(57)【要約】  本発明は、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能な生体組織分析装置および生体組織分析方法を提供することを目的とする。  本発明の生体組織分析装置は、例えば、光照射手段１０、光分離手段２０Ｂ、分光手段３２を含み、光照射手段１０により、光が眼球１に照射され、光分離手段２０Ｂにより、前記光を照射された眼球１から出射する出射光が、眼球１の空間の位置に応じて分離され、分光手段３２により、前記光を照射された眼球１から出射する出射光が、分光される。
2019142896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射手段、光分離手段、分光手段を含み、
前記光照射手段により、光が生体組織に照射され、
前記光分離手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて分離され、
前記分光手段により、前記光が分光されて前記生体組織に照射されるか、または、
前記分光手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、分光され、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
生体組織分析装置。
【請求項２】
さらに、撮像手段を含み、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的または三次元的に分離される請求項１記載の生体組織分析装置。
【請求項３】
さらに、波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記光照射手段から照射された光が、選択された波長に固定されるか、または、前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光され、
波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
請求項１または２記載の生体組織分析装置。
【請求項４】
さらに、干渉系または共焦点光学系を含み、
前記光照射手段から照射された光の、選択された波長に応じて、前記干渉系または前記共焦点光学系の位置が調整される
請求項１から３のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項５】
下記のAユニット及びBユニットの少なくとも一方のユニットを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
（Aユニット）
前記光分離手段および前記分光手段を含み、
前記分光手段が、回折格子を含み、
前記光分離手段により、前記出射光が二次元的に分離され、
前記回折格子により、前記二次元的に分離された出射光が分光される、
ユニット。
（Bユニット）
前記光分離手段および前記分光手段を含み、
前記光分離手段が、撮像手段を含み、
前記分光手段が、前記波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光され、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的に分離される、
ユニット。
【請求項６】
前記Aユニットが、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および自発ラマン散乱の少なくとも一方の測定用ユニットであり、
前記Bユニットが、光干渉断層撮影（OCT）用ユニットである、
請求項５記載の生体組織分析装置。
【請求項７】
前記Aユニットにおいて、前記光分離手段が、マイクロレンズアレイまたはダイクロイックミラーを含む請求項５または６記載の生体組織分析装置。
【請求項８】
前記Aユニットを含む生体組織分析装置において、さらに、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、
前記CARS用光照射手段により、広帯域光及びレーザー光の混合光が生体組織に照射され、
前記回折格子により、前記混合光が照射された生体組織からの出射光に含まれるラマン散乱光が分光される
請求項５から７のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項９】
前記CARS用光照射手段が、波長選択フィルターを含み、
前記波長選択フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体組織に照射される
請求項８記載の生体組織分析装置。
【請求項１０】
前記波長選択フィルターが、回折格子および波長選択マスクを含み、
前記回折格子により、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが前記波長選択マスクを通過し、生体組織に照射される
請求項９記載の生体組織分析装置。
【請求項１１】
前記Aユニット及び前記Bユニットにおいて、前記分光手段が、さらに、狭帯域フィルターを含み、
前記分光された出射光が前記狭帯域フィルターを通過する、
請求項５から１０のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１２】
前記Aユニットにおいて、
前記光分離手段により、前記出射光が三次元的に分離され、
前記回折格子により、前記三次元的に分離された出射光が分光される、
請求項５から１１のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１３】
前記Bユニットにおいて、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が三次元的に分離される、
請求項５から１２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１４】
前記Aユニットを含む生体組織分析装置において、さらに、自発ラマン散乱用光照射手段を含む請求項５から１３のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１５】
前記Aユニットおよび前記Bユニットを含み、
前記Aユニットおよび前記Bユニットが、前記光照射手段を共有する請求項５から１４のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１６】
さらに、円偏光手段を含み、
前記円偏光手段により、前記生体組織に入射する光が、円偏光される、
請求項１から１５のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１７】
さらに、円偏光分析手段を含み、
前記円偏光分析手段により、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違いが検出される、請求項１６記載の生体組織分析装置。
【請求項１８】
さらに、直線偏光手段を含み、
前記直線偏光手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、直線偏光される、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１９】
さらに、直線偏光分析手段を含み、
前記直線偏光分析手段により前記直線偏光が分析されることで、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違いが検出される、
請求項１８記載の生体組織分析装置。
【請求項２０】
さらに、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方を空間制御することが可能な空間制御機構を含み、
前記空間制御機構により、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方が制御され、前記生体組織に照射される請求項１から１９のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２１】
さらに、光フィルターを含み、
前記光フィルターにより、前記分光された出射光が、選択された波長に固定され、前記固定された波長に対応する非線形光学効果が測定される、
請求項１から２０のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２２】
前記非線形光学効果が、第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF）からなる群から選択される少なくとも一つである請求項２１記載の生体組織分析装置。
【請求項２３】
前記生体組織が、眼球である請求項１から２２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２４】
生体組織に光を照射する照射工程と、
前記照射された生体組織から出射する出射光を、前記生体組織の空間の位置に応じて分離する光分離工程と、
前記生体組織に照射する前記光を、分光するか、または、前記照射された生体組織から出射する出射光を、分光する分光工程と、を含み、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより、前記生体組織の組織内部構造を分析する、
生体組織分析方法。
【請求項２５】
前記生体組織が、眼球である請求項２４記載の生体組織分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織分析装置および生体組織分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学的方法によって眼球等の生体組織を非侵襲的に測定する装置については、従来から提案されている（例えば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２６１０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、生体組織に照射する光の強度が弱いと、生体組織の奥まで分析することは困難である。一方、生体組織に照射する光の強度が強すぎると、生体組織の障害等を引き起こすおそれがある。このおそれは、特に、前記生体組織が眼球である場合等に顕著である。【０００５】
これを解決するための手段として、例えば、波長掃引型光干渉断層撮影（波長掃引型OCTまたはSS-OCT：Swept  Source  Optical  Coherence  Tomography）が考えられる。しかし、波長掃引型光干渉断層撮影には、波長可変のために複数の装置を用いなければならないため、装置の構成が複雑で、操作が煩雑になる。【０００６】
そこで、本発明は、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能な生体組織分析装置および生体組織分析方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の生体組織分析装置は、光照射手段、光分離手段、分光手段を含み、前記光照射手段により、光が生体組織に照射され、前記光分離手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて分離され、前記分光手段により、前記光が分光されて前記生体組織に照射されるか、または、前記分光手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、分光され、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより、前記生体組織の組織内部構造が分析される。【０００８】
本発明の生体組織分析方法は、生体組織に光を照射する照射工程と、前記照射された生体組織から出射する出射光を、前記生体組織の空間の位置に応じて分離する光分離工程と、前記生体組織に照射する前記光を、分光するか、または、前記照射された生体組織から出射する出射光を、分光する分光工程と、を含み、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより、前記生体組織の組織内部構造を分析する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能な生体組織分析装置および生体組織分析方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の生体組織分析装置の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、本発明の生体組織分析装置の構成の別の一例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、波長選択フィルターの機能の一例を示すグラフである。
【図１３】図１３は、波長選択フィルターの構成の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、波長を変化させた三次元分光分析の概念を示す模式図である。
【図１５】図１５は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、図１５の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、図１５の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、図１５の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、図１５の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２２】図２２は、図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２３】図２３は、図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、図２６の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、図２６の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図２９】図２９は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図３０】図３０は、図２９の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３１】図３１は、図２９の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、図２９の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３３】図３３は、図２９の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３４】図３４は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図３５】図３５は、図３４の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３６】図３６は、図３４の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３７】図３７は、図３４の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図３８】図３８は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図３９】図３９は、図３８の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図４０】図４０は、図３８の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図４１】図４１は、図３８の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図４２】図４２は、本発明の生体組織分析装置の構成のさらに別の一例を示す図である。
【図４３】図４３は、図４２の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図４４】図４４は、図４２の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【図４５】図４５は、図４２の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
つぎに、本発明について、例を挙げて説明する。ただし、本発明は、以下の説明により、なんら限定されない。
【００１２】
本発明において、前記生体組織に照射される光は、例えば、単色光でも、また、例えば、複数の波長の光を含む混合光であっても良く、例えば、広帯域光、単色光またはそれらの混合光であってもよい。前記単色光は、例えば、レーザー光であってもよい。前記レーザー光は、例えば、パルスレーザー光でもよいし、ＣＷ（連続発振）レーザー光でもよい。また、前記複数の波長の光を含む混合光は、例えば、広帯域光であってもよく、複数の単色光の混合光であってもよい。前記広帯域光は、例えば、白色光、またはスーパーコンティニューム（ＳＣ）光であってもよい。
