JP6207220B2 - 光断層撮像装置 - Google Patents

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    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]

Description

本発明は、眼科診療等で使用される光断層撮像装置に関する。
現在、光学機器を用いた様々な眼科用機器が知られている。例えば、被検眼を観察する光学機器として、前眼部撮影機、眼底カメラ、共焦点レーザー走査検眼鏡(Scanning Laser Ophthalmoscope:SLO)等様々な機器が使用されている。中でも、多波長光波干渉を利用した光コヒーレンストモグラフィ(OpticalCoherence Tomography:OCT)による光断層撮像装置は、サンプルの断層像を高解像度で取得することができる装置であり、眼科用機器として網膜の専門外来では必要不可欠な装置になりつつある。以下、これをOCT装置と称する。
OCT装置では、低コヒーレント光である測定光をサンプルに照射し、そのサンプルからの後方散乱光を、干渉系または干渉光学系を用いることで高感度な測定を行うことができる。低コヒーレント光は、その波長幅を広くすることにより高解像度の断層像を得ることができるという特徴を有する。また、OCT装置は測定光を、サンプル上にスキャンすることで高解像度の断層像を得ることができる。そのため被検眼の眼底における網膜の断層像が取得でき、OCT装置は網膜の眼科診断等において広く利用されている。
一方、眼科機器としてのOCT装置は、装置と被検眼とのアライメント調整のために、眼底観察や前眼観察などの光学系が搭載されるのが一般的である。OCT装置をこれらの光学系と共用させるために、各光学系で異なる波長の光を使用し、ダイクロイックミラーなどの波長分離部により波長分離を行うことで装置が構成される。
ここで、OCTの光源の中心波長は855nm、波長バンド幅は約100nmで約805nmから約905nmの波長帯域である場合を考える。このとき、特許文献1において、OCTの光源は、中心波長は840nm、波長バンド幅は約50nmで約815nmから約865nmの波長帯域である。また、SLOの光源として、波長780nmの光を発生させる光源を用いる場合を考える。このとき、SLOの光源の波長とOCTの光源の波長帯域の端との間隔は、特許文献1では、約35nm(815nm−780nm)である。一方、波長バンド幅が約100nmである場合には、上記間隔は、約25nm(805nm−780nm)である。このように、波長バンド幅が約100nmである場合の方が特許文献1よりも、OCT光源の波長バンド幅が長いため、SLOの光源の波長とOCTの光源の波長帯域の端との間隔が短くなっている。
特開2011−11052号公報
ここで、ダイクロイックミラーに対する測定光の入射角度が異なると、波長分離の特性(ダイクロイックミラーを透過する光の波長帯域)も異なってしまう。このため、OCTの光源として波長バンド幅が従来よりも広い低コヒーレンス光源を用いると、SLOの光源の波長とOCTの光源の波長帯域の端との間隔が短いため、従来よりも波長分離の精度が必要となってくる。
上記の課題に鑑み、本発明は、OCTの光源として波長バンド幅が従来よりも広い低コヒーレント光源を用いた場合でも、OCTの光源の波長とSLOの光源の波長との波長分離の精度を向上させることを目的とする。
上記の目的を達成する本発明に係る光断層撮像装置の一つは、
第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を第1の方向に走査する第1の走査手段と、
前記測定光の光路に設けられ、前記第1の方向に交差する第2の方向に走査する第2の走査手段と、
前記測定光の光路における前記第1及び第2の走査手段と前記第1のレンズとの間に配置され、前記第1のレンズの焦点距離よりも長い焦点距離を持つ第2のレンズと、
前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、を有し、
前記第1及び第2の走査手段の中間の位置が、前記第2のレンズの略焦点位置であり
前記第1及び第2の走査手段が、前記測定光が前記第1のレンズを介して前記被検査物に照射する角度よりも小さい角度で前記測定光を走査する。
