(57)【要約】【課題】発熱量の大きい光源を内部に有し、光学系の温度上昇を低減できる撮像装置を提供する。【解決手段】光源より射出された光より分離された測定光を被検査物に照射して得た戻り光と、光から分離された参照光とを合波して得た干渉光に基づいて被検査物の画像を取得する撮像装置であって、光源を内蔵し、気体の流入口及び流出口を有する第一の筐体と、参照光の光学系の少なくとも一部を内蔵する第二の筐体と、第一の筐体及び第二の筐体を内蔵し、気体が流入する通気口と気体が流出する排気開口とを有する第三の筐体と、流出口と排気開口とを連通させるダクトと、気体が、通気口から第三の筐体の内部に流入し、第二の筐体の周囲を経て流入口から第一の筐体の内部に流入し、第一の筐体の内部から流出口及びダクトを経て排気開口から排出されるように、気体の流れを形成するためのファンと、を備える。【選択図】図３
2018015398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源より射出された光より分離された測定光を被検査物に照射して得た戻り光と、前記光から分離された参照光とを合波して得た干渉光に基づいて前記被検査物の画像を取得する撮像装置であって、
前記光源を内蔵し、気体の流入口及び流出口を有する第一の筐体と、
前記参照光の光学系の少なくとも一部を内蔵する第二の筐体と、
前記第一の筐体及び前記第二の筐体を内蔵し、気体が流入する通気口と気体が流出する排気開口とを有する第三の筐体と、
前記流出口と前記排気開口とを連通させるダクトと、
気体が、前記通気口から前記第三の筐体の内部に流入し、前記第二の筐体の周囲を経て前記流入口から前記第一の筐体の内部に流入し、前記第一の筐体の内部から前記流出口及び前記ダクトを経て前記排気開口から排出されるように、気体の流れを形成するためのファンと、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記参照光の光学系の少なくとも一部は、前記参照光の光路長を調整する光学部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記参照光の光学系の少なくとも一部は、前記参照光の光学系を経た前記参照光を集光する光学部材を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記参照光の光学系の少なくとも一部は、前記光源より射出された光より分離された参照光と前記測定光とを合波する合波手段に前記参照光を導く光ファイバを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記通気口は、前記第三の筐体の下面の全周において環状に配置されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第一の筐体は前記第三の筐体内の上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第二の筐体は、前記第三の筐体内の下方であって前記通気口の上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記排気開口は、前記第二の筐体の上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第三の筐体は前記通気口を下方に有し、
前記第一の筐体は前記第三の筐体内の上方に配置され、
前記第二の筐体は前記第三の筐体内の下方且つ前記通気口の上方に配置され、
前記排気開口は前記第三の筐体の壁において前記第二の筐体よりも上方に設けられることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第三の筐体は、前記被検査物に対して三軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