【００１３】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、撮像手段を含み、前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的または三次元的に分離されてもよい。
【００１４】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、波長可変フィルターを含み、前記波長可変フィルターにより、前記光照射手段から照射された光が、選択された波長に固定されるか、または、前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光され、波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析されてもよい。
【００１５】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、干渉系または共焦点光学系を含み、前記光照射手段から照射された光の、選択された波長に応じて、前記干渉系または前記共焦点光学系の位置が調整されてもよい。例えば、下記Bユニットが、前記干渉系または前記共焦点光学系を含んでいてもよい。
【００１６】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、下記のAユニット及びBユニットの少なくとも一方のユニットを含んでいてもよい。
（Aユニット）
前記光分離手段および前記分光手段を含み、
前記分光手段が、回折格子を含み、
前記光分離手段により、前記出射光が二次元的に分離され、
前記回折格子により、前記二次元的に分離された出射光が分光される、
ユニット。
（Bユニット）
前記光分離手段および前記分光手段を含み、
前記光分離手段が、前記撮像手段を含み、
前記分光手段が、前記波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光される、
ユニット。
【００１７】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニットが、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および自発ラマン散乱の少なくとも一方の測定用ユニットであり、前記Bユニットが、光干渉断層撮影（OCT）用ユニットであってもよい。
【００１８】
本発明の生体組織分析装置において、前記Aユニットにおける前記光分離手段は、例えば、マイクロレンズアレイまたはダイクロイックミラー（多層光学機能反射鏡または二色鏡ともいう）を含んでいてもよい。
【００１９】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、波長可変フィルターを含み、前記波長可変フィルターにより、前記光照射手段から照射された光が、選択された波長に固定されてもよい。
【００２０】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニットを含む生体組織分析装置において、さらに、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、前記CARS用光照射手段により、広帯域光及びレーザー光の混合光が生体組織に照射され、前記回折格子により、前記混合光が照射された生体組織からの出射光に含まれるラマン散乱光が分光されてもよい。これにより、例えば、さらに感度が高い分析をすることができる。
【００２１】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記CARS用光照射手段が、波長選択フィルターを含み、前記波長選択フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体組織に照射されてもよい。また、例えば、前記波長選択フィルターが、回折格子および波長選択マスクを含み、前記回折格子により、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが前記波長選択マスクを通過し、生体組織に照射されてもよい。
【００２２】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニット及び前記Bユニットにおいて、前記分光手段が、さらに、狭帯域フィルターを含み、前記分光された出射光が前記狭帯域フィルターを通過してもよい。
【００２３】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニットにおいて、前記光分離手段により、前記出射光が三次元的に分離され、前記回折格子により、前記三次元的に分離された出射光が分光されてもよい。すなわち、前記Aユニットにおいては、前記光分離手段により、前記出射光が二次元的に分離されてもよいが、三次元的に分離されてもよい。
【００２４】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Bユニットにおいて、前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が三次元的に分離されてもよい。すなわち、前記Bユニットにおいて、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的に分離されてもよいが、三次元的に分離されてもよい。
【００２５】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニットを含む生体組織分析装置において、さらに、自発ラマン散乱用光照射手段を含んでいてもよい。
【００２６】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、前記Aユニットおよび前記Bユニットを含み、前記Aユニットおよび前記Bユニットが、前記光照射手段を共有してもよい。
【００２７】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、円偏光手段を含み、前記円偏光手段により、前記生体組織に入射する光が、円偏光されてもよい。この場合、例えば、本発明の生体組織分析装置が、さらに、円偏光分析手段を含み、前記円偏光分析手段により、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違い（二色性）が検出されてもよい。
【００２８】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、直線偏光手段を含み、前記直線偏光手段により、前記広帯域光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、直線偏光されてもよい。この場合、例えば、本発明の生体組織分析装置が、さらに、直線偏光分析手段を含み、前記直線偏光分析手段により前記直線偏光が分析されることで、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違い（旋光性）が検出されてもよい。
【００２９】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方を空間制御することが可能な空間制御機構を含み、前記空間制御機構により、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方が制御され、前記生体組織に照射されてもよい。
【００３０】
本発明の生体組織分析装置は、例えば、さらに、光フィルターを含み、前記光フィルターにより、前記分光された出射光が、選択された波長に固定され、前記固定された波長に対応する非線形光学効果が測定されてもよい。また、この場合において、例えば、前記非線形光学効果が、第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF）からなる群から選択させる少なくとも一つであってもよい。
【００３１】
本発明の生体組織分析装置および生体組織分析方法において、前記生体組織は、特に限定されないが、例えば、眼球であってもよい。この場合において、前記生体組織は、眼球の組織の少なくとも一つであってもよく、例えば、眼底、網膜、水晶体および角膜の少なくとも一つであってもよい。また、本発明において、前記生体組織は、皮膚または生体内部器官の組織等であってもよい。前記生体内部器官の組織としては、消化器等の各器官の組織があげられ、特に限定されないが、例えば、胃壁組織、腸壁組織、胆のうの組織、肝臓の組織、すい臓の組織、これら器官のがん組織等が挙げられる。また、前記生体組織としては、例えば、循環に関する器官の組織等が挙げられる。前記循環に関する器官としては、例えば、肺、心臓、血管等が挙げられる。血管の組織としては、例えば、血管壁、血液等が挙げられる。また、本発明の生体組織分析装置および生体組織分析方法は、前記生体組織を生体内から取り出さずにそのまま分析してもよいし、前記生体組織を生体内から取り出して分析してもよい。
【００３２】
本発明において、前記分光手段による分光は特に制限されず、例えば、前記出射光がラマン散乱光であれば、ラマン分光である。
【００３３】
また、本発明において「分析」とは、特に断らない限り、定量分析（測定）でもよいし、定性分析でもよい。
【００３４】
以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。以下の実施形態１〜１６においては、前記生体組織が眼球である場合について説明する。すなわち、以下の実施形態１〜１６は、本発明の生体組織分析装置が眼球分析装置である場合と、それを用いた眼球分析方法とについて説明する。以下の実施形態１〜３は、前記Aユニットを含む眼球分析装置の例である。実施形態４〜７は、前記Bユニットを含む眼球分析装置の例である。実施形態８〜１６は、前記Aユニットおよび前記Bユニットを両方含む眼球分析装置の例である。ただし、以下の実施形態は例示であり、本発明は、これにより、なんら限定されない。また、各図において、同一の特性を有する部材は同一の符号で示している。
【００３５】
［実施形態１］
図１に、本発明の眼球分析装置の構成の一例を示す。同図は、前記Aユニットを含む眼球分析装置の一例である。図示のとおり、この眼球分析装置は、広帯域光を眼球に照射する光照射手段１０と、Aユニット１００Ａとから構成されている。Aユニット１００Ａは、前記広帯域光を照射された眼球１から出射（射出）する出射光（射出光）を、眼球１の空間の位置に応じて分離する光分離手段２０と、前記出射光を波長ごとに分光する分光手段３１とを含む。また、Aユニット１００Ａは、さらに、レンズ４１および撮像手段４２を含む。
【００３６】
光照射手段１０は、光源１０Ａ、レンズ１１ａ、レンズ１１ｂ、ビームスプリッタ１２、レンズ１３、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５および干渉系により構成されている。光源１０Ａとしては、例えば、白色光源、スーパーコンティニューム（以下「ＳＣ」ということがある。）光源、またはＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いることができる。波長選択フィルター１５は、例えば、ＮＤフィルター（ニュートラル・デンシティー  フィルター： Neutral  Density  Filter）でもよいし、狭帯域フィルター等でもよい。また、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５は、光源１０Ａからの光を分光する分光手段に該当する。前記干渉系は、光照射手段１０において、ビームスプリッタ１２の近辺（図中の、符号１９で示した領域）に配置されている。なお、前記干渉系に代えて、共焦点光学系を配置してもよい。また、本発明において、ビームスプリッタは、特に限定されないが、例えば、偏光分離能を有するビームスプリッタでもよいし、偏光分離能が必要ない場合は、偏光分離能を有しないハーフミラー等でもよい。
【００３７】
光分離手段２０は、マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２およびレンズ２３により構成されている。レンズ２３は、例えば、テレセントリックレンズであってもよい。
【００３８】
分光手段３１は、回折格子である。分光手段（回折格子）３１は、例えば、VPH（Volume  Phase  Holographic）グレーティングまたはグリズムであってもよい。
【００３９】
レンズ４１は、例えば、コリメータレンズであってもよい。図１において、撮像手段４２は、光が像を表示する撮像素子の前面の部分を示している。撮像手段４２は、例えば、一般的なカメラ、冷却CCD（Charge  Coupled  Device）カメラ、またはCMOS（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）カメラ、または赤外線に感度を有するカメラであってもよい。
【００４０】
光源１０Ａから照射される広帯域光の光路には、前記広帯域光の照射側から順に、レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター（バンドパスフィルター）１５、レンズ１１ｂおよびビームスプリッタ１２がこの順序で配置されている。また、眼球１から出射される出射光の光路には、前記出射光の出射側から順に、レンズ１３、ビームスプリッタ１２、マイクロレンズアレイ２１、マスク２２、レンズ２３、回折格子３１、レンズ４１および撮像手段４２が、この順序で配置されている。また、光源１０Ａから照射される広帯域光の照射方向と、眼球１から出射される出射光の出射方向とは、図１では互いに垂直であるが、角度は垂直に限定されず、任意である。
【００４１】
図１の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光照射手段１０により、光が眼球１に照射される。具体的には、まず、光源１０Ａから広帯域光が照射される。前記広帯域光は、例えば、白色光、またはスーパーコンティニューム（ＳＣ）光であってもよい。光源１０Ａから照射された前記広帯域光は、レンズ１１ａによって平行光に変換され、波長可変フィルター１４によって分光される。このとき、波長可変フィルター１４により、光源１０Ａから照射された光を、選択された波長に固定することができる。さらに波長選択フィルター１５によって特定の波長の光が選択的に透過され、前記選択的に透過された光がレンズ１１ｂによって収束され、つぎに、ビームスプリッタ１２によって反射され、さらに、レンズ１３によって収束された後に、眼球１に照射される。また、領域１９に配置された干渉系または共焦点光学系の位置は、光源１０Ａから照射された光の、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５によって選択された波長に応じて調整される。なお、眼球１の眼底に光が照射される場合は、前記光が眼底よりも下層にも届くことにより、後述するように、眼底および眼底よりも下層の間の空間の状態を分析可能である。本発明により分析可能な眼底および眼底よりも下層の間の空間の部位としては、例えば、後述するように、眼底、網膜、前記眼底および眼底よりも下層の間の空間の断層、前記空間に存在する血管等が挙げられる。また、本実施例および後述する他の実施例では、主に、眼球１に照射される光が広帯域光である場合について説明する。しかし、本発明において、眼球に照射される光（例えば、光源１０Ａから出射される光）は、前述のとおり、広帯域光に限定されない。
【００４２】
つぎに、眼球１に照射された前記広帯域光の少なくとも一部が、眼球１による反射、蛍光もしくは散乱等で、眼球１から出射される。眼球１から出射された出射光は、レンズ１３によって収束され、ビームスプリッタ１２を透過する。
【００４３】
ビームスプリッタ１２を透過した前記出射光は、Aユニット１００Ａにより、以下のように処理される。すなわち、まず、前記出射光は、光分離手段２０のマイクロレンズアレイ２１に入射し、二次元的に分離され、その後、マスク２２を透過することで、眼球１の空間の位置に応じて分離され、さらに、レンズ２３によりコリメートされる。二次元的に分離されてレンズ２３を透過した前記出射光は、分光手段（回折格子）３１により波長ごとに分光される。なお、同図では、前記出射光が、回折格子３１により、各単色光に分離される例を示している。そして、回折格子３１により分光された光は、レンズ４１によって収束され、撮像手段４２に照射される。これにより、撮像手段４２に画像が形成される。その画像を、例えば、スペクトル解析手段（図示せず）に供し、各視野の分光スペクトルを解析する。
【００４４】
本発明の生体組織分析装置によれば、例えば、波長掃引型光干渉断層撮影(波長掃引型OCTまたはSS-OCT：Swept  Source  Optical  Coherence  Tomography。以下「SS-OCT」という。)を用いて分析することができる。これにより、生体組織に照射する光の強度が弱くても、生体組織の組織の奥まで分析可能である。具体的には、例えば、生体組織の表面を分析する場合は短い波長で、生体組織の奥（内部）を分析する場合は長い波長で、と使い分けることにより、生体組織に照射する光の強度が弱くても、生体組織の組織の奥まで分析可能である。また、本発明の生体組織分析装置によれば、SS-OCTにより、生体組織の奥行き方向の内部構造を分析可能であり、例えば、生体組織の表面から奥までを、波長可変で分析できる。これにより、例えば、生体組織の状態の微細な変化も検出可能である。
【００４５】
