(57)【要約】【課題】既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像および光コヒーレンストモグラフィ画像を取得することが可能な眼科手術装置等を提供する。【解決手段】眼科手術装置は、観察光学系と、照明光学系と、干渉光学系と、画像形成部とを含む。観察光学系は、対物レンズを介して被手術眼を観察するための光学系である。照明光学系は、対物レンズを介して被手術眼を照明するための光学系である。干渉光学系は、対物レンズと被手術眼との間に配置された偏向部材を介して被手術眼に導かれる信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼からの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部は、干渉光学系による検出結果に基づいて被手術眼の画像を形成する。偏向部材が照明光路に配置されたとき、観察光の減衰分がキャンセルされるように照明光の強度が制御される。【選択図】図２
2018126548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズを介して被手術眼を観察するための観察光学系と、
前記対物レンズを介して前記被手術眼を照明するための照明光学系と、
前記対物レンズと前記被手術眼との間に配置された偏向部材を介して前記被手術眼に導かれる信号光路と参照光路とを有し、前記信号光路を経由した前記被手術眼からの戻り光と前記参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する干渉光学系と、
前記干渉光学系による検出結果に基づいて前記被手術眼の画像を形成する画像形成部と、
を含み、
前記偏向部材が前記照明光学系により形成される照明光路に対して挿脱可能であり、前記偏向部材が前記照明光路に配置されたとき、前記観察光学系を導かれる光の減衰分がキャンセルされるように前記照明光学系を導かれる光の強度が制御される、
眼科手術装置。
【請求項２】
前記偏向部材は、前記観察光学系が形成する光路および前記照明光学系が形成する光路の少なくとも一方から外れた位置に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の眼科手術装置。
【請求項３】
前記偏向部材は、前記観察光学系が形成する光路および前記照明光学系が形成する光路の少なくとも一方に配置されたビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の眼科手術装置。
【請求項４】
前記ビームスプリッタは、前記観察光学系が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーである
ことを特徴とする請求項３に記載の眼科手術装置。
【請求項５】
前記ビームスプリッタは、前記照明光学系が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーまたはハーフミラーである
ことを特徴とする請求項３に記載の眼科手術装置。
【請求項６】
前記干渉光学系の少なくとも一部が格納された第１光学ユニットは、少なくとも前記対物レンズを保持する本体部に対して着脱可能なアタッチメントとして形成されている
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【請求項７】
前記干渉光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割する分割部と、前記信号光路を導かれる光で前記被手術眼を走査するための走査部と、前記信号光路を経由した前記信号光の前記被手術眼からの戻り光と前記参照光路を経由した前記参照光とを干渉させる干渉部とを含み、
前記偏向部材は、前記被手術眼と前記走査部との間に配置され、
前記第１光学ユニットは、前記走査部と、前記偏向部材とを少なくとも格納する
ことを特徴とする請求項６に記載の眼科手術装置。
【請求項８】
可視光源からの可視光の光路を前記分割部と前記走査部との間の位置において前記信号光路と合成する合成部を含む
ことを特徴とする請求項７に記載の眼科手術装置。
【請求項９】
前記第１光学ユニットは、
前記走査部と前記偏向部材との間において前記信号光路から分岐された光路に配置された撮像部をさらに格納する
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の眼科手術装置。
【請求項１０】
前記撮像部により取得された画像に基づいて前記走査部を制御する走査制御部を含む
ことを特徴とする請求項９に記載の眼科手術装置。
【請求項１１】
前記第１光学ユニットは、前記走査制御部をさらに格納する
ことを特徴とする請求項１０に記載の眼科手術装置。
【請求項１２】
前記分割部および前記干渉部の少なくとも一部は、第２光学ユニットに格納され、
前記第１光学ユニットと前記第２光学ユニットとは、導光手段により接続されている
ことを特徴とする請求項７〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【請求項１３】
前記本体部に設けられた第１接続部と、前記第１光学ユニットに設けられた第２接続部とが接続されることにより、前記第１光学ユニットが前記本体部に装着され、
前記第１接続部は、前記第１光学ユニットと異なるアタッチメントに設けられた第３接続部と接続可能に構成されている
ことを特徴とする請求項６〜請求項１２のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【請求項１４】
前記観察光学系および前記照明光学系の制御を行う制御部をさらに含み、
前記制御部は、前記本体部に前記第１光学ユニットが装着されているとき、前記干渉光学系の制御を行う
ことを特徴とする請求項６〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【請求項１５】
少なくとも前記偏向部材が第３光学ユニットに格納され、且つ、前記干渉光学系の少なくとも一部が第４光学ユニットに格納され、
前記第４光学ユニットは、少なくとも前記対物レンズを保持する本体部に対して装着されている前記第３光学ユニットに対して着脱される
ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【請求項１６】
前記偏向部材を移動させるための機構をさらに含む
ことを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の眼科手術装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、眼科手術に用いられる眼科手術装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科分野においては、様々な手術が実施される。その代表例として白内障手術や網膜硝子体手術などがある。このような眼科分野における手術では、眼科手術装置が用いられる。眼科手術装置は、照明光学系により照明された被手術眼を観察光学系を介して肉眼観察したり画像撮影したりするための装置である。
【０００３】
このような眼科手術装置には、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＯＣＴ）を用いて被手術眼のＯＣＴ画像を取得するためのＯＣＴ装置を含んで構成されたものがある（たとえば、特許文献１〜特許文献３）。
【０００４】
特許文献１〜特許文献３に開示された眼科手術装置は、ＯＣＴ画像を取得するためのビームコンバイナが対物レンズと変倍レンズ系との間において観察光路に配置された構成を有している。ビームコンバイナは、ＯＣＴを用いて被手術眼のＯＣＴ画像を取得するための信号光を対物レンズに向けて偏向する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７８９９６０号明細書
【特許文献２】特許第４０９１１４３号明細書
【特許文献３】特開２００６−９５３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１〜特許文献３に開示された眼科手術装置では、変倍レンズ系と対物レンズとの間において観察光路にビームコンバイナが配置されるため、観察光学系を導かれる光（観察光）が減衰され、被手術眼の観察像が暗くなるなど観察像に影響を与える。また、観察像への影響を最小限に抑えるために、光学素子のコーティングなどに新たな工夫が必要になることが考えられる。
【０００７】
さらに、眼科手術装置には、術者の助手が被手術眼を観察するための助手用顕微鏡などを接続するためのポートが設けられる場合がある。この場合、既存のポートにＯＣＴの光学系を接続してしまうと、他の光学系を当該ポートに接続できなくなってしまうという問題がある。そのため、既存のポートに加えて、ＯＣＴの光学系を接続するための新たなポートを追加する必要が生じる。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像およびＯＣＴ画像を取得することが可能な眼科手術装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、対物レンズを介して被手術眼を観察するための観察光学系と、前記対物レンズを介して前記被手術眼を照明するための照明光学系と、前記対物レンズと前記被手術眼との間に配置された偏向部材を介して前記被手術眼に導かれる信号光路と参照光路とを有し、前記信号光路を経由した前記被手術眼からの戻り光と前記参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する干渉光学系と、前記干渉光学系による検出結果に基づいて前記被手術眼の画像を形成する画像形成部と、を含み、前記偏向部材が前記照明光学系により形成される照明光路に対して挿脱可能であり、前記偏向部材が前記照明光路に配置されたとき、前記観察光学系を導かれる光の減衰分がキャンセルされるように前記照明光学系を導かれる光の強度が制御される、眼科手術装置である。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科手術装置であって、前記偏向部材は、前記観察光学系が形成する光路および前記照明光学系が形成する光路の少なくとも一方から外れた位置に配置されている。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の眼科手術装置であって、前記偏向部材は、前記観察光学系が形成する光路および前記照明光学系が形成する光路の少なくとも一方に配置されたビームスプリッタである。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の眼科手術装置であって、前記ビームスプリッタは、前記観察光学系が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーである。
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の眼科手術装置であって、前記ビームスプリッタは、前記照明光学系が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーまたはハーフミラーである。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、前記干渉光学系の少なくとも一部が格納された第１光学ユニットは、少なくとも前記対物レンズを保持する本体部に対して着脱可能なアタッチメントとして形成されている。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の眼科手術装置であって、前記干渉光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割する分割部と、前記信号光路を導かれる光で前記被手術眼を走査するための走査部と、前記信号光路を経由した前記信号光の前記被手術眼からの戻り光と前記参照光路を経由した前記参照光とを干渉させる干渉部とを含み、前記偏向部材は、前記被手術眼と前記走査部との間に配置され、前記第１光学ユニットは、前記走査部と、前記偏向部材とを少なくとも格納する。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の眼科手術装置であって、可視光源からの可視光の光路を前記分割部と前記走査部との間の位置において前記信号光路と合成する合成部を含む。