本発明によれば、走査手段により測定光を走査しても、光路分岐手段の波長分離の特性の変動を低減することができる。これにより、OCTの光源として波長バンド幅が従来よりも広い低コヒーレント光源を用いた場合でも、OCTの光源の波長とSLOの光源の波長との波長分離の精度を向上させることができる。
本実施形態に係る光断層撮像装置の概略構成を示す図。 本実施形態に係る光断層撮像装置の瞳の光束を示す図。 本実施形態に係る光断層撮像装置において、Xスキャナにより被検眼に対してX方向に走査する様子を示す図。 本実施形態に係る光断層撮像装置において、モニタに表示された前眼画像、眼底2次元像、Bスキャン像を示す図。 本実施形態に係る光断層撮像装置において、XYスキャナが、測定光が対物レンズを介して被検査物に照射する角度よりも小さい角度で測定光を走査することを説明する図。 本実施形態に係る光断層撮像装置において、各レンズの形状を説明する図。
本実施形態によれば、第1のレンズを介して被検査物に照射される測定光の光路における走査手段と、走査手段と第1のレンズとの間に配置された第2のレンズとを有する。そして、走査手段により走査される測定光が光路分岐手段に入射する角度が略保持されるように、第2のレンズと走査手段とが配置される。例えば、走査手段が、第2のレンズの略焦点位置に配置される。これにより、走査手段により測定光を走査しても、光路分岐手段の波長分離の特性の変動を低減することができる。このため、OCTの光源として波長バンド幅が従来よりも広い低コヒーレント光源を用いた場合でも、OCTの光源の波長とSLOの光源の波長との波長分離の精度を向上させることができる。例えば、ダイクロイックミラーにより分離する所定の波長における透過率(あるいは反射率)において、測定光がダイクロイックミラーに入射する角度の違いによって生じるばらつきを、低減することができる。なお、波長分離の特性は、波長透過や波長反射の特性のことである。
ここで、被検眼100の前眼部(瞳位置128)における測定光のケラレを低減するために、図5のように、ガルバノミラー等の走査手段を、前眼部に対して光学的に共役な位置(図5の127に相当する位置)に配置することが望まれる。ここで、図5は、XYスキャナが、測定光が対物レンズを介して被検査物に照射する角度よりも小さい角度で測定光を走査することを説明するための図である。このとき、測定光をXY方向の2次元走査する場合、一般的には、第1の走査手段の一例であるXスキャナと第2の走査手段の一例であるYスキャナとが用いられる。このとき、XスキャナとYスキャナと両方のスキャンを光学的に共役の位置に配置すると、光学系が大きくなってしまい、装置が大型化してしまう。このため、例えば、Xスキャナを光学的に共役の位置に配置し、YスキャナをXスキャナと接触しない程度に離して配置することが一般的である。このとき、Yスキャナにより走査された測定光は、厳密に言うと前眼部に対して光学的に共役の位置ではない。このため、前眼部に対して光学的に共役な位置からのスキャナのずれに応じて前眼部側でも照射位置のずれが生じて、前眼部においてケラレが生じる可能性がある。また、前眼部に対して光学的に共役な位置が後述するようにXYスキャナの中心位置127である場合にも、同様に前眼部側において照射位置のずれが生じるため、前眼部においてケラレが生じる可能性がある。
ここで、スキャナ側のずれは、縦倍率の関係によって、前眼部側のずれとして現れる。このため、前眼部側のずれを小さくするためには、第1及び第2のレンズとして、第2のレンズの一例であるレンズ101−3の焦点距離が第1のレンズの一例であるレンズ101−1の焦点距離よりも長くする必要がある。このとき、上述したように、走査手段により走査される測定光が光路分岐手段の一例である第2ダイクロイックミラー103(あるいは第1ダイクロイックミラー102)に入射する角度が略保持するためには、第1及び第2の走査手段が第2のレンズの略焦点位置に配置される必要がある。これにより、第1及び第2の走査手段が、第1のレンズを介して測定光を被検眼に照射する角度よりも小さい角度で測定光を走査するように構成される。なお、上記「角度」とは、測定光の光路における光軸からの角度のことである。
