JP5306041B2 - 撮像装置及びその方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及びその方法に関する。特に、眼科診療等に用いられる撮像装置及びその方法に関する。

光干渉断層画像撮像方法（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）は、試料の断層画像を高解像度に得る方法であり、眼科用機器主に用いられている。上記ＯＣＴを用いた装置（以下ＯＣＴ装置）は干渉系を備え、測定光（低コヒーレント光）を眼底に照射し、該眼底からの戻り光と参照光とを合成することにより、高感度に測定することができる。このとき、前記測定光を網膜の所定の位置に結像させて、眼底の断層画像を取得する。

ここで、視力低下等の被検眼の要因により、該測定光を網膜の所定の位置に結像することが難しい場合がある。このとき、各被検眼の光学特性に合わせて光学系を調整することにより、測定光を網膜の所定の位置に結像させることが必要となり、光学系の調整に時間を要してしまう。

近年においては、ＯＣＴ装置によって高解像度で断層画像を取得することへの要望がより一層高まっており、そのため測定光のビーム径を大きくして断層画像を取得する場合等においては、このような光学系の調整により一層多くの時間を要することとなる。

一方、光学系を調整する時間を短縮することも望まれている。特に、上記した網膜の眼科診断等においては、撮像に要する時間を短くすることは、被検者の負担を軽くすることにつながることから、このような光学系を調整する時間を短縮することが強く望まれている。

上記２つの要望を満たすため、ＯＣＴとＯＣＭ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ）とを用いて構成された光学装置が、特許文献１に開示されている。この装置では、生体試料内の大きな構造の確認等にはＯＣＴを用い、その中の注目領域を更に細かい分解能で観察する際にはＯＣＭに切り換え可能に構成されている。その際、ＯＣＴとＯＣＭとでは焦点深度が大きく異なることから、光束径変換光学系を用いて、小さい開口数を有するＯＣＴと、大きい開口数を有するＯＣＭとに対し、それぞれに応じた光束径が設定できるようにして、高Ｓ／Ｎ比での観察が可能に構成されている。

特開２００２−１７４７６９号公報

特許文献１に開示されている装置は、ＯＣＴによって確認された生体試料内の大きな構造の中の注目領域を、ＯＣＭに切り換えて更に細かい分解能で観察することが可能である。これにより、焦点深度の浅いＯＣＭにおける測定光を所定の位置に結像させるために調整に時間を要するという課題の解決が図られている。

しかしながら、上記特許文献１では、ＯＣＴ装置の撮像によって高解像度の断層画像を撮像する際に、光束径変換光学系を用いて測定光のビーム径を大きくすることにより生じる課題等については、全く考慮されていない。

ＯＣＴによる断層画像の撮像において、光束径変換光学系等を用いて、測定光のビーム径を大きくすることにより、高解像度の断層画像を取得することができる。しかし、このように測定光のビーム径を大きくすると、焦点深度が浅くなり、測定光を所定の位置に結像させることが難しくなり、光学系の調整等に時間を要してしまう。

本発明は、上記課題に鑑み、高解像度の断層画像をＯＣＴにより取得するに際し、撮像時間の短縮化を図ることが可能となる光断層画像撮像装置および光断層画像の撮像方法を提供することを目的とする。

本発明は、つぎのように構成した撮像装置及びその方法を提供するものである。

本発明に係る撮像装置は、
測定光を照射し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撮像装置であって、
第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光を検出する第１の検出手段と、
前記第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する調整手段と、
前記第１の光束径から該第１の光束径より大きい第２の光束径に変更する光束径変更手段と、
前記第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光と前記参照光とを合波した光を検出する第２の検出手段と、
を有することを特徴とする。

また、本発明に係る撮像方法は、
測定光を照射し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撮像方法であって、
第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光を検出する工程と、
前記第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する工程と、
前記第１の光束径から該第１の光束径より大きい第２の光束径に変更する工程と、
前記第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光と前記参照光とを合波した光を検出する工程と、
を有することを特徴とする。

また、別の本発明に係るコンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、
上述の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とする。

また、別の本発明に係るプログラムは、
上述の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。

また、別の本発明に係る撮像装置は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像装置であって、
第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する調整手段と、
前記調整手段が前記合焦位置を調整した後に、前記第１の光束径より大きい第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光を検出する検出手段と、
を有することを特徴とする。
また、別の本発明に係る撮像方法は、
測定光を照射した被検査物からの戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像方法であって、
第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する工程と、
前記合焦位置が調整された後に、前記第１の光束径より大きい第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光を検出する工程と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、高解像度の断層画像をＯＣＴ装置により取得するに際し、撮像時間を短縮することが可能となる光干渉断層画像撮像装置および光干渉断層画像の撮像方法を実現することができる。

本発明の実施例１におけるＯＣＴ装置の光学系全体の概略構成について説明する図である。 本発明の実施例１におけるＯＣＴ装置の調整方法を説明する図である。 本発明の実施例１におけるＯＣＴ装置の画像の取得方法を説明する図である。 本発明の実施例２におけるＯＣＴ装置の光学系全体の概略構成について説明する図である。 本発明の実施例１における可変ビームエキスパンダーを用いた光束径の調整を説明する図である。 本発明の実施例３及び４における光束径決定のフロー図である。 本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置を説明するための模式図である。 本発明の実施例４における絞り変更装置を説明する図である。 本発明の実施例４における絞りの例を示す図である。

ＯＣＴによる断層画像の撮像において、特に被検眼の眼底における網膜の断層画像を撮像する際に、解像度及びコントラストの向上と撮像時間の短縮化を図ることが可能となる。

上記したように測定光のビーム径を大きくすると、焦点深度が浅くなり、ピント合わせが難しくなり、時間を要するという課題がある。また、個々の被検眼が有する光学特性によって、測定光を所定の位置に結像させることが難しくなり、コントラストが低下するという課題がある。

本発明者らによって、これらの課題を、つぎのような構成により解決することが見出された。

これらの概略を説明すると、前記断層画像の撮像の準備段階において、撮像段階よりも測定光のビーム径を小さくすることにより、焦点深度の深い状態で大まかに断層画像を取得し得る合焦範囲を、参照光の光路長を光路長調整手段によって調整する。

そして、前記光路長調整手段による前記参照光の光路長の調整位置（合焦範囲）を記録する。

一方、前記断層画像を撮像する撮像段階において、高解像度の撮像画像を得るため、上記撮像の準備段階よりも測定光のビーム径を大きくする。

その際、焦点深度が浅くなるが、測定光を所定の位置に結像させるに際し、上記記録された前記参照光の光路長の調整位置（合焦範囲）を基準として用いることで、合焦位置に容易に調整することができ、撮像時間の短縮化を図ることが可能となる。

また、撮像段階において測定光のビーム径を順次変化させ、戻り光の強度を測定することで、最も戻り光の強度が強くなるビーム径に調整することができ、コントラストの向上を図ることが可能となる。