また、請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の眼科手術装置であって、前記第１光学ユニットは、前記走査部と前記偏向部材との間において前記信号光路から分岐された光路に配置された撮像部をさらに格納する。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の眼科手術装置であって、前記撮像部により取得された画像に基づいて前記走査部を制御する走査制御部を含む。
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の眼科手術装置であって、前記第１光学ユニットは、前記走査制御部をさらに格納する。
また、請求項１２に記載の発明は、請求項７〜請求項１１のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、前記分割部および前記干渉部の少なくとも一部は、第２光学ユニットに格納され、前記第１光学ユニットと前記第２光学ユニットとは、導光手段により接続されている。
また、請求項１３に記載の発明は、請求項６〜請求項１２のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、前記本体部に設けられた第１接続部と、前記第１光学ユニットに設けられた第２接続部とが接続されることにより、前記第１光学ユニットが前記本体部に装着され、前記第１接続部は、前記第１光学ユニットと異なるアタッチメントに設けられた第３接続部と接続可能に構成されている。
また、請求項１４に記載の発明は、請求項６〜請求項１３のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、前記観察光学系および前記照明光学系の制御を行う制御部をさらに含み、前記制御部は、前記本体部に前記第１光学ユニットが装着されているとき、前記干渉光学系の制御を行う。
また、請求項１５に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、少なくとも前記偏向部材が第３光学ユニットに格納され、且つ、前記干渉光学系の少なくとも一部が第４光学ユニットに格納され、前記第４光学ユニットは、少なくとも前記対物レンズを保持する本体部に対して装着されている前記第３光学ユニットに対して着脱される。
また、請求項１６に記載の発明は、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の眼科手術装置であって、前記偏向部材を移動させるための機構をさらに含む。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る眼科手術装置によれば、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い観察像およびＯＣＴ画像を取得することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の眼科手術装置の外観構成の一例を示す概略図。
【図２】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図３】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図４】実施形態の眼科手術装置におけるＯＣＴ装置の構成の一例を表す概略図。
【図５】実施形態の眼科手術装置におけるＯＣＴユニットの構成の一例を表す概略図。
【図６】実施形態の眼科手術装置における制御系の構成の一例を表す概略図。
【図７】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図８】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図９】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図１０】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【図１１】実施形態の眼科手術装置における光学系の構成の一例を表す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明に係る眼科手術装置および眼科手術用アタッチメントの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下の実施形態に係る眼科手術装置は、眼科手術において使用される。実施形態に係る眼科手術装置は、照明光学系により被手術眼（患者眼）を照明し、その反射光を観察光学系に入射させることにより、被手術眼の観察像を取得する装置である。眼科手術用アタッチメントは、眼科手術において使用可能な眼科観察装置に対して挿脱可能に構成される。
【００１３】
以下の実施形態に係る眼科手術装置は、ＯＣＴの光学系の少なくとも一部を含むアタッチメント（第１光学ユニット）を眼科手術用顕微鏡（本体部）に装着することにより、被手術眼のＯＣＴ画像の取得が可能になる。なお、撮影対象部位は、被手術眼の任意の部位であってよく、たとえば、前眼部においては角膜や硝子体や水晶体や毛様体などであってよいし、後眼部においては網膜や脈絡膜や硝子体であってよい。また、撮影対象部位は、瞼や眼窩など眼の周辺部位であってもよい。公知の手法により、アタッチメントを経由した信号光の戻り光に基づき被手術眼の断面像や３次元画像を形成することが可能である。この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、ＯＣＴ画像を形成するための計測動作をＯＣＴ計測と呼ぶことがある。なお、この明細書に記載された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として適宜援用することが可能である。
【００１４】
以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのＯＣＴを適用した構成について説明する。特に、実施形態に係る眼科手術装置は、公知のスウェプトソースＯＣＴの手法を用いて被手術眼のＯＣＴ画像を取得可能である。
【００１５】
スウェプトソース以外のタイプ、たとえばスペクトラルドメインＯＣＴの手法を用いる眼科手術装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。また、以下の実施形態ではＯＣＴの光学系を含むＯＣＴ装置と眼科手術用顕微鏡とを組み合わせた装置について説明するが、眼科手術用顕微鏡以外の眼科観察装置、たとえば走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ：ＳＬＯ）、スリットランプ、眼底カメラなどに、この発明に係る構成を有するＯＣＴ装置を組み合わせることも可能である。
【００１６】
〈第１実施形態〉
〔外観構成〕
図１に、この実施形態に係る眼科手術装置の外観構成を示す。眼科手術装置４０は、眼科手術用顕微鏡１と、ＯＣＴ装置１５とを含んで構成される。眼科手術用顕微鏡１は、支柱２、第１アーム３、第２アーム４、駆動装置５、顕微鏡６、支持部７、フットスイッチ８および表示部９０を含んで構成される。顕微鏡６は、被手術眼Ｅを照明するための照明光学系と、照明光学系による照明光に対する被手術眼Ｅの反射光から観察像を形成するための観察光学系とを有する。
【００１７】
ＯＣＴ装置１５は、干渉光学系と、画像形成部とを有する。干渉光学系は、光源からの光を信号光と参照光とに分割し、信号光の光路である信号光路を経由した信号光の被手術眼Ｅからの戻り光と参照光の光路である参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部は、検出された干渉光に基づきＯＣＴ画像を形成する。ＯＣＴ装置１５は、第１光学ユニット１６と、第２光学ユニット１７とを有し、ＯＣＴ画像を形成するための光学素子などが２つのユニットのいずれかに格納される。第１光学ユニット１６は、顕微鏡６に着脱可能に設けられる。第２光学ユニット１７は、顕微鏡６を支持する第２アーム４の上部に設けられる。第１光学ユニット１６と第２光学ユニット１７とは光ファイバ（導光手段）により接続される。
【００１８】
第１アーム３と第２アーム４との間には、第１アーム３に対して第２アーム４を３次元的に移動させるための機構が設けられている。また、駆動装置５から下方に延びるアームに対する顕微鏡６の取り付け位置に、顕微鏡６を水平方向に回転自在とする機構を設けることも可能である。これら機構と駆動装置５は、顕微鏡６（本体部）の位置や向きを変更するための機構に相当する。一般に、術者は、患者の頭頂部側または耳側に位置して手術を行う。顕微鏡６は、接眼レンズを術者側に向けた状態で被手術眼Ｅの上方に配置される。「顕微鏡６の向き」には、患者に対する接眼レンズの向き、光学系（たとえば対物レンズ）の光軸に対する接眼レンズの向き、患者に対する術者の位置など、手術において顕微鏡６がどのように配置されるかを示す概念が含まれる。
【００１９】
駆動装置５は、モータ等のアクチュエータを含んで構成される。駆動装置５は、フットスイッチ８の操作レバー８ａを用いた操作に応じて顕微鏡６を上下方向や水平方向に移動させる。それにより顕微鏡６は３次元的に移動可能とされる。
【００２０】
顕微鏡６の鏡筒部１０には、各種光学系や駆動系などが収納されている。鏡筒部１０の上部にはインバータ部１２が設けられている。インバータ部１２は、被手術眼Ｅの観察像が倒像として得られる場合に、この観察像を正立像に変換する。インバータ部１２の上部には、左右一対の接眼部１１Ｌ、１１Ｒが設けられている。観察者（術者等）は、左右の接眼部１１Ｌ、１１Ｒを覗き込むことで被手術眼Ｅを双眼視できる。
【００２１】
顕微鏡６（鏡筒部１０）には、着脱可能に第１光学ユニット１６が設けられている。第１光学ユニット１６は、干渉光学系の少なくとも一部を格納するアタッチメントである。この実施形態では、第１光学ユニット１６は、ＯＣＴ画像を取得するための信号光を被手術眼Ｅの方向に偏向するための偏向部材を少なくとも含んで構成される。顕微鏡６は「本体部」の一例である。
【００２２】
顕微鏡６には、前置レンズ１３が保持アームを介して接続されている。前置レンズ１３は、鏡筒部１０の下端に設けられている対物レンズの光軸上の位置に挿脱可能に構成されている。特に、被手術眼Ｅを観察しているときには、前置レンズ１３は、対物レンズの前側焦点位置と被手術眼Ｅとの間の位置に配置可能である。前置レンズ１３は、照明光を集束させて被手術眼Ｅの眼内（網膜や硝子体等の後眼部）を照明する。前置レンズ１３としては、異なる屈折力（たとえば４０Ｄ、８０Ｄ、１２０Ｄ等）を有する複数個のレンズが用意されており、これらが択一的に使用される。
【００２３】
鏡筒部１０の上部には、術中観察用モニタ１４が設けられている。術中観察用モニタ１４には、たとえば、観察像の動画像とＯＣＴ画像のライブ画像とが表示される。観察像の動画像とＯＣＴ画像のライブ画像は、ＯＣＴ装置１５により取得される。なお、観察像の動画像は、眼科手術用顕微鏡１により取得されてもよい。また、術前診断や過去の手術により取得された情報など、手術において参照可能な任意の情報を、術中観察用モニタ１４に表示させることも可能である。このような情報は、たとえば、電子カルテシステムや画像アーカイブシステムなどの院内システムから、ＬＡＮ等のネットワークを介して取得される。術中観察用モニタ１４は、取り外し可能に構成されていてよく、また、汎用のタブレット端末などであってもよい。