測定光学の光学系を内蔵する第四の筐体を更に有し、前記第四の筐体は前記第二の筐体より前記第一の筐体に近づいて配置され、前記通気口から前記第三の筐体の内部に流入した気体が前記第四の筐体の周囲を経て前記流入口から前記第一の筐体の内部に流入するように、前記ファンが前記気体の流れを形成することを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記第四の筐体は、前記第二の筐体に内蔵されない光学部材を内蔵することを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記第二の筐体及び前記第四の筐体の両側面は前記第三の筐体の側壁の内面に対し等しい距離に位置することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記第三の筐体は、側壁又は前後壁に設けられて前記気体が流入可能な第二の通気口を有することを特徴とする請求項１乃至１３の何れか一項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記被検査物は被検眼であることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の画像、特に断層画像の取得に好適な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、低コヒーレンス光による干渉を利用した光断層画像撮像（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）装置（以下、ＯＣＴ装置と記載）が実用化されている。これは、眼等の被検査物の断層画像を高分解能で且つ非侵襲に取得することができる。そのため、ＯＣＴ装置は、特に眼科領域において、被検眼の眼底の断層画像を得るうえで、必要不可欠な装置になりつつある。また、眼科領域以外でも、皮膚の断層観察や、内視鏡やカテーテルとしてＯＣＴ装置を構成して、消化器、循環器の壁面断層画像撮像等が試みられている。
【０００３】
ここで、眼科分野におけるＯＣＴ装置において、撮像取得中の被検眼の動きにより断層画像の位置ずれが生じる可能性があるため、撮像時間の短縮が求められている。そこで、測定速度を向上させたＯＣＴ装置として、波長掃引光源を用いたＯＣＴ装置（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  ＯＣＴ装置、以下、ＳＳ−ＯＣＴ装置と記載。）が盛んに開発されている。特許文献１は、ＳＳ−ＯＣＴ装置の構成の一例を開示しており、波長掃引光源として、ファイバーリング共振器及び波長選択フィルタを用いた光源を例示している。
【０００４】
一方、診療現場では、複数の医療機器を設置する必要があることから、個々の装置をできるだけ小型化することが望まれている。このとき、単にＯＣＴ装置を小型化するだけだと、装置の筐体内の空間が減るために部材同士の距離が短くなる。そのため、波長掃引光源の発熱による光学系等への影響（熱膨張、熱変位に起因する光ファイバ端の光軸に対する位置合わせ精度の低下等）が無視できなくなる。特許文献２には、波長掃引光源と同様に発熱量の大きいレーザ光源と光学系とを光ファイバを介して熱隔離し、該レーザ光源を筐体に固着させてレーザ光源の発熱の影響を抑制したレーザ測量装置が開示されている。特許文献２に開示されるように、熱源となるレーザ光源と光学系とを熱隔離し、且つ光ファイバを介することで両構成間をある程度離すことによって光学系の熱上昇は抑制できる。より詳細には、レーザ光源及び光学系を各々ケース等の筐体に内蔵し且つこれら筐体を離して配置することで、レーザ光源から光学系への熱伝達を抑制している。このような構成を採用することで、レーザ光源から光学系への熱影響もある程度は抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１５５７８号公報
【特許文献２】特開平９−１１３２７２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、レーザ光源の発する熱により、レーザ光源を内蔵する筐体自体の温度が上がり、当該筐体の発する熱によりその周辺の気体の温度も上昇してしまう。従って、これら構成全てを内蔵する筐体内の温度が、レーザ光源から発せられる熱によって時間の経過と共に上昇することは避けられない。このため、光学系を内蔵する筐体にも、その周囲の気体を解してレーザ光源由来の熱が伝わる。以上より、光学系の温度上昇を抑える上で、当該構成では更なる改善がなされることが好ましい。
【０００７】
本発明は以上の状況に鑑みたものであって、発熱量の大きい光源を内部に有していながら、光学系の温度上昇を低減できる撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一実施態様に係る撮像装置は、
光源より射出された光より分離された測定光を被検査物に照射して得た戻り光と、前記光から分離された参照光とを合波して得た干渉光に基づいて前記被検査物の画像を取得する撮像装置であって、