また、撮像段階において測定光のビーム形状またはビーム入射位置を変化させることで、更なるコントラストの向上を図ることが可能となる。

以上のようなＯＣＴ装置を、本発明の実施形態においては、つぎのように構成することができる。

すなわち、本実施形態のＯＣＴ装置は、光源からの光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を被検査物に導くと共に前記参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された参照光とを用い、前記被測定対象の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置が、前記測定光の光束径を調整する光束径調整手段を備える。

この光束径調整手段は、前記測定光を被検査物に導く光路に設けられ、変倍光学系で構成される。例えば、図１に示されるＯＣＴ装置における測定光の光路上に配された可変ビームエキスパンダー１３６のように構成することができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記戻り光を第１の戻り光と第２の戻り光とに分割する戻り光の分割手段を備える。

この分割手段は、例えば、図１に示されるＯＣＴ装置における測定光の光路上に配されたビームスプリッタ１０３−３のように構成することができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記分割手段からの前記第１の戻り光による強度を検出する第１の検出手段を備える。

この第１の検出手段は、例えば、図１に示されるＯＣＴ装置における前記第１の戻り光が導かれるディテクター１３８のように構成することができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記光束径調整手段により調整された光束径のもとで、前記第１の検出手段により検出された前記第１の戻り光の強度に基づいて、前記被検査物に前記測定光を集光させる集光手段の位置を調整する集光位置調整手段を備える。

この集光位置調整手段は、例えば、図１に示されるＯＣＴ装置における電動ステージ１１７−２のように構成することができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記分割手段からの前記第２の戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記参照光による反射光とが合成された合成光の強度を検出する第２の検出手段を備える。

この第２の検出手段は、例えば、図１に示されるＯＣＴ装置におけるバランスドディテクター１２２のように構成することができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記集光位置調整手段による前記集光手段の調整位置のもとで、前記第２の検出手段により検出された合成光の強度に基づいて、前記参照光の光路長を調整する光路長調整手段を備える。

この光路長調整手段は、例えば、図１に示されるＯＣＴ装置における電動ステージ１１７−１のように構成とすることができる。

また、上記ＯＣＴ装置は、前記光路長調整手段による前記参照光の光路長の調整位置を記録する手段を有する構成することができる。

また、本実施形態においては、上記ＯＣＴ装置を用いて光干渉断層画像の撮像方法を実施するに際し、つぎのような工程により、光干渉断層画像を撮像することができる。

第１の工程である前記断層画像を撮像する撮像の準備段階において、光束径調整手段を用いて前記測定光を測定時の光束径より小さい光束径に調整し、
前記戻り光を分割する分割部で分割された第１と第２の戻り光のうち、第１の戻り光による強度を、第１の検出手段によって検出し、
前記検出された光の強度に基づいて、前記測定光を前記被検査物に集光させる集光手段の位置を調整する。

そして、第２の工程において、前記第１の工程における前記集光手段の調整位置のもとで、
前記戻り光の分割手段で分割された前記第２の戻り光と前記参照ミラーによって反射された前記参照光の反射光とが合成された合成光による強度を、第２の検出手段によって検出し、
前記検出された光の強度に基づいて、前記参照光の光路長を光路長調整手段によって調整する。

このように、撮像する撮像前の準備段階において、ビーム径を小さくした測定光により焦点深度の深い状態での大まかに断層画像を取得し得る合焦範囲を、参照光の光路長を光路長調整手段によって調整する。

これにより、時間を要することなく合焦範囲を得ることができ、その際、前記光路長調整手段による前記参照光の光路長の調整位置（合焦範囲）を記録しておく。

次に、第３の工程である前記断層画像を撮像する撮像段階において、前記光束径調整手段を用いて前記測定光を前記準備段階の光束径より大きい光束径に調整し、前記第１の戻り光による強度を第１の検出手段によって検出し、
前記検出された光の強度に基づいて前記測定光を前記被検査物に集光させる集光手段の位置を調整する。

そして、第４の工程において、前記第３の工程により調整された前記集光手段の位置のもとで、例えば、前記記録された前記光路長調整手段の調整位置を基準として、前記合成光による強度を第２の検出手段によって検出し、
前記検出された光の強度に基づいて前記参照光の光路長を光路長調整手段によって調整する。

このように、断層画像を撮像する際には、前記記録された前記光路長調整手段の調整位置を基準として、例えば、前記光路長調整手段の調整位置の中心付近を基準として前記参照光の光路長の調整を行うことで、素早く調整することが可能となる。

また、本実施形態においては、前記第１または第２の戻り光が、前記第１または第２の検出手段によって検出されるために必要とされる強度に至らない際に、それを通知する手段を有する構成とすることができる。

これにより、前記戻り光の強度が所定の強度に到達しない場合に、適切な対策を施すことが可能となる。

また、本実施形態においては、前記光源からの光を測定光と参照光とに分割される光路まで導く光路、前記測定光を被検査物まで導く光路、前記参照光を参照ミラーまで導く光路、の少なくとも何れかの光路を、光ファイバーによって構成することができる。

このような構成により、小型で安価なＯＣＴ装置を実現することが可能になる。また、本実施形態においては、前記第１の工程から前記第４の工程のうち、少なくとも一つの工程を自動的に行うように構成することができる。

ここで、別の実施形態として、上述の実施形態に係る光干渉断層画像の撮像方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ブルーレイディスクなど）に格納しても良い。

また、別の実施形態として、上述の光干渉断層画像の撮像方法をコンピュータに実行させるためのプログラムでも良い。

（光干渉断層情報取得装置）
別の本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置について、図７を用いて説明する。

まず、１９は、被検査物１２（例えば眼底）からの戻り光１６の強度情報を検出するための戻り光検出部である。前記戻り光検出部１９は、光の強度を検出できれば良く、例えばフォトダイオード、フォトマルチプライヤーがある。

次に、２０は、前記被検査物１２に照射する測定光１３を該被検査物１２の任意の位置（照射位置）に照射させるための光学部である。前記光学部２０は、該光学部２０に照射された光を前記位置に集光できれば良く、例えばレンズがある。

また、２１は、前記光学部２０に入射した前記測定光１３の第１のビーム径２５を該第１のビーム径２５よりも大きい第２のビーム径２６に変えるための光束径可変部である。前記光束径可変部２１は、該光束径可変部２１に照射されたビームの径の大きさを変えることができれば良い。例えば、可変ビームエキスパンダー（典型的には、レンズなどの光学系を用いて略平行光のままビーム径を可変にできる構成）がある。ただし、これに限らず、前記ビームが照射される穴の大きさを変えることのできる構成（可変絞りなど）であれば良い。

ここで、前記第１のビーム径２５のとき、前記照射位置のスポット径が大きい（図７（ｂ））。このとき、焦点深度２７は深く、横分解能２８（光軸方向に垂直な方向の分解能）は低い。また、前記第２のビーム径２６のとき、前記照射位置のスポット径が小さい（図７（ｃ））。このとき、焦点深度は浅く、横分解能は高い。