ここで、図6(a)のように、被検眼に照射する角度が測定光を走査する角度よりも大きいため、第2のレンズの一例であるレンズ101−3に比べて第1のレンズの一例であるレンズ101−1には球面収差が発生し易い。ここで、図6は、各レンズの形状を説明するための図である。このため、図6(b)のように、レンズ101−1は、球面収差を低減するための非球面を持つレンズであることが好ましい。ここで、図6(c)のように、非球面を持つレンズは、球面レンズに比べて、レンズ表面に照射した光を反射する角度が大きいため、正反射像を低減することができる。また、コストの観点から、レンズ101−1に比べて球面収差が発生し難いレンズ101−3は、球面レンズであることが好ましい。このとき、図6(d)のように、レンズ101−3は、屈折率の異なる複数枚の球面レンズを張り合わせる構成が好ましい。これにより、レンズ101−3において発生する色収差を低減することができる。
以下、添付の図面を参照して、本実施形態について説明する。なお、明細書を通じて同一の参照番号は同一の構成を示している。
(装置構成)
本実施形態に係る光断層撮像装置(OCT装置)の構成について、図1を用いて説明する。光断層撮像装置は、光学ヘッド900と、分光器180とを備えている。光断層撮像装置は、走査部を介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する。
まず、光学ヘッド900の内部構成について説明する。光学ヘッド900は、被検眼100の前眼画像、眼底の2次元像、および断層画像を撮像するための測定光学系により構成されている。被検眼100に対向して対物レンズであり、第1のレンズの一例であるレンズ101−1が設置されている。また、光路分岐部である第1ダイクロイックミラー102および第2ダイクロイックミラー103によって光路が分離される。すなわち、OCT光学系の測定光路L1と、眼底観察光路および固視灯光路L2と、前眼部観察光路L3とに、波長帯域ごとに分離される。
(光路L1:OCT光学系の測定光路)
光路L1は、前述の通りOCT光学系を形成しており、被検眼100の眼底の断層画像を撮像するために使用される。より具体的には、断層画像を形成するための干渉信号を取得するために使用される。光路L1には、第2のレンズの一例であるレンズ101−3と、ミラー121と、走査部が配置されている。ここで、走査部は、第1の走査手段の一例であるXスキャナ122−1および第2の走査手段の一例であるYスキャナ122−2により構成される。Xスキャナ122−1、Yスキャナ122−2は、光を被検眼100の眼底上で、第1の方向の一例であるX方向(主走査方向)、第1の方向と交差する第2の方向の一例であるY方向(副走査方向)へ走査する。なお、図1においてXスキャナ122−1と、Yスキャナ122−2との間の光路は紙面に平行な方向に構成されているが、実際は紙面垂直方向に構成されている。
(光路L2:眼底観察用の光学系)
光路L2は、第3ダイクロイックミラー104によって、OCT光学系の測定光に対して波長分離された眼底観察用の光学系の光路である。ここで、レンズ101−2、合焦レンズ111、レンズ112のうち、合焦レンズ111は不図示の固視灯および眼底観察用の合焦調整のため不図示のモータによって駆動される。
まず、光路L2において、眼底観察用の光源115(SLOの光源)は、780nmの波長の光を生成する。また、眼底観察用の光源115から照射された光を被検眼100の眼底上で走査するための第1の観察用走査手段の一例であるXスキャナ117−1、第2の観察用走査手段の一例であるYスキャナ117−2が光路L2上に配置されている。第3のレンズの一例であるレンズ101−2は、Xスキャナ117−1、Yスキャナ117−2の中心位置付近を焦点位置として配置されている。Xスキャナ117−1は、X方向に高速スキャンするために、ポリゴンミラーによって構成されている。また、Xスキャナ117−1は共振型のミラーで構成されていてもよい。また、シングルディテクター116は、APD(アバランシェフォトダイオード)により構成され、眼底から散乱・反射され戻ってきた光を検出する。プリズム118は、穴あきミラーや中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、眼底観察用の光源115による照明光と、眼底からの戻り光とを分離する。