ただし、本発明の生体組織分析装置による測定方法は、SS-OCTのみに限定されず、前述のとおり、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより分析可能である。例えば、Ａユニットを有することでコヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）測定が可能であり、Ｂユニットを有することで自発ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の一方または両方を測定可能であるが、これには限定されない。なお、SS-OCTはOCTの一種である。
【００４６】
また、前述のとおり、従来は、波長掃引型光干渉断層撮影には、波長可変のために複数の装置を用いなければならないため、装置の構成が複雑で、操作が煩雑であった。これに対し、本発明によれば、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能である。
【００４７】
また、図１の眼球分析装置によれば、分光手段（回折格子）３１により波長ごとに分光した異なる波長の光を、同時に撮像手段４２に照射して画像を形成する。これにより、分析の時間同時性が確保できる。また、例えば、分析の視野（分析対象となる眼球１の空間の範囲）を広げるために、スキャン機構（図示せず）によりスキャンを行いながら眼球１を分析してもよい。このように、Aユニットを含む眼球分析装置は、分析の時間同時性が確保できるという利点がある。また、Aユニットは、異なる波長の光を同時に分析できるため、例えば、複数の波長の情報をプローブとした分析に有用である。ただし、Aユニットを含む眼球分析装置の用途はこれに限定されず、例えば、赤外光を用いた分析等にも使用できる。
【００４８】
なお、分光手段として、回折格子３１に代えて、例えば、プリズム等を用い、前記出射光を波長ごとに分光してもよい。また、例えば、回折格子３１に代えて、波長フィルターを用い、前記出射光から特定の光の波長のみを取り出すようにしてもよい。また、光分離手段２０は、例えば、さらに、イメージスライサー、スリット、アパーチャー（ダイヤフラム）、ファイバーバンドル等の少なくとも一つを含んでいてもよい。また、本実施例では、光分離手段がマイクロレンズアレイを含む例を示したが、前述のとおり、本発明におけるAユニットはこれに限定されない。例えば、Aユニット１００Ａにおいて、光分離手段２０は、マイクロレンズアレイ２１に加え、または、これに代えてダイクロイックミラーを含んでいてもよい。以下の各実施形態のAユニットにおいても同様である。
【００４９】
［実施形態２］
図２に、本発明の眼球分析装置の構成の別の一例を示す。図１の装置は、分光手段が回折格子３１のみにより構成されていたが、図２の装置は、図示のとおり、さらに狭帯域フィルター３３を含み、回折格子３１および狭帯域フィルター３３により分光手段３０が構成されている。なお、狭帯域フィルター３３は、狭帯域フィルターに代えて、オーダーカットフィルターであってもよい。また、狭帯域フィルター３３は、図２では、回折格子３１とレンズ４１との間に配置されている。ただし、狭帯域フィルター３３の位置は、これに限定されず、例えば、レンズ２３と回折格子３１との間に配置されていても、同様の効果を得ることができる。回折格子３１を透過した前記出射光は、必要な波長帯域の光のみが選択的に狭帯域フィルター３３を透過し、レンズ４１に照射される。これら以外は、図２の眼球分析装置は、図１の眼球分析装置と同じである。狭帯域フィルター３３によって、必要のない波長帯の光をカットできるので、例えば、撮像手段４２の画像形成面（検出器面）を有効に用いることができる。より具体的には、例えば、前記画像形成面（検出器面）において、分光スペクトルを映さない部分を、眼球内の測定視野の拡大に充てることができる。これにより、本実施形態は、特に、波長分解能が高い（波長またはそれに関する、より詳細な情報を分析する）スペクトルの場合に有効である。
【００５０】
［実施形態３］
図３に、本発明の眼球分析装置の構成のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この眼球分析装置は、光照射手段１０において、レンズ１１とビームスプリッタ１２との間に、偏光板６１が配置されている。偏光板６１は、例えば、光軸を軸として回転可能であってもよい。また、Aユニット１００Ａにおいて、レンズ２３と分光手段（回折格子）３１との間に、１／２波長板２６および偏光板２７が、光出射側から前記順序で配置されている。なお、偏光板２７は、例えば、偏光板に代えて偏光ビームスプリッタであってもよい。これら以外は、図３の眼球分析装置は、図１の眼球分析装置と同じである。
【００５１】
図３の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、図１と同様、光源１０Ａから広帯域光を照射させる。前記広帯域光は、例えば、白色光、またはスーパーコンティニューム（ＳＣ）光であってもよい。光源１０Ａから照射された前記広帯域光は、レンズ１１ａによって平行光に変換され、波長可変フィルター１４によって分光される。このとき、波長可変フィルター１４により、光源１０Ａから照射された光を、選択された波長に固定することができる。さらに波長選択フィルター１５によって特定の波長の光が選択的に透過され、前記選択的に透過された光がレンズ１１ｂによって収束され、つぎに、偏光板６１によって直線偏光にされる。偏光された前記広帯域光は、ビームスプリッタ１２、レンズ１３によって図１と同様に処理されて眼球１に照射され、さらに、その少なくとも一部が、眼球１からの出射光となってレンズ１３およびビームスプリッタ１２を通過する。
【００５２】
ビームスプリッタ１２を透過した前記出射光は、Aユニット１００Ａにより、以下のように処理される。すなわち、まず、前記出射光は、光分離手段２０のマイクロレンズアレイ２１、マスク２２およびレンズ２３によって、図１と同様に処理され、眼球１の空間の位置に応じて分離される。つぎに、レンズ２３を透過した前記出射光は、１／２波長板２６に入射する。１／２波長板２６は、回転させることが可能であり、これにより、前記出射光の直線偏光の方位を変えることができる。１／２波長板２６を透過した前記出射光は、偏光板２７により、特定の方向の直線偏光が選択的に出射され、その後、分光手段（回折格子３１）により波長ごとに分光される。分光手段（回折格子３１）により波長ごとに分光された光は、レンズ４１、撮像手段４２および任意にスペクトル解析手段（図示せず）により、図１と同様に処理される。このとき、前記スペクトル解析手段によって異なる方向の直線偏光の分光スペクトルを比較することにより、眼球１の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違い（旋光性）が検出されてもよい。
【００５３】
なお、本発明において、偏光板の配置および使用方法は、図３の例に限定されない。例えば、本発明の眼球分析装置により得られたデータをラマン分光法により分析する場合、ラマン散乱によって生じる特定の方位の直線偏光だけを通すフィルターを使えば、眼球内の分子から発せられるルミネッセンス光などのバックグラウンド光（直線偏光を持たない光、無偏光）を抑えることができる。具体的には、例えば、光源１０Ａから照射された広帯域光または眼球１からの出射光がバックグラウンド光を含む場合、ビームスプリッタ１２とマイクロレンズアレイ２１との間（マイクロレンズアレイ２１の光入射側）等に直線偏光板（直線偏光手段）を配置して偏光フィルターとする。これにより、バックグラウンド光を透過させず、ラマン散乱に必要な直線偏光だけを透過させて用いることができる。
【００５４】
また、例えば、直線偏光板に代えて、円偏光板を用い、眼球１に入射する光または眼球1から出射（射出）される光を円偏光してもよい。円偏光板を用いた場合は、例えば１／２波長板２６を回転可能な１／４波長板に置き換えるか、または、１／２波長板２６の光入射側または光出射側に隣接して、回転可能な１／４波長板を用いてもよい。円偏光板（円偏光手段）６１は、例えば、透過させる円偏光の回転方向の左右を切り替え可能であってもよい。また、前記１／４波長板により、円偏光を直線偏光に変換することができる。また、１／２波長板２６により、直線偏光の方位または円偏光の回転方向を変えることができる。このようにすれば、例えば、眼球１の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違いを検出することができる。これにより、例えば、眼球１中の光学異性体の検出を行うことができる。前記光学異性体としては、例えば、アミノ酸又はアミノ酸残基のL体とD体が挙げられる。
【００５５】
［実施形態４］
図４に、本発明の眼球分析装置の構成のさらに別の一例を示す。同図は、前記Bユニットを含む眼球分析装置の一例である。図示のとおり、この眼球分析装置は、広帯域光を眼球に照射する光照射手段１０と、Bユニット１００Ｂとから構成されている。
【００５６】
光照射手段１０は、光源１０Ａ、レンズ１１、ビームスプリッタ１２およびレンズ１３により構成されている。光源１０Ａとしては、例えば、図１（実施形態１）と同様に、白色光源、ＳＣ光源、またはＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いることができる。ビームスプリッタ１２も、例えば、図１（実施形態１）と同様でよい。Bユニット１００Ｂは、前記広帯域光を照射された眼球１から出射する出射光を、眼球１の空間の位置に応じて分離する光分離手段（撮像手段）２０Ｂと、前記出射光を波長ごとに分光する分光手段（波長可変フィルター）３２とを含む。また、Bユニット１００Ｂは、さらに、レンズ２５および４１を含む。Bユニット１００Ｂの構成要素は、図示のとおり、眼球１からの出射光の出射側から、レンズ２５、分光手段（波長可変フィルター）３２、レンズ４１、光分離手段（撮像手段）２０Ｂの順序で配置されている。
【００５７】
また、図４の眼球分析装置は、分光手段として、図１〜３の回折格子３１に代えて、前述のとおり、波長可変フィルター３２を有する。波長可変フィルター（チューナブルフィルター）３２は、例えば、ファブリペローエタロン等であってもよい。
【００５８】
図４の眼球分析装置において、レンズ４１は、例えば、コリメータレンズであってもよい。
【００５９】
撮像手段２０Ｂは、例えば、光が像を表示する撮像素子を含んでも良く、その撮像素子の前面に画像が形成されてもよい。撮像手段２０Ｂは、実施形態１（図１〜３）の撮像手段４２と同様、例えば、カメラであっても良く、その撮像面に画像が形成されてもよい。図４において、撮像手段２０Ｂの画像形成面は、例えば、カメラレンズ、または赤外線カメラ（例えば、波長1.2μm以下の場合はブラックシリコン素子、波長0.7〜1.8μmの場合はInGaAs素子やHgCdTe素子、波長1〜5μmの場合はInSb素子またはHgCdTe）の撮像面であってもよい。
【００６０】
図４の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光源１０Ａから広帯域光が照射される。前記広帯域光は、実施形態１と同様に、例えば、白色光、またはスーパーコンティニューム（ＳＣ）光であっても良い。光源１０Ａから照射された前記広帯域光は、レンズ１１によって収束され、つぎに、ビームスプリッタ１２によって反射され、さらに、レンズ１３によって収束された後に、眼球１に照射される。
【００６１】
つぎに、ビームスプリッタ１２を透過した前記出射光により、レンズ２５の光入射側の像面２４に、眼球１の少なくとも一部の画像（例えば眼底像）が結像される。さらに、前記出射光は、像面２４からレンズ２５に入射し、レンズ２５によりコリメートされた後に、波長可変フィルター３２により分光され、特定波長の単色光が取り出される。取り出された単色光は、レンズ４１によって収束され、撮像手段２０Ｂに照射される。そして、撮像手段２０Ｂにより、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的に分離される。このようにして、光分離手段２０により、眼球１から出射する出射光を、眼球１の空間の位置に応じて二次元的に分離することができる。その画像を、例えば、スペクトル解析手段（図示せず）に供し、各視野の分光スペクトルを解析する。これにより、眼球１の状態の微細な変化も検出可能である。また、波長可変フィルター３２により取り出される単色光の波長を変更することで、異なる波長の光による分析が可能である。
【００６２】
図４のようにBユニットを含む眼球分析装置によれば、例えば、空間分解能が高いという利点を有する。このため、Bユニットを含む眼球分析装置は、例えば、赤外光を用いた分析に有用である。ただし、Bユニットを含む眼球分析装置の用途はこれに限定されず、例えば、可視光を用いた分析等にも使用できる。また、例えば、実施形態１〜３（図１〜３）の装置と同様、必要に応じ、スキャン機構（図示せず）を用いてスキャンすることにより、分析の視野を広げてもよい。
【００６３】
［実施形態５］
図５に、本発明の眼球分析装置の構成のさらに別の一例を示す。図４の装置は、分光手段が波長可変フィルター３２のみにより構成されていたが、図５の装置は、図示のとおり、さらに狭帯域フィルター３３を含み、波長可変フィルター３２および狭帯域フィルター３３により分光手段３０が構成される。なお、狭帯域フィルター３３は、狭帯域フィルターに代えて、他の任意のフィルターでも良く、例えば、広帯域フィルターでもよいし、オーダーカットフィルターでもよい。また、狭帯域フィルター３３は、図５では波長可変フィルター３２とレンズ４１との間に配置されている。波長可変フィルター３２を透過した前記出射光は、必要な波長帯域の光のみが選択的に狭帯域フィルター３３を透過し、レンズ４１に照射される。これら以外は、図５の眼球分析装置は、図４の眼球分析装置と同じである。また、狭帯域フィルター３３の配置位置は、図５の位置に限定されず、例えば、波長可変フィルター２３を透過した前記出射光を狭帯域フィルター３３に入射させることができれば良く、具体的には、レンズ４１と撮像手段２０Ｂとの間等でもよい。狭帯域フィルター３３により、波長可変フィルター２３を透過した前記出射光に含まれる不要な波長帯域の光（検出対象の波長とは異なる波長の光、または他の次数の光）を遮断（カット）し、前記のとおり、必要な波長帯域の光のみを選択的に透過させることができる。
【００６４】
［実施形態６］
図６に、本発明の眼球分析装置の構成のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この眼球分析装置は、光照射手段１０において、レンズ１１とビームスプリッタ１２との間に、偏光板６１が配置されている。また、Bユニット１００Ｂにおいて、レンズ２５と波長可変フィルター３２との間に、１／２波長板２６および偏光板２７が、光出射側から前記順序で配置されている。なお、偏光板２７は、図３と同様、例えば、偏光板に代えて偏光ビームスプリッタであってもよい。これら以外は、図６の眼球分析装置は、図４の眼球分析装置と同じである。また、図６の眼球分析装置は、Aユニット１００Ａに代えてBユニット１００Ｂを有すること以外は、図３の眼球分析装置と同じである。
【００６５】
図６の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光源１０Ａから出射された広帯域光が眼球１に照射され、さらに眼球１からの出射光となってビームスプリッタ１２を通過するまでは、図３と同じである。ビームスプリッタ１２を透過した前記出射光は、Bユニット１００Ｂにより、以下のように処理される。すなわち、まず、前記出射光は、光分離手段２０の像面２４およびレンズ２５によって、図４と同様に処理され、眼球１の空間の位置に応じて分離される。つぎに、レンズ２５を透過した前記出射光は、１／２波長板２６に入射する。１／２波長板２６は、回転させることが可能であり、これにより、前記出射光の直線偏光の方位を変えることができる。１／２波長板２６を透過した前記出射光は、偏光板２７により、一方向の直線偏光が選択的に出射され、その後、波長可変フィルター３２により、波長ごとに分離され、特定波長の単色光が取り出される。取り出された単色光は、レンズ４１、撮像手段２０Ｂおよび任意にスペクトル解析手段（図示せず）により、図４と同様に処理される。
【００６６】
図６の眼球分析装置は、例えば、図３と同様に、直線偏光だけを通すフィルターを用いてラマン分光法等に用いることも出来るし、直線偏光板に代えて円偏光板を用い、眼球１中の光学異性体の検出等に用いてもよい。
【００６７】
［実施形態７］
図７に、本発明の眼球分析装置のさらに別の構成の一例を示す。図示のとおり、この眼球分析装置は、光照射手段１０が、レンズ１１に代えて、レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５、レンズ１１ｂおよび干渉系（干渉系が配置される領域１９）を有すること以外は、図４（実施形態４）の眼球分析装置と同じである。レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５およびレンズ１１ｂは、光源１０Ａから照射される広帯域光の光路に、前記広帯域光の照射側から前記順序で配置されている。なお、前記干渉系に代えて、共焦点光学系を配置してもよい。すなわち、図７の眼球分析装置における光照射手段１０の構成は、図１（実施形態１）の眼球分析装置における光照射手段１と同じである。
【００６８】