また、２２は、前記第１のビーム径２５における前記被検査物１２の任意の位置からの戻り光の強度情報に基づいて（あるいは戻り光の強度情報を用いて）、前記光学部２０により照射される光の該被検査物１２における位置を略光軸方向（あるいは被検査物の深さ方向）に対して調整するための調整部である。ここで、前記調整部２２は、前記光学部２０の前記光軸方向における位置を調整することが望ましい。また、被検査物１２に対して装置を移動させても良い。さらに、前記調整部２２は、前記測定光１３の光路長と参照光１５の光路長との差を調整するように構成されることが望ましい。これにより、コヒーレンスゲート（測定光路の長さと参照光路の長さとが略同一となる位置）を調整することができる。また、前記調整部による前記調整は、前記第２のビーム径の測定光により前記被検査物に照射された状態で行っても良い。

さらに、１８は、前記被検査物１２からの戻り光１６と参照光１５との合成光１７（あるいは干渉光）を検出するための合成光検出部である。前記合成光検出部１８は、光の強度を検出できれば良く、例えばフォトダイオード、フォトマルチプライヤーがある。また、フォトダイオードを２つ用いて、熱ノイズなどを電気的に除去する構成（バランスドディテクター）としても良い（図１）。

そして、前記調整部２２により調整された位置で、前記光束径可変部２１により前記第１のビーム径２５から前記第２のビーム径２６に変え、該第２のビーム径２６の測定光を入射するように構成される。

これにより、ビーム径の小さい測定光を用いるため、比較的短時間で焦点位置（ピント）を合わせることができ、ビーム径の大きい測定光を用いるため、高い横分解能で合成光を取得することができる。

ここで、本実施形態に係る光干渉断層情報取得装置は、典型的には以下を有する。

まず、１１は、光源である。前記光源１１は、低コヒーレント光源であれば良く、例えばＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）がある。

次に、２３は、前記光源１１からの光を被検査物１２に入射する測定光１３と参照部１４に入射する参照光１５とに分割するための分割部である。また、２３は、前記被検査物１２からの戻り光１６と前記参照部１４で反射した参照光１５とを合成させるための合成部でもある。このように、前記分割部と前記合成部とを共通に用いる光学計（マイケルソン干渉計、図７（ａ）の構成）でも良いし、前記分割部と前記合成部とを別々に用いる光学計（マッハツェンダー干渉計、図１）でも良い。

このとき、光学系の光軸方向における被検査物の断層位置に関する強度情報を取得するように構成されることが望ましい。もちろん、本発明に係る光干渉断層画像撮像装置はこれらに限らない。

（光束状態可変部）
ここで、個々の被検眼が有する光学特性（主に乱視などの収差）によって、高コントラストな断層画像の取得に時間を要するという問題がある。この問題を解決するために、更に以下の構成を有することが望ましい。ただし、本発明はこれらに限定されない。

前記第２のビーム径２６を有する測定光１３の光束状態を変えるための光束状態可変部（例えば、図８（a）、（b）の２３６）を備えることが望ましい。ここで、前記光束状態は、前記測定光のビーム径における前記形状、前記大きさ、前記光軸方向に対して略垂直な面内方向における位置のうち、少なくとも一つのことであるが、これらに限らず、光束状態なら何でも良い。

また、前記光束状態可変部は、前記測定光を入射することにより該測定光の前記光束状態を形成するための複数のレンズを含み構成されることが望ましい。そして、前記複数のレンズのうち、前記測定光を第１のレンズに入射したときの光束状態と、前記測定光を第２のレンズに入射したときの光束状態とで、異なる光束状態となるように構成されることが望ましい。

また、前記光束状態可変部は、前記光軸方向に対して垂直に配置された円板（例えば、図８（ｂ）、（ｃ）の２５１）と、該円板に設けられた複数の開口部（例えば、図９）とを備えることが望ましい。そして、前記円板を回転することで前記測定光を選択的に前記開口部に入射するように構成されることが望ましい。

そして、前記光束状態可変部により変えられた前記光束状態ごとに、前記戻り光の強度情報を検出する。さらに、前記検出された強度情報に基づいて選択された前記光束状態を有する測定光を用いて得る前記合成光を、前記合成光検出部により検出する。

これにより、個々の被検眼が有する光学特性（主に乱視などの収差）によらず、高コントラストな断層画像を短時間で取得することができる。

なお、上記については、実施例４で詳述する。

つぎに、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
実施例１に係るＯＣＴ装置（あるいは光干渉断層情報取得装置）について説明する。

本実施例においては、特に眼の網膜の断層画像を取得するＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）について説明する。
但し、本発明はこのようなＴＤ−ＯＣＴに限定されるものではなく、ＦＤ−ＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｄｏｍａｉｎ ＯＣＴ）にも適用することができることは言うまでもない。

まず、本実施例におけるＯＣＴ装置の光学系の概略構成について説明する。
図１に、本実施例におけるＯＣＴ装置の光学系全体の概略構成について説明する図を示す。

図１において、１００はＯＣＴ装置であり、１０７はＯＣＴ装置１００により測定される眼（あるいは被検査物）である。

ＯＣＴ装置１００は、以下により構成されている。
すなわち、光源１０１、ビームスプリッタ１０３−１から１０３−３、シングルモードファイバー１１０−１から１１０−４である。また、レンズ１１１−１から１１１−４及び１２０−１から１２０−２、ミラー１１４−１から１１４−５、分散補償用ガラス１１５−１から１１５−３、音響光学変調素子１１６−１と１１６−２及び該音響光学変調素子のコントローラ１１６−３である。さらに、電動ステージ１１７−１と１１７−２、ＸＹスキャナ１１９、バランスドディテクター１２２、アンプ１２３、フィルター１２４、パソコン１２５、可変ビームエキスパンダー１３６、ディテクター１３８である。

ここで、パソコン１２５は、電動ステージ１１７−１と１１７−２、ＸＹスキャナ１１９、可変ビームエキスパンダー１３６の制御部として動作する。電動ステージ１１７−１と１１７−２はステージの直進運動を調整し、ＸＹスキャナ１１９はスキャナミラーの走査を調整し、可変ビームエキスパンダー１３６はレンズ間隔を調整する。

また、１０５は参照光、１０６は測定光、１０８、１０８−１、１０８−２は戻り光を示している。
さらに、１２６は角膜、１２７は網膜を示している。

本実施例のＯＣＴ装置１００は、図１に示されるように、全体としてマッハツェンダー干渉系を構成している。

図中、光源１０１から出射した光がビームスプリッタ１０３−１によって参照光１０５と測定光１０６とに分割される。

測定光１０６は、観察対象である眼１０７によって反射あるいは散乱された戻り光１０８となって戻され、ビームスプリッタ１０３−３によって戻り光１０８−１（第１の戻り光）と戻り光１０８−２（第２の戻り光）に分割される。そして、これらの戻り光のうち戻り光１０８−２はビームスプリッタ１０３−２によって、参照光１０５と合波される。