また、不図示のダイクロイックミラーを更に配置し、不図示の固視灯の光源としてLED等を更に設けても良い。このとき、固視灯の光源を観察用の走査手段よりもSLOの光源側に配置する。これにより、観察用の走査手段を固視用の走査手段として共用することで、走査型の固視灯を構成することができる。このとき、不図示の制御部が、固視灯の光源からの光が検者の所望の位置で走査される際に固視灯の光源を点灯するように制御すれば良い。なお、固視灯の光源の点灯と消灯をこの光路上に設けられたシャッターの開閉によって代用しても良い。
なお、光路L2は、上述したスポットを2次元走査して眼底2次元像を取得する点走査型のSLOではなく、シリンドリカルレンズ等を用いてライン状のビームを1方向に走査するライン走査型のSLO(ラインSLO)でも良い。また、光路L2は、走査手段を用いる代わりに、2次元CCDセンサで赤外観察する構成でも良い。具体的には、Xスキャナ117−1、Yスキャナ117−2の代わりに、眼底観察用のCCDを配置し、被検眼100の眼底2次元像を取得するように構成されても良い。このとき、2次元CCDセンサは、不図示の眼底観察用照明光の波長、具体的には780nm付近に感度を持つ。
また、光路L2における固視灯は、液晶等の固視用のディスプレイにより可視光を生成し、固視用のディスプレイ側で点灯位置を変更することで検者が所望の位置に被検者の固視を促すように構成されても良い。このとき、固視用のディスプレイは、観察用の走査手段よりも第3ダイクロイックミラー104側に配置される。
(光路L3:前眼観察用の光学系)
光路L3には、レンズ141と、前眼観察用の赤外線CCD142とが配置される。赤外線CCD142は、不図示の前眼観察用照明光の波長、具体的には970nm付近に感度を持つ。
(前眼部と光学的に共役な位置:XYスキャナの略中心がレンズの焦点位置)
ここで、光路L1および光路L2の瞳位置の共役関係と、瞳の光束について、図2を用いて説明する。被検眼の前眼部等の所定の部位と共役な位置が、第1及び第2の走査手段の間になるように構成される。なお、光路L1と光路L2とのうち少なくとも一方がこのように構成されれば良い。
まず、光路L1では、Xスキャナ122−1およびYスキャナ122−2のスキャナ中心位置127と、被検眼100の瞳位置128(前眼部)とは光学的に共役の関係になっている。具体的には、光学ヘッド900と被検眼100との位置合わせが行われた場合には、OCT用の測定光をXY方向に走査するXYスキャナと前眼部とが光学的に共役の関係になるように、光学ヘッド900の光学系が設計されている。これにより、被検眼100の前眼部における測定光のケラレを低減することができる。
また、レンズ101−1とレンズ101−3との間において、走査部により走査された測定光の光束が略平行となるように、レンズ101−1、レンズ101−3、Xスキャナ122−1およびYスキャナ122−2(またはスキャナ中心位置127)とが配置されている。この構成によれば、測定光偏向部を物点とした光路が、レンズ101−1とレンズ101−3との間で略平行となる。ここで、スキャナ中心位置127は、レンズ101−3の焦点位置である。これにより、Xスキャナ122−1、Yスキャナ122−2がスキャンを行っても、第1ダイクロイックミラー102および第2ダイクロイックミラー103に入射する角度を略保持することが可能となる。これにより、XYスキャナによりOCT用の測定光を走査しても、ダイクロイックミラーの波長分離の特性の変動を低減することができるため、ダイクロイックミラーの波長分離の精度を向上させることができる。
また、光路2でも、Xスキャナ117−1およびYスキャナ117−2のスキャナ中心位置119と、被検眼100の瞳位置128とは共役の関係になっている。また、レンズ101−1とレンズ101−2との間の光束が略平行となるように、レンズ101−2とスキャナ中心位置119(Xスキャナ117−1およびYスキャナ117−2)とが配置されている。この構成により、測定光偏向部を物点とした光路が、レンズ101−1と101−2との間で略平行となる。ここで、スキャナ中心位置119は、レンズ101−2の焦点位置である。これにより、Xスキャナ117−1およびYスキャナ117−2がスキャンを行っても、第1ダイクロイックミラー102および第2ダイクロイックミラー103に入射する角度を略保持することが可能となる。これにより、XYスキャナによりSLO用の測定光を走査しても、ダイクロイックミラーの波長分離の特性の変動を低減することができるため、ダイクロイックミラーの波長分離の精度を向上させることができる。