前記光源を内蔵し、気体の流入口及び流出口を有する第一の筐体と、
前記参照光の光学系の少なくとも一部を内蔵する第二の筐体と、
前記第一の筐体及び前記第二の筐体を内蔵し、気体が流入する通気口と気体が流出する排気開口とを有する第三の筐体と、
前記流出口と前記排気開口とを連通させるダクトと、
気体が、前記通気口から前記第三の筐体の内部に流入し、前記第二の筐体の周囲を経て前記流入口から前記第一の筐体の内部に流入し、前記第一の筐体の内部から前記流出口及び前記ダクトを経て前記排気開口から排出されるように、前記気体の流れを形成するためのファンと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明による撮像装置では、発熱量の大きい光源を内部に有していながら、光学系の温度上昇を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示すＳＳ−ＯＣＴ装置の参照光学系の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置における筐体内の熱源、冷却用の気体の流れ、及び各光学系の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施例で説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置の構成又は様々な条件に応じて変更できる。また、図面において、同一であるか又は機能的に類似している要素を示すために図面間で同じ参照符号を用いる。
【００１２】
図１及び２を用いて、本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置の概略構成について説明する。該ＳＳ−ＯＣＴ装置は、発熱量の大きい波長掃引光源を内部に有する撮像装置である。また、図３を用いて、該ＳＳ−ＯＣＴ装置における筐体内の熱源、冷却用気体の流れ、及び各光学系の位置関係について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置の概略構成を示す。当該ＳＳ−ＯＣＴ装置１は、光源部１０、光量調整光学系２０、干渉部３０、測定光学系４０、参照光学系５０、検出部６０、情報取得部７０、及び表示部８０を有する。光源部１０は、後述する測定光及び参照光に分離される光を出射する。光量調整光学系２０は、光源部１０から射出された光の光量を調整する。干渉部３０は、測定光の被検眼Ｅからの戻り光と参照光とから干渉光を生成する。測定光学系４０は、被検眼Ｅに測定光を照射し、該被検眼Ｅからの戻り光を干渉部３０へ出射する。参照光学系５０は、測定光学系４０から出射される戻り光と干渉させる参照光の光路長を調整し、調整後の参照光を出射する。検出部６０は干渉光を検出し、情報取得部７０は検出された干渉光より被検眼Ｅの眼底情報を取得する。表示部８０は、情報取得部７０が取得した情報を表示する。
【００１４】
なお、ここでは、情報取得部７０及び表示部８０がＳＳ−ＯＣＴ装置１に包含されて一体となった形態を例示している。しかし、情報取得部７０及び表示部８０は、各々ＳＳ−ＯＣＴ装置とは別個の構成とし、各々の間でデータ或いは情報を有線或いは無線によってやり取りする構成としてもよい。また、以上に述べた各構成は、不図示の制御手段によって各々の動作の制御が行われる。
【００１５】
本実施例において、光源部１０は、波長掃引光源１００、光ファイバカプラ１０１、及びクロック生成部１０２を有する。波長掃引光源１００は、本実施例において発熱量の大きい光源であって、出射される光の波長を掃引する。光ファイバカプラ１０１は、波長掃引光源１００から射出された光を光ファイバで伝播し、当該光を光量調整光学系２０に入射する光とクロック生成部１０２に入射する光とに分離する。クロック生成部１０２は、入射した光源からの光に基づいてクロック信号を生成し、該クロック信号を検出部６０に送る。
【００１６】
波長掃引光源１００には、出射される光の波長を掃引することができる光源であれば、任意の光源を用いることができる。そのため、波長掃引光源１００は、例えば、特許文献１に記載されるファイバーリング共振器、及び波長選択フィルタを用いた光源であっても良いし、その他の市販の波長掃引レーザ等であっても良い。また、光ファイバカプラ１０１はビームスプリッタ等を用いても良い。なお、ビームスプリッタ等への置換に関しては以降の構成で挙げられるその他の光ファイバカプラに関しても同様である。