参照光１０５と戻り光１０８−２とは合波されるとともに、ビームスプリッタ１０３−２によって分割され、バランスドディテクター１２２に入射される。

バランスドディテクター１２２は光強度を電圧に変換し、その信号を用いて、眼１０７の断層画像が構成される。

つぎに、光源１０１について説明する。

光源１０１は代表的な低コヒーレント光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）である。

波長は８３０ｎｍ、バンド幅５０ｎｍである。ここで、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、重要なパラメーターである。

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。さらに波長は、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く、ここでは８３０ｎｍとする。

観察対象の測定部位によっては、他の波長を選んでも良い。

光源１０１から出射された光はシングルモードファイバー１１０−１を通して、レンズ１１１−１に導かれ、ビーム径４ｍｍの平行光になるよう、調整される。

つぎに、参照光１０５の光路について説明する。

ビームスプリッタ１０３−１によって分割された参照光１０５は参照ミラー１１４−１〜１１４−５に連続して入射され、方向を変えることで、ビームスプリッタ１０３−２により、バランスドディテクター１２２に入射される。
ここで、１１５−１〜１１５−２は分散補償用ガラスである。分散補償用ガラス１１５−１の長さはＬ１であり、一般的な眼の奥行きの長さ（直径）の２倍と等しいことが望ましい。

分散補償用ガラス１１５−１は眼１０７に測定光１０６が往復した時の分散を、参照光１０５に対して補償するものである。
ここでは、日本人の平均的な眼球の直径とされる２３ｍｍの２倍のＬ１＝４６ｍｍとする。さらに、１１７−１は電動ステージであり、矢印で図示している方向に移動することができ、参照光１０５の光路長を、調整・制御することができる。

つぎに、参照光１０５の変調方法について説明する。

また、２つの音響光学変調素子１１６−１、１１６−２を光の周波数のシフターとして用いている。

音響光学変調素子１１６−１、１１６−２のシフト周波数はそれぞれ＋４１ＭＨｚ、−４０ＭＨｚであり、結果として、参照光１０５の周波数は１ＭＨｚシフトされる。

また、分散補償用ガラス１１５−２は、眼１０７のスキャンに用いられるレンズ１２０−１、１２０−２の分散補償を行うためのものである。

つぎに、測定光１０６の光路について説明する。

ビームスプリッタ１０３−１によって分割された測定光１０６は、分散補償ガラス１１５−３を通り、ビームスプリッタ１０３−３で反射され、可変ビームエキスパンダー１３６に入射される。
ここで、分散補償ガラス１１５−３は音響光学変調素子１１６−１、１１６−２の分散を補償するものである。

また、可変ビームエキスパンダー１３６は、測定光１０６の光束径を変化させる役割がある。例えば、４ｍｍの光束径を１ｍｍ〜８ｍｍの間で変化させることができる。
ここで、可変ビームエキスパンダー１３６は、例えば、図５に示すような屈折力が正のレンズ（例えば、凸レンズ）と屈折力が負のレンズ（例えば、凹レンズ）を含み構成される。なお、屈折力とは、レンズの焦点距離の逆数で定義される物理量である。

屈折力が正のレンズ１３６−１と１３６−３との間において、屈折力が負のレンズ１３６−２の位置を変化させる。光は、レンズ１３６−１を通過し、レンズ１３６−２を透過し、レンズ１３６−３を通過する。このとき、レンズ１３６−２がレンズ１３６−１側に位置するとき、光束径を大きくすることができる（図５（ａ））。また、レンズ１３６−２がレンズ１３６−１側に位置するとき、光束径を小さくすることができる（図５（ｂ））。

次に、ＸＹスキャナ１１９のミラーに入射される。
ここでは、簡単のため、ＸＹスキャナ１１９は一つのミラーとして記したが、実際にはＸスキャン用ミラーとＹスキャン用ミラーとの２枚のミラーが近接して配置され、網膜１２７上を光軸に垂直な方向にラスタースキャンするものである。また、測定光１０６の中心はＸＹスキャナ１１９のミラーの回転中心と一致するように調整されている。

レンズ１２０−１、１２０−２は網膜１２７を走査するための光学系であり、測定光１０６を角膜１２６の付近を支点として、網膜１２７をスキャンする役割がある。

ここでは、レンズ１２０−１、１２０−２の焦点距離はそれぞれ５０ｍｍ、５０ｍｍである。

測定光１０６は眼１０７に入射すると、網膜１２７からの反射や散乱により戻り光１０８となる。

さらに、戻り光１０８はビームスプリッタ１０３−３によって戻り光（第１の戻り光）１０８−１と戻り光（第２の戻り光）１０８−２とに分割され、その一方である戻り光１０８−１は、ビームスプリッタ１０３−１で透過され、ディテクター１３８に導かれる。

ここで、ディテクター１３８は、例えば高速・高感度な光センサであるＡＰＤ（Ａｖａｌａｎｃｈｅ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。

また、もう一方の戻り光１０８−２はバランスドディテクター１２２に導かれる。

また、１１７−２は電動ステージであり、矢印で図示している方向に移動することができ、付随するレンズ１２０−２の位置を、調整・制御することができる。
ここで、レンズ１２０−２は、電動ステージ１１７−２を用いて、位置を調整することで、各被険者の眼１０７が屈折異常を有していても、測定光１０６を網膜１２７に集光し、ＯＣＴ装置１００が断層画像を取得することが可能になる。
ここでは、測定光１０６が網膜１２７に集光する位置を調整する位置を調整するために、レンズ１２０−２を用いたが、レンズの代わりに球面ミラーを用いることもできる。また、眼１０７自体が移動することによっても達成できる。

つぎに、本実施例のＯＣＴ装置における測定系の構成について説明する。

ＯＣＴ装置１００は、マッハツェンダー干渉系による干渉信号の強度から構成される断層画像（ＯＣＴ像）を取得することができる。

その測定系について説明すると、網膜１２７にて反射や散乱された光である戻り光１０８は、ビームスプリッタ１０３−３で戻り光１０８−１と戻り光１０８−２に、分割される。

この分割された戻り光のうちの戻り光１０８−２は、さらにビームスプリッタ１０３−２によって分割される。一方、参照光１０５もビームスプリッタ１０３−２によって分割される。
ここで、参照光１０５と戻り光１０８−２とはビームスプリッタ１０３−２の後方で合波されるように調整される。

そして、レンズ１１１−２〜１１１−３で集光され、光ファイバー１１０−２と１１０−３とを介して、バランスドディテクター１２２に導かれ、参照光１０５と戻り光１０８−２とが合波された光の強度が電圧に変換される。