また、光路L1と光路L2とは、レンズ101−1を共用するように構成されており、レンズ101−2およびレンズ101−3は、同じ形状、同じ材質のレンズで構成されていることが好ましい。これにより、被検眼100から、光路L1および光路L2上のそれぞれのX、Yスキャナまで同一の光学系に揃えることができ、両光路において光学特性を揃えることができる。このため、測定の誤差を低減することが可能となる。
ここで、図2に示されるように、被検眼100の瞳に対して瞳の光束の張る角をθ、スキャナ中心位置127に対して瞳の光束の張る角をθ1、スキャナ中心位置119に対して瞳の光束の張る角をθ2とする。すなわち、光路L1と光路L2との両光路において瞳の光束の張る角θを得るために、スキャナを用いてそれぞれθ1とθ2の角度を光線に与えることとする。
また、光学特性の一つとして、瞳位置128に対するスキャナ中心位置119の光学的倍率、瞳位置128に対するスキャナ中心位置127の光学的倍率も両光路において等しくすることができる。その結果、それぞれの光路のX、Yスキャナのスキャン角と、被検眼100の眼底における照射位置との関係が両光路で等しくでき、θ1=θ2とすることができる。これにより、お互いのスキャン位置の誤差を低減することが可能となる。
(眼底と光学的に共役な位置:合焦調整)
また、XYスキャナと前眼部とが光学的に共役の関係である場合に、合焦調整を行うことにより、測定光を測定光路に入射させるためのファイバー端126と被検眼100の眼底とが光学的に共役な関係になるように、光学ヘッド900の光学系が設計されている。合焦レンズ123およびレンズ124のうち、合焦レンズ123は、合焦調整をするために不図示のモータによって双方向矢印で示される方向に駆動される。合焦調整は、ファイバー端である測定光源126から出射する光が眼底上に結像するように調整されることによって行われる。合焦手段の一例である合焦レンズ123は、測定光源126と、測定光偏向部であるXスキャナ122−1およびYスキャナ122−2との間に配置されている。これにより、より大きなレンズ101−3や、測定光源126と接続されているファイバー125−2を動かす必要がなくなる。
ここで、例えば、米国特許第5537162号明細書には、ビームスキャナの位置をレンズ(本実施形態におけるレンズ101−3に対応するレンズ)の後焦点面に配置することにより、ビームスキャンを行っても、ダイクロイックミラーにビームが入射する入射角を一定にする構成が開示されている。また、米国特許第5537162号明細書には、被検眼の眼底の合焦調整を行う際に、ビームスキャナとレンズとが一体となって駆動することが開示されている。このとき、ビームスキャナを後焦点面に配置したレンズ(本実施形態におけるレンズ101−3に対応するレンズ)は、ビームスキャナのスキャン光を取り込むために、大型化する傾向がある。従って、ビームスキャナと大型化されたレンズとを一体にして動かす必要があり、駆動機構が複雑となる。また、これらを一体として動かすので、眼底位置と光学的に共役な関係を持つ測定光源を同時に動かす必要がある。この測定光源が光ファイバー端である場合、光ファイバーを動かさなければならないため、偏光状態が変化することが懸念される。このため、本実施形態では、上述したように、合焦レンズ123を、OCT用の測定光をXY方向に走査するXYスキャナとOCT測定光を射出するファイバー端126(あるいは測定光と参照光とに分割する光カプラー125)との間に設けている。なお、レンズ101−1を光軸方向に移動させて合焦位置を変更すると、XYスキャナと前眼部との光学的な共役関係も変更されてしまうため、前眼部の虹彩等で測定光のケラレが生じる可能性がある。
この合焦調整によって、被検眼100の眼底に測定光源126の像を結像させることができ、また被検眼100の眼底からの戻り光を、測定光源126を通じてファイバー125−2へ効率良く戻すことができる。また、光路L2における合焦レンズ111を用いて同様に合焦調整を行うことができる。
(OCT光学系の構成)