【００２４】
また、支柱２は、支持部７を支持する。支持部７は、任意の方向に画面の向きを変更可能に表示部９０を支持する。表示部９０には、たとえば、ＯＣＴ装置１５によってライブ画像をキャプチャすることにより得られたＯＣＴ画像（静止画像）が表示される。また、眼科手術用顕微鏡１またはＯＣＴ装置１５によって取得された任意の画像を表示部９０に表示させることができる。さらに、術前診断や過去の手術により取得された情報など、手術において参照可能な任意の情報を、表示部９０に表示させることも可能である。なお、表示部９０および術中観察用モニタ１４には、フットスイッチ８と同様の操作が可能な操作部が設けられていてもよい。
【００２５】
このような構成によれば、術者は、術中において、手術対象の部位の断面像を観察しながら手術を行うことが可能になる。
【００２６】
〔構成〕
［眼科手術用顕微鏡］
図２および図３に、眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図２は、術者から見て左側から光学系を見た図である。図３は、術者側から光学系を見た図である。なお、図２および図３に示す構成に加え、術者の助手が被手術眼Ｅを観察するための光学系（助手用顕微鏡）を設けることもできる。図２および図３には、第１光学ユニット１６に格納された偏向部材１００も図示されている。偏向部材１００は、眼科手術用顕微鏡１の光学系の外部からの信号光を被手術眼Ｅの方向に偏向するための部材である。
【００２７】
この実施形態において、上下、左右、前後等の方向は、特に言及しない限り術者側から見た方向とする。なお、上下方向については、対物レンズ１９から観察対象（被手術眼Ｅ）に向かう方向を下方とし、これの反対方向を上方とする。一般に患者は仰向け状態で手術を受けるので、上下方向と垂直方向とは同じになる。
【００２８】
眼科手術用顕微鏡１の光学系は、照明光学系２０と、観察光学系３０とを有する。
【００２９】
観察光学系３０は、図３に示すように左右一対設けられている。左側の観察光学系３０Ｌを左観察光学系と呼び、右側の観察光学系３０Ｒを右観察光学系と呼ぶ。符号ＯＬは左観察光学系３０Ｌの光軸（観察光軸）を示し、符号ＯＲは右観察光学系３０Ｒの光軸（観察光軸）を示す。左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、対物レンズ１９の光軸Ｏ（図２参照）を挟むように配設されている。
【００３０】
左右の観察光学系３０Ｌ、３０Ｒは、それぞれ、変倍レンズ系３１、ビームスプリッタ３２（右観察光学系３０Ｒのみ）、結像レンズ３３、像正立プリズム３４、眼幅調整プリズム３５、視野絞り３６および接眼レンズ３７を有する。
【００３１】
変倍レンズ系３１は複数のズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを含んでいる。各ズームレンズ３１ａ〜３１ｃは、図示しない変倍機構によって観察光軸ＯＬ（または観察光軸ＯＲ）に沿う方向に移動可能とされる。それにより被手術眼Ｅを観察または撮影する際の拡大倍率が変更される。
【００３２】
右観察光学系３０Ｒのビームスプリッタ３２は、被手術眼Ｅから観察光軸ＯＲに沿って導光された観察光の一部を分離して撮影光学系に導く。撮影光学系は、結像レンズ５４、反射ミラー５５およびテレビカメラ５６を含んで構成される。
【００３３】
テレビカメラ５６は、撮像素子５６ａを備えている。撮像素子５６ａは、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサや、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等によって構成される。撮像素子５６ａとしては２次元の受光面を有するもの（エリアセンサ）が用いられる。
【００３４】
眼科手術用顕微鏡１の使用時には、撮像素子５６ａの受光面は、たとえば、被手術眼Ｅの角膜の表面と光学的に共役な位置、または、その角膜曲率半径の１／２だけ角膜頂点から深さ方向に離れた位置と光学的に共役な位置に配置される。
【００３５】
像正立プリズム３４は倒像を正立像に変換する。眼幅調整プリズム３５は、術者の眼幅（左眼と右眼との間の距離）に応じて左右の観察光の間の距離を調整するための光学素子である。視野絞り３６は、観察光の断面における周辺領域を遮蔽して術者の視野を制限する。
【００３６】
照明光学系２０は、図２に示すように、照明光源２１、光ファイバ２１ａ、出射口絞り２６、コンデンサレンズ２２、照明野絞り２３、スリット板２４、コリメータレンズ２７および照明プリズム２５を含んで構成される。
【００３７】
照明野絞り２３は、対物レンズ１９の前側焦点位置と光学的に共役な位置に設けられている。また、スリット板２４のスリット穴２４ａは、この前側焦点位置に対して光学的に共役な位置に形成されている。
【００３８】
照明光源２１は、顕微鏡６の鏡筒部１０の外部に設けられている。照明光源２１には光ファイバ２１ａの一端が接続されている。光ファイバ２１ａの他端は、鏡筒部１０内のコンデンサレンズ２２に臨む位置に配置されている。照明光源２１から出力された照明光は、光ファイバ２１ａにより導光されてコンデンサレンズ２２に入射する。
【００３９】
光ファイバ２１ａの出射口（コンデンサレンズ２２側のファイバ端）に臨む位置には、出射口絞り２６が設けられている。出射口絞り２６は、光ファイバ２１ａの出射口の一部領域を遮蔽するように作用する。出射口絞り２６による遮蔽領域が変更されると、照明光の出射領域が変更される。それにより、照明光による照射角度、つまり被手術眼Ｅに対する照明光の入射方向と対物レンズ１９の光軸Ｏとが成す角度などを変更することができる。
【００４０】
スリット板２４は、遮光性を有する円盤状の部材により形成されている。スリット板２４には、照明プリズム２５の反射面２５ａの形状に応じた形状を有する複数のスリット穴２４ａからなる透光部が設けられている。スリット板２４は、図示しない駆動機構により、照明光軸Ｏ´に直交する方向（図２に示す両側矢印Ｂの方向）に移動される。それによりスリット板２４は照明光軸Ｏ´に対して挿脱される。
【００４１】
コリメータレンズ２７は、スリット穴２４ａを通過した照明光を平行光束にする。平行光束になった照明光は、照明プリズム２５の反射面２５ａにて反射され、対物レンズ１９を経由して被手術眼Ｅに投射される。被手術眼Ｅに投射された照明光（の一部）は角膜にて反射される。被手術眼Ｅによる照明光の反射光（観察光と呼ぶことがある）は、対物レンズ１９を経由して観察光学系３０に入射する。このような構成により、被手術眼Ｅの拡大像の観察が可能になる。
【００４２】
この実施形態では、第１光学ユニット１６が顕微鏡６の鏡筒部１０に装着されたとき、第１光学ユニット１６に格納された偏向部材１００は、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に配置される。具体的には、偏向部材１００は、対物レンズ１９の光軸Ｏにおける被手術眼Ｅ側の所定位置から当該光軸Ｏに直交する距離ｄ（但し、ｄ≧０）だけ離間した位置に配置される。偏向部材１００は、観察光学系３０により形成される光路（観察光路）から外れるように配置される。この実施形態では、偏向部材１００は、観察光軸ＯＬおよび観察光軸ＯＲの双方から外れた位置に配置され、且つ、対物レンズ１９の光軸Ｏに配置される。偏向部材１００の一部は、観察光路や照明光学系２０により形成される光路（照明光路）に入るように配置されてもよい。なお、偏向部材１００が照明光路に配置された場合、観察光の減衰分がキャンセルされるように照明光の強度を制御することが可能である。そのため、取得された画像の明るさが重要でない場合や、照明光の制御が可能である場合には、偏向部材１００を照明光路に配置してもよい。これに対して、偏向部材１００が観察光路に配置された場合、観察光の減衰により肉眼観察像や撮影画像の明るさが減少し、被手術眼Ｅの観察に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、偏向部材１００は、できるだけ観察光路に入らないように配置されることが望ましい。このような偏向部材１００は、ビームスプリッタ、ハーフミラー、またはダイクロイックミラーを含む。
【００４３】
観察光学系３０は、この実施形態に係る「観察光学系」の一例である。照明光学系２０は、この実施形態に係る「照明光学系」の一例である。
【００４４】
［ＯＣＴ装置］
図４に、ＯＣＴ装置１５の構成例のブロック図を示す。図４において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。なお、図４では、対物レンズ１９とその光軸Ｏについても図示されている。
【００４５】
この実施形態では、術者が接眼部から目を離すことなくＯＣＴ計測用の信号光の走査位置を識別可能にするため、当該信号光とともに、可視光であるエイミング光を被手術眼Ｅに対して照射することが可能である。また、エイミング光を被手術眼Ｅに投影しつつ可視画像（可視光を用いて撮影された画像）を取得することにより、信号光の走査位置を表示画像によって確認することも可能である。なお、信号光の走査位置を接眼部を介して（つまり肉眼で）観察することを除外した構成が適用される場合には、エイミング光として不可視光（赤外光など）を用いることが可能である。また、不可視光からなるエイミング光が適用される場合において、不可視画像（不可視光を用いて撮影された画像）からエイミング光の軌跡を特定し、この軌跡の位置および向きを表す画像を、別途に取得された画像（可視画像など）や肉眼観察の視野内に呈示するよう構成することも可能である。
【００４６】
第１光学ユニット１６は、少なくとも対物レンズ１９を保持する顕微鏡６に対して着脱可能なアタッチメントとして形成されている。この実施形態では、第１光学ユニット１６は、上記の偏向部材１００と、フォーカスレンズ１０１と、ビームスプリッタ１０２と、フィルタ１０３と、集光レンズ１０４と、ＣＣＤイメージセンサ１０５と、演算制御部１０６と、走査部１０７と、走査制御部１０８と、合成部１０９とを含んで構成されている。第１光学ユニット１６は、上記の部材のすべてを含んで構成されている必要はなく、たとえば、走査部１０７と、偏向部材１００とを少なくとも格納していてもよい。また、たとえば、第１光学ユニット１６以外の他のユニット（たとえば、第２光学ユニット１７）が、演算制御部１０６を含んで構成されていてもよい。また、眼科手術用顕微鏡１に設けられた演算制御装置（演算制御手段）に演算制御部１０６の機能の少なくとも一部を担わせた構成を適用することも可能である。
【００４７】
第２光学ユニット１７は、ＯＣＴユニット１５０と、演算制御ユニット２００と、可視光源ユニット２０１とを含んで構成されている。可視光源ユニット２０１は、第２光学ユニット１７以外の他のユニット（たとえば、第１光学ユニット１６）に含まれていてもよい。第２光学ユニット１７には、表示部９０が接続される。また、第２光学ユニット１７には、図１の術中観察用モニタ１４が接続される。
【００４８】
偏向部材１００は、観察光路から外れるように、対物レンズ１９の光軸Ｏに配置されているが、観察光路および照明光路の少なくとも一方から外れた位置に配置されていればよい。このような偏向部材１００は、観察光路および照明光路の少なくとも一方に配置されたビームスプリッタ（ハーフミラー）であってよい。偏向部材１００は、信号光路に沿って導かれる信号光を被手術眼Ｅの方向に偏向するとともに、信号光の被手術眼Ｅからの戻り光をフォーカスレンズ１０１の方向に偏向する。
【００４９】
この実施形態では、第１光学ユニット１６のＣＣＤイメージセンサ１０５により得られた検出信号に基づいて動画像が取得される。この動画撮影は、たとえば、赤外光またはレッドフリー光を用いて行われる。ここで、レッドフリー光は、可視光からレッド成分を除去して得られる光である。
【００５０】