得られた電圧信号はアンプ１２３にて増幅され、フィルター１２４にて必要な周波数成分を取り出し、パソコン１２５にて復調及びデータ処理を行い断層画像を形成する。
ここでは、上記説明したように参照光１０５は周波数１ＭＨｚのシフトを受けている。
そのため、上記得られる電圧信号は１ＭＨｚのビート信号となり、戻り光１０８−２は通常微弱であるが、参照光１０５は大きいので、検出感度を増大させることができる。

上記フィルター１２４は、ここでは１ＭＨｚのバンドパスフィルタを用い、余計な周波数成分をカットすることで、ビート信号の高感度検出を図っている。

また、上記説明したビームスプリッタ１０３−３で分割されたもう一方の戻り光１０８−１は、ビームスプリッタ１０３−１を通り、レンズ１１１−４で集光され、光ファイバー１１０−４を通って、ディテクター１３８に導かれる。

さらにディテクター１３８はパソコン１２５に、電気的に接続され、戻り光１０８−１の強度を記録及び表示を行うことができる。

また、ディテクター１３８で得られる信号は、網膜１２７での反射や散乱による戻り光１０８−１の強度信号であり、上記干渉信号ほど、、深さ分解能は高くない。

つぎに、本発明の特徴である断層画像の取得前の調整方法について、具体的に図１、図２を用いて説明する。

図２は、断層画像の取得前の調整方法を説明する図であり、人眼に測定光を入射する光学系部分が示されており、図１と同じ構成には同一の符号が付されている。一般に眼底の網膜を観察する場合には、安全上の問題から、測定光を網膜上に走査して行う。

本実施例のものにおいても、実際には該測定光を該網膜上を走査しながら行われる。

本実施例の調整方法においては、以下の各工程を、例えば連続して行われる。或いは、適宜工程を戻って行うこともでき、またコンピュータ等を用いて、以下の工程を自動的に行うように構成してもよい。

まず、第１の工程において、可変ビームエキスパンダー１３６を調整して、測定光１０６の光束径をΦ１ｍｍに調整する（図２（ａ））。

次に、第２の工程において、電動ステージ１１７−２を用いてレンズ１２０−２の位置を調整し、測定光１０６が網膜１２７に合焦するようにする。 調整は、測定光１０６の網膜１２７からの戻り光１０８−１をディテクター１３８で検知し、戻り光１０８−１の強度が略最大になるようにするものである（図１）。

該強度は網膜１２７の位置に依存する情報なので、グラフや２次元画像として、表示してもよい。
ここでは、図２（ｂ）に示すように、該光束径がΦ１ｍｍなので、合焦範囲１３７は２ｍｍ程度となっている。

次に、第３の工程において、電動ステージ１１７−１を用いてミラー１１４−１、１１４−２の位置を調整することで、参照光１０５の光路長を調整し、参照光１０５と戻り光１０８−２とを光干渉させる。

該調整は、該光干渉の信号強度をバランスドディテクター１２２で検知し、それが最大になるようにするものである（図１）。

該信号強度は網膜１２７の位置に依存する情報なので、グラフや２次元画像として、表示してもよい。また、ここでの電動ステージ１１７−１の位置を記録しておく。

次に、第４の工程において、可変ビームエキスパンダー１３６を調整して、測定光１０６の光束径をΦ４ｍｍに調整する（図２（ｃ））。ここでは、図中、破線が非合焦状態、実際が合焦状態をそれぞれ表す。

次に、第５の工程において、電動ステージ１１７−２を用いてレンズ１２０−２の位置を調整し、測定光１０６が網膜１２７に合焦するようにする。

該調整方法は、上記第２の工程と同様である。ここでは、図２（ｄ）に示すように、該光束径がΦ４ｍｍなので、合焦範囲１３７は１００μｍ程度となり、上記第２の工程より小さくなっている。

次に、第６の工程において、電動ステージ１１７−１を用いてミラー１１４−１、１１４−２の位置を調整することで、参照光１０５の光路長を調整し、参照光１０５と戻り光１０８−２とを光干渉させる。

また、ここでの電動ステージ１１７−１の位置は上記第３の工程で記録した位置を中心として、その近傍で調整する。

つぎに、本実施例のＯＣＴ装置を用いた断層画像の取得方法について説明する。ＯＣＴ装置１００は電動ステージ１１７−１とＸＹスキャナ１１９とを制御することで、網膜１２７の所望の部位の断層画像を取得することができる（図１）。
ここでは、図３を用いて網膜１２７の断層画像（光軸に平行な面）の取得方法について説明する。

図３（ａ）は眼１０７の模式図であり、ＯＣＴ装置によって観察されている様子を示している。

図３（ａ）に示すように、測定光１０６は角膜１２６を通して、網膜１２７に入射すると様々な位置における反射や散乱により戻り光１０８となり、それぞれの位置での時間遅延を伴って、バランスドディテクター１２２に到達する。
ここでは、光源１０１のバンド幅が広く、コヒーレンス長が短いために、参照光路の光路長と測定光路の光路長とが略等しい場合のみに、バランスドディテクター１２２にて、干渉信号が検出できる。

上述のように、参照光１０５の周波数は測定光１０６に対して、１ＭＨｚシフトされているので、干渉信号は１ＭＨｚのビート信号となる。

さらに、図３（ｂ）に示すように、ＸＹスキャナ１１９のＸ軸を駆動しながら、該干渉信号を検知すれば、該干渉信号はＸ軸の位置情報を持った信号となる。

この信号の振幅を２乗し、復調することで、戻り光１０８の任意のＸＹ平面におけるＸ軸方向の強度分布が得られる。

さらに、電動ステージ１１７−１を用いて、参照光路の光路長を動かしながら、同様の動作を繰り返せば、ＸＺ面での戻り光１０８の強度の２次元分布が得られ、それはすなわち断層画像１３２である（図３（ｃ））。

本来は、断層画像１３２は上記説明したように、網膜１２７からの戻り光１０８の強度をアレイ状に並べたものであり、例えば戻り光１０８の強度をグレースケールに当てはめて、表示されるものであるが、ここでは、その境界のみを表示している。

（実施例２：光ファイバー）
実施例２においては、実施例１で示した光路のいずれかを光ファイバーによって構成した構成例について説明する。

図４に、本実施例におけるＯＣＴ装置の光学系全体の概略構成について説明する図を示す。
図４には、図１に示した実施例１の構成と同一または対応する構成には同一の符号が付されているから、重複する構成についての説明は省略する。
図４において、２００はＯＣＴ装置である。ＯＣＴ装置２００は、シングルモードファイバー１３０−１から１３０−１０、光カプラー１３１−１から１３１−３などによって構成されている。

本実施例においては、ＯＣＴ装置２００は、被検眼における眼１０７の網膜１２７の断層画像を取得する装置として用いられている。また、本実施例においては、光学系の一部に光ファイバーを用いて、構成することにより、装置の小型化が図られている。
光ファイバーを用いていることを除けば、実施例１と基本的構成において差異のない構成を備えている。