図７の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光照射手段１０により、光が眼球１に照射される。つぎに、眼球１に照射された前記広帯域光の少なくとも一部が、眼球１による反射、蛍光もしくは散乱等で、眼球１から出射される。眼球１から出射された出射光は、レンズ１３によって収束され、ビームスプリッタ１２を透過する。ここまでは、図１（実施形態１）の眼球分析装置と同様である。さらに、ビームスプリッタ１２を透過した前記出射光を、Bユニット１００Ｂにより、図４（実施形態４）の眼球分析装置と同様にして処理することができる。
【００６９】
また、図７の眼球分析装置の変形例として、図８および図９の眼球分析装置を示す。図８の眼球分析装置は、光照射手段１０が、レンズ１１に代えて、レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５およびレンズ１１ｂを有すること以外は、図５（実施形態５）の眼球分析装置と同じである。レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５およびレンズ１１ｂは、光源１０Ａから照射される広帯域光の光路に、前記広帯域光の照射側から前記順序で配置されている。図９の眼球分析装置は、光照射手段１０が、レンズ１１に代えて、レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５およびレンズ１１ｂを有すること以外は、図６（実施形態６）の眼球分析装置と同じである。レンズ１１ａ、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５およびレンズ１１ｂは、光源１０Ａから照射される広帯域光の光路に、前記広帯域光の照射側から前記順序で配置されている。
【００７０】
図７〜９の眼球分析装置は、いずれも、図４〜６（実施形態４〜６）と同様に、Bユニットを含む例である。Bユニットを含むことで、前述のとおり、例えば、空間分解能が高いという利点を有する。なお、図７〜９において、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５は、例えば、図１（実施形態１）の波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５と同様でもよい。
【００７１】
［実施形態８］
図１０に、本発明の眼球分析装置のさらに別の構成の一例を示す。図示のとおり、この装置は、光照射手段１０、Aユニット２００ＡおよびBユニット２００Ｂにより構成されている。光照射手段１０は、光源を２つ含む。また、AユニットおよびBユニットは、実施形態１〜７（図１〜９）と同様、光分離手段および分光手段を含む。
【００７２】
光照射手段１０は、２つの光源１０Ａおよび１０Ｂと、反射鏡７１およびレンズ７２と、ビームスプリッタ７３、７４および７５と、波長可変フィルター１４と、フィルター１５により構成されている。光源１０Ａおよび１０Ｂは、特に限定されないが、例えば、実施形態１〜６（図１〜６）の光源１０Ａと同様でもよい。反射鏡７１は、例えば、ガルバノミラーであってもよい。反射鏡７１は、回転により光の反射方向変化させることができる。また、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５は、例えば、図１（実施形態１）の波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５と同様でもよい。
【００７３】
光源１０Ａから照射される広帯域光の光路には、前記広帯域光の照射側から順に、レンズ７２およびビームスプリッタ７３が、この順序で配置され、光源１０Ａ、レンズ７２およびビームスプリッタ７３により、照射ユニット３００Ａが構成されている。なお、照射ユニット３００Ａを透過する広帯域光の照射方向は、図１０では、Aユニット２００ＡおよびBユニット２００Ｂをそれぞれ透過する光の透過方向に対し垂直であるが、角度は特に限定されず、垂直でなくてもよい。そして、ビームスプリッタ７３は、Aユニット２００Ａにおけるレンズ７７の光入射側に配置されている。また、照射ユニット３００Ａの光出射側には、ビームスプリッタ７５が配置されている。ビームスプリッタ７５は、Bユニット２００Ｂにおけるレンズ７６の光入射側に配置されている。
【００７４】
光源１０Ｂの光出射側には、反射鏡７１が配置されている。光源１０Ｂからの光は、後述するように、反射鏡７１により反射される。その反射光の光路には、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５が、前記順序で配置されている。また、眼球１から出射される出射光の光路には、前記出射光の出射側から順に、ビームスプリッタ７４、ビームスプリッタ７５、およびAユニット２００Ａが配置されている。
【００７５】
Aユニット２００Ａは、マイクロレンズアレイ２１の光入射側にレンズ７６が配置されていること以外は、図２の装置のAユニット１００Ａと同じである。Bユニット２００Ｂは、像面２４の光入射側にレンズ７７が配置されていること以外は、図５のBユニット１００Ｂと同じである。なお、Aユニット２００ＡおよびBユニット２００Ｂをそれぞれ透過する光の透過方向は、図１０では互いに平行であるが、角度は特に平行に限定されず、任意である。
【００７６】
図１０の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光源１０Ａから広帯域光を照射させる。光源１０Ａから照射された広帯域光は、レンズ７２およびビームスプリッタ７３をこの順序で透過した後、ビームスプリッタ７５で反射され、ビームスプリッタ７４を透過して眼球１に照射される。眼球１に照射された前記広帯域光の少なくとも一部は、眼球１による反射、蛍光もしくは散乱等で、眼球１から出射される。眼球１から出射された出射光は、ビームスプリッタ７４を透過する。ビームスプリッタ７４を透過した前記出射光の一部は、ビームスプリッタ７５を透過し、Aユニット２００Ａのレンズ７６によって収束される。レンズ７６を透過した光は、Aユニット２００Ａによって、図２のAユニット１００Ａと同様に処理される。Aユニット２００Ａの撮像手段４２に形成された画像は、例えば、スペクトル解析手段（図示せず）に供され、各視野の分光スペクトルが解析される。
【００７７】
また、ビームスプリッタ７４を透過した前記出射光の一部は、ビームスプリッタ７５により反射され、さらにビームスプリッタ７３により反射され、Bユニット２００Ｂのレンズ７７によって収束される。レンズ７７を透過した光は、Bユニット２００Ｂによって、図５のBユニット１００Ｂと同様に処理される。Bユニット２００Ｂの撮像手段２０Ｂに形成された画像は、例えば、スペクトル解析手段（図示せず）に供され、各視野の分光スペクトルが解析される。
【００７８】
また、図１０の眼球分析装置は、例えば、以下のようにしても使用することができる。まず、光源１０Ｂから広帯域光を照射させる。光源１０Ｂから照射された広帯域光は、反射鏡７１により反射され、波長可変フィルター１４によって分光され、さらに波長選択フィルター１５によって特定の波長の光が選択的に透過され、前記選択的に透過された光がビームスプリッタ７４により反射されて眼球１に照射される。反射鏡７１は、前記のとおり、回転により光の反射方向を変化させることが可能であり、これにより、眼球１内をスキャンして分析視野を拡大することができる。眼球１に照射された前記広帯域光の少なくとも一部は、眼球１による反射等で、眼球１から出射される。眼球１から出射された出射光は、ビームスプリッタ７４を透過し、その後、ビームスプリッタ７５を透過し、または反射され、光源１０Ａからの光と同様に、Aユニット２００ＡおよびBユニット１００Ｂで処理される。
【００７９】
図１０の装置によれば、例えば、２つの光源（光照射手段）１０Ａおよび１０Ｂを、目的に応じて適宜切り替えて、または２つを同時に用いることができる。例えば、２つの光源の一方が可視光を照射する光源で、他方が赤外光を照射する光源でもよい。また、例えば、Aユニット２００ＡおよびBユニット２００Ｂを、目的に応じて適宜切り替えて、または２つを同時に用いることができる。
【００８０】
また、図１０の装置の構成は、他にも適宜変更が可能である。例えば、図３または６の装置と同様に、偏光板を用いてもよい。
【００８１】
［実施形態９］
図１１に、本発明の眼球分析装置のさらに別の構成の一例を示す。この装置は、図１０の光源１０Ｂに代えて照射ユニット（レーザーユニット）３００Ｂを有すること以外は、図１０と同じである。レーザーユニット３００Ｂは、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段である。レーザーユニット３００Ｂは、光照射手段（光源）１０Ｃおよび１０Ｄと、光路長調整ユニット１０１と、リレーレンズ１０２とにより構成される。光路長調整ユニット１０１は、例えば、光を反射可能なミラー等から構成されており、光源１０Ｄから照射された広帯域光（ストークス光）を反射する。そして、光路長調整ユニット１０１が、図中の矢印に示すとおり、光源１０Ｄからの前記広帯域光の照射方向に沿って前後に移動することで、前記広帯域光の光路長を調整できる。これによって、光路長調整ユニット１０１は、例えば、後述する、広帯域光と超短パルスレーザー（ポンプ光およびプローブ光）の眼球への入射タイミングを合わせる役割を果たす。
【００８２】
光源１０Ｄは、例えば、スーパーコンティニューム光（SC）を発する光源である。光源１０Ｃは、レーザー光（単色パルス光）を照射する。前記レーザー光は、例えばフェムト秒またはピコ秒レーザーを種光とし、光源１０Ｄから照射されるスーパーコンティニューム光の励起光の役割を果たす。また、前記レーザー光は、例えば、可視光または赤外線の超短パルスレーザーである。
【００８３】
また、図１１の装置において、光源１０Ａが、白色光源であり、照射ユニット３００Ａが、前記白色光源を含む白色光源ユニットであってもよい。光源１０Ａは、例えば、ハロゲン光源または黒体（波長域による）であってもよい。レンズ７２は、例えば、拡散板、コンデンサーレンズ、コリメータレンズ等であってもよい。
【００８４】
図１１の眼球分析装置は、例えば、以下のようにして使用することができる。まず、光源１０Ｃおよび１０Ｄから光を照射させる。光源１０Ｄから照射されたスーパーコンティニューム光は、光路長調整ユニット１０１により光路長が調整される。光源１０Ｃから照射されたレーザー光は、リレーレンズ１０２により反射される。これにより、前記スーパーコンティニューム光（広帯域光）および前記レーザー光の光路が重なって混合光となる。前記混合光は、反射鏡７１により反射され、図１０の装置と同様の経路により、眼球１に照射され、眼球１から射出されたアンチストークスラマン散乱光がさらにAユニット２００ＡおよびBユニット２００Ｂに入射する。Bユニット２００Ｂでは、回折格子３２により、眼球１からの出射光が分光される。これら以外は、図１１の眼球分析装置は、図１０の装置と同様にして使用できる。例えば、光源１０Ｃおよび１０Ｄに加え、またはそれに代えて、光源１０Ａから広帯域光を照射させて、図１０の装置と同様に使用することができる。
【００８５】
図１１の装置によれば、前記のとおり、光源１０Ｄによるスーパーコンティニューム光（SC）と光源１０Ｃによるレーザー光（単色パルス光）との混合光を眼球１に照射し、眼球内で生成されたアンチストークスラマン散乱光を回折格子３２により分光する。一般に、アンチストークスラマン光は通常のラマン散乱光にくらべて非常に強度が高く、かつポンプ光によって発生するルミネッセンス光の影響を受けないので、これによりさらに感度が高い分析をすることができる。
【００８６】
図１１の装置によれば、例えば、レーザーユニット３００ＢおよびBユニット２００Ｂを用いてCARSを行うことで、例えば、眼内における白内障の空間分布情報を取得し、白内障マッピングができる。これにより、例えば、進行が進んでいない状態においても白内障が検知できる。また、前記CARSを行うことで、例えば、眼底断層の３次元マッピング（眼底写真＋深さ）を行うことができる。このためには、ラマン散乱光としては解像度が高いことが好ましい。また、透過力の高い近赤外線光（波長１０００〜１５５０ｎｍ）を用いることが好ましい。ただし、これらの用途は例示であり、図１１の装置の用途は、これらに限定されない。また、この装置の構成も、特に限定されない。例えば、図５の装置（Bユニットを含みAユニットを含まない）の光源１０をレーザーユニット３００Ｂに変えた装置を、図１１の装置と同様の用途に用いることも出来る。なお、本発明において「眼底断層」は、眼底および眼底よりも下層の間の空間の断層を含む。
【００８７】
なお、図１１の装置において、ストークス光（眼球１に照射される広帯域光のうち、プローブとなる眼球中の分子の励起に関わる光）の波長は、特に限定されないが、例えば、１０００〜１５５０ｎｍである。網膜、眼底等を分析する場合は、眼球中の水の吸収帯等を考慮して、分析対象部位まで光を届きやすくする観点から、波長が１４００ｎｍを超えないことが好ましい。また、ポンプ光（光源１０Ｃから出射されるレーザー光）の波長も特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ以上である。光源１０Ｃの出力も特に限定されないが、例えば、光源１０Ｃからの光の放出持続時間が１０秒の場合、１５．６ｍＷ以下である。
【００８８】
図１１の装置に限らず、本発明の眼球分析装置において、眼球に照射される光の波長、出力等は、安全性を考慮して適切に選択することが好ましい。また、光源の出力は、例えば、レーザ安全性の標準化（JISC6802）および眼光学機器における光ハザードからの保護（JIST15004-2）等に定める最大許容露光量（MPE:Maximum  Permissible  Exposure）を超えないようにすることが好ましい。光源が複数の場合であって、それぞれの出射光の波長における最大許容露光量が同じ（同じ規制波長帯）場合は、全光源の出力の和が、最大許容露光量を超えないようにすることが好ましい。また、光源が２つの場合であって、それぞれの出射光の波長における最大許容露光量が異なる（異なる規制波長帯）場合は、第１の光源の露光量と、第２の光源の露光量とが、下記数式（１）の関係を満たすことが好ましい。光源が３つ以上の場合も、同様である。また、例えば、後述する図１２のように、混合光が波長選択フィルターにより分光され、必要な波長の光のみが選択的に眼球に照射される場合は、光源からの出射光に代えて、眼球に照射される光の露光量が、最大許容露光量を超えないようにしてもよい。
（Ｅ１／Ｅ１ｍａｘ）＋（Ｅ２／Ｅ２ｍａｘ）≦１            （１）
Ｅ１：第１の光源の出射光の露光量
Ｅ１ｍａｘ：第１の光源の出射光の波長における最大許容露光量
Ｅ２：第２の光源の出射光の露光量
Ｅ２ｍａｘ：第２の光源の出射光の波長における最大許容露光量
【００８９】
なお、反射鏡７１により反射された混合光は、波長選択フィルター１５により分光され、必要な波長の光のみが、選択的に眼球１に照射される。具体的には、例えば、前記混合光に含まれる光のうち、ストークス光（眼球１に照射される広帯域光のうち、プローブとなる眼球中の分子の励起に関わる光）およびポンプ光（光源１０Ｃから出射されるレーザー光）のみが波長選択フィルター１５を通過（透過）し、選択的に眼球１に照射される。
【００９０】
図１２のグラフに、波長選択フィルター１５の機能を模式的に示す。同図において、横軸は波長であり、縦軸は透過率である。図示のとおり、ポンプ光の波長λｐと、ストークス光の波長帯λｓの光のみが波長選択フィルター１５を通過し、他の波長の光はカットされる。ただし、図１２は例示であり、本発明をなんら限定しない。例えば、図１２におけるポンプ光の波長λｐおよびストークス光の波長帯λｓは、一例であって、本発明はこれに限定されない。また、例えば、図１２ではストークス光の波長帯が１つであるが、ストークス光の波長帯が複数の場合は、前記複数の波長帯のストークス光が全て波長選択フィルター１５を透過してもよい。ストークス光の波長帯が複数であると、例えば、複数の疾患（例えば、白内障およびアルツハイマー病）に対応する分析が可能であり、それらの早期診断等に対応できる。
【００９１】
必要な波長以外の光を波長選択フィルター１５で遮断（カット）し、眼球１に入射させないようにすることで、例えば、眼球１に入射する光エネルギー量を抑え、眼球分析の安全性を高めることができる。また、例えば、必要な波長以外の光がなくなることで、眼内で発生する散乱光およびルミネッセンス光が減少することでバックグラウンド光が減少し、ラマン光が検出しやすくなり、ラマン光の波長に対応した分析（例えば、特定タンパク質等の分子の分析）の精度が向上する。
【００９２】
また、例えば、光源１０Ｄとして、広帯域光に代えてストークス光のみを出射する単色レーザー光源を用い、波長選択フィルター１５を用いなくても、波長選択フィルター１５の使用と同様の効果を得ることができる。しかしながら、広帯域光を用いた方が、温度変化によるレーザー出力波長の温度ドリフトなどの不安定性に強くなる（ロバストになる）ため好ましい。
【００９３】
ストークス光の波長帯が複数の場合は、例えば、波長選択フィルター１５を複数用い、それぞれを切り替えることで、それぞれの波長選択フィルターに対応したストークス光の波長帯を通過させるようにしてもよい。また、例えば、波長選択フィルター１５を複数用いることに加え、またはそれに代えて、波長選択フィルター１５が波長可変フィルターであってもよい。
【００９４】