赤外光による撮影を行う場合、たとえば、前置レンズ１３の周囲に赤外光を被手術眼Ｅに投射する手段を設け、偏向部材１００としてダイクロイックミラーが採用される。この場合、偏向部材１００は、被手術眼Ｅの反射光のうち、少なくともＯＣＴ計測に用いられる波長帯および赤外光の波長帯の光を反射し、可視光の波長帯の光である観察用の光を透過させる。なお、赤外光を投射する手段はたとえば１以上の赤外ＬＥＤを含み、その設置位置は、前置レンズ１３の周囲には限られず、対物レンズ１９の周囲や、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間の位置などであってもよい。また、偏向部材１００としてハーフミラーを用いることも可能である。
【００５１】
レッドフリー光による撮影を行う場合、偏向部材１００としてハーフミラーが採用される。
【００５２】
ＯＣＴ計測用の光路には、ＯＣＴユニット１５０側から順に、合成部１０９と、走査部１０７と、ビームスプリッタ１０２と、フォーカスレンズ１０１とが設けられている。
【００５３】
合成部１０９には、光ファイバを介してＯＣＴユニット１５０が接続される。合成部１０９には、光ファイバを介して可視光源ユニット２０１が接続される。可視光源ユニット２０１は、可視光を含むエイミング光（たとえば、中心波長が６３３ｎｍの光）を出力する。可視光源ユニット２０１により出力されたエイミング光は、合成部１０９に導かれる。ＯＣＴユニット１５０からのＯＣＴ計測用の信号光（たとえば、中心波長が１０５０ｎｍの光）は、合成部１０９に導かれる。合成部１０９は、ＯＣＴ計測用の光路とエイミング光の光路とを合成する。すなわち、合成部１０９は、可視光源ユニット２０１からの可視光の光路を分割部と走査部１０７との間の位置において信号光路と合成する。このような合成部１０９は、ファイバカプラにより構成される。合成部１０９は、この実施形態に係る「合成部」の一例である。以下、合成部１０９により合成された光路もまた、ＯＣＴ計測用の新たな光路として説明する。
【００５４】
なお、ＯＣＴ計測用の信号光の被手術眼Ｅからの戻り光が可視光源ユニット２０１に進入しないようにすることで、ＯＣＴ計測用の信号光の検出効率の低下を防止することが可能である。
【００５５】
合成部１０９により合成された光は、図示しないコリメータによって平行光束とされて走査部１０７に入射する。走査部１０７は、ＯＣＴ計測用の光路を通過する光（信号光）の進行方向を変更する。それにより、被手術眼Ｅを信号光で走査することができる。走査部１０７は、たとえば、信号光をｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｘ方向に直交するｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、信号光をｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。
【００５６】
また、走査部１０７は、信号光路を導かれるエイミング光の進行方向を変更する。それにより、被手術眼Ｅにエイミング光を照射することができる。走査部１０７を上記のように構成することで、エイミング光をｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。なお、エイミング光の照射タイミング（ＯＣＴ走査範囲をユーザが視認可能なタイミング）は、ＯＣＴ計測時だけでなく、走査範囲を設定するときや、既に走査が行われた範囲を確認するときであってもよい。
【００５７】
このような走査部１０７は、公知の光スキャナにより実現できる。走査部１０７は「走査部」の一例である。
【００５８】
ビームスプリッタ１０２は、ＯＣＴ計測用の光路からトラッキング用の光路を分岐させる。具体的には、ビームスプリッタ１０２は、ＯＣＴ計測用の信号光の被手術眼Ｅからの戻り光の光路からトラッキング用の光路を分岐させる。トラッキング用の光路には、ビームスプリッタ１０２側から順に、フィルタ１０３と、集光レンズ１０４と、ＣＣＤイメージセンサ１０５とが設けられている。
【００５９】
赤外光および可視光を被手術眼Ｅに照射しつつＣＣＤイメージセンサ１０５を用いて赤外撮影を行う場合、フィルタ１０３は、赤外光を透過させるフィルタ特性を有する。これにより、ビームスプリッタ１０２により分岐されたトラッキング用の光路を通過する光は、フィルタ１０３を透過して赤外光となる。一方、赤外光を被手術眼Ｅに照射しつつＣＣＤイメージセンサ１０５を用いて赤外撮影を行う場合、ビームスプリッタ１０２により分岐されたトラッキング用の光路を通過する光は、そのままＣＣＤイメージセンサ１０５に入射する（すなわち、フィルタ１０３は不要）。なお、この場合においては、ビームスプリッタ１０２は、信号光に相当する波長帯を透過させ、かつ、トラッキング用の赤外光の波長帯を反射するよう構成される。具体例として、トラッキング用の赤外光より長波長の信号光を適用しつつ、これらを分離する特性のビームスプリッタ１０２（ダイクロイックミラー）が適用される。
【００６０】
また、可視光を被手術眼Ｅに照射しつつＣＣＤイメージセンサ１０５を用いてレッドフリー撮影を行う場合、エイミング光を被手術眼Ｅに投影しないケースと、エイミング光を被手術眼Ｅに投影するケースでは、次のように構成される。
【００６１】
エイミング光を被手術眼Ｅに投影しないケースでは、フィルタ１０３は、可視光に含まれるレッド成分を遮断するフィルタ特性を有する。これにより、ビームスプリッタ１０２により分岐されたトラッキング用の光路を通過する可視光は、フィルタ１０３を透過してレッドフリー光となる。なお、レッドフリー光を出力可能な光源を適用することも可能である。その場合、レッドフリー光を被手術眼Ｅに照射しつつＣＣＤイメージセンサ１０５を用いてレッドフリー撮影が行われる。この場合にはフィルタ１０３は不要である。
【００６２】
これに対して、エイミング光を被手術眼Ｅに投影するケースでは、偏向部材１００およびビームスプリッタ１０２として双方にハーフミラーが採用され、且つ、フィルタ１０３は、可視光に含まれるレッド成分を遮断するフィルタ特性を有する。これにより、ビームスプリッタ１０２により分岐されたトラッキング用の光路を通過する可視光は、フィルタ１０３を透過してレッドフリー光となる。或いは、ビームスプリッタ１０２は、赤外光と可視光のレッド成分とを透過させ、且つ、可視光のグリーン成分及びブルー成分（つまり、レッド成分以外の成分）を反射させる光学特性を有していてもよい。なお、レッドフリー光を出力可能な光源を適用することも可能である。その場合、レッドフリー光を被手術眼Ｅに照射しつつＣＣＤイメージセンサ１０５を用いてレッドフリー撮影が行われる。この場合にはフィルタ１０３は不要である。
【００６３】
なお、観察部位に応じて最適な波長帯の光で動画撮影を行うために、たとえば、赤外撮影とレッドフリー撮影とを切り替え可能に構成されていてもよい。そのための制御は、たとえば、光源の切り替え、光源からの出力波長の切り替え、フィルタ１０３の切り替えなどを含んでいてよい。
【００６４】
このようにフィルタ１０３を透過した光は、集光レンズ１０４によりＣＣＤイメージセンサ１０５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ１０５は、たとえば所定のフレームレートでフィルタ１０３の透過光を検出する。ＣＣＤイメージセンサ１０５は、走査部１０７と偏向部材１００との間において信号光路から分岐された光路に配置されている。術中観察用モニタ１４には、ＣＣＤイメージセンサ１０５により検出されたフィルタ１０３の透過光に基づく画像（観察画像）がライブ画像として表示される。ＣＣＤイメージセンサ１０５は、この実施形態に係る「撮像部」の一例である。
【００６５】
演算制御部１０６は、ＣＣＤイメージセンサ１０５により検出された光に基づく画像信号を、上記フレームレートに対応する時間間隔で受ける。演算制御部１０６は、これら画像信号（観察画像）に基づいて、トラッキング制御を行うための演算処理を行う。たとえば、演算制御部１０６は、時系列で取得された複数の観察画像について、所定の基準観察画像に対する他の観察画像の変位を求める。基準観察画像は、たとえば、所定のタイミング（観察開始時、観察範囲の固定時など）で得られた観察画像であってよい。上記変位を求める処理は、たとえば、基準観察画像中の特徴領域と、他の観察画像中の特徴領域との変位（アフィン変換行列など）を求める処理を含む。さらに、演算制御部１０６は、求められた変位に基づいて制御信号を生成し、この制御信号を走査制御部１０８に送る。この制御信号は、たとえば、信号光による現在の走査範囲を、上記変位がキャンセルされた新たな走査範囲に変更するための制御内容を含む。また、演算制御部１０６は、基準観察画像に対する他の観察画像の画素単位の差分の和を求め、当該差分の和を最小にするための制御信号を走査制御部１０８に対して出力するようにしてもよい。
【００６６】
演算制御部１０６は、たとえば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）またはＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）、通信インターフェイスなどを含んで構成される。また、演算制御部１０６は、（ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成されていてもよい。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、演算制御部１０６を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御部１０６は、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。
【００６７】
走査制御部１０８は、演算制御部１０６からの制御信号に基づいて、信号光をｘ方向に走査するガルバノミラーおよびｙ方向に走査するガルバノミラーの少なくとも一方の向きおよび当該向きの変更タイミングを制御する。走査制御部１０８は、この実施形態に係る「走査制御部」の一例である。以上の一連の処理は、ＣＣＤイメージセンサ１０５のフレームレートに対応する時間間隔で繰り返し実行される。この時間間隔は、フレームレートと等しくてもよいし、フレームレートの整数倍であってもよい（つまり間引き処理でもよい）。それにより、被手術眼Ｅの動きに対して信号光の走査範囲をリアルタイムで追従させることが可能となる。
【００６８】
ＯＣＴ計測用の光路を通過する信号光は、エイミング光とともに、ビームスプリッタ１０２およびフォーカスレンズ１０１を透過し、偏向部材１００により被手術眼Ｅに導かれる。眼底などによる信号光の後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してＯＣＴユニット１５０やＣＣＤイメージセンサ１０５に到達する。また、眼底などによるエイミング光の反射光は、偏向部材１００を透過して、観察光学系３０に入射される。
【００６９】
［ＯＣＴユニット］
図５に、ＯＣＴユニット１５０の構成の一例を示す。ＯＣＴユニット１５０には、被手術眼ＥのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、波長走査型（波長掃引型）光源からの光を信号光と参照光とに分割する分割部と、被手術眼を経由した信号光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉部とを含み、干渉部により生成された干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系は、信号光路を導かれる光で被手術眼Ｅを走査するための走査部１０７をさらに含んで構成されてもよい。干渉光学系における干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット２００に送られる。
【００７０】