つぎに、本実施例のＯＣＴ装置における光学系の構成について説明する。

まず、最初に、ＯＣＴ装置２００の構成を大まかに説明する。

本実施例のＯＣＴ装置２００は、図４に示されるように、全体として、マッハツェンダー干渉系を構成している。
図４において、測定光１０６は観察対象である眼１０７によって反射や散乱により戻り光１０８−２となって戻された後、光カプラー１３１−２によって、参照光１０５と合波される。
参照光１０５と戻り光１０８−２とは合波されるとともに、分割され、バランスドディテクター１２２に入射される。
バランスドディテクター１２２にて得られた光強度を用いて、眼１０７の断層画像が構成される。

次に、光源１０１について説明する。
光源１０１自体は実施例１と同様である。光源１０１から出射された光はシングルモードファイバー１３０−１を通して、光カプラー１３１−１に導かれ、強度比９０：１０で分割され、それぞれ測定光１０６、参照光１０５となる。

次に、参照光１０５の光路について説明する。
参照光１０５は光カプラー１３１−１にて分割された後、シングルモードファイバー１３０−２を通して、レンズ１３５−１に導かれ、ビーム径４ｍｍの平行光になるよう、調整される。
電動ステージ１１７−１及びそれに付帯するミラー１１４−１、１１４−２、分散補償用ガラス１１５−１は実施例１と同様なので説明は省略する。
参照光１０５は分散補償用ガラス１１５−２を通った後、レンズ１３５−２を用いてシングルモードファイバー１３０−６に導かれる。

さらに、音響光学変調素子１３３−１、シングルモードファイバー１３０−７を通って、光カプラー１３１−２に入射される。
ここで音響光学変調素子１３３−１は光ファイバー用のものであり、コントローラ１３３−２を用いて、１ＭＨｚの周波数シフトを行うことができる。
従って、ここで得られる参照光１０５は実施例１と同様である。

次に、測定光１０６の光路について説明する。
光カプラー１３１−１によって分割された測定光１０６はシングルモードファイバー１３０−３を通って光カプラー１３１−３に入射される。
その後、シングルモードファイバー１３０−４を通って、レンズ１３５−３に導かれ、ビーム径４ｍｍの平行光になるよう、調整される。

さらに、分散補償ガラス１１５−３、可変ビームエキスパンダー１３６を通ったあと、ＸＹスキャナ１１９のミラーに入射される。ＸＹスキャナ１１９から眼１０７までの間の光学系は実施例１と同様であるため、説明は省略する。

ここで、分散補償ガラス１１５−３は音響光学変調素子１３３−１の分散を補償するものである。
ここでは、測定光１０６が分散補償ガラス１１５−３を往復するため、分散補償ガラス１１５−３の厚さは音響光学変調素子１３３−１のガラスの半分の厚みになっている。
測定光１０６が眼１０７に入射すると、網膜１２７からの反射や散乱により戻り光１０８となる。

さらに、戻り光１０８は光カプラー１３１−３を通って、光カプラー１３１−２に導かれる。

つぎに、本実施例のＯＣＴ装置における測定系の構成について説明する。
ＯＣＴ装置２００はマッハツェンダー干渉系による干渉信号の強度から構成される断層画像（ＯＣＴ像）を取得することができる。
その測定系について説明する。網膜１２７にて反射や散乱された光である戻り光１０８の一方である戻り光１０８−２は、光カプラー１３１−２によって、参照光１０５と合波され、さらに５０：５０に分割される。

次に、シングルモードファイバー１３０−８、１３０−９を通って、バランスドディテクター１２２に導かれる。
参照光１０５と戻り光１０８−２とが合波された光の強度が電圧に変換される。得られた電圧信号はアンプ１２３にて増幅され、フィルター１２４にて必要な周波数成分を取り出し、パソコン１２５にて復調及びデータ処理を行い断層画像を形成する。

また、上記説明した戻り光１０８のもう一方の戻り光１０８−１は、光カプラー１３１−１を通り、光ファイバー１３０−１０を通って、ディテクター１３８に導かれる。

さらに、ディテクター１３８はパソコン１２５に上記干渉信号と同様に、電気的に接続され、戻り光１０８−１の強度を記録及び表示を行うことができる。

また、ディテクター１３８で得られる信号は、網膜１２７での反射や散乱による戻り光１０８−１の強度信号であり、上記干渉信号と異なり、深さ分解能を持たない。

つぎに、本実施例のＯＣＴ装置を用いた断層画像の取得方法について説明する。
ＯＣＴ装置２００は、２つの電動ステージ１１７−１、１１７−２とＸＹスキャナ１１９とを制御することで、網膜１２７の所望の部位の断層画像を取得することができる。
断層画像の取得方法の詳細は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

また、本発明の特徴である断層画像の取得前の調整方法についても、実施例１と同様であるため、説明を省略する。

（実施例３：瞳孔径に基づいて光束径調整）
本実施例は、実施例１あるいは２に係るＯＣＴ装置の構成において、実施例１あるいは２に係る断層画像を取得する前の調整方法を行った後、断層画像を撮像している時に光束径を調整して測定するものである。これにより、個々の被検眼が有する光学特性（主に乱視などの収差）によらず、高コントラストな断層画像を取得することができる。

本実施例について、図６（ａ）を用いて説明する。図６（ａ）は、光束径調整のフロー図である。ここで、本実施例の調整方法は、以下の各工程を連続して行っても良いがこれに限らない。また、以下の工程を、コンピュータ等により自動的に行うように構成しても良い。

まず、第一の工程において、光束調整手段としての可変ビームエキスパンダー１３６を調整して、測定光１０６の光束径を被検眼の瞳孔径に合わせる（ステップ３０１）。ここで、測定光１０６は瞳孔径と同じ光束径、または瞳孔径よりも小さい光束径の中から決定される。そのため、測定光１０６の光束径を決定するためには測定光の光束径１０６が瞳孔径に一致する瞬間の信号強度の取得が必要となる。そこで、光束径は瞳孔径に完全にあわせる必要はなく、瞳孔径と等しい、または瞳孔径よりも大きく調整されていれば良い（ステップ３０２）。それにより、測定光１０６の光束径が瞳孔径と一致する瞬間の信号強度の取得が可能となる。光束径は、瞳孔径を事前に測定しておき、その径に合わせて光束径を調整しても良く、また測定時に瞳孔と光束径をモニタリングして、光束径が瞳孔径と等しくなるかまたは大きくなるように光束径を合わせても良い。例えば、被検眼の瞳孔径が５ｍｍであった場合、測定光１０６の光束径は５ｍｍ、あるいは５．５ｍｍなどが選択できる。また、被検眼の瞳孔径が６ｍｍであった場合、測定光１０６の光束径は６ｍｍ、あるいは６．５ｍｍなどが選択できる。

被検眼に入射され、網膜１２７で反射または散乱された戻り光１０８−１と参照光１０５とを光干渉させ、その信号強度をバランスドディテクター１２２で検知する（ステップ３０３）。前記信号強度は単一光束径において取得される信号強度の時間平均値である。