次に、図1における光源130から出射された光の光路、参照光学系、分光器180の構成について説明する。光源130、ミラー153、分散補償用ガラス152、光カプラー125、光ファイバー125−1〜4、レンズ151、および分光器180によってマイケルソン干渉系が構成されている。光ファイバー125−1〜光ファイバー125−4は、光カプラー125に接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバーである。
光源130から出射された光は、光ファイバー125−1を通じて光カプラー125を介して光ファイバー125−2側へ出射される測定光と、光ファイバー125−3側に出射される参照光とに分割される。測定光は、前述のOCT光学系光路を通じ、観察対象である被検眼100の眼底に照射され、網膜による反射や散乱により同じ光路を通じて光カプラー125に到達する。
一方、参照光は、光ファイバー125−3、レンズ151、および、測定光と参照光との分散を合わせるために挿入された分散補償用ガラス152を介して、ミラー153に到達し反射される。そして同じ光路を戻り光カプラー125に到達する。
光カプラー125によって、測定光および参照光は合波されて干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長がほぼ同一となったときに干渉を生じる。ミラー153は不図示のモータおよび駆動機構によって光軸方向に位置が調整可能に保持され、被検眼100によって変わる測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。干渉光は光ファイバー125−4を介して分光器180へ導かれる。
分光器180は、レンズ181と、回折格子182と、レンズ183と、ラインセンサ184とを備えている。光ファイバー125−4から出射された干渉光は、レンズ181を介して略平行光となった後、回折格子182により分光され、レンズ183によってラインセンサ184に結像される。
次に、光源130について説明する。光源130は、代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。中心波長は855nm、波長バンド幅は約100nmである。ここで波長バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため重要なパラメータである。また光源の種類は、ここではSLDを選択したが、低コヒーレント光を出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等も用いることができる。中心波長は、被検眼を測定することを鑑みると、近赤外光が適している。また、中心波長は得られる断層画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い。双方の理由から中心波長を855nmとしている。
なお、本実施形態では干渉計としてマイケルソン干渉計を用いているが、マッハツェンダー干渉計を用いてもよい。測定光と参照光との光量差に応じて光量差が大きい場合にはマッハツェンダー干渉計を用い、光量差が比較的小さい場合にはマイケルソン干渉計を用いることが望ましい。
(断層画像の撮像方法)
光断層撮像装置は、Xスキャナ122−1、Yスキャナ122−2を制御することにより、被検眼100の眼底における所望部位の断層画像を撮像することができる。
図3は、被検眼100に測定光201を照射し、眼底202に対してx方向にスキャンを行っている様子を示している。眼底202におけるx方向の撮像範囲から所定の撮像本数の情報をラインセンサ184により撮像する。x方向のある位置で得られるラインセンサ184上の輝度分布をFFT(高速フーリエ変換)し、FFTにより得られた線状の輝度分布をモニタに示すために濃度あるいはカラー情報に変換したものをAスキャン画像と呼ぶ。また、この複数のAスキャン画像を並べた2次元の画像をBスキャン画像と呼ぶ。1つのBスキャン画像を構築するための複数のAスキャン画像を撮像した後、Y方向のスキャン位置を移動させて再びX方向のスキャンを行うことにより、複数のBスキャン画像を得ることができる。複数のBスキャン画像、あるいは複数のBスキャン画像から構築した3次元断層画像をモニタに表示することで検者が被検眼の診断に用いることができる。
図4は、モニタ200に表示された前眼画像210、眼底2次元像211、および断層画像であるBスキャン画像212の例である。前眼画像210は、赤外線CCD142の出力から処理されて表示された画像である。眼底2次元像211は、CCD114の出力から処理され表示された画像である。そしてBスキャン画像212は、ラインセンサ184の出力から前述の処理がなされて構成された画像である。
