偏波コントローラ（偏波コントローラ１０６）とを有する。偏波コントローラは、第１の光ファイバ及び第２の光ファイバの一方又は双方について、当該光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることにより当該光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる。

このような偏波コントローラを有する眼底観察装置１によれば、従来のように複数のパドルの回転角、つまり光ファイバの捩じり度合いを適宜に組み合わせて偏光状態の調整を行う代わりに、単一のユニットを用いて光ファイバの曲線形状（光ファイバの軸方向の沿う光ファイバの形状）を変化させることにより偏光状態を調整するように構成されているので、偏光状態を調整する作業の容易化を図ることができる。

偏波コントローラは、当該光ファイバの一部をループ形状に保持し、このループ形状におけるループ数及び／又はループ半径を変化させることにより偏光状態を変化させるように構成されていてもよい。この構成によれば、上記数式から分かるように偏光状態への影響が比較的大きいループ数及び／又はループ半径を変化させることができるので、単一のユニットだけで偏光状態を容易に調整することが可能である。

偏波コントローラは、両端保持部（ファイバ保持溝３１３の両端部３１３ａ及び３１３ｂ）と、巻回部（巻回部３２０）と、回転機構とを備えていてもよい。両端保持部は、当該光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する。巻回部は、当該光ファイバの一部が捲回される。回転機構は、当該光ファイバの一部の巻回方向に巻回部を回転させる。この構成によれば、偏波コントローラ内に配された光ファイバの一部の両端を保持した状態で、当該一部を回転させることができるので、ループ数及び／又はループ半径を変化させる動作を簡易な構造のユニットで実現することが可能である。

偏波コントローラは、巻回部の周囲に設けられ、かつ巻回部より大きな径の内周面（凹部３１４の内周面３１５）を有する部材（パドル３１０）を備えていてもよい。このような部材を設けることにより、巻回部の回転により巻回状態が緩んで巻回部から外れた光ファイバの部分がこの内周面に沿って配されることとなる。よって、巻回部から外れた光ファイバの曲線形状を保持できる。また、この内周面の径に応じた偏光状態を容易に実現することができる。なお、巻回部の外周面の径や、上記部材の内周面の径、又はこれら径の差（若しくは比）については、適宜に設定することができる。

偏波コントローラは、光ファイバの巻回方向と異なる方向に、少なくとも巻回部を移動させる移動機構を備えていてもよい。この移動機構は、両端保持部の近傍を軸（回転軸３３０ａ及び３３０ｂ）として、光ファイバの巻回方向に対し略直交する方向に、少なくとも巻回部を傾倒させるように構成されていてもよい。このような構成により、従来と同様に光ファイバを捻ることによって偏光状態を調整することができる。つまり、この構成を適用する場合、偏波コントローラは、偏光状態を変化させるための２種類の動作を行うことが可能となる。

なお、上記の実施形態において、巻回部３２０の移動方向（傾倒方向、回転方向）は、円柱状の巻回部３２０の前面（円柱頂部の平面）の法線方向となっている。この法線方向は、光ファイバ１０４の巻回方向、つまり巻回部３２０の外周面の法線方向に対して略直交する方向である。また、上記の実施形態では、巻回部３２０だけでなくパドル３１０全体が回動するように構成されているが、巻回部を含む任意の構成部分のみが回動するように構成しても同様の効果が得られる。

［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。

上記の実施形態では、光ファイバのループ数及び／又はループ半径を変化させることにより光ファイバの曲線形状を変化させているが、光ファイバの曲線形状を変化させるための構成はこれに限定されるものではない。

たとえば、図７Ａに示す偏波コントローラ４００は、光ファイバ５００の一部の両端を保持する一対の両端保持部４１０ａ及び４１０ｂを有する。更に、偏波コントローラ４００は、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの間の距離を変化させる機構４２０を有する。なお、図７Ａに示す構成例では両端保持部４１０ｂのみが移動されるように構成されているが、両端保持部４１０ａのみを移動させる構成や、両端保持部４１０ａ及び両端保持部４１０ｂの双方を移動させる構成を適用することも可能である。また、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの相対的な移動方向は、これらの間の距離を変化させる方向、つまりこれらにより保持されている光ファイバ５００の部位の間の距離を変化させる方向とされる。この移動方向を実現するための両端保持部４１０ｂの移動方向を両側矢印Ｂで示す。