光源ユニット１５１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を走査（掃引）可能な波長走査型（波長掃引型）光源を含んで構成される。光源ユニット１５１は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。光源ユニット１５１から出力された光を符号Ｌ０で示す。
【００７１】
光源ユニット１５１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１５２により偏波コントローラ１５３に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１５３は、たとえばループ状にされた光ファイバ１５２に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１５２内を導かれる光Ｌ０の偏光状態を調整する。
【００７２】
偏波コントローラ１５３により偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１５４によりファイバカプラ１５５に導かれて信号光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。
【００７３】
参照光ＬＲは、光ファイバ１６０によりコリメータ１６１に導かれて平行光束となる。平行光束となった参照光ＬＲは、光路長補正部材１６２および分散補償部材１６３を経由し、コーナーキューブ１６４に導かれる。光路長補正部材１６２は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの光路長（光学距離）を合わせるための遅延手段として作用する。分散補償部材１６３は、参照光ＬＲと信号光ＬＳの分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。
【００７４】
コーナーキューブ１６４は、コリメータ１６１により平行光束となった参照光ＬＲの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブ１６４に入射する参照光ＬＲの光路と、コーナーキューブ１６４から出射する参照光ＬＲの光路とは平行である。また、コーナーキューブ１６４は、参照光ＬＲの入射光路および出射光路に沿う方向に移動可能とされている。この移動により参照光ＬＲの光路（参照光路）の長さが変更される。
【００７５】
コーナーキューブ１６４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１６３および光路長補正部材１６２を経由し、コリメータ１６６によって平行光束から集束光束に変換されて光ファイバ１６７に入射し、偏波コントローラ１６８に導かれて参照光ＬＲの偏光状態が調整される。
【００７６】
偏波コントローラ１６８は、たとえば、偏波コントローラ１５３と同様の構成を有する。偏波コントローラ１６８により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１６９によりアッテネータ１７０に導かれて、演算制御ユニット２００の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１７０により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１７１によりファイバカプラ１７２に導かれる。
【００７７】
ファイバカプラ１６５により生成された信号光ＬＳは、光ファイバ１７７により、第１光学ユニット１６に導かれる。第１光学ユニット１６に入射した信号光ＬＳは、合成部１０９、走査部１０７、ビームスプリッタ１０２、およびフォーカスレンズ１０１を経由して偏向部材１００に到達する。そして、信号光ＬＳは、偏向部材１００により反射され、被手術眼Ｅに照射される。信号光ＬＳは、被手術眼の様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。被手術眼による信号光ＬＳの後方散乱光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１５５に導かれ、光ファイバ１７８を経由してファイバカプラ１７２に到達する。
【００７８】
ファイバカプラ１７２は、光ファイバ１７８を介して入射された信号光ＬＳと、光ファイバ１７１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１７２は、所定の分岐比（たとえば５０：５０）で、信号光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。ファイバカプラ１７２から出射した一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバ１７３、１７４により検出器１７５に導かれる。
【００７９】
検出器１７５は、たとえば一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード（Ｂａｌａｎｃｅｄ  Ｐｈｏｔｏ  Ｄｉｏｄｅ：以下、ＢＰＤ）である。検出器１７５は、その検出結果（検出信号）を演算制御ユニット２００に送る。演算制御ユニット２００は、たとえば一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、検出器１７５により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことで断層画像を形成する。演算制御ユニット２００は、形成された画像を表示部９０に表示させる。
【００８０】
この実施形態ではマイケルソン型の干渉計を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉計を適宜に採用することが可能である。この実施形態では、干渉光学系は、ファイバカプラ１５５および１７２、検出器１７５、並びにこれらの間で参照光ＬＲや信号光ＬＳを導く光ファイバや各種光学素子を含んで構成される。干渉光学系は、光源ユニット１５１をさらに含んで構成されてもよい。この干渉光学系は、この実施形態における「干渉光学系」の一例である。
【００８１】
［演算制御ユニット］
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、検出器１７５から入力される検出信号を解析して被手術眼のＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様である。
【００８２】
また、演算制御ユニット２００は、ＯＣＴユニット１５０の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、被手術眼のＯＣＴ画像を表示部９０に表示させる。ＯＣＴユニット１５０の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１５１の動作制御、コーナーキューブ１６４の移動制御、検出器１７５の動作制御、アッテネータ１７０の動作制御、偏波コントローラ１５３、１６８の動作制御などを行う。
【００８３】
演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなどを含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、眼科手術用顕微鏡１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。
【００８４】
〔制御系〕
図６に、眼科手術装置４０の制御系の構成の一例を示す。図６において、図１〜図５と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８５】
（制御部）
眼科手術装置４０の制御系は、制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、眼科手術用顕微鏡１を制御するための制御手段（演算制御手段）と、ＯＣＴ装置１５を制御するための制御手段（演算制御ユニット２００）の双方の機能を有し、これらの手段を実現するための１以上の要素は、眼科手術用顕微鏡１とＯＣＴ装置１５とに分散配置されている。制御部２１０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２が設けられている。
【００８６】
（主制御部）
主制御部２１１は前述の各種制御を行う。特に、主制御部２１１は、眼科手術用顕微鏡１の撮像素子５６ａ、変倍レンズ駆動部３１ｄ、照明光源２１、およびスリット板駆動部２４ｂを制御する。また、主制御部２１１は、第１光学ユニット１６のＣＣＤイメージセンサ１０５、演算制御部１０６、および走査制御部１０８を制御する。さらに、主制御部２１１は、第２光学ユニット１７の可視光源ユニット２０１、光源ユニット１５１、アッテネータ１７０、偏波コントローラ１５３、１６８、および検出器１７５を制御する。
【００８７】
たとえば、制御部２１０のうち、眼科手術用顕微鏡１の構成要素（たとえば撮像素子５６ａ、変倍レンズ駆動部３１ｄ、照明光源２１、スリット板駆動部２４ｂなど）を制御するための制御手段は、眼科手術用顕微鏡１に設けられる。また、主制御部２１１のうち、ＯＣＴ装置１５の構成要素（たとえばＣＣＤイメージセンサ１０５、走査制御部１０８、可視光源ユニット２０１、光源ユニット１５１、アッテネータ１７０、偏波コントローラ１５３、１６８、検出器１７５など）を制御するための制御手段は、ＯＣＴ装置１５（第１光学ユニット１６または第２光学ユニット１７）に設けられる。つまり、制御部２１０は、図４に示す演算制御部１０６、走査制御部１０８および演算制御ユニット２００と、図示しない眼科手術用顕微鏡１の演算制御手段とを含む。換言すると、主制御部２１１は、眼科手術用顕微鏡１とＯＣＴ装置１５とに分散配置された２以上の演算制御装置を含んでいてよい。
【００８８】
このとき、公知の検出手段による顕微鏡６に対する第１光学ユニット１６の装着状態の検出結果に基づいて、主制御部２１１の動作態様が変更されるように構成することが可能である。たとえば、第１光学ユニット１６が顕微鏡６に装着されたことが検出されたことに対応し、主制御部２１１は、２以上の演算制御装置を連係動作させるモードに移行する。たとえば、ＯＣＴ装置１５によりＯＣＴ画像や観察画像などが取得されたとき、演算制御ユニット２００から眼科手術用顕微鏡１の制御手段に制御信号が送られ、これを受けた制御手段が表示部９０または術中観察用モニタ１４への表示制御を行うことができる。また、第１光学ユニット１６が顕微鏡６から取り外されたことが検出されたことに対応し、主制御部２１１は、上記の連係動作モードから、眼科手術用顕微鏡１の制御手段単独による動作モードに移行する。
【００８９】
変倍レンズ駆動部３１ｄは、変倍レンズ系３１を構成するズームレンズ３１ａ、３１ｂ、３１ｃのそれぞれを独立に観察光軸ＯＬ、ＯＲに沿う方向に移動させる。スリット板駆動部２４ｂは、スリット板２４を照明光軸Ｏ´に直交する方向に移動させる。
【００９０】
また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。さらに、主制御部２１１は、ＣＣＤイメージセンサ１０５により検出されたフィルタ１０３の透過光に基づく画像を術中観察用モニタ１４に表示させる。
【００９１】
（画像形成部）
画像形成部２２０は、検出器１７５からの検出信号に基づいて、眼底などの断面像の画像データを形成する。この処理には、従来のスウェプトソースタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、画像形成部２２０は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。画像形成部２２０は、図４に示す演算制御ユニット２００のうちＯＣＴ画像を形成するための構成部分を含む。また、画像形成部２２０は、眼科手術用顕微鏡１の演算制御装置のうち画像の形成に関する構成部分を含んでいてよい。
【００９２】
（画像処理部）