また、例えば、複数の波長帯のストークス光を通過させるために、波長選択フィルター１５が回折格子および波長選択マスクを含んでいてもよい。図１３に、回折格子および波長選択マスクを含む波長選択フィルター１５の一例を示す。図示のとおり、この波長可変フィルター１５は、回折格子１５ａ、レンズ１５ｂ、波長選択マスク１５ｃ、レンズ１５ｄ、および回折格子１５ｅが、光入射側（図の下側）から前記順序で配置されている。図示のとおり、まず、回折格子１５ａにより混合光が分光される。分光された混合光は、レンズ１５ｂを通過し、波長選択マスク１５ｃにより、１つまたは複数（図では２つ）の波長帯の光のみが選択的に通過される。波長選択マスク１５ｃを通過した光は、レンズ１５ｄおよび回折格子１５ｅを通過した後に、眼球１に照射される。なお、波長選択マスク１５ｃは、例えば、波長選択フィルターまたは波長可変フィルターであってもよい。また、図１３の波長選択フィルター１５において、光入射側と光出射側とを逆にして用いることも出来る。
【００９５】
［実施形態１０］
図１５に、本発明の眼球分析装置のさらに別の一例を示す。この眼球分析装置は、図１〜１１の眼球分析装置と同様に、眼球１の分析が可能である。また、図１５の眼球分析装置によれば、後述するように、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および光干渉断層撮影（OCT）による測定が可能であり、OCTの一種としてのSS-OCTによる測定も可能である。また、図１５の眼球分析装置は、後述するように、ＡユニットおよびＢユニットの両方を有する。そして、図１０および１１の装置も、前述のとおり、ＡユニットおよびＢユニットの両方を有する。したがって、図１５の眼球分析装置は、例えば、図１０または１１の装置と同様の方法で使用することも可能である。なお、図１５において、図１０または１１の装置と同一の部材は、同一の符号で示している。
【００９６】
図１５に示すとおり、この眼球分析装置は、Ａユニット２０００Ａと、Ｂユニット２０００Ｂとを含む。Ａユニット２０００Ａは、光照射手段３０００Ｂと、広帯域光を照射された眼球１から出射（射出）する出射光（射出光）を、眼球１の空間の位置に応じて分離する光分離手段２０と、前記出射光を波長ごとに分光する分光手段（回折格子）３１とを含む。また、Aユニット２０００Ａは、さらに、レンズ４１および撮像手段４２を含む。光分離手段２０は、マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２およびレンズ２３により構成されている。マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２、レンズ２３、分光手段３１、レンズ４１および撮像手段４２の配置および機能は、図１の眼球分析装置におけるＡユニット１００Ａと同様である。光照射手段３０００Ｂは、光源１０Ｅと、ミラー６０１および６０２と、光ファイバー４０１ｆと、レンズ７０１、７０２および７１１と、ビームスプリッタ１２１とを含む。光源１０Ｅとしては、特に限定されない。光源１０Ｅは、例えば、図１０の光源１０Ｂと同様に、広帯域光を照射する光源でもよく、可視光を照射する光源でもよく、赤外光を照射する光源でもよい。また、光源１０Ｅは、例えば、図１１と同様に、レーザー光（単色パルス光）を照射する光源１０Ｃと、広帯域光（例えば、スーパーコンティニューム光（SC））を発する光源１０Ｄとを含んでいてもよい。なお、光照射手段３０００Ｂは、図１５ではＡユニットの一部として組み込まれているが、これに限定されない。例えば、光照射手段３０００Ｂは、Ａユニットとは別部材として構成され、Ａユニット用の光源として用いられてもよい。また、例えば、光照射手段３０００Ｂは、Ａユニット用の光源に限定されず、後述するようにＢユニット用の光源として用いてもよい。
【００９７】
Ａユニット２０００Ａは、さらに、ミラー６０３、６０４および６０５と、ダイクロイックミラー５０１および５０２と、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５とを含む。波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５は、マイクロレンズアレイ２１の光入射側に隣接して、光入射側から波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５の順序で配置されている。波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５は、図１の波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５と同様に、光源からの光を分光する分光手段に該当する。
【００９８】
Ｂユニット２０００Ｂは、スペクトロメータ１０００、入力ポート（Ｉｎｐｕｔ  ｐｏｒｔ）８０１および９０１、出力ポート（Ｏｕｔｐｕｔ  ｐｏｒｔ）８０２および９０２、サンプルアームＳＡ、リファレンスアームＲＡ、レンズ７０４、７０６および７０７、光パワーメータ７０７ｐ、ファイバーカプラー４０１ｃ、およびスキャニングミラー（ミラー）６１０ｓを含む。
【００９９】
レンズ７０４および７０６と、スキャニングミラー６１０ｓとにより、測定対象光（例えば、光を照射された眼球１から出射する出射光）が透過または反射させて入力ポート９０１に導入可能である。スキャニングミラー６１０ｓの角度を変更（スキャン）することで、前記測定対象光の経路を調整し、入力ポート９０１に導入することができる。
【０１００】
入力ポート８０１および９０１、出力ポート８０２および９０２は、それぞれ光ファイバーに接続されている。これらの光ファイバーは、サンプルアームＳＡおよびリファレンスアームＲＡを含んでおり、ファイバーカプラー４０１ｃにより束ねられている。入力ポート８０１は、光照射手段３０００Ｂからの照射光を、前記光ファイバーを介してＢユニット２０００Ｂに導入することができる。入力ポート９０１は、前記測定対象光をサンプルアーム（光ファイバ）ＳＡに導入することができる。出力ポート８０２は、サンプルアームＳＡおよび前記光ファイバーを介して、前記測定対象光をスペクトロメータ１０００に導入可能である。また、出力ポート９０２は、リファレンスアーム（光ファイバ）ＲＡを介して、光源からの光を、眼球１に照射させずにそのまま受信可能である。この受信した光を参照光（リファレンス）とすることができる。出力ポート９０２で受信した前記参照光は、レンズ７０７を透過させて光パワーメータ７０７ｐで測定できる。
【０１０１】
スペクトロメータ１０００は、レンズ２５、波長可変フィルター（分光手段）３２、レンズ４１およびラインカメラ（撮像手段）２０Ｂを含み、これらの部材は、図４の眼球分析装置と同様に光入射側から前記順序で配置されており、その機能も、図４のレンズ２５、波長可変フィルター（分光手段）３２、レンズ４１および撮像手段２０Ｂと同様である。ラインカメラ２０Ｂにより、像面（図１５では図示せず）に、眼球１の少なくとも一部の画像が結像される。
【０１０２】
また、図１５の眼球分析装置は、さらに、光照射手段３０００Ａを含む。光照射手段３０００Ａは、光源１０Ａ、ミラー６０６、ダイクロイックミラー５０３、レンズ７０５、ビームスプリッタ１２、光パワーメータ１０Ａｐ、対物レンズ１３および対物レンズスイッチャ―１３ｓを含む。光源１０Ａは、特に限定されず、例えば、図１〜１１の光源１０Ａと同様でもよい。ミラー６０６、ダイクロイックミラー５０３、レンズ７０５、ビームスプリッタ１２により、光源１０Ａからの光を反射、透過または屈折可能である。光パワーメータ１０Ａｐにより、光源１０Ａからの光の強度を測定可能である。また、対物レンズスイッチャ―１３ｓにより、対物レンズ１３を移動可能である。例えば、後述するように、CARS測定の場合は対物レンズ１３を用い、OCT測定の場合は対物レンズ１３を用いなくてもよい。
【０１０３】
図１５の眼球分析装置を用いた眼球分析方法は、特に限定されないが、例えば、図１６、１７、１８または１９に示すようにして行うことができる。
【０１０４】
図１６および１７は、図１５の眼球分析装置を用いたCARS測定による眼球分析方法の一例を示す図である。図１６は、光源１０Ｅにより眼球１に照射される（入射する）入射光の経路を示す。図１７は、前記光を照射された眼球１から出射する出射光の経路を示す。
【０１０５】
図１６および１７のCARS測定は、具体的には、以下のようにして行うことができる。まず、図１６に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ１およびポンプ光（励起光）Ｐ１を照射する。スーパーコンティニューム光ＳＣ１の波長は、特に限定されないが、例えば、波長１１００ｎｍ〜１６００ｎｍであってもよい。ＳＣ１の中心波長も特に限定されないが、例えば中心波長１０４０ｎｍ等であってもよい。ＳＣ１の照射間隔も特に限定されないが、例えば、数十ｐｓ等であってもよい。また、ポンプ光Ｐ１は、例えば、単色のレーザ光であり、例えばパルスレーザであってもよい。Ｐ１の波長は、特に限定されないが、例えば１０６４ｎｍ等であってもよい。Ｐ１の照射間隔も特に限定されないが、例えば、数ｐｓ等であってもよい。図示のとおり、ＳＣ１は、ミラー６０１および６０２により前記順序で反射され、レンズ７１１、光ファイバー４０１ｆ、レンズ７０１およびビームスプリッタ１２１を前記順序で透過し、さらにダイクロイックミラー５０１を透過する。一方、Ｐ１は、ミラー６０３により反射された後に、ダイクロイックミラー５０１により反射され、ＳＣ１と合成され、合成光となる。このようにして、ＳＣ１がＰ１により励起される。前記ＳＣ１およびＰ１の合成光は、図示のとおり、ダイクロイックミラー５０２を透過し、ミラー６０５、ミラー６０６およびダイクロイックミラー５０３により前記順序で反射され、その後、ビームスプリッタ１２により反射され、さらに対物レンズ１３を透過して眼球１に照射される。
【０１０６】
つぎに、前記ＳＣ１およびＰ１の合成光を照射された眼光１から、図１７に示すとおり、CARS光（信号光）Ｓ１が照射される。CARS光（信号光）Ｓ１の波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ１は、対物レンズ１３を透過し、ビームスプリッタ１２、ダイクロイックミラー５０３、ミラー６０６、ミラー６０５、ダイクロイックミラー５０２、レンズ７０３、およびミラー６０４を、前記順序で透過し、または反射される。そして、Ｓ１は、さらに、波長可変フィルター１４、波長選択フィルター１５、マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２、レンズ２３、分光手段３１、レンズ４１を前記順序で透過し、透過する間に屈折、分光等が行われる。レンズ４１を透過したＳ１は、さらに、撮像手段４２に照射されて撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光Ｓ１が二次元的に分離される。なお、撮像手段４２は、このように、Ｓ１が二次元的に分離される二次元イメージングシステムであってもよい。しかし、これに限定されず、Ｓ１が三次元的に分離される三次元イメージングシステムであってもよい。
【０１０７】
つぎに、図１８および１９は、図１５の眼球分析装置を用いたOCT測定による眼球分析方法の一例を示す図である。図１８は、光源１０Ｅにより眼球１に照射される（入射する）入射光の経路を示す。図１９は、前記光を照射された眼球１から出射する出射光の経路を示す。
【０１０８】
図１８および１９のOCT測定は、具体的には、以下のようにして行うことができる。まず、図１８のように、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ２を照射する。ＳＣ２の波長は特に限定されないが、例えば、中心波長が可変であってもよい。ＳＣ２の波長帯域も特に限定されないが、例えば、２０ｎｍ〜数１００ｎｍであってもよい。図示のとおり、ＳＣ２は、ミラー６０１および６０２により前記順序で反射され、レンズ７１１、光ファイバー４０１ｆおよびレンズ７０１を前記順序で透過し、ビームスプリッタ１２１により反射され、レンズ７０２を透過して入力ポート８０１に導入される。入力ポート８０１に導入されたＳＣ２は、さらに、サンプルアームＳＡおよびリファレンスアームＲＡにより２つに分けられる。サンプルアームＳＡに導入されたＳＣ２は、入力ポート９０１およびレンズ７０６を前記順序で透過し、スキャニングミラー６１０ｓにより反射され、さらに、レンズ７０４、レンズ７０５、およびビームスプリッタ１２を前記順序で透過し、眼球１に照射される。なお、図１８および１９では、対物レンズ１３を用いない。また、リファレンスアームＲＡに導入されたＳＣ２は、レンズ７０７を透過し、光パワーメータ７０７ｐによりその強度が測定され、参照光（リファレンス）として用いられる。
【０１０９】
つぎに、ＳＣ２を照射された眼球１から、図１９に示すとおり、OCT光（信号光）Ｓ２が照射される。Ｓ２の波長は特に限定されないが、例えば、眼球１に入射した光ＳＣ２と同じでもよい。Ｓ２は、ビームスプリッタ１２、レンズ７０４、およびレンズ７０５を前記順序で透過し、スキャニングミラー６１０ｓで反射され、レンズ７０６および入力ポート９０１を透過し、出力ポート８０２を介してスペクトロメータ１０００に導入される。スペクトロメータ１０００に導入されたＳＣ２は、レンズ２５、波長可変フィルター（分光手段）３２およびレンズ４１を前記順序で透過し、ラインカメラ（撮像手段）２０Ｂにより撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的に分離される。ラインカメラ２０Ｂにより、像面（図示せず）に、眼球１の少なくとも一部の画像が結像され、リファレンスアームＲＡに導入された前記参照光（リファレンス）を用いて分析される。なお、ラインカメラ（撮像手段）２０Ｂは、このように、Ｓ２が二次元的に分離される二次元イメージングシステムであってもよい。しかし、これに限定されず、Ｓ２が三次元的に分離される三次元イメージングシステムであってもよい。
【０１１０】
［実施形態１１］
図２０に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。実施形態１〜１０では、眼球分析装置の例を説明したが、図２０は、眼球以外の生体組織も分析可能な生体組織分析装置である。図２０の装置は、Ａユニットが、マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２、レンズ２３、分光手段（回折格子）３１、レンズ４１および撮像手段４２に代えて、レンズ７１０およびスペクトロメータ１００１を含む。スペクトロメータ１００１は、光分離手段および分光手段を含み、前記分光手段が、回折格子を含み、前記光分離手段により、前記出射光が二次元的または三次元的に分離され、前記回折格子により、前記二次元的または三次元的に分離された出射光が分光される。なお、スペクトロメータ１００１に含まれる前記光分離手段および分光手段（回折格子）は、特に限定されないが、例えば、図１５と同様に、マイクロレンズアレイ２１、マスク（視野マスク）２２、レンズ２３、分光手段（回折格子）３１、レンズ４１および撮像手段４２等であってもよい。また、この生体組織分析装置は、ミラー６０４と波長可変フィルター１４との間に、ダイクロイックミラー５０７が配置されている。さらに、この生体組織分析装置は、ダイクロイックミラー５０２とミラー６０５との間に、ミラー６０７およびスキャニングミラー６１１ｓが配置されている。スキャニングミラー６１１ｓは、その角度を変えることで、反射光の光路を変更可能である。さらに、この生体組織分析装置は、対物レンズ１３およびレンズスイッチャ―１３ｓに代えて、対物レンズ１１０１および１１０２と、レンズスイッチャ―１１０１ｓおよび１１０２ｓとを有する。対物レンズ１１０１および１１０２は、互いに対向しており、対物レンズ１１０１および１１０２の間に分析対象の生体組織（図示せず）を配置して分析することができる。前記分析対象の生体組織は、特に限定されず任意であり、例えば、前述した各生体組織が挙げられ、例えば、皮膚または消化管の壁（例えば食道、胃壁等）であってもよいし、循環に関する器官の組織等であってもよい。前記循環に関する器官としては、例えば、肺、心臓、血管等が挙げられる。血管の組織としては、例えば、血管壁、血液等であってもよい。レンズスイッチャ―１１０１ｓおよび１１０２ｓにより、例えば、後述するように、CARS測定の場合は対物レンズ１１０１および１１０２を用い、OCT測定の場合は対物レンズ１１０１および１１０２を用いないことができる。また、この生体組織分析装置は、レンズ７０３が無い。これら以外は、図２０の生体分析装置の構成は、図１５の眼球分析装置と同様である。また、図２０の生体分析装置およびそれを用いた生体組織分析方法は、前記生体組織を生体内から取り出さずにそのまま分析してもよいし、前記生体組織を生体内から取り出して分析してもよい。
【０１１１】
図２０の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法は、特に限定されないが、例えば、図２１、２２、２３、２４または２５に示すようにして行うことができる。
【０１１２】
図２１、２２および２３は、図２０の生体組織分析装置を用いたCARS測定による眼球分析方法の一例を示す図である。図２１は、光源１０Ｅにより生体組織（図示せず）に照射される（入射する）入射光の経路を示す。図２２および２３は、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光の経路を示す。
【０１１３】