以上説明したように、本実施形態では、光断層撮像装置において、測定光を偏向する測定光偏向部(XYスキャナー)と、測定光源126との間に、被検眼の合焦調整を行う合焦手段(合焦レンズ123および不図示の駆動機構)が配置されている。また、測定光偏向部(XYスキャナー)と被検眼100との間の測定光路には、第1のレンズ(レンズ101−1)と第2のレンズ(レンズ101−3)とが設けられており、光路分岐部(第1ダイクロイックミラー102、第2ダイクロイックミラー103)が、第1のレンズと第2のレンズとの間に配置されている。
すなわち、ファイバー端の測定光源と、測定光偏向部であるXYスキャナとの間にフォーカスレンズを配置することにより、大きなレンズ101−3や測定光源126と接続されているファイバー125−2などを動かす必要がなくなり、駆動機構を簡素化することができる。さらに、ファイバー端を動かす必要がないため、偏光状態が保たれた光断層撮像装置を提供することができる。 さらに本実施形態では、光断層撮像装置において、第1のレンズ(レンズ101−1)と第2のレンズ(レンズ101−3)との間の測定光路上で光が平行になるように、第1のレンズ(レンズ101−1)および第2のレンズ(レンズ101−3)と、測定光偏向部(XYスキャナー)とが位置調整されて配置されている。これにより、第1および第2ダイクロイックミラー102、103にビームが入射する入射角を一定にすることができ、波長分離精度を高めることができる。
なお、本実施形態では被検眼を対象として説明を行ったが、被検眼以外にも皮膚や内臓等の人体といった被検査物上での走査行ってもよく、眼科装置以外にも内視鏡等の撮像装置に対しても本発明を適用可能である。
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (14)

  1. 第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
    前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を第1の方向に走査する第1の走査手段と、
    前記測定光の光路に設けられ、前記第1の方向に交差する第2の方向に走査する第2の走査手段と、
    前記測定光の光路における前記第1及び第2の走査手段と前記第1のレンズとの間に配置され、前記第1のレンズの焦点距離よりも長い焦点距離を持つ第2のレンズと、
    前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、を有し、
    前記第1及び第2の走査手段の中間の位置が、前記第2のレンズの略焦点位置であり、
    前記第1及び第2の走査手段が、前記測定光が前記第1のレンズを介して前記被検査物に照射する角度よりも小さい角度で前記測定光を走査することを特徴とする光断層撮像装置。
  2. 前記第1のレンズが、球面収差を低減するための非球面を持つレンズであることを特徴とする請求項1に記載の光断層撮像装置。
  3. 前記第2のレンズが、屈折率の異なる複数枚の球面レンズを張り合わせる構成であることを特徴とすることを特徴とする請求項1または2に記載の光断層撮像装置。
  4. 前記被検査物は、被検眼であり、
    前記第1及び第2の走査手段は、前記被検眼の前眼部と略共役な位置に設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
  5. 前記被検査物は、被検眼であり、
    前記観察光路に配置され、前記被検眼の眼底に対して眼底観察用の光を互いに交差する方向に走査する第3及び第4の走査手段と、
    前記観察光路に配置され、前記第3及び第4の走査手段と前記光路分岐手段との間に配置された第3のレンズと、を更に有し、
    前記第3及び第4の走査手段の中間の位置が、前記第3のレンズの略焦点位置であり、前記第3及び第4の走査手段が、前記測定光が前記第3のレンズを介して前記被検眼に照射する角度よりも小さい角度で前記測定光を走査することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