画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。たとえば、画像処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行する。また、画像処理部２３０は、眼科手術用顕微鏡１により得られた画像（眼底像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施すことも可能である。画像処理部２３０は、図４に示す演算制御ユニット２００のうちＯＣＴ画像を処理するための構成部分や、演算制御部１０６のうちＣＣＤイメージセンサ１０５から出力される画像を処理するための構成部分や、眼科手術用顕微鏡１の演算制御装置のうち画像の処理に関する構成部分を含む。
【００９３】
画像処理部２３０は、断面像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行して、眼底などの３次元画像の画像データを形成する。なお、３次元画像の画像データとは、３次元座標系により画素の位置が定義された画像データを意味する。３次元画像の画像データとしては、３次元的に配列されたボクセルからなる画像データがある。この画像データは、ボリュームデータ或いはボクセルデータなどと呼ばれる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、画像処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像の画像データを形成する。表示部９０等の表示デバイスには、この擬似的な３次元画像が表示される。
【００９４】
また、３次元画像の画像データとして、複数の断面像のスタックデータを形成することも可能である。スタックデータは、複数の走査線に沿って得られた複数の断面像を、走査線の位置関係に基づいて３次元的に配列させることで得られる画像データである。すなわち、スタックデータは、元々個別の２次元座標系により定義されていた複数の断面像を、１つの３次元座標系により表現する（つまり１つの３次元空間に埋め込む）ことにより得られる画像データである。
【００９５】
以上のように機能する画像処理部２３０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。
【００９６】
なお、眼科手術装置４０は、観察光学系３０により得られた観察画像（可視）を動画像として記録する記録手段（動画像として保存する保存手段）をさらに含んで構成されていてもよい。たとえば、当該記録手段には、撮像素子５６ａにより得られた検出信号に基づく画像データが記録される。記録手段は、公知のハードディスクドライブ等の記憶装置であってよい。このように記録された動画像は、任意のタイミングで記録手段から読み出されて再生され、表示部９０や術中観察用モニタ１４に表示されてもよい。術者は、たとえば術中観察用モニタ１４や表示部９０に設けられた操作パネルまたはフットスイッチ８に対する操作により、記録手段に記録された動画像の記録開始指示や記録停止指示や再生指示などの指示を行うことが可能である。これにより、被手術眼Ｅに対する術式などの確認が可能になる。
【００９７】
また、眼科手術装置４０は、観察光学系３０により得られた観察画像（可視）、ＣＣＤイメージセンサ１０５を用いて撮影された画像（赤外光による観察画像やレッドフリー光による観察画像）、およびＯＣＴ画像のライブ画像のうち少なくとも２つを同期させて動画像として記録する手段をさらに含んで構成されていてもよい。たとえば、当該記録手段には、撮像素子５６ａにより得られた検出信号に基づく画像データや、ＣＣＤイメージセンサ１０５により得られた検出信号に基づく画像データや、画像形成部２２０により形成された画像データまたは画像処理部２３０により画像処理等が施された画像データが記録される。記録された画像データを再生するときには、眼科手術装置４０は、観察光学系３０により得られた観察画像（可視）とＣＣＤイメージセンサ１０５を用いた赤外撮影により撮影された赤外観察像と３次元のＯＣＴ画像のライブ画像とを同期させ、表示部９０や術中観察用モニタ１４に並列表示させることが可能である。また、眼科手術装置４０は、エイミング光が描出された画像を解析することによりＯＣＴ画像とＣＣＤイメージセンサ１０５を用いて撮影された観察画像との位置関係を当該観察画像上にグラフィック表示することが可能である。或いは、眼科手術装置４０は、エイミング光が描出された画像を解析することにより３次元のＯＣＴ画像とＣＣＤイメージセンサ１０５を用いて撮影された観察画像との位置関係を当該観察画像上にグラフィック表示することが可能である。術者は、術中観察用モニタ１４や表示部９０に設けられた操作パネルまたはフットスイッチ８に対する操作により、記録手段に記録された動画像の記録開始指示や記録停止指示や再生指示などの指示を行うことが可能である。
【００９８】
［動作］
以上のような構成を有する眼科手術装置４０の動作について説明する。
【００９９】
まず、眼科手術用顕微鏡１による観察状態の調整が行われる。そのために、たとえば、術者は、眼科手術用顕微鏡１の調整を行う。すなわち、術者は、第２アーム４の位置や向きを調整した後、フットスイッチ８に対して操作を行うことにより顕微鏡６を上下方向や水平方向に移動させ、顕微鏡６を所望の位置で停止させる。その後、術者は、眼幅、観察角度、光量などを調節し、焦点と位置を合わせる。これにより、照明光学系２０の照明光により被手術眼Ｅが照明され、術者は、接眼レンズ３７を覗きながら被手術眼Ｅの観察が可能になる。
【０１００】
次に、ＯＣＴ装置１５による観察画像（動画像）の取得が開始される。具体的には、ＯＣＴ装置１５は、ＣＣＤイメージセンサ１０５により得られた検出信号から被手術眼Ｅ（手術部位およびその周辺）の赤外撮影またはレッドフリー撮影による動画像の取得を開始する。この動画像を構成する各フレームの画像は、フレームメモリ（記憶部２１２）に一時記憶され、画像処理部２３０に逐次送られる。また、フレームメモリに一時記憶された各フレームの画像は、術中観察用モニタ１４に表示される。
【０１０１】
術者は、眼科手術用顕微鏡１により得られる肉眼観察像または術中観察用モニタ１４に表示された動画像を見ながら、フォーカスレンズ１０１を移動させることによりピント合わせを行う。なお、主制御部２１１は、公知の手法で各フレームを解析することによりフォーカスレンズ１０１の移動量を算出し、算出された移動量に基づいてフォーカスレンズ１０１を移動させるように制御してもよい。
【０１０２】
続いて、制御部２１０は、トラッキングを開始する。具体的には、演算制御部１０６は、ＣＣＤイメージセンサ１０５により取得された観察画像に基づいて、トラッキング制御を行うための演算処理を行う。走査制御部１０８は、演算制御部１０６からの制御信号に基づいて走査部１０７を制御する。それにより、所望の位置でピントが合った好適な位置関係を維持することが可能となる。
【０１０３】
次に、ＯＣＴ計測用の信号光の走査範囲と走査パターン（走査形状や走査領域のサイズ）を設定する。信号光の走査範囲の設定は、自動またはマニュアルにより行うことが可能である。信号光の走査範囲を自動で設定する場合、たとえば、術前のＯＣＴ計測と同じ範囲を再現して設定したり、現在の観察画像のフレームを解析して手術部位を検出し、検出された手術部位を含む範囲を設定したりすることが可能である。術前のＯＣＴ計測の範囲は、術前のＯＣＴ走査範囲を３次元画像または正面画像に記録しておき、現在の観察画像のフレームと比較することにより特定することができる。また、信号光の走査範囲をマニュアル設定する場合、たとえば、ＯＣＴ画像のライブ画像やエイミング光の投影像が描出されている観察画像を見ながら術者が所望の走査範囲を設定することにより行われる。なお、信号光の走査範囲が自動で設定された場合、当該走査範囲をエイミング光の投影により識別可能にするようにしてもよい。また、走査パターンの設定方法としては、術前と同様の走査パターンを自動設定や、フットスイッチ８を用いたマニュアル設定がある。走査パターンをマニュアルで設定する場合、走査パターンの選択肢が術中観察用モニタ１４等に呈示され、フットスイッチ８等を用いて所望の選択肢が指定される。走査パターンの選択肢は、１次元パターンおよび２次元パターンの少なくともいずれかを含んでいてよい。
【０１０４】
信号光の走査に関する設定の完了後、ＯＣＴ計測が開始される（ただし、当該設定にＯＣＴ画像のライブ画像が用いられる場合には、ＯＣＴ計測は既に開始されている）。ＯＣＴ計測の実行と並行してエイミング光の投影を行うことができる。その場合、エイミング光は、合成部１０９により信号光と合成され、被手術眼Ｅにおける信号光と同じ位置に照射される。エイミング光の被手術眼Ｅの反射光は、観察光学系３０に入射するため、術者は、被手術眼Ｅにおけるエイミング光の軌跡を観察することができる。すなわち、術者は、信号光の走査軌跡（ＯＣＴ計測が行われている位置）を視認することができる。
【０１０５】
また、ＯＣＴ計測を行うために、制御部２１０は、光源ユニット１５１やコーナーキューブ１６４を制御するとともに、上記のように設定された走査領域に基づいて走査部１０７を制御する。画像形成部２２０は、ＯＣＴ計測により得られた干渉光のスペクトルに基づいて被手術眼Ｅの断層画像を形成する。走査パターンが３次元スキャンである場合、画像処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された複数の断層画像に基づいて被手術眼Ｅの３次元画像を形成する。
【０１０６】
また、術者によるフットスイッチ８に対する操作を受け、制御部２１０は、術中観察用モニタ１４に表示された動画像からキャプチャされた静止画像を表示部９０に表示させるようにしてもよい。
【０１０７】
術者は、眼科手術用顕微鏡１による肉眼観察、眼科手術用顕微鏡１により取得される可視画像の観察、ＯＣＴ装置１５により取得されるＯＣＴ画像の観察、および、ＯＣＴ装置１５により取得される赤外画像（またはレッドフリー画像）の観察を、選択的に行いつつ手術を行う。
【０１０８】
［効果］
この実施形態に係る眼科手術装置４０の効果について説明する。
【０１０９】
この実施形態に係る眼科手術装置４０は、観察光学系３０と、照明光学系２０と、干渉光学系と、画像形成部２２０とを含む。観察光学系は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための光学系である。照明光学系２０は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための光学系である。干渉光学系は、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に配置された偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導かれる信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部２２０は、干渉光学系による検出結果に基づいて被手術眼Ｅの画像を形成する。
【０１１０】
このような眼科手術装置４０では、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に偏向部材１００を配置し、信号光路を導かれる信号光とその戻り光とを偏向部材１００により偏向させるようにしている。これにより、ＯＣＴ画像を取得するための偏向部材１００を配置することによる観察光の減衰を防止し、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像およびＯＣＴ画像を術中に取得することが可能になる。
【０１１１】
偏向部材１００は、観察光学系３０が形成する光路および照明光学系２０が形成する光路の少なくとも一方から外れた位置に配置されていてもよい。また、偏向部材１００は、観察光学系３０が形成する光路および照明光学系２０が形成する光路の少なくとも一方に配置されたビームスプリッタであってもよい。また、このビームスプリッタは、観察光学系３０が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーであってもよい。さらに、このビームスプリッタは、照明光学系２０が形成する光路に配置されたダイクロイックミラーまたはハーフミラーであってもよい。