【００１７】
光量調整光学系２０は、第一の光量調整手段２０２、光ファイバカプラ２００、及び光量測定手段２０１を有する。光源部１０から出射されて光ファイバで導かれた光は、第一の光量調整手段２０２を経て光ファイバカプラ２００に至る。当該光は更に、該光ファイバカプラ２００により、干渉部３０に入射する光と光量測定手段２０１に入射する光とに分離される。光量測定手段２０１は入射した光の光量を測定し、不図示の制御手段は第一の光量調整手段２０２を用いて被検眼Ｅに照射される測定光が適切な光量を有するように光量調整を行う。なお、第一の光量調整手段２０２の詳細については、後述する第二の光量調整手段５１と同様の構成であることからここでの説明は省略する。
【００１８】
干渉部３０は、光ファイバカプラ３００及び光ファイバカプラ３０１を有する。光ファイバカプラ３００は、光ファイバを介して光ファイバカプラ２００、光ファイバカプラ３０１、測定光学系４０、及び参照光学系５０に接続されている。光ファイバカプラ３００は、光量調整光学系２０から出射されて光ファイバで導かれた光を、測定光学系４０へ入射させる測定光と参照光学系５０へ入射させる参照光とに分離する。
【００１９】
測定光は、測定光学系４０を経由して被検眼Ｅに照射される。被検眼Ｅによって反射或いは散乱された後の該測定光の戻り光は、再び測定光学系４０を経て、光ファイバカプラ３００に至る。該戻り光は光ファイバを介して、光ファイバカプラ３０１へ入射する。一方、参照光は、参照光学系５０を経由し、該参照光学系５０と光ファイバカプラ３０１とを結ぶ光ファイバを介して、光ファイバカプラ３０１に入射する。光ファイバカプラ３０１に入射した戻り光と参照光とは該光ファイバカプラ３０１において互いに干渉し、干渉光となる。該光ファイバカプラ３０１は、戻り光と参照光とを合波して干渉光を得る合波手段として機能する。生じた干渉光は、該光ファイバカプラ３０１において、一方の光の位相が他方の光の位相より反転された位相となる位相の異なる２つの光に分離され、分離後の光は各々光ファイバを介して検出部６０へ導かれる。なお、干渉光を得る構成はここで例示された態様に限定されず、他の公知の種々の干渉系を用いることが可能である。
【００２０】
測定光学系４０は、レンズ４００、合焦レンズ４０１、Ｘスキャナ４０２、Ｙスキャナ４０３、及び対物レンズ４０４を有する。干渉部３０より光ファイバを介して測定光学系４０に入射した測定光は、レンズ４００により平行光とされる。合焦レンズ４０１は、該測定光を被検眼Ｅに焦点合わせするためのものであり、不図示の駆動部により光軸方向に移動可能である。この焦点合わせによって、被検眼Ｅからの戻り光は同時に、測定光が射出された光ファイバ先端（フェルール）にスポット状に結像される。
【００２１】
Ｘスキャナ４０２、及びＹスキャナ４０３は、それぞれ回転軸が互いに直交するよう配置されたガルバノミラーから構成され、これら両スキャナにより測定光を被検眼Ｅ上で走査することができる。Ｘスキャナ４０２は測定光の被検眼Ｅ上でのＸ方向の走査を行い、Ｙスキャナ４０３は測定光の被検眼Ｅ上でのＹ方向の走査を行う。なお、測定光は、被検眼Ｅに対向して配置された対物レンズ４０４を透過して、被検眼Ｅに対して照射される。被検眼Ｅに照射された測定光は、例えば眼底において後方散乱光として反射される。眼底からの反射光は、上述した戻り光として測定光学系４０を再び経由して、光ファイバを介して干渉部３０へ入射する。
【００２２】
検出部６０は、検出器６００、及びＡ／Ｄ変換器６０１を有している。検出器６００は、干渉部３０より光ファイバを介して伝播された上述した２つの干渉光を検出する。また、検出器６００は、検出した干渉光に基づく干渉信号を生成し、これをＡ／Ｄ変換器６０１に送る。Ａ／Ｄ変換器６０１には、上述したクロック生成部１０２が接続されている。Ａ／Ｄ変換器６０１は、クロック生成部１０２より送られるクロック信号に同期して干渉信号をサンプリングし、デジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器６０１によりデジタル信号に変換された干渉信号は、情報取得部７０に送られる。
【００２３】