図２１、２２および２３のCARS測定は、具体的には、以下のようにして行うことができる。まず、図２１に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ３およびポンプ光（励起光）Ｐ３を照射する。スーパーコンティニューム光ＳＣ３およびポンプ光（励起光）Ｐ３の波長、中心波長および照射間隔等の各種特性は、特に限定されないが、例えば、図１６のスーパーコンティニューム光ＳＣ１およびポンプ光（励起光）Ｐ１と同様でもよい。図示のとおり、ＳＣ３は、ミラー６０１および６０２により前記順序で反射され、レンズ７１１、光ファイバー４０１ｆ、レンズ７０１およびビームスプリッタ１２１を前記順序で透過し、さらにダイクロイックミラー５０１を透過する。一方、Ｐ３は、ミラー６０３により反射された後に、ダイクロイックミラー５０１により反射され、ＳＣ３と合成され、合成光となる。このようにして、ＳＣ３がＰ３により励起される。前記ＳＣ３およびＰ３の合成光は、図示のとおり、ダイクロイックミラー５０２を透過し、ミラー６０７、スキャニングミラー６１１ｓ、ミラー６０５、ミラー６０６およびダイクロイックミラー５０３により前記順序で反射され、その後、ビームスプリッタ１２により反射または透過され、光パワーメータ１０Ａｐにより強度を測定されるとともに、対物レンズ１１０２を透過して分析対象の生体組織（図示せず）に照射される。
【０１１４】
つぎに、前記ＳＣ３およびＰ３の合成光を照射された前記生体組織から、図２２に示すとおり、CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ３が照射される。CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ３の波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ３は、対物レンズ１１０２を透過し、ビームスプリッタ１２、ダイクロイックミラー５０３、ミラー６０６、ミラー６０５、スキャニングミラー６１１ｓ、ミラー６０７、ダイクロイックミラー５０２およびミラー６０４を、前記順序で透過し、または反射される。そして、Ｓ３は、さらに、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５を前記順序で透過し、レンズ７１０を透過してスペクトロメータ１００１に入射する。スペクトロメータ１００１は、前述のとおり、光分離手段および分光手段を含み、前記分光手段が、回折格子を含み、前記光分離手段により、前記出射光が二次元的または三次元的に分離され、前記回折格子により、前記二次元的または三次元的に分離された出射光が分光される。なお、スペクトロメータ１００１は、このように、Ｓ３が二次元的に分離される二次元イメージングシステムであってもよい。しかし、これに限定されず、Ｓ３が三次元的に分離される三次元イメージングシステムであってもよい。
【０１１５】
一方、前記ＳＣ３およびＰ３の合成光を照射された前記生体組織から、図２３に示すとおり、CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ３Ａが照射される。CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ３Ａの波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ３Ａは、対物レンズ１１０１を透過し、ダイクロイックミラー５０７により反射され、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５を前記順序で透過し、レンズ７１０を透過してスペクトロメータ１００１に入射する。スペクトロメータ１００１は、前述のとおり、光分離手段および分光手段を含み、前記分光手段が、回折格子を含み、前記光分離手段により、前記出射光が二次元的または三次元的に分離され、前記回折格子により、前記二次元的または三次元的に分離された出射光が分光される。なお、スペクトロメータ１００１は、このように、Ｓ３が二次元的に分離される二次元イメージングシステムであってもよい。しかし、これに限定されず、Ｓ３が三次元的に分離される三次元イメージングシステムであってもよい。
【０１１６】
つぎに、図２４および２５は、図２０の生体組織分析装置を用いたOCT測定による眼球分析方法の一例を示す図である。図２４は、光源１０Ｅにより生体組織に照射される（入射する）入射光の経路を示す。図２５は、前記光を照射された生体組織から出射する出射光の経路を示す。
【０１１７】
図２４および２５のOCT測定は、具体的には、以下のようにして行うことができる。まず、図２４に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ４を照射する。ＳＣ４の波長、中心波長、波長帯域等の特性は、特に限定されないが、例えば、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様であってもよい。図示のとおり、ＳＣ４は、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様の経路によって、眼球１に代えて図２４の測定対象の生体組織（図示せず）に照射される。このとき、図示のとおり、ＳＣ４は、対物レンズ１１０１および１１０２を透過させない。
【０１１８】
つぎに、ＳＣ４を照射された生体組織から、図２５に示すとおり、OCT光（信号光）の信号光Ｓ４が照射される。Ｓ４の波長は特に限定されないが、例えば、生体組織に入射した光ＳＣ４と同じでもよい。図示のとおり、Ｓ４は、図１９のOCT光（信号光）Ｓ２と同様の経路によりスペクトロメータ１０００に導入される。そして、Ｓ４は、図１９のOCT光（信号光）Ｓ２と同様の方法で分析される。
【０１１９】
本実施形態（図２０〜２５）の生体分析装置および生体分析方法によれば、例えば、OCTを用いて生体組織の三次元の空間形状情報を取得することができる。また、例えば、CARSを用いて生体組織の三次元空間形状評価を基に特定の領域の分光情報を取得し、分子情報から性質変化を評価することで、疾患の機序を早期に検査することができる。ただし、本実施形態の生体分析装置および生体分析方法はこれに限定されず、例えば、前述のとおり、生体組織からの出射光が二次元的に分離される二次元イメージングシステムとして用いることもできる。
【０１２０】
［実施形態１２］
図２６に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この生体分析装置は、光源１０Ａとダイクロイックミラー５０３との間に、偏光板１３１およびビームスプリッタ１２２ｐが配置されている。さらに、この生体組織分析装置は、ビームスプリッタ１２３ｐと、レンズ７０８および７０９と、イメージセンサ（撮像手段）７０８Ｂおよび７０９Ｂとを含む。これら以外は、図２５の生体分析装置の構成は、図２０の生体分析装置と同じである。
【０１２１】
図２６の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法は、特に限定されないが、例えば、図２７および２８に示すようにして行うことができる。
【０１２２】
図２７に示すとおり、光源１０Ａから白色光Ｗ５を照射する。白色光Ｗ５は、偏光板１３１、ビームスプリッタ１２２ｐ、ダイクロイックミラー５０３およびビームスプリッタ１２を前記順序で透過し、偏光板１３１を透過する際に偏光分離される。そして、そのＷ５は、対物レンズ１１０２を介して測定対象の生体組織に照射される。
【０１２３】
さらに、図２８に示すとおり、白色光Ｗ５が照射された生体組織から、信号光Ｓ５が出射される。信号光Ｓ５は、ダイクロイックミラー５０３を透過し、ビームスプリッタ１２２ｐにより反射され、ビームスプリッタ１２３ｐによりＳ偏光およびＰ偏光に分離されてレンズ７０８および７０９をそれぞれ透過する。レンズ７０８および７０９を透過したＳ５は、イメージセンサ（撮像手段）７０８Ｂおよび７０９Ｂにより撮像され、分析される。このようにして、偏光の検出および分析を行うことができる。
【０１２４】
本実施形態（図２６〜２８）の生体組織分析装置および生体組織分析方法によれば、例えば、測定対象である生体組織の表面光学特性（偏光情報）を評価し、対象の表面状態が均一か不均一かなどの情報を取得することで、より多角的な診断が可能となる。また、本実施形態の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法は特に限定されず、例えば、図２１〜２５と同様の生体組織分析方法を行うことができる。
【０１２５】
［実施形態１３］
図２９に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この生体分析装置は、Ｂユニットがスペクトロメータを２つ有する。すなわち、この生体分析装置は、Ｂユニットがスペクトロメータ１０００に加えスペクトロメータ１０００Ｂを有する。スペクトロメータ１０００Ｂの構成は、スペクトロメータ１０００と同様である。すなわち、スペクトロメータ１０００Ｂは、レンズ２５、波長可変フィルター（分光手段）３２、レンズ４１およびラインカメラ（撮像手段）２０Ｂと同様のレンズ２５ｂ、波長可変フィルター（分光手段）３２ｂ、レンズ４１ｂおよびラインカメラ（撮像手段）２０Ｂｂを含む。これらの部材は、図２０の生体組織分析装置と同様に光入射側から前記順序で配置されている。また、この生体分析装置は、光ファイバー４０１ｆに加え、もう一つの光ファイバー４０１ｆｂを有する。また、この生体組織分析装置は、ミラー６０２がダイクロイックミラーであり、さらに、ミラー６０２ｂを有する。また、この生体組織分析装置は、さらに、レンズ７１１ｂ、７０１ｂおよび７１２、ダイクロイックミラー５０４および５１１、光フィルター７１２ｆを有する。ダイクロイックミラー５０４、５１１および６０２は、移動可能である。これにより、光ファイバー４０１ｆまたは光ファイバー４０１ｆｂへの光入射を切り替えることが可能であり、さらに、スペクトロメータ１０００またはスペクトロメータ１０００Ｂへの光入射を切り替えることが可能である。したがって、図２９の生体組織分析装置によれば、波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）による生体組織の分析方法を行うことができる。それ以外は、図２９の生体組織分析装置は、図２０の生体組織分析装置と同じである。
【０１２６】
図２９の生体組織分析装置を用いた眼球分析方法は、特に限定されないが、例えば、図３０、３１、３２または３３に示すようにして行うことができる。
【０１２７】
図３０および３１は、光ファイバー４０１ｆおよびスペクトロメータ１０００を用いた測定の例である。まず、図３０に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ６を照射する。ＳＣ６の波長、中心波長、波長帯域等の特性は、特に限定されないが、例えば、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様であってもよい。図示のとおり、ＳＣ４は、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様の経路によって、図３０の測定対象の生体組織（図示せず）に照射される。ただし、図３０では、サンプルアームＳＡがレンズ７０２、光フィルター７１２ｆおよびミラー６１２を有し、ＳＣ６がレンズ７０２、光フィルター７１２ｆおよびミラー６１２を前記順序で透過した後にレンズ７０６を透過する点が異なる。このとき、図示のとおり、ＳＣ４は、対物レンズ１１０１および１１０２を透過させない。
【０１２８】
つぎに、ＳＣ６を照射された生体組織から、図３１に示すとおり、OCT光（信号光）の後方散乱光Ｓ６が照射される。Ｓ６の波長は特に限定されないが、例えば、生体組織に入射した光ＳＣ６と同じでもよい。図示のとおり、Ｓ６は、図１９のOCT光（信号光）Ｓ２と同様の経路によりスペクトロメータ１０００に導入される。ただし、図３１では、レンズ６を透過したＳ６が、サンプルアームＳＡのミラー６１２、光フィルター７１２ｆおよびレンズ７０２を前記順序で透過した後にビームスプリッタ１２２を透過し、さらにダイクロイックミラー５０４により反射されてスペクトロメータ１０００に導入される。そして、Ｓ６は、図１９のOCT光（信号光）Ｓ２と同様の方法で分析される。
【０１２９】
図３２および３３は、光ファイバー４０１ｆｂおよびスペクトロメータ１０００Ｂを用いた測定の例である。まず、図３２に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ７を照射する。ＳＣ７の波長、中心波長、波長帯域等の特性は、特に限定されないが、例えば、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様であってもよい。このとき、図示のとおり、ダイクロイックミラー６０２および５０４を光の経路の外に移動させ、ダイクロイックミラー５１１を光の経路の中に移動させておく。これにより、ＳＣ７は、図示のとおり、ダイクロイックミラー６０２により反射されず、ミラー６０２ｂにより反射されるため、光ファイバー４０１ｆを通過せず、レンズ７１１ｂ、光ファイバー４０１ｆｂおよびレンズ７０２ｂを前記順序で透過し、ダイクロイックミラー５１１により反射されてビームスプリッタ１２２に入射する。その後は、ＳＣ７は、図３０のスーパーコンティニューム光ＳＣ６と同様の経路で、図３２の測定対象の生体組織（図示せず）に照射される。
【０１３０】
つぎに、ＳＣ７を照射された生体組織から、図３３に示すとおり、OCT光（信号光）の後方散乱光Ｓ７が照射される。Ｓ７の波長は特に限定されないが、例えば、生体組織に入射した光ＳＣ７と同じでもよい。図示のとおり、Ｓ７は、スペクトロメータ１０００に導入されず、図３１とは異なる経路でスペクトロメータ１０００Ｂに導入される。そして、Ｓ７は、図１９のOCT光（信号光）Ｓ２と同様の方法で分析される。
【０１３１】
本実施形態（図２９〜３３）の生体組織分析装置および生体組織分析方法によれば、例えば、OCTの波長を可変（図２９〜３３の構成では二波長）にすることで、測定対象である生体組織の線形光学特性（吸収・散乱）の波長に対する違いを画像比較できる。これにより、前記生体組織の状態変化（出血（吸収に波長依存性あり）、癌化）を画像評価し、診断へ応用することができる。ただし、本実施形態は、図２９〜３３に限定されず、任意の変形が可能である。例えば、スペクトロメータを３つ以上用い、三波長以上でOCTの波長を可変としてもよい。
【０１３２】
［実施形態１４］
図３４に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この生体分析装置は、自発ラマン散乱測定用の光源１０Ｒと、ダイクロイックミラー５１１とを有する。また、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５に代えて、波長の可変域および選択域が異なる波長可変フィルター１４ｂおよび波長選択フィルター１５ｂを有する。これ以外は、図３４の生体組織分析装置は、図２０の生体組織分析装置と同じである。
【０１３３】
図３４の生体組織分析装置を用いた眼球分析方法は、特に限定されないが、例えば、図３５〜３７に示すようにして行うことができる。
【０１３４】
まず、図３５に示すとおり、光源１０Ｒからスーパーコンティニューム光ＳＣ８を照射する。ＳＣ８の波長、中心波長、波長帯域等の特性は、特に限定されないが、例えば、図１８のスーパーコンティニューム光ＳＣ２と同様であってもよい。ＳＣ８は、ダイクロイックミラー５１１で反射され、さらにスキャニングミラー６１１ｓで反射される。その後は、ＳＣ８は、図２１のスーパーコンティニューム光ＳＣ３と同様の経路により、対物レンズ１１０２を透過して図３５の測定対象の生体組織（図示せず）に照射される。
【０１３５】
つぎに、ＳＣ８を照射された生体組織から、図３６に示すとおり、OCT光（信号光）の後方散乱光Ｓ８が照射される。Ｓ８の波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。図示のとおり、Ｓ８は、図２２の信号光（後方散乱光）Ｓ３と同様の経路により、スぺクトロメータ１００１に導入される。
【０１３６】
一方、ＳＣ８を照射された生体組織から、図３７に示すとおり、CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ８Ａが照射される。CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ８Ａの波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ８Ａは、図示のとおり、図２３の前方散乱光Ｓ３Ａと同様の経路により、スぺクトロメータ１００１に導入される。
【０１３７】
また、本実施形態の生体組織分析装置は、例えば、波長可変フィルター１４ｂおよび波長選択フィルター１５ｂを交換することで、図２０の生体組織分析装置と同様の方法で生体組織分析方法を行うことも可能である。
【０１３８】
本実施形態（図３５〜３７）の生体組織分析装置および生体組織分析方法によれば、例えば、自発ラマン散乱の光学系を導入し、CARS光学系の評価と比較・検討し診断応用することができる。これにより、例えば、ラマン散乱の診断応用に向けた結果と表面から数１００μｍ体内からのCARS信号の評価結果を比較することで、多角的な診断が可能になる。
【０１３９】
［実施形態１５］