  6. 前記第1及び第2の走査手段の間が前記被検眼の前眼部に対して略共役になるように、前記第2のレンズと前記第1及び第2の走査手段とが配置され、
    前記第3及び第4の走査手段の間が前記前眼部に対して略共役になるように、前記第3のレンズと前記第3及び第4の走査手段とが配置されることを特徴とする請求項5に記載の光断層撮像装置。
  7. 前記観察光路に設けられた第1の光源と、
    前記第3及び第4の走査手段よりも前記第1の光源の側に配置された第2の光源と、を更に有し、
    前記第3及び第4の走査手段は、固視用の走査手段として用いられることを特徴とする請求項5または6に記載の光断層撮像装置。
  8. 前記第1乃至第3のレンズ、及び前記第1乃至第4の走査手段は、前記被検眼の前眼部に対して共役な前記第1及び第2の走査手段の中心位置での光学的倍率が、前記前眼部に対する前記第3及び第4の走査手段の中心位置での光学的倍率と等しくなるように配置されることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
  9. 光源から発生された光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段を更に有し、
    前記光源は、約855nmの中心波長、約100nmの波長幅の光を発生させ、
    前記眼底観察用の光は、約780nmの波長の光であることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
  10. 前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の波長とは異なる波長の光を分離することにより、前記測定光の光路から前記被検眼の前眼部を観察するための前眼観察光学系の光路に分岐する第2の光路分岐手段を更に有し、
    前記前眼観察光学系の光路は、前記第2の光路分岐手段の透過光路に配置され、前記測定光の光路は、前記第2の光路分岐手段の反射光路に配置されることを特徴とする請求項乃至9のいずれか1項に記載の光断層撮像装置。
  11. 前記第2の光路分岐手段は、前記光路分岐手段よりも前記第1のレンズの側に配置され、
    前記観察光路及び前記測定光の光路は、前記第2の光路分岐手段の反射光路に配置されることを特徴とする請求項10に記載の光断層撮像装置。
  12. 第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
    前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を走査する走査手段と、
    前記測定光の光路における前記走査手段と前記第1のレンズとの間に配置され、前記第1のレンズの焦点距離よりも長い焦点距離を持つ第2のレンズと、
    前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、を有し、
    前記走査手段が、前記第2のレンズの略焦点位置に配置され、
    前記走査手段が、前記測定光が前記第1のレンズを介して前記被検査物に照射する角度よりも小さい角度で前記測定光を走査することを特徴とする光断層撮像装置。
  13. 第1のレンズを介して測定光が照射された被検査物からの戻り光と、該測定光に対応する参照光とを合波した光に基づいて、該被検査物の断層画像を取得する光断層撮像装置であって、
    前記測定光の光路に設けられ、前記被検査物に対して前記測定光を走査する走査手段と、
    前記測定光の光路における前記走査手段と前記第1のレンズとの間に配置され、前記第1のレンズの焦点距離よりも長い焦点距離を持つ第2のレンズと、
    前記第1のレンズと前記第2のレンズとの間に配置され、前記測定光の光路から前記被検査物を観察する観察光路に分岐する光路分岐手段と、を有し、
    前記第1のレンズが、球面収差を低減するための非球面を持つレンズであることを特徴とする光断層撮像装置。
  14. 前記被検査物は、被検眼であり、
    前記走査手段は、前記被検眼の前眼部と略共役な位置に設けられることを特徴とする請求項12または13に記載の光断層撮像装置。
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