情報取得部７０は、検出部６０から受け取ったデジタル信号に対してフーリエ変換等の周波数解析を行い、被検眼Ｅの情報を得る。また、情報取得部７０は、検出器６００で検出した位相の異なる２つの干渉光に基づく２つの干渉信号の差を取ることで、干渉信号の差動を検出し、該干渉信号における被検眼Ｅの情報の信号対非干渉成分の信号の比（Ｓ／Ｎ比）を低減することができる。情報取得部７０は、得られた被検眼Ｅの情報を表示部８０に送る。なお、情報取得部７０は、ＣＰＵやＭＰＵなどを備えた任意の情報処理部としてＳＳ−ＯＣＴ装置１内に構成しても良いし、汎用コンピュータを用いて構成しても良い。
【００２４】
表示部８０は受け取った情報を断層像として表示する。なお、表示部８０は、ＳＳ−ＯＣＴ装置１に備え付けられたモニタであっても良いし、ＳＳ−ＯＣＴ装置１に接続された個別のモニタであっても良い。
【００２５】
上述した構成により、ＳＳ−ＯＣＴ装置１は、被検眼Ｅの、例えば眼底のある１点における断層に関する情報を取得することができる。このように、被検眼Ｅの該１点に測定光を照射して被検眼Ｅの深さ（Ｚ）方向の断層情報を取得することを、Ａスキャンと呼ぶ。このＡスキャンが被検眼Ｅの横断方向で連続的に行われるように測定光を走査することで、該被検眼Ｅの横断方向と深さ方向とからなる２次元の断層情報を取得することができる。この２次元断層情報を得るための測定光の走査を、Ｂスキャンと呼ぶ。更に、Ａスキャン及びＢスキャンの何れの走査方向とも直交する方向に、測定光を被検眼Ｅ上にて走査することで、３次元の断層情報を取得することができる。この測定光の走査をＣスキャンと呼ぶ。特に、３次元断層情報を取得する際に被検眼Ｅの眼底面内を２次元ラスタ走査する場合、高速に走査が行われる方向をＢスキャン方向、相対的に低速で走査が行われる方向をＣスキャン方向と呼ぶ。Ｂスキャン、及び、Ｃスキャンは上述したＸスキャナ４０２及びＹスキャナ４０３により行われる。
【００２６】
次に、図２を参照して、ＳＳ−ＯＣＴ装置１における参照光学系５０について説明する。  図２は、本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置１の参照光学系５０の概略構成を示す。参照光学系５０は、強レンズ５０２、第二の光量調整手段５１、第一ミラー５０３、第二ミラー５０４、分散補償ガラス５０５、光路長調整手段５２、集光部５３、及び偏光コントローラ５０７を有している。
【００２７】
干渉部３０より出射された参照光は、光ファイバ５００により参照光学系５０に導かれ、フェルール５０１より参照光学系５０に射出される。フェルール５０１より射出された参照光は、強レンズ５０２により平行光とされた後に第二の光量調整手段５１に至る。
【００２８】
第二の光量調整手段５１は、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）、モータ５１１、シャフト５１２、及び押え部材５１３を有する。モータ５１１はシャフト５１２を介して透過率可変型ＮＤフィルタ５１０に接続され、該透過率可変型ＮＤフィルタ５１０を回動させる。押え部材５１３は、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０をシャフト５１２に固定する。図２に点線で示すように、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０に入射した参照光は屈折し、第一ミラー５０３へ向かい該透過率可変型ＮＤフィルタ５１０内を透過する。一方、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０により生じる多重反射光は、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０の入射面が、光軸に垂直な平面に対し傾斜しているため、参照光より偏心して透過しようとする。しかし、多重散乱光の透過領域は押え部材５１３により遮蔽されているため、これら光は第一ミラー５０３には至らない。第二の光量調整手段５１では、検出部６０にて検出される干渉光の干渉強度に応じてモータ５１１が駆動され、透過率可変型ＮＤフィルタ５１０の参照光の透過領域を変えることにより参照光の光量を調整する。
【００２９】
なお、第二の光量調整手段５１の構成はここで述べた例に限られず、例えばモータに接続された遮蔽板により構成されても良い。また、本実施例において、上述した第一の光量調整手段２０２はここで述べた第二の光量調整手段５１と同様の構成からなることとしている。しかし、両光量調整手段が同じ構成である必要はなく、一方を遮蔽板からなる構成としてもよい。
【００３０】