【０１１２】
また、干渉光学系の少なくとも一部が格納された第１光学ユニット１６は、少なくとも対物レンズ１９を保持する顕微鏡６に対して着脱可能なアタッチメントとして形成されていてもよい。これにより、眼科手術用顕微鏡１における既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼Ｅの観察像およびＯＣＴ画像を術中に取得することが可能になる。
【０１１３】
干渉光学系は、分割部と、走査部１０７と、干渉部とを含んでもよい。分割部は、光源からの光を信号光と参照光とに分割する。走査部１０７は、信号光路を導かれる光で被手術眼Ｅを走査するために用いられる。干渉部は、信号光路を経由した信号光の被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させる。この場合、偏向部材１００は、被手術眼Ｅと走査部１０７との間に配置される。第１光学ユニット１６は、走査部１０７と、偏向部材１００とを少なくとも格納する。これにより、第１光学ユニット１６の軽量化が可能になる。
【０１１４】
また、眼科手術装置４０は、合成部１０９を含んでもよい。合成部は、可視光源ユニット２０１からの可視光の光路を分割部と走査部１０７との間の位置において信号光路と合成する。このような構成によれば、術者は、観察光学系３０により被手術眼Ｅの観察を行いながら、ＯＣＴの走査位置を確認することが可能になる。これにより、術者は、眼科手術用顕微鏡１の接眼部から目を離すことなく、ＯＣＴ画像を取得するための走査位置を指定することができ、手術の効率を向上させることができる。
【０１１５】
また、第１光学ユニット１６は、ＣＣＤイメージセンサ１０５をさらに格納してもよい。ＣＣＤイメージセンサ１０５は、走査部１０７と偏向部材１００との間において信号光路から分岐された光路に配置される。また、眼科手術装置４０は、ＣＣＤイメージセンサ１０５により取得された画像に基づいて走査部１０７を制御する走査制御部１０８を含んでもよい。第１光学ユニット１６は、走査制御部１０８をさらに格納してもよい。これにより、ＣＣＤイメージセンサ１０５により検出された信号に基づいて、トラッキングを行うことが可能になる。
【０１１６】
また、分割部および干渉部の少なくとも一部は、第２光学ユニット１７に格納され、第１光学ユニット１６と第２光学ユニット１７とは、光ファイバ（導光手段）により接続されてもよい。
【０１１７】
また、眼科手術装置４０は、観察光学系３０および照明光学系２０の制御を行う主制御部２１１をさらに含み、主制御部２１１は、顕微鏡６に第１光学ユニット１６が装着されているとき、干渉光学系の制御を行ってもよい。
【０１１８】
また、第１光学ユニット１６（眼科手術用アタッチメント）は、眼科手術用顕微鏡１に対して着脱可能である。眼科手術用顕微鏡１は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための観察光学系３０と、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための照明光学系２０とを含む。第１光学ユニット１６は、眼科手術用顕微鏡１に対して装着された状態において対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に配置される偏向部材１００を含み、信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する干渉光学系からの信号光路を偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導くように構成されている。
【０１１９】
<第２実施形態>
第１実施形態に係る偏向部材１００は、図２および図３に示すようにそれぞれの面が矩形形状を有しているものとして説明したが、本発明に係る実施形態は、これに限定されるものではない。第２実施形態に係る偏向部材は、観察光学系３０により形成される光路に応じた形状を有している。以下、第１の実施形態で用いられた符号を準用する。
【０１２０】
第２実施形態に係る眼科手術装置の構成および制御は、第１実施形態とほぼ同様である。第２実施形態に係る眼科手術装置の構成が第１実施形態に係る眼科手術装置４０の構成と異なる点は、偏向部材の形状である。
【０１２１】
図７に、術者から見た第２実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図７において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１２２】
偏向部材１００は、前方（術者側）から見て左右対称な台形形状を有している。具体的には、偏向部材１００は、観察光路から外れるように台形の脚が形成されている。すなわち、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間において、左右の観察光路は被手術眼Ｅに向かうにつれて近接するよう傾斜しており、偏向部材１００の左右の側面は左右の観察光路に応じた傾斜を有する。換言すると、偏向部材１００の下面（被手術眼Ｅ側の面）は上面（対物レンズ１９側の面）よりも小面積に形成されており、それらの面積の差（または比）は、たとえば、左右の観察光路の傾斜と、偏向部材１００の高さ（上面と下面との間の距離）とによって設定される。これにより、第１実施形態と同様に観察光の減衰を防止することができる。なお、この実施形態に係る偏向部材の形状は図７に示すものには限定されず、たとえば、上面と下面とが非平行であってもよいし、或る面が曲面であってもよい。いずれにしても、左右の観察光路を遮らないように（または、観察に対して実質的な影響を与えない程度、左右の観察光路を遮るように）偏向部材が形成され、且つその偏向部材が対物レンズ１９の下方に配置されていればよい。
【０１２３】
この実施形態の眼科手術装置は、第１の実施形態と同様の効果を有する。
【０１２４】
<第３実施形態>
第１実施形態または第２実施形態では、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に偏向部材が配置された場合について説明したが、本発明に係る実施形態は、これに限定されるものではない。以下、第１の実施形態で用いられた符号を準用する。
【０１２５】
第３実施形態に係る眼科手術装置の構成および制御は、第１実施形態とほぼ同様である。第３実施形態に係る眼科手術装置の構成が第１実施形態に係る眼科手術装置４０の構成と異なる点は、偏向部材が配置される位置である。
【０１２６】
図８に、術者から見た第３実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図８において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１２７】
第３実施形態では、偏向部材１００が、観察光学系が形成する光路から外れるように、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間において対物レンズ１９の光軸Ｏに直交する方向の所定位置に配置される。これにより、第１実施形態と同様に観察光の減衰を防止することができる。なお、所定位置が光軸Ｏに近いほど、被手術眼Ｅに対する信号光の入射角度を９０度に近付けることができる。そのため、当該信号光に対する戻り光の検出精度が向上し、ＯＣＴ画像の画質を向上させることができる。これに対し、所定位置を光軸Ｏに近付けると、観察光学系３０により形成される光路に近くなり、実装が難しくなる可能性がある。所定位置の光軸Ｏとの距離は、上記を勘案して適宜設計することが可能である。
【０１２８】
この実施形態の眼科手術装置は、第１の実施形態と同様の効果を有する。
【０１２９】
<第４実施形態>
第１実施形態〜第３実施形態では、対物レンズ１９と被手術眼Ｅとの間に偏向部材が配置された場合について説明したが、本発明に係る実施形態は、これに限定されるものではない。以下、第１の実施形態で用いられた符号を準用する。
【０１３０】
第４実施形態に係る眼科手術装置の構成および制御は、第１実施形態とほぼ同様である。第４実施形態に係る眼科手術装置の構成が第１実施形態に係る眼科手術装置４０の構成と異なる点は、偏向部材が配置される位置である。
【０１３１】
図９に、術者から見た第４実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図９において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１３２】
第４実施形態では、偏向部材１００が、観察光学系が形成する光路から外れるように、対物レンズ１９の周縁から対物レンズ１９の光軸Ｏに直交する方向の所定位置に配置される。これにより、第１実施形態と同様の効果に加えて、照明光の減衰を防止することができる。なお、所定位置が光軸Ｏに近いほど、被手術眼Ｅに対する信号光の入射角度を９０度に近付けることができる。そのため、当該信号光に対する戻り光の検出精度が向上し、ＯＣＴ画像の画質を向上させることができる。これに対し、所定位置を光軸Ｏに近付けると、偏向部材１００が対物レンズ１９に対し物理的に干渉する可能性がある。所定位置の光軸Ｏとの距離は、上記を勘案して適宜設計することが可能である。
【０１３３】
［効果］
この実施形態の眼科手術装置の効果について説明する。
【０１３４】
この実施形態に係る眼科手術装置は、観察光学系３０と、照明光学系２０と、干渉光学系と、画像形成部２２０とを含む。観察光学系は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための光学系である。照明光学系２０は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための光学系である。干渉光学系は、対物レンズ１９の周縁から対物レンズ１９の光軸Ｏに直交する方向の所定位置に配置された偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導かれる信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部２２０は、干渉光学系による検出結果に基づいて被手術眼Ｅの画像を形成する。
【０１３５】
このような眼科手術装置では、対物レンズ１９の周縁から対物レンズ１９の光軸Ｏに直交する方向の所定位置に偏向部材１００を配置し、信号光路を導かれる信号光とその戻り光とを偏向部材１００により偏向させるようにしている。これにより、ＯＣＴ画像を取得するための偏向部材を配置することによる観察光と照明光の減衰を防止し、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像およびＯＣＴ画像を術中に取得することが可能になる。
【０１３６】
また、第１光学ユニット１６（眼科手術用アタッチメント）は、眼科手術用顕微鏡１に対して着脱可能である。眼科手術用顕微鏡１は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための観察光学系３０と、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための照明光学系２０とを含む。第１光学ユニット１６は、眼科手術用顕微鏡１に対して装着された状態において対物レンズ１９の周縁から対物レンズ１９の光軸Ｏに直交する方向の所定位置に配置される偏向部材１００を含み、信号光路と参照光路とを有し信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する干渉光学系からの信号光路を偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導くように構成されている。