光束径は瞳孔径または瞳孔径よりも大きい径から順次小さくしていき（ステップ３０４）、任意の径における干渉光の信号強度をバランスドディテクター１２２で検知する（ステップ３０５）。その際、前記信号強度は光束径に依存する情報なので、グラフや２次元画像として表示しても良い（ステップ３０６）。

次に第二の工程において、第一の工程で取得した光束径と信号強度の情報から、信号強度が最大となる光束径を見出す（ステップ３０７）。

次に第三の工程において、第二の工程で見出した光束径になるように可変ビームエキスパンダー１３６を調整する。その際、光束径は前記信号強度が最大となる光束径に限定されず、前記信号強度が最大になる点の近傍で、かつ同様の効果が得られる領域であれば良い。

以下、本実施例のＯＣＴ装置を用いた断層画像の取得方法であるが、実施例１に記載の方法と重複するので省略する。

（実施例４：光束状態可変部）
実施例４においては、実施例３と比較して光束径のみならず光束形状および被検眼の瞳上を通過する位置も調整して測定するものである。
ＯＣＴ装置の構成、及び取得前の調整方法については実施例１、２および３と同様であるので、その説明は省略する。

ただし本実施例では図１，２内の可変ビームエキスパンダー１３６の代わりに光束状態可変部として絞り変更装置を備える。

図８（ａ）において、絞り変更装置（光束状態可変部）２３６は、実施例１または２における光束調整手段であるビームエキスパンダーの位置に設置される。

本実施例の絞り変更装置の説明を図８によって行う。

図８（ｂ）において２３６は絞り変更装置、２５１は複数の絞りを備えた円板、２５２は円板２５１を回転させて光路１０６上に位置する絞りを変えるためのステッピングモータ、２５３は絞り通過後の光束の光量を検知するためのフォトディテクター、２５４は絞り通過後の光束の一部をフォトディテクター２５３に導くハーフミラーである。２５５は被検眼に向かう光束を適宜遮断可能に矢印方向に移動可能なシャッターである。

図８（ｃ）に示すように円板２５１上に中心から等距離且つ等間隔に備えられた絞りである開口部は図中矢印方向の回転によって絞りを選択可能な構成となっている。なお、図８（ｃ）では絞りの種類、配置は模式的なものを示しており、それらを限定するものではない。円盤状で説明したが、スライド状に移動することにより選択可能と構成しても良い。さらに開口部の数が少ない場合には、基準となる開口部に対して開口を制限する部材を装着脱着可能と構成しても良い。

絞りを通過する光量は各絞りの開口面積が異なることにより変化するが、フォトディテクター２５３において検知される光量を元に光源１０１から出力される光量を絞りに応じて適宜調整する、あるいは被検眼に到達する光路に光量を調整できる濃度フィルターを挿入しその濃度フィルターを調整するなどして被検眼に向かう光の光量を一定とする。

ここで図９（ａ）〜（ｌ）によって、絞り変更装置に備る絞りを説明する。各図とも破線ＢＤは絞り通過前の光束径を示し、白抜きで示されるＡＰは開口部であり、白抜き部分を光束が通過することを示す。

図９（ａ）、（ｂ）は、光束径の大小を変更するものであり、実施例３同様の効果を備える。絞りの径は図９（ａ）を４ｍｍ、図９（ｂ）を２ｍｍとした。

図９（ｃ）は、光束の外周近辺のみを透過するリング絞りであり、被検眼に球面収差がある場合に図９（ｂ）との比較で良好に撮像できる場合がある。このリングは外径を４ｍｍ、内径を２ｍｍとした。

図９（ｄ）〜（ｇ）は、被検眼の瞳上における光束通過位置を変更するものである。これにより眼の収差に加え、白内障などで透過率が部分的に異なる被検眼に対して有効である。

例えば中心のみ透過率が悪い場合には、図９（ｃ）のリング絞りを使用する。これは中心を遮光するもので、透過率の比較的良好な周辺部を通ることで眼底に測定光が到達すると同時に透過率が悪い部分での反射も抑えられることにより戻り光に迷光が入り込むことを防止できる。また、透過率が悪い部分が中心以外の光軸に対して非対称な位置にある場合は図９（ｄ）〜（ｇ）を順次変えることにより透過率の良好な部分に測定光を照射することができる。この図９（ｄ）〜（ｇ）の開口径は２ｍｍとした。

図９（ｈ）〜（ｋ）は、スリット形状の絞りであり、被検眼が乱視を持つ場合に有効である。スリットの角度を変更するのは乱視の方向に合わせるためである。このスリット形状は長辺を４ｍｍ、短辺を１ｍｍとした。

図９（ｌ）は、スリットとリングの合成開口を持つ絞りであり、乱視と球面収差を持つ被検眼で有効である。角度を変更した絞りは図９（ｈ）〜（ｋ）と同様で図示を省略する。

上記は絞り一例であり、より多くの種類を備えてもよい。例えば、光束径の大小の種類増やし１ｍｍ径の円形開口も備えることが好ましい。また、リング絞りの半径位置、スリットの開口幅の種類をより多く備えることが好ましい。

上記絞りの中から被検眼に応じて最良の絞りを選択して撮像を行う。その際の工程を図６（ｂ）を用いて説明する。

まず、絞り変更装置２３６を初期状態にする（ステップ３１１）。具体的には図９（ａ）の円形大絞りとする。また、シャッター２５５は光束を遮断して被検眼に向かわない状態としてある。

次に、フォトディテクター２５３（図６（ｂ）ではＰＤ１と記載）によって絞り通過後の光量測定をする（ステップ３１２）。そして、基準値であるか否かを判定する（ステップ３１３）。基準値であればシャッターを開き被検眼に光束を導き（ステップ３１４）、基準値より外れている場合には前述した光量調整を行う（ステップ３１５）。

次に、光束は被検眼に入射され、網膜１２７で反射または散乱された戻り光１０８−１と参照光１０５とを光干渉させ、その信号強度をバランスドディテクター１２２で検知する（ステップ３１６）。そして、撮像に有効な信号強度が設定値以上か否かを判定する（ステップ３１７）。前記設定値以上の場合は、撮像の工程へ移る（ステップ３１８）。前記設定値未満の場合は、信号強度値が記憶値より大きいか否かを判定する（ステップ３１９）。

ここで、前記記憶値は初期段階ではゼロである。信号強度測定値が記憶値より大きい場合は、現時点の信号強度を記憶値とし、光量設定と絞りの種類を記憶あるいは書き換えを行う（ステップ３２０）。絞りの種類は円板２５１の回転角度を記憶してもよい。信号強度測定値が記憶値以下の場合は、ステップ３２０を経ないで、シャッターを閉じ、被検眼に向かう光束を遮断する（ステップ３２１）。