図３８に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この生体分析装置は、光源１０Ｅとミラー６０３との間に空間光学変調器（Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ、ＳＬＭ）１２０１が配置されていること以外は図２０の生体分析装置と同じである。空間光学変調器１２０１は、光照射手段（光源）から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方を制御可能な空間制御機構に該当する。これにより、光の強度および偏光状態の少なくとも一方が制御された光を、測定対象の生体組織に照射可能である。
【０１４０】
図３８の生体組織分析装置を用いた眼球分析方法は、特に限定されないが、例えば、図３９、４０または４１に示すようにして行うことができる。なお、図３９、４０および４１は、CARS測定の例である。
【０１４１】
図３９、４０および４１のCARS測定は、具体的には、以下のようにして行うことができる。まず、図３９に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ９およびポンプ光（励起光）Ｐ９を照射する。スーパーコンティニューム光ＳＣ９およびポンプ光（励起光）Ｐ９の波長、中心波長および照射間隔等の各種特性は、特に限定されないが、例えば、図１６のスーパーコンティニューム光ＳＣ１およびポンプ光（励起光）Ｐ１と同様でもよい。その後は、ポンプ光Ｐ９が空間光学変調器１２０１を透過した後にミラー６０３で反射されること伊賀は、ＳＣ９およびＰ９は、図２１のＳＣ３およびＰ３と同様の経路で対物レンズ１１０２を透過して分析対象の生体組織（図示せず）に照射される。
【０１４２】
つぎに、前記ＳＣ９およびＰ９の合成光を照射された前記生体組織から、図４０に示すとおり、CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ９が照射される。CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ９の波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。図示のとおり、Ｓ９は、図２２の後方散乱光Ｓ３と同様の経路でスペクトロメータ１００１に導入される。
【０１４３】
一方、前記ＳＣ９およびＰ９の合成光を照射された前記生体組織から、図４１に示すとおり、CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ９Ａが照射される。CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ９Ａの波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。図示のとおり、Ｓ９Ａは、図２３の前方散乱光Ｓ３Ａと同様の経路でスペクトロメータ１００１に導入される。
【０１４４】
本実施形態（図３９〜４１）の生体組織分析装置および生体組織分析方法によれば、例えば、空間制御機構（SLMなど）を導入し、偏光・強度を制御することで、測定対象を露光する条件（強度・位相整合条件）を制御できる。これにより、さらに効率よく信号を取り出すことが可能である。ただし、本実施形態の生体組織分析装置の使用方法はこれに限定されず、例えば、図２０の生体分析装置と同様の方法で用いることもできる。
【０１４５】
［実施形態１６］
図４２に、本発明の生体組織分析装置のさらに別の一例を示す。図示のとおり、この生体分析装置は、波長可変フィルター１４および波長選択フィルター１５に代えて、波長の可変域および選択域が異なる波長可変フィルター１４ｃおよび波長選択フィルター１５ｃを有する。これ以外は、図４２の生体組織分析装置は、図２０の生体組織分析装置と同じである。波長可変フィルター１４ｃおよび波長選択フィルター１５ｃは、分光された出射光を選択された波長に固定する「光フィルター」に該当する。これにより、前記固定された波長に対応する非線形光学効果を測定可能である。前記非線形光学効果は、例えば、前述のとおり、第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF）からなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。
【０１４６】
図４２の生体組織分析装置を用いた生体組織分析方法は、特に限定されないが、例えば、図２０の生体分析と同様にして行うことができる。例えば、図４３〜４５に示すようにしてCARS測定を行ってもよい。すなわち、まず、図４３に示すとおり、光源１０Ｅからスーパーコンティニューム光ＳＣ１０およびポンプ光（励起光）Ｐ１０を照射する。スーパーコンティニューム光ＳＣ１０およびポンプ光（励起光）Ｐ１０の波長、中心波長および照射間隔等の各種特性は、特に限定されないが、例えば、図１６のスーパーコンティニューム光ＳＣ１およびポンプ光（励起光）Ｐ１と同様でもよい。ＳＣ１０およびＰ１０は、図示のとおり、図２１のＳＣ３およびＰ３と同様の経路により進行し、光パワーメータ１０Ａｐにより強度を測定されるとともに、対物レンズ１１０２を透過して分析対象の生体組織（図示せず）に照射される。
【０１４７】
つぎに、前記ＳＣ１０およびＰ１０の合成光を照射された前記生体組織から、図４４に示すとおり、CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ１０が照射される。CARS光（信号光）の後方散乱光Ｓ１０の波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ１０は、図２２の後方散乱光Ｓ３と同様の経路によりスペクトロメータ１００１に入射し、同様にして分析される。
【０１４８】
一方、前記ＳＣ１０およびＰ１０の合成光を照射された前記生体組織から、図４５に示すとおり、CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ１０Ａが照射される。CARS光（信号光）の前方散乱光Ｓ１０Ａの波長は特に限定されないが、例えば、７００ｎｍ〜９８０ｎｍ等であってもよい。Ｓ１０Ａは、図２２の前方散乱光Ｓ３Ａと同様の経路によりスペクトロメータ１００１に入射し、同様にして分析される。
【０１４９】
本実施形態（図４２〜４５）の生体組織分析装置および生体組織分析方法によれば、例えば、図示のとおり、検出器（図ではスペクトロメータ１００１）直前の光フィルターの波長を、検出したい非線形光学効果（第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF））に合わせて変えることができる。これにより、前記非線形光学効果を追加評価することで、例えば、コラーゲン（第二高調波発生）の分布や薬の導入・代謝などの評価を可能にし、診断へ応用することが可能である。
【０１５０】
［本発明の用途］
本発明の眼球分析装置および眼球分析方法は、例えば、以下の用途に用いることができる。ただし、これらは例示であって、本発明をなんら限定しない。
【０１５１】
眼科の臨床現場では、網膜を詳細に分析したいというニーズが大きい。網膜の分析には、従来の医療現場では、OCT（マイクロワットレベルの光出力）による分析が用いられてきた。しかし、この分析方法では、分子構造の分析は不可能であった。一方、ラマン散乱、CARS（ミリワットレベルの光出力）による分析方法も用いられてきた。これらの分析方法は、分子構造が分析可能であるが、光出力が弱いために、眼球の組織の奥まで分析することは困難であった。しかし、光出力が高すぎると、眼球に障害を引き起こすおそれがある。このため、臨床現場では、光出力が低くても組織の表面から奥までを簡単な構成の装置で分析可能な波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）が必要とされていた。本発明によれば、前述のとおり、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能であるため、このようなニーズを満たすことができる。例えば、本発明によれば、複数の装置を用いなくても、例えば実施形態１〜１０（図１〜１２）に示したように、一つの装置でSS-OCTが可能である。具体的には、本発明によれば、例えば、複数の波長の光の混合光（例えば、白色光、白色レーザー光、ＳＣ光等の広帯域光、または複数の単色光の混合光）を用い、複数のフィルターを用いて波長可変で測定することができる。そして、例えば前述のとおり、生体組織の表面を分析する場合は短い波長で、生体組織の奥（内部）を分析する場合は長い波長で、と使い分けることにより、生体組織に照射する光の強度が弱くても、生体組織の組織の奥まで分析可能である。前記混合光からフィルターを用いて単色光を選択的に取り出す例として、例えば、300mWattの白色レーザー光から300microWattのレーザー光を取り出すには，フィルターで1/1000のレーザー光を取り出すのみでよいので、容易である。
【０１５２】
従来広く用いられていた波長掃引型光干渉断層撮影(SS-OCT)では、一つの装置（機器）では波長可変ができなかった。このため、複数の装置（機器）を用い、複数の波長の光を時間的に分けて入射するので、測定（分析）時間が長くなり、患者への負担も大きかった。これに対し、本発明においては、例えば、一つの装置（機器）のみを用いて波長可変で波長掃引型光干渉断層撮影(SS-OCT)が可能である。具体的には、例えば、網膜の病気である黄斑前膜、黄斑円孔等では網膜の表面を、黄斑変性症では網膜の奥の方を、それぞれ一つの装置（機器）で分析することができる。これによれば、従来のSS-OCTと比較して分析時間を大幅に短縮可能であり、患者への負担を軽減できる。
【０１５３】
本発明によれば、例えば、眼球内において、前記眼球への光の入射方向に対し垂直な面を、前記眼球の空間の位置に応じて分析することができる。分析対象とする前記面は、特に限定されないが、例えば、前述のとおり、眼底であってもよいし、網膜、角膜、または水晶体の少なくとも一部であってもよい。
【０１５４】
また、本発明によれば、前記眼球からの出射光を波長ごとに分光することにより、例えば、前記面方向の分析において、さらに波長を変化させた分析（三次元分光分析）を行うことができる。図１４に、本発明における三次元分光分析の概念を模式的に示す。図１４は、前記平面方向（Ｘ方向およびＹ方向とする）に加え、さらに、波長の変化（Ｚ方向とする）に応じた分析を行うことを示している。異なる波長帯で三次元分光分析を行うことによって、例えば、眼底断層写真の撮像により、赤外線波長の違いによる深度の違いの分析を行うことができる。また、例えば、可視光または赤外線の特定の波長の吸収を利用して、白内障検査に用いることができる。また、例えば、眼内血管、視神経等の撮像により、可視光の特定の波長での分光分析を行うことができる。
【０１５５】
また、本発明によれば、例えば、前記眼球への光の入射方向に対し垂直な面方向に加え、前記光の入射方向に平行な方向（前記眼球の奥行き方向）も含めて三次元的に分析することも可能である。また、これに加え、さらに波長を変化させた分析（四次元分光分析）を行うことができる。また、例えば、前記波長を変化させた四次元分光分析に加え、さらに、測定時刻を変化させた（測定方向に時間を加えた）五次元分光分析も可能である。
【０１５６】
また、本発明によれば、例えば、前記眼球内の空間の特定位置において、前記特定位置からの出射光の波長と、前記出射光の偏光方位角（Δθ）との関係を二次元的にプロットすることで、前記特定位置における眼球の状態を分析できる。前記眼球の状態としては、例えば、疾患の進行度合い等が挙げられる。より具体的には、例えば、前記特定位置における波長と偏光方位角（Δθ）との関係から、前記特定位置におけるＬ−アルギン酸とＤ−アルギン酸との割合を算出し、これにより、前記特定位置における白内障の進行度合いを判断できる。また、同様にして前記眼球内の様々な位置の波長と偏光方位角（Δθ）との関係をプロットすることで、前記様々な位置の疾患の進行度合いを判断できる。
【０１５７】
また、本発明の用途は、前記の説明に限定されず、眼球分析における任意の用途に広く使用可能である。例えば、本発明は、タンパク質（クリスタリンなど）の変性、眼球に分泌される物質などの分析に用いることができる。具体的には、例えば、眼球中のアミロイドタンパク質の分析により、アルツハイマー病の早期発見等に用いることができる。また、例えば、水晶体構成タンパク質（クリスタリン）中のトリプトファンが、酸化されたキヌレニンもしくは３-ヒドロキシキヌレニンを分析することで、または、タンパク質中のリジン残基と体内の糖が結合してできたAGE（advanced  glycated  end  products)を分析することで、前述した白内障の早期発見も可能である。また、例えば、本発明は、透過力が高い長波長の光を用いることにより、眼底の深部、または、眼底および眼底よりも下層の間の空間まで分析可能であり、これにより、視神経の状態、毛細血管の状態、網膜の状態などを分析することができる。また、本発明によれば、例えば、非侵襲的に、かつ簡便に眼球の分析を行うことができる。
【０１５８】
本発明によれば、例えば、眼球の状態の微細な変化も検出可能で、疾患の早期発見等が可能である。より具体的には、例えば、眼球中のクリスタリンタンパク質の変性、眼球中の微量物質、網膜の微細な変化等を検出することで、疾患の早期発見等が実現できる。
【０１５９】
さらに、本発明は、眼球に限定されず、他の任意の生体組織の分析にも利用可能である。具体的には、例えば、OCT血管内イメージングに本発明を応用して、血管表面の状態を分析することができる。また、例えば、例えば、皮膚の分析に本発明を用いて、腫瘍などの局在の状態（例えば、前記腫瘍が皮膚表面からどれくらいの深さにあるのか等）を分析することもできる。
【０１６０】
以上、実施形態１〜１６により、本発明の眼球分析装置および眼球分析方法の例について説明し、さらに、本発明の用途の例について説明した。ただし、本発明は、これらに限定されず、任意の変更が可能である。例えば、本発明は、AユニットおよびBユニットの一方または両方を含む眼球装置のみには限定されない。また、例えば、分光法としては、CARS等のラマン分光法を中心に説明したが、本発明に用いることのできる分光法はこれに限定されず、例えば、フーリエ分光、時間領域分光等の、一般的に用いられる任意の分光法を使用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６１】
以上、説明したとおり、本発明によれば、簡単な構成の装置で、簡単に生体組織の奥まで分析可能な生体組織分析装置および生体組織分析方法を提供することができる。これにより、本発明は、眼球等の生体組織の状態に関連した各種疾患の早期発見等に多大な貢献が可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１０  光照射手段
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  光源
１１、１１ａ、１１ｂ、１３、２３、２５、４１、７２、７６、７７  レンズ
１２、７３、７４、７５  ビームスプリッタ
１４  波長可変フィルター（分光手段）
１５  波長選択フィルター（分光手段）
１５ａ、１５ｅ  回折格子
１５ｂ、１５ｄ  レンズ
１５ｃ  波長選択マスク
１９  干渉系が配置される領域
２０  光分離手段
２０Ｂ  撮像手段（光分離手段）
２１  マイクロレンズアレイ
２２  マスク（視野マスク）
２４  像面
２６  １／２波長板
２７  偏光板
６１  偏光板または円偏光板（円偏光手段）
４２  撮像手段
３０  分光手段
３１  回折格子（分光手段）
３２  波長可変フィルター（分光手段）
３３  狭帯域フィルター
７１  反射鏡
１００Ａ、２００Ａ  Aユニット
１００Ｂ、２００Ｂ  Bユニット
３００Ａ  照射ユニット（白色光源ユニット）
３００Ｂ  照射ユニット（レーザーユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
2019142896.tif 000047
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月14日(2019.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射手段、下記Aユニットおよび下記Bユニットを含み、
前記光照射手段により、光が生体組織に照射され、
下記Aユニットが、ラマン分光の測定用ユニットであり、
下記Bユニットが、光干渉断層撮影（OCT）用ユニットであり、
ラマン分光および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一方により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
生体組織分析装置。
（Aユニット）
光分離手段および分光手段を含み、
前記分光手段が、回折格子を含み、
前記光分離手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて二次元的に分離され、
前記回折格子により、前記二次元的に分離された出射光が分光される、
ユニット。
（Bユニット）
光分離手段および分光手段を含み、
前記光分離手段が、撮像手段を含み、
前記分光手段が、前記波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が分光され、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって、前記分光された出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて二次元的に分離される、