更に、偏波コントローラ４００は、光ファイバ５００の形状を保持するための１つ以上の回転部材４３０を有する。回転部材４３０は、図７Ａの紙面に直交する方向を軸として回転可能な略円筒状の部材である。回転部材４３０の周面に、光ファイバ５００が回転部材４３０から脱落することを防止するための加工を施すことができる。この脱落防止加工の例として、凸部やツメを形成することができる。また、回転部材４３０の周面に、光ファイバ５００との間において適度な摩擦を生じさせるための加工を施すことができる。この摩擦発生加工の例として、回転部材４３０の周面に微細な凹凸を形成したり、適当な材料を周面に塗布したりすることができる。

回転部材４３０は、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの相対的な移動方向に沿って移動可能とされている。更に、回転部材４３０は、当該相対的な移動方向に直交する方向、特に図７Ａの紙面における上下方向に移動可能とされていてもよい。回転部材４３０を移動可能とする機構は、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの相対的な移動に起因する光ファイバ５００の移動に応じて自在に回転部材４３０を移動させる受動的な機構であってもよいし、人力又はアクチュエータを用いて回転部材４３０を移動させる能動的な機構であってもよい。アクチュエータを用いる場合、回転部材４３０の移動制御は制御部２１０により行われる。また、回転部材４３０の周面の径を変更可能とした構成や、光ファイバ５００の形状保持に関与する回転部材４３０の個数を変更可能とした構成を適用することもできる。

両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの間の距離を近接させたときの状態を図７Ｂに示す。この動作例において、回転部材４３０は、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂの相対的な移動方向に移動されている。

このような偏波コントローラ４００によれば、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂ並びに回転部材４３０によって光ファイバの一部を曲線形状に保持し、更に、両端保持部４１０ａ及び４１０ｂにより保持されている光ファイバ５００の両端位置の間の距離を機構４２０によって変化させることができる。このように光ファイバ５００の両端位置の間の距離を変化させることにより、光ファイバ５００の曲線形状を変化させることができ、ひいては光ファイバ５００に導かれる光の偏光状態を変化させることができる。つまり、偏波コントローラ４００は、従来のように複数のパドルの回転角、つまり光ファイバの捩じり度合いを適宜に組み合わせて偏光状態の調整を行う代わりに、単一のユニットを用いて光ファイバの曲線形状（光ファイバの軸方向の沿う光ファイバの形状）を変化させることにより偏光状態を調整するように構成されている。したがって、偏光状態を調整する作業の容易化を図ることができる。

なお、両端保持部４１０ｂを移動させる構成については、手動で行う構成及び電動で行う構成のいずれを採用してもよい。いずれにおいても、上記の実施形態と同様に構成することが可能である。

また、光ファイバ５００の曲線形状をより安定させるための部材として、回転部材４３０以外の構成を設けることが可能である。この部材としては、偏波コントローラ４００内に配される光ファイバ５００の少なくとも一部（たとえば山の頂上及びその近傍と、谷の頂上及びその近傍）を支持する支持部材などがある。回転部材４３０はこの支持部材の一例である。

また、光ファイバ５００の曲線形状は、図７Ａ及び図７Ｂに示すような波状には限定されず、たとえば螺旋形状等の任意の形状を適用することが可能である。

回転部材４３０の他の構成例を図８に示す。この回転部材４３０においては、その周面４３１の径が回転軸４３０ａに沿う方向における位置によって異なっている。図８に示す周面４３１は、回転軸４３０ａに沿う方向にテーパ状に形成されている。このテーパ状は、線形テーパには限定されず、曲線的なテーパ形状であってもよい。光ファイバ５００は、周面４３１に当接される。それにより光ファイバ５００の形状が保持される。この回転部材４３０は「保持部材」の一例である。

回転部材４３０は、図示しない移動機構によって回転軸４３０ａに沿う方向に移動される。この移動方向は、周面４３１の傾斜方向に沿う方向である。回転部材４３０を移動させることにより、光ファイバ５００が当接する周面４３１の位置が変更される。そうすると、この当接位置における光ファイバ５００の曲げ半径（曲率半径）が変化する。この変化は、前述の「数１」に示す式における光ファイバの巻回半径Ｒの変化に相当する。したがって、偏波コントローラが光に付与する位相差δが変化することとなる。このような構成を上記した任意の構成と組み合わせることが可能である。

なお、保持部材の周面の形状はテーパ状に限定されるものではなく、たとえば階段状であってもよい。この保持部材は、図示しない移動機構によって、この階段形状における段差方向に移動される。段差方向とは、段差が形成されている方向、つまり周面の径が変化する方向に相当する。