次に、絞りを最後の種類まで変更していないか確認する（ステップ３２２）。選択する絞りが残っている場合は、次の絞りを選択するようステッピングモータ２５２を回転する（ステップ３２３）。そして、ステップ３１２であるＰＤ１光量測定まで戻って繰り返す。また、絞りが最後の種類まで変更していれば、記憶された光量、絞りの種類に設定する（ステップ３２４）。

以上の工程を経ることで、設定値以上の信号強度が得られた場合は、その際の絞りで、設定値未満の場合には信号強度が最大の状態の絞りや光量に設定して撮像を行うことができる。すなわち被検眼の状態に応じて最良の状態で被検眼の眼底断層画像の撮像が可能となる。

本実施例のＯＣＴ装置を用いた断層画像の取得方法であるが、実施例１に記載の方法と重複するので省略する。ここで、本実施例は絞りを自動選択する工程を持つ装置として記載したが、信号強度を検者に画面上インジケータなどで表示することにより自由に絞りを変更できるように構成してもよい。また、全ての被検者に対して全ての絞りを変えることは必ずしも必要でなく、被検眼の状態が事前に判明している場合（例えば乱視の状態などがわかっているなど）には変更する絞りを限定するとより撮像が短時間で済む。また、絞りを円板上に配置して回転によって選択する構成を示したが、分割して備えられる絞りを光路上に選択して挿入することで絞りを変更する構成としてもよい。

１１ 光源
１２ 被検査物
１３ 測定光
１４ 参照部
１５ 参照光
１６ 戻り光
１７ 合成光
１８ 合成光検出部
１９ 戻り光検出部
２０ 光学部（レンズ）
２１ 光束径可変部（可変ビームエキスパンダー）
２２ 調整部
２３ 分割・合成部
２４ 光学系の光軸方向
２５ 第１のビーム径
２６ 第２のビーム径

Claims (27)

1. 測定光を照射し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撮像装置であって、
   第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光を検出する第１の検出手段と、
   前記第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する調整手段と、
   前記第１の光束径から該第１の光束径より大きい第２の光束径に変更する光束径変更手段と、
   前記第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光と前記参照光とを合波した光を検出する第２の検出手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記調整手段が前記合焦位置を調整した後に、前記光束径変更手段が前記第１の光束径から前記第２の光束径に変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記光束径変更手段は、前記第２の戻り光の強度が所定値以上になるように、前記第２の光束径から該第２の光束径より小さい第３の光束径に変更することを特徴とする請求項１あるいは２に記載の撮像装置。
4. 前記戻り光を前記第１の検出手段の光路と前記第２の検出手段の光路とに分割する戻り光分割手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 測定光を照射した被検査物からの戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像装置であって、
   第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する調整手段と、
   前記調整手段が前記合焦位置を調整した後に、前記第１の光束径より大きい第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光を検出する検出手段と、
   を有することを特徴とする撮像装置。
6. 前記調整手段が、前記合焦位置を調整した後に、前記第２の戻り光に基づいて前記被検査物における前記第２の光束径の測定光の合焦位置を調整することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記調整手段が前記合焦位置を調整した後に、前記第１の戻り光に基づいて、前記測定光の光路長と該測定光に対応する参照光の光路長との差を調整する光路長調整手段と、
   前記光路長調整手段が前記差を調整した後に、前記第２の戻り光と前記参照光とを合波した光に基づいて、前記被検査物の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記光路長調整手段が、前記第１の戻り光に基づいて前記差を調整した後に、前記第２の戻り光に基づいて前記差を調整することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記測定光の光路に設けられ且つ該測定光を遮断可能な遮断手段と、
   前記測定光を照射した前記遮断手段からの戻り光の強度が所定の条件を満たしている場合に、前記遮断手段を前記測定光の光路から外す制御手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記被検査物は、被検眼であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 前記被検眼の光学特性に基づいて、前記測定光の光束状態を変更する光束状態変更手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記変更された光束状態の測定光を照射した前記被検眼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、該被検眼の断層画像を取得する断層画像取得手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記光束状態変更手段は、前記測定光の光束径と、前記測定光の形状と、前記測定光の照射位置とのうち少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項１１あるいは１２に記載の撮像装置。
14. 前記光束状態変更手段は、複数のレンズを含み、
    前記複数のレンズのいずれかのレンズに前記測定光を選択的に入射可能であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の撮像装置。
15. 前記光束状態変更手段は、前記測定光の光路に配置された円板と、該円板に設けられた複数の開口部とを備え、
    前記円板を回転することで前記複数の開口部のいずれかの開口部に前記測定光を選択的に入射可能であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
16. 前記戻り光の強度と前記測定光の光束径との関係を表示手段に表示させる表示制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。
17. 測定光を照射し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撮像方法であって、
    第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光を検出する工程と、
    前記第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する工程と、
    前記第１の光束径から該第１の光束径より大きい第２の光束径に変更する工程と、
    前記第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光と前記参照光とを合波した光を検出する工程と、
    を有することを特徴とする撮像方法。
18. 前記合焦位置が調整された後に、前記光束径変更手段が前記第１の光束径から前記第２の光束径に変更することを特徴とする請求項１７に記載の撮像方法。
19. 測定光を照射した被検査物からの戻り光に基づいて、該被検査物の画像を取得する撮像方法であって、
    第１の光束径の測定光に対応する第１の戻り光に基づいて、前記被検査物における前記第１の光束径の測定光の合焦位置を調整する工程と、
    前記合焦位置が調整された後に、前記第１の光束径より大きい第２の光束径の測定光に対応する第２の戻り光を検出する工程と、
    を有することを特徴とする撮像方法。
20. 前記第２の戻り光に基づいて前記被検査物における前記第２の光束径の測定光の合焦位置を調整する工程を有することを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の撮像方法。
21. 前記合焦位置が調整された後に、前記第１の戻り光に基づいて、前記測定光の光路長と該測定光に対応する参照光の光路長との差を調整する工程と、
    前記差が調整された後に、前記第２の戻り光と前記参照光とを合波した光に基づいて、前記被検査物の断層画像を取得する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の撮像方法。
22. 前記第１の戻り光に基づいて前記差を調整した後に、前記第２の戻り光に基づいて前記差を調整する工程を有することを特徴とする請求項２１に記載の撮像方法。
23. 前記被検査物は、被検眼であることを特徴とする請求項１７乃至２２のいずれか１項に記載の撮像方法。
24. 前記被検眼の光学特性に基づいて、前記測定光の光束状態を変更する工程を有することを特徴とする請求項２３に記載の撮像方法。
25. 前記変更された光束状態の測定光を照射した前記被検眼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、該被検眼の断層画像を取得する工程を有することを特徴とする請求項２４に記載の撮像方法。
26. 前記戻り光の強度と前記測定光の光束径との関係を表示手段に表示させる工程を有することを特徴とする請求項１７乃至２５のいずれか１項に記載の撮像方法。
27. 請求項１７乃至２６のいずれか１項に記載の撮像方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。