ユニット。
【請求項２】
前記Bユニットにおいて、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的または三次元的に分離される請求項１記載の生体組織分析装置。
【請求項３】
前記Bユニットが、さらに、波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記光照射手段から照射された光が、選択された波長に固定されるか、または、前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光され、
波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
請求項１または２記載の生体組織分析装置。
【請求項４】
さらに、干渉系または共焦点光学系を含み、
前記光照射手段から照射された光の、選択された波長に応じて、前記干渉系または前記共焦点光学系の位置が調整される
請求項１から３のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項５】
前記Aユニットにおいて、前記光分離手段が、マイクロレンズアレイまたはダイクロイックミラーを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項６】
前記Aユニットが、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱および誘導ラマン散乱の少なくとも一つの測定用ユニットであり、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）、自発ラマン散乱、誘導ラマン散乱および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一つにより、前記生体組織の組織内部構造が分析される請求項１から５のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項７】
さらに、前記Aユニット用のコヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段を含み、
前記CARS用光照射手段により、広帯域光及びレーザー光の混合光が生体組織に照射され、
前記回折格子により、前記混合光が照射された生体組織からの出射光に含まれるラマン散乱光が分光される
請求項６記載の生体組織分析装置。
【請求項８】
前記CARS用光照射手段が、波長選択フィルターを含み、
前記波長選択フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体組織に照射される
請求項７記載の生体組織分析装置。
【請求項９】
前記波長選択フィルターが、回折格子および波長選択マスクを含み、
前記回折格子により、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが前記波長選択マスクを通過し、生体組織に照射される
請求項８記載の生体組織分析装置。
【請求項１０】
さらに、前記Aユニット用の、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段、自発ラマン散乱用光照射手段、および誘導ラマン散乱用光照射手段の少なくとも一つを含む請求項６から９のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１１】
前記Aユニット及び前記Bユニットにおいて、前記分光手段が、さらに、狭帯域フィルターを含み、
前記分光された出射光が前記狭帯域フィルターを通過する、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１２】
前記Aユニットにおいて、
前記光分離手段により、前記出射光が三次元的に分離され、
前記回折格子により、前記三次元的に分離された出射光が分光される、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１３】
前記Bユニットにおいて、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が三次元的に分離される、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１４】
前記Aユニットおよび前記Bユニットが、前記光照射手段を共有する請求項１から１３のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１５】
さらに、円偏光手段を含み、
前記円偏光手段により、前記生体組織に入射する光が、円偏光される、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１６】
さらに、円偏光分析手段を含み、
前記円偏光分析手段により、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違いが検出される、請求項１５記載の生体組織分析装置。
【請求項１７】
さらに、直線偏光手段を含み、
前記直線偏光手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、直線偏光される、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１８】
さらに、直線偏光分析手段を含み、
前記直線偏光分析手段により前記直線偏光が分析されることで、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違いが検出される、
請求項１７記載の生体組織分析装置。
【請求項１９】
さらに、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方を空間制御することが可能な空間制御機構を含み、
前記空間制御機構により、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方が制御され、前記生体組織に照射される請求項１から１８のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２０】
さらに、光フィルターを含み、
前記光フィルターにより、前記分光された出射光が、選択された波長に固定され、前記固定された波長に対応する非線形光学効果が測定される、
請求項１から１９のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２１】
前記非線形光学効果が、第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF）からなる群から選択される少なくとも一つである請求項２０記載の生体組織分析装置。
【請求項２２】
前記生体組織が、眼球である請求項１から２１のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置を用い、
生体組織に光を照射する照射工程と、
前記照射された生体組織から出射する出射光を、前記生体組織の空間の位置に応じて分離する光分離工程と、
前記生体組織に照射する前記光を、分光するか、または、前記照射された生体組織から出射する出射光を、分光する分光工程と、を含み、
ラマン分光および光干渉断層撮影（OCT）の少なくとも一方により、前記生体組織の組織内部構造を分析する、
生体組織分析方法。
【請求項２４】
前記生体組織が、眼球である請求項２３記載の生体組織分析方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月30日(2019.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射手段、下記Aユニットおよび下記Bユニットを含み、
前記光照射手段は、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）用光照射手段であり、
前記Aユニットおよび前記Bユニットが、前記光照射手段を共有し、
前記光照射手段により、広帯域光及びレーザー光の混合光が生体組織に照射され、
下記Aユニットが、コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）の測定用ユニットであり、
下記Bユニットが、光干渉断層撮影（OCT）用ユニットであり、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および光干渉断層撮影（OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
生体組織分析装置。
（Aユニット）
光分離手段および分光手段を含み、
前記分光手段が、回折格子を含み、
前記光分離手段により、前記混合光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて二次元的に分離され、
前記回折格子により、前記二次元的に分離された出射光に含まれるラマン散乱光が分光される、
ユニット。
（Bユニット）
光分離手段および分光手段を含み、
前記光分離手段が、撮像手段を含み、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって、前記分光された出射光が、前記生体組織の空間の位置に応じて二次元的に分離される、
ユニット。
【請求項２】
前記Bユニットにおいて、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が二次元的または三次元的に分離される請求項１記載の生体組織分析装置。
【請求項３】
前記Bユニットが、波長可変光干渉断層撮影（波長可変OCT）用ユニットであり、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および波長可変光干渉断層撮影（波長可変OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、請求項１または２記載の生体組織分析装置。
【請求項４】
さらに、光フィルターを含み、
前記光フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体組織に照射されるか、または、前記混合光を照射された前記生体組織から出射する出射光が分光される請求項３記載の生体組織分析装置。
【請求項５】
前記光フィルターが、波長可変フィルターおよび波長選択フィルターの少なくとも一方である請求項４記載の生体組織分析装置。
【請求項６】
前記Bユニットにおいて、
前記分光手段が、波長可変フィルターを含み、
前記波長可変フィルターにより、前記混合光を照射された前記生体組織から出射する出射光が分光される請求項３から５のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項７】
前記Bユニットが、さらに、波長可変フィルターを含み、前記波長可変フィルターにより、前記光照射手段から照射された前記混合光が、選択された波長に固定されるか、または、前記波長可変フィルターにより、前記出射光が分光され、
波長掃引型光干渉断層撮影（SS-OCT）により、前記生体組織の組織内部構造が分析される、
請求項１から６のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項８】
さらに、干渉系または共焦点光学系を含み、
前記光照射手段から照射された前記混合光の、選択された波長に応じて、前記干渉系または前記共焦点光学系の位置が調整される
請求項１から７のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項９】
前記Aユニットにおいて、前記光分離手段が、マイクロレンズアレイまたはダイクロイックミラーを含む請求項１から８のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１０】
前記CARS用光照射手段が、波長選択フィルターを含み、
前記波長選択フィルターにより、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが選択的に生体組織に照射される
請求項１から９のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１１】
前記波長選択フィルターが、回折格子および波長選択マスクを含み、
前記回折格子により、前記混合光が分光され、必要な波長の光のみが前記波長選択マスクを通過し、生体組織に照射される
請求項１０記載の生体組織分析装置。
【請求項１２】
前記Aユニット及び前記Bユニットにおいて、前記分光手段が、さらに、狭帯域フィルターを含み、
前記分光された出射光が前記狭帯域フィルターを通過する、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１３】
前記Aユニットにおいて、
前記光分離手段により、前記出射光が三次元的に分離され、
前記回折格子により、前記三次元的に分離された出射光が分光される、
請求項１から１２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１４】
前記Bユニットにおいて、
前記撮像手段により、前記分光された出射光が撮像され、撮像して得られた画像上の画素によって前記分光された出射光が三次元的に分離される、
請求項１から１３のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１５】
さらに、円偏光手段を含み、
前記円偏光手段により、前記生体組織に入射する光が、円偏光される、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１６】
さらに、円偏光分析手段を含み、
前記円偏光分析手段により、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する吸光度の違いが検出される、請求項１５記載の生体組織分析装置。
【請求項１７】
さらに、直線偏光手段を含み、
前記直線偏光手段により、前記光を照射された前記生体組織から出射する出射光が、直線偏光される、
請求項１から１６のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項１８】
さらに、直線偏光分析手段を含み、
前記直線偏光分析手段により前記直線偏光が分析されることで、前記生体組織の少なくとも一部における、左右の円偏光に対する屈折率の違いが検出される、
請求項１７記載の生体組織分析装置。
【請求項１９】
さらに、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方を空間制御することが可能な空間制御機構を含み、
前記空間制御機構により、前記光照射手段から照射された光の強度および偏光状態の少なくとも一方が制御され、前記生体組織に照射される請求項１から１８のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２０】
さらに、光フィルターを含み、
前記光フィルターにより、前記分光された出射光が、選択された波長に固定され、前記固定された波長に対応する非線形光学効果が測定される、
請求項１から１９のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２１】
前記非線形光学効果が、第二高調波発生（SHG）、第三高調波発生（THG）、および二光子吸収蛍光（TPF）からなる群から選択される少なくとも一つである請求項２０記載の生体組織分析装置。
【請求項２２】
前記生体組織が、眼球である請求項１から２１のいずれか一項に記載の生体組織分析装置。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれか一項に記載の生体組織分析装置を用い、
生体組織に前記混合光を照射する照射工程と、
前記照射された生体組織から出射する出射光を、前記生体組織の空間の位置に応じて分離する光分離工程と、
前記生体組織に照射する前記混合光を、分光するか、または、前記照射された生体組織から出射する出射光を、分光する分光工程と、を含み、
コヒーレントアンチストークスラマン分光（CARS）および光干渉断層撮影（OCT）により、前記生体組織の組織内部構造を分析する、
生体組織分析方法。
【請求項２４】
前記生体組織が、眼球である請求項２３記載の生体組織分析方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５６】
また、本発明によれば、例えば、前記眼球内の空間の特定位置において、前記特定位置からの出射光の波長と、前記出射光の偏光方位角（Δθ）との関係を二次元的にプロットすることで、前記特定位置における眼球の状態を分析できる。前記眼球の状態としては、例えば、疾患の進行度合い等が挙げられる。より具体的には、例えば、前記特定位置における波長と偏光方位角（Δθ）との関係から、前記特定位置におけるＬ−アスパラギン酸とＤ−アスパラギン酸との割合を算出し、これにより、前記特定位置における白内障の進行度合いを判断できる。また、同様にして前記眼球内の様々な位置の波長と偏光方位角（Δθ）との関係をプロットすることで、前記様々な位置の疾患の進行度合いを判断できる。
【国際調査報告】
2019142896.tif 000048
2019142896.tif 000049
2019142896.tif 000050