本実施例では、第一ミラー５０３及び第二ミラー５０４により、参照光学系５０内における参照光の経路をコの字にしている。当該配置とすることで、効率的に光路長を稼ぐことができ、装置の小型化を図ることが可能となる。ただし、参照光の経路は本実施例の構成に限定されず、一直線状にこれら光学部材が並ぶように配置しても良いし、光路がＬ字又はＳ字等となるようにミラーを配置しても良い。また、参照光の光路に配置される分散補償ガラス５０５は、戻り光を得る際に測定光が照射される被検眼Ｅの分散に対して参照光の分散を対応させる分散特性を有し、該参照光の分散の度合いを補償する。
【００３１】
光路長調整手段５２には、プリズム型のレトロリフレクタ５２０が設けられ、該レトロリフレクタ５２０は不図示のモータにより図２の矢印方向に移動可能である。該レトロリフレクタ５２０を矢印方向に移動させることにより、測定光が被検眼Ｅを経由する測定光学系４０における光路長に応じて、参照光学系５０の光路長を調整することができる。なお、レトロリフレクタ５２０の入射面は、一点鎖線にて示すように光軸に垂直な平面に対し、角度θだけ傾斜している。これにより、レトロリフレクタ５２０の正反射光が同一光路を逆に戻る戻り光となるのを回避すると共に、多重反射光が結合されるのを回避することができる。
【００３２】
光路長調整手段５２を経由し、第一ミラー５０３及び第二ミラー５０４で折り返された参照光は、集光部５３にて集光され、フェルール５３２のコアにスポット状に結像される。参照光は、該フェルール５３２を介してこれに接続される光ファイバ５０８に導かれる。その後、参照光は、光ファイバ５０８に設けられた偏光コントローラ５０７により測定光に応じて偏光を調整され、光ファイバ５０８を介して干渉部３０へ入射される。
【００３３】
ここで、本実施例の如く光ファイバの入射端と出射端とが異なる光学系においては、特に入射端において光束を効率的に結合させることを要する。本実施例では、このため、集光部５３では強レンズ５３０と弱レンズ５３１とを用いること、及び以下の手順により該集光部５３を組みたてることにより、この要請を満たしている。なお、以下の説明等で用いる用語「弱レンズ」及び「強レンズ」は、同一の光学系で用いられるレンズの相対的強さを表す。強レンズに対して、弱レンズの方が焦点距離の絶対値が大きくなる。
【００３４】
図２に示す集光部５３では、まず強レンズ５３０とフェルール５３２のＸＹＺ３方向のアライメントが行われる。該アライメントでは、例えば、強レンズ５３０の光軸の中心に対し、フェルール５３２を光軸に垂直な平面の２（ＸＹ）方向でのアライメントを行う。その後、フェルール５３２に対し、強レンズ５３０の焦点距離が適切になるように光軸（Ｚ）方向のアライメントを行う。このとき、弱レンズ５３１は、強レンズ５３０とフェルール５３２の間において、弱レンズ５３１の光軸中心近傍領域が、強レンズ５３０とフェルール５３２の光軸中心近傍領域と重ならないように仮固定されている。強レンズ５３０とフェルール５３２のＸＹＺ３方向のアライメントが完了した後、強レンズ５３０とフェルール５３２は、保持部材に対して恒久的に取り付けられる。
【００３５】
しかし、その際に、一つ以上の光学構成要素に移動が生じることがある。光学部材の既知の恒久的な取り付け方としては、レーザ溶接、紫外線又は熱で硬化する接着剤、半田付け等が挙げられるが、これらどの方法においても、その取り付け過程にてこれら光学部材の移動が生じる可能性がある。そこで、これらの恒久的な固定後に、仮固定しておいた弱レンズ５３１をＸＹ方向に移動させることで、上述した光学部材の移動により生じる結合効率の損失を補償することができる。その結果、光束とフェルール５３２の高精度なアライメントが実現される。なお、弱レンズ５３１の恒久的な取り付けの際にも、弱レンズ５３１の移動が生じることがあり得る。しかし、弱レンズ５３１は強レンズ５３０に対してレンズのパワーが小さいため、強レンズ５３０及びフェルール５３２といったその他の光学部材に比べ、結合効率に対する影響を無視できる。
【００３６】
なお、このような構成においては、強レンズ５０２の焦点距離の絶対値と、強レンズ５３０と弱レンズ５３１との複合焦点距離の絶対値とが一致していることが望ましい。これら２つの焦点距離が一致している場合、フェルール５０１及びフェルール５３２には同一の部材を使用することができる。
【００３７】