【０１３７】
<第５実施形態>
第１実施形態〜第４実施形態では、偏向部材１００が対物レンズ１９の下方または横方向に所定距離だけ離間した位置に配置された場合について説明したが、本発明に係る実施形態は、これに限定されるものではない。第５実施形態では、偏向部材１００が対物レンズ１９の上方に配置される。以下、第１の実施形態で用いられた符号を準用する。
【０１３８】
第５実施形態に係る眼科手術装置の構成および制御は、第１実施形態とほぼ同様である。第５実施形態に係る眼科手術装置の構成が第１実施形態に係る眼科手術装置４０の構成と異なる点は、対物レンズと偏向部材が配置される位置である。
【０１３９】
図１０に、術者から見た第５実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図１０において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１４０】
第５実施形態では、偏向部材１００が、観察光学系が形成する光路から外れるように、対物レンズ１９と変倍レンズ系３１との間に偏向部材１００が配置される。また、対物レンズ１９において、信号光路が通過する部分と観察光学系が形成する光路が通過する部分とが異なる屈折特性を有する。この実施形態では、対物レンズ１９に孔部１９ａが形成され、信号光路が通過する部分が孔部１９ａを通るように偏向部材１００が配置される。これにより、第１実施形態と同様の効果に加えて、照明光の減衰を防止することができる。
【０１４１】
［効果］
この実施形態の眼科手術装置の効果について説明する。
【０１４２】
この実施形態に係る眼科手術装置は、観察光学系３０と、照明光学系２０と、干渉光学系と、画像形成部２２０とを含む。観察光学系３０は、変倍レンズ系３１を含み、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための光学系である。照明光学系２０は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための光学系である。干渉光学系は、対物レンズ１９と変倍レンズ系３１との間に配置された偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導かれる信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼からの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部２２０は、干渉光学系による検出結果に基づいて被手術眼Ｅの画像を形成する。対物レンズ１９において、信号光路が通過する部分と観察光学系３０が形成する光路が通過する部分とが異なる屈折特性を有する。
【０１４３】
このような眼科手術装置４０では、対物レンズ１９と変倍レンズ系３１との間に偏向部材１００を配置し、且つ、対物レンズ１９において、信号光路が通過する部分と観察光学系３０が形成する光路が通過する部分とが異なる屈折特性を有する。これにより、ＯＣＴ画像を取得するための偏向部材を配置することによる観察光と照明光の減衰を防止し、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像およびＯＣＴ画像を術中に取得することが可能になる。また、対物レンズ１９における信号光路が通過する部分が、対物レンズ１９または被手術眼Ｅに対する信号光の入射角度を考慮した屈折特性を備えるようにすることで、信号光やその戻り光の散乱などを防止し、より一層質の高いＯＣＴ画像の取得が可能になる。
【０１４４】
また、第１光学ユニット１６（眼科手術用アタッチメント）は、眼科手術用顕微鏡１に対して着脱可能である。眼科手術用顕微鏡１は、変倍レンズ系３１を含み、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための観察光学系３０と、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための照明光学系２０とを含み、対物レンズ１９において、信号光路が通過する部分と観察光学系３０が形成する光路が通過する部分とが異なる屈折特性を有する。第１光学ユニット１６は、眼科手術用顕微鏡１に対して装着された状態において対物レンズ１９と変倍レンズ系３１との間に配置される偏向部材１００を含み、信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する干渉光学系からの信号光路を偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導くように構成されている。
【０１４５】
<第６実施形態>
第１実施形態〜第５実施形態では、対物レンズ１９の周囲に偏向部材が配置された場合について説明したが、本発明に係る実施形態は、これに限定されるものではない。以下、第１の実施形態で用いられた符号を準用する。
【０１４６】
第６実施形態に係る眼科手術装置の構成および制御は、第１実施形態とほぼ同様である。第６実施形態に係る眼科手術装置の構成が第１実施形態に係る眼科手術装置４０の構成と異なる点は、対物レンズである。
【０１４７】
図１１に、術者から見た第６実施形態に係る眼科手術用顕微鏡１の光学系を示す。図１１において、図３と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１４８】
第６実施形態では、対物レンズ１９に偏向部材１００が設けられる。図１１は、偏向部材１００が対物レンズ１９の内部に設けられた場合について説明するが、偏向部材１００は、対物レンズ１９の表面（たとえば、被手術眼Ｅ側の面）または裏面（たとえば、変倍レンズ系３１側の面）に設けられてもよい。この実施形態では、信号光路を通過する信号光は、対物レンズ１９の内部に設けられた偏向部材１００により偏向される。たとえば、対物レンズ１９に形成された上下方向の断面の法線方向から信号光を入射させ、対物レンズ１９の内部の偏向部材１００により当該信号光を偏向させる。これにより、第１実施形態と同様の効果に加えて、照明光の減衰を防止することができる。
【０１４９】
［効果］
この実施形態の眼科手術装置の効果について説明する。
【０１５０】
この実施形態に係る眼科手術装置は、観察光学系３０と、照明光学系２０と、干渉光学系と、画像形成部２２０とを含む。観察光学系３０は、偏向部材１００が設けられた対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを観察するための光学系である。照明光学系２０は、対物レンズ１９を介して被手術眼Ｅを照明するための光学系である。干渉光学系は、対物レンズ１９に設けられた偏向部材１００を介して被手術眼Ｅに導かれる信号光路と参照光路とを有し、信号光路を経由した被手術眼Ｅからの戻り光と参照光路を経由した参照光とに基づく干渉光を検出する。画像形成部２２０は、干渉光学系による検出結果に基づいて被手術眼Ｅの画像を形成する。
【０１５１】
このような眼科手術装置４０では、対物レンズ１９に偏向部材１００を設け、信号光路を導かれる信号光とその戻り光とを対物レンズ１９に設けられた偏向部材１００により偏向させるようにしている。これにより、ＯＣＴ画像を取得するための偏向部材を配置することによる観察光と照明光の減衰を防止し、既存の構成に影響を与えることなく、質の高い被手術眼の観察像およびＯＣＴ画像を術中に取得することが可能になる。
【０１５２】
<変形例>
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。
【０１５３】
［第１変形例］
以上に示された実施形態において、アタッチメントとして形成された第１光学ユニット１６が顕微鏡６（本体部）に装着される接続部（コネクタ、ポート）は、第１光学ユニット１６と異なるアタッチメントと接続可能に構成されてもよい。すなわち、顕微鏡６には、第１接続部が設けられる。第１光学ユニット１６には、第２接続部が設けられる。第１接続部と第２接続部とが接続されることにより、第１光学ユニット１６が顕微鏡６に装着される。第１接続部は、第１光学ユニット１６と異なるアタッチメントに設けられた第３接続部と接続可能に構成されている。
【０１５４】
これにより、顕微鏡６に設けられた第１接続部は、汎用の接続部となり、アタッチメントを装着するために接続部の追加を不要にすることが可能になる。
【０１５５】
［第２変形例］
以上に示された実施形態において、少なくとも偏向部材１００が格納された光学ユニット（第３光学ユニット）に対し、干渉光学系の少なくとも一部が格納された他の光学ユニット（第４光学ユニット）の装着が可能に形成されていてもよい。干渉光学系の少なくとも一部が格納された他の光学ユニット（第４光学ユニット）は、少なくとも対物レンズ１９を保持する顕微鏡６（本体部）に対して装着されている光学ユニット（第３光学ユニット）に対して着脱される。
【０１５６】
［第３変形例］
以上に示された実施形態において、眼科手術装置は、偏向部材１００を移動させるための機構をさらに含んで構成されていてもよい。これにより、ＯＣＴ画像を取得するときだけ偏向部材１００を所定位置に移動させることが可能になり、ＯＣＴ画像の取得が不要なときの被手術眼Ｅについて質の高い観察像の取得が可能になる。また、当該機構が眼科手術用アタッチメントに設けられている場合であって、このアタッチメントが各種の眼科手術用顕微鏡に装着可能に構成されている場合、装着されている眼科手術用顕微鏡の光路の配置に応じて偏向部材１００の位置を調整することが可能である。
【０１５７】
［その他の変形例］
以上に示された実施形態において、第１光学ユニット１６は、前置レンズ１３の装着部と前置レンズ１３との間に装着されてもよい。
【０１５８】
以上に示された実施形態において、偏向部材１００は、平面鏡、凹面鏡などの非平面鏡、偏向プリズム、または回折格子など、光の進行方向を変化させる機能を少なくとも有する光学素子を含んで構成されていてもよい。
【０１５９】
以上に示された実施形態において、ＯＣＴ装置１５は、第１光学ユニット１６と第２光学ユニット１７とにより構成された場合について説明したが、３以上の光学ユニットにより構成されていてもよい。
【０１６０】
眼科手術用アタッチメントの接続部（第２接続部）を交換可能に構成することができる。すなわち、２以上の第２接続部が準備されており、装着される眼科手術用顕微鏡の接続部（第１接続部）の形態に応じた形態の第２接続部を選択的に使用することが可能である。それにより、第１接続部の形態が異なる各種の眼科手術用顕微鏡に対して、同じ眼科手術用アタッチメントを装着することが可能となる。
【０１６１】
また、第１実施形態〜第６実施形態や上記の変形例において説明した構成を任意に組み合わせることが可能である。たとえば、第１実施形態〜第６実施形態のうち２以上の実施形態の適用が可能なシステムにおいて、当該２以上の実施形態のうち所望の実施形態を動作モードの切り替えにより択一的に適用にすることが可能である。
【符号の説明】
【０１６２】
１  眼科手術用顕微鏡
２  支柱
３  第１アーム
４  第２アーム
５  駆動装置
６  顕微鏡
７  支持部
８  フットスイッチ
８ａ  操作レバー
１０  鏡筒部
１１Ｌ、１１Ｒ  接眼部
１２  インバータ部
１３  前置レンズ
１４  術中観察用モニタ
１９  対物レンズ
１９ａ  孔部
４０  眼科手術装置
９０  表示部
１００  偏向部材
１０１  フォーカスレンズ
１０２  ビームスプリッタ
１０３  フィルタ
１０４  集光レンズ
１０５  ＣＣＤイメージセンサ
１０６  演算制御部
１０７  走査部
１０８  走査制御部
１０９  合成部
１５０  ＯＣＴユニット
２００  演算制御ユニット
２０１  可視光源ユニット
【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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