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。

１ 眼底観察装置（光画像計測装置）
２ 眼底カメラユニット
１００ ＯＣＴユニット
１０１ 光源ユニット
１０４ 光ファイバ
１０６、４００ 偏波コントローラ
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
３１０ パドル
３１１ 基部
３１２ 本体部
３１３ ファイバ保持溝
３１３ａ、３１３ｂ 両端部
３１４ 凹部
３１５ 内周面
３１６ 背面
３２０ 巻回部
３３０ａ、３３０ｂ 回転軸
４１０ａ、４１０ｂ 両端保持部
４２０ 機構
４３０ 回転部材
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底
ＬＳ 信号光
ＬＲ 参照光
ＬＣ 干渉光

Claims (10)

1. 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と前記参照光との干渉光を生成し、前記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、
   前記被測定物体を経由した信号光を導く第１の光ファイバと、
   前記参照光を導く第２の光ファイバと、
   前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバの一方又は双方について、当該光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることにより当該光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラと
   を有し、
   前記偏波コントローラが、
   当該光ファイバの一部をループ形状に保持し、このループ形状におけるループ数及び／又はループ半径を変化させることにより前記偏光状態を変化させ、
   当該光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する両端保持部と、
   前記一部が捲回される巻回部と、
   前記巻回部を前記一部の巻回方向に回転させる回転機構と
   を備える
   光画像計測装置。
2. 前記偏波コントローラが、前記巻回部の周囲に設けられ、かつ前記巻回部より大きな径の内周面を有する部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の光画像計測装置。
3. 前記偏波コントローラが、前記巻回方向と異なる方向に少なくとも前記巻回部を移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光画像計測装置。
4. 前記移動機構は、前記両端保持部の近傍を軸として前記巻回方向に対し略直交する方向に少なくとも前記巻回部を傾倒させることを特徴とする請求項３に記載の光画像計測装置。
5. 光源からの光を信号光と参照光とに分割し、被測定物体を経由した前記信号光と前記参照光との干渉光を生成し、前記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、
   前記被測定物体を経由した信号光を導く第１の光ファイバと、
   前記参照光を導く第２の光ファイバと、
   前記第１の光ファイバ及び前記第２の光ファイバの一方又は双方について、当該光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることにより当該光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラと
   を有し、
   前記偏波コントローラが、
   当該光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する両端保持部と、
   前記両端保持部により保持されている前記両端の間の距離を変化させる機構と、
   テーパ状又は階段状に形成された周面を有し、当該光ファイバの一部に対して前記周面を当接させて当該一部の形状を保持する保持部材と、
   前記テーパ状における傾斜方向又は前記階段状における段差方向に沿って前記保持部材を移動させる移動機構と
   を備える光画像計測装置。
6. 光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラであって、前記光ファイバの一部をループ形状に保持し、このループ形状におけるループ数及び／又はループ半径を変化させることにより前記光の偏光状態を変化させ、
   前記光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する両端保持部と、
   前記一部が捲回される巻回部と、
   前記巻回部を前記一部の巻回方向に回転させる回転機構と
   を備える偏波コントローラ。
7. 前記巻回部の周囲に設けられ、かつ前記巻回部より大きな径の内周面を有する部材を備えることを特徴とする請求項６に記載の偏波コントローラ。
8. 前記巻回方向と異なる方向に少なくとも前記巻回部を移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の偏波コントローラ。
9. 前記移動機構は、前記両端保持部の近傍を軸として前記巻回方向に対し略直交する方向に少なくとも前記巻回部を傾倒させることを特徴とする請求項８に記載の偏波コントローラ。
10. 光ファイバに導かれる光の偏光状態を変化させる偏波コントローラであって、前記光ファイバの一部を曲線形状に保持し、この曲線形状を変化させることにより前記光の偏光状態を変化させ、
    前記光ファイバの一部の両端をそれぞれ保持する両端保持部と、
    前記両端保持部により保持されている前記両端の間の距離を変化させる機構と、
    テーパ状又は階段状に形成された周面を有し、当該光ファイバの一部に対して前記周面を当接させて当該一部の形状を保持する保持部材と、
    前記テーパ状における傾斜方向又は前記階段状における段差方向に沿って前記保持部材を移動させる移動機構と
    を備える偏波コントローラ。

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