また、フェルール５３２はＴＥＣ加工を施し、コア径を大きくすることにより、フェルール５３２に対する光束のＸＹ方向のずれ許容量を大きくすることができる。なお、ここで述べるＴＥＣ加工とは、熱処理等により、ファイバのコア径を実質的に拡大させる加工を指す。このようなフェルール５３２のコア径の拡大により、ＳＳ−ＯＣＴ装置の使用される環境温度の変化によるフェルール５３２の位置ずれの影響を抑制し、結合効率の維持が可能となる。更に、参照光の入射出に関与する光学部材各々の焦点距離を一致させた上、フェルール５３２と同様の観点から、フェルール５０１に対してもＴＥＣ加工を施すことが望ましい。また、フェルール５０１及び強レンズ５０２と、フェルール５３２、弱レンズ５３１及び強レンズ５３０とは同一の保持部材で保持されることで、環境温度の変化に対して、入射側と出射側の相対的な位置ずれ量を低減できる。上述した参照光学系５０に含まれて、参照光の光路長を調整する光学部材は、調整光学系を構成する。
【００３８】
次に、図３（ａ）及び３（ｂ）を参照して、本発明の一実施例に係るＳＳ−ＯＣＴ装置において冷却用の気体（所謂外気）の流路について、該ＳＳ−ＯＣＴ装置の筐体内に包含される光源の位置及び各光学系の配置を含めて説明する。図３（ａ）はＳＳ−ＯＣＴ装置の側面図を、図３（ｂ）は後面図を各々示している。該ＳＳ−ＯＣＴ装置には、架台１００１、顔受け台１００４、光学部１１０４、移動台１００２、及び操作部材１００３を有する。また、光学部１１０４は、該光学部１１０４の外縁を画定する外装カバー内に配置される参照光学ユニット１１０２、測定光学ユニット１１０３、光源ユニット１１０５、及びダクト１１０７、及び外装カバーに固定されるファン１１０６を有する。
【００３９】
装置全体を保持する架台１００１には、不図示の電源等、主に装置の電装部が内蔵されている。被検者の顔を支持する顔受け台１００４は、架台１００１に固定、支持されている。被検者と光学部１１０４とのアライメントするにあたり、外装カバー含む光学部１１０４を水平方向、及び上下方向に移動させるための移動台１００２は、架台１００１に移動可能に支持されている。即ち、該光学部１１０４は被検眼Ｅに対してＸＹＺの三軸方向に移動可能であり当該移動によりこれらの位置合わせが行われる。また、操作部材１００３は、移動台１００２を介して架台１００１に支持されており、該操作部材１００３を介することで操作者による移動台１００２の移動等の指示が行われる。
【００４０】
本実施例において、参照光学ユニット１１０２は、図１等に示した参照光学系５０が筐体に内蔵された箱状のユニットとして構成されている。また、測定光学ユニット１１０３として示され箱体には上述した測定光学系４０が、光源ユニット１１０５として示される箱体には上述した光源部１０が、各々個別の筐体に内蔵されている。また、上述したＳＳ−ＯＣＴ装置１が有するその他の構成も、適宜各ユニット内に包含される。光源部１０のみが、高熱源として他の構成と分離されて光源ユニット１１０５内に配置されている。光源部１０、測定光学系４０及び参照光学系５０は、各々筐体内に内蔵されることにより、互いに熱隔離される。
【００４１】
なお、以降の説明において、図３（ａ）に示すＳＳ−ＯＣＴ装置１において顔受け台１００４が配置されている方向を前側（前方）、その反対方向を後側（後方）とする。また、これら前側と後側に対して図３（ｂ）に示したＳＳ−ＯＣＴ装置１における左右側を側面側（側方）と称する。また、光学部１１０４に対して架台１００１が配置される側を下側（下方）、該光学部１１０４における下側の逆を上側（上方）と称する。なお、加熱されて温度上昇した気体が昇る方向（鉛直方向における上方向）を上方、その逆を下方と解することも可能である。
【００４２】
ここで、測定光学系４０では、測定光及び戻り光は主に空間光として各光学要素の間で導かれている。従って、環境温度の上昇の影響は、レンズ等の光学部材を考慮すればよく、限定的と考えられる。これに対して、参照光学系５０では、上述したフェルール５３２に対する参照光の入射精度等、各種光学部材の配置に対する環境温度の影響を考慮しなければならない。即ち、環境温度の上昇の影響は、測定光学系４０に対するよりも参照光学系５０に対してより考慮することを要する。
【００４３】
本実施例では、以上に鑑みて、光学部１１０４内における上側である天井部に固定する或いは天井部に近接するように光源ユニット１１０５を配置している。また、光源ユニット１１０５に対して距離を隔てられるように、光学部１１０４内の下側の低い位置に参照光学ユニット１１０２を配置している。測定光学ユニット１１０３は参照光学ユニット１１０２と接合されており、且つ光学部１１０４において顔受け台１００４に近い前側壁の内面の近くに配置されている。また、測定光学ユニット１１０３と光源ユニット１１０５とは隔置されており、熱隔離されている。
【００４４】
本実施例において、光源ユニット１１０５を構成する箱体は下側の面に冷却気体の流入口１１０５ａが設けられ、ファン１１０６が配置される側の側面側には冷却気体の流出口１１０５ｂが設けられる。該流出口１１０５ｂとファン１１０６との間には、冷却気体の排気経路を構成するダクト１１０７が配置される。該ダクト１１０７は、ファン１１０６による排気能力が光源ユニット１１０５の流出口１１０５ｂにほぼ直接作用するように、これらを連通させる。光源ユニット１１０５の流出口１１０５ｂから該光源ユニット内に流出する気体は、波長掃引光源１００により加熱される。しかし、該ダクト１１０７の存在により、光源ユニット１１０５以外の参照光学ユニット１１０２、測定光学ユニット１１０３等の光学部１１０４が配置される空間へ該加熱された気体の拡散は防止できる。なお、本実施例では流出口１１０５ｂの開口とダクト１１０７の接続部開口が同じ大きさとしているが、加熱気体の拡散が防止できればダクト１１０７の接続部開口はより大きくてもよい。同様に、ファン１１０６の排気開口とダクト１１０７の接続開口についても、加熱気体の拡散が防止できればダクト１１０７の接続部開口はより大きくてもよい。
【００４５】
次に、以上の構成からなる光学部１１０４内部において形成される冷却気体の流れについて述べる。光学部１１０４は上下方向に移動するが、これを支持する移動台１００２は上下動を行わない。この動作を可能とするために、光学部１１０４の外装カバーの下面と移動台１００２との間には全周に隙間が存在することとなる。当該隙間を通気口として用いることにより、該通気口を介して光学部１１０４の内部に対し、図中ＦＬ１にて示される矢印に沿って光学部１１０４の外気が流入できる。なお、該通気口としては、構造上本来存在する隙間をそのまま設けてもよい。また、通気口は隙間の態様のみならず、外装カバー下面全周に環状に配置される複数の穴、スリット等であってもよい。また、外装カバーの周囲面の下方全周に当該通気口を配置してもよい。しかし、ファン１１０６の排気能力に鑑みて、光源ユニット１１０５内を通過する外気が適当な流速及び流量にて効果的に内部を冷却できるように、該通気口の開放部分の面積を定める、或いは変更することが好ましい。
【００４６】
参照光学ユニット１１０２及び測定光学ユニット１１０３は光学部１１０４の両側面内壁にから均等な隙間を設けるように配置されている。即ち、これら両光学ユニットは、参照光学ユニット１１０２及び測定光学ユニット１１０３の両側面の各々が光学部１１０４の側壁の内面に対して等しい距離となるように、光学部１１０４内の略中央に配置される。ＦＬ１に沿って光学部１１０４内に流入した外気は、次にこれら隙間を通るＦＬ２にて示される矢印に沿って流れる。より詳細には、参照光学ユニット１１０２及び測定光学ユニット１１０３の両側面に接触し、これらを冷却しながら光源ユニット１１０５に向かってこれら構成の周囲を流れる。上述したように両光学ユニットの側面に存在する隙間は同じ間隔からなることから、当該隙間を流れる外気の流量及び流速は略等しくなる。参照光学ユニット１１０２等を両側面から均等に冷却しつつ光源ユニット１１０５に至った外気は、上述した流入口を介して光源ユニット１１０５内に流入する。
【００４７】
光源ユニット１１０５内に至った外気は、ファン１１０６による排気作用によって流出口側に引き込まれ、ダクト１１０７内に流出する。その際に、当該外気は光源ユニット１１０５内の波長掃引光源１００を冷却して該波長掃引光源１００により加熱される。ダクト１１０７内に流出した加熱された後の外気は、ファン１１０６により光学部１１０４の外部に排出される。図中ＦＬ３によって示す矢印は、光源ユニット１１０５内に流入し、ダクト１１０７内に吸引され、ファン１１０６により引き込まれて光学部１１０４の外部に排出される気体の流れを示している。また、ファン１１０６の排気能力により、強制的な気体流ＦＬ１、気体流ＦＬ２、及び気体流ＦＬ３が生成される。
【００４８】
本実施例によれば、気体流ＦＬ２により参照光学ユニット１１０２及び測定光学ユニット１１０３を冷却してこれらの温度上昇を抑えると共に、光学部１１０４内の少なくとも下方空間での温度上昇も抑えられる。特に光学部１１０４の下面全周に通気口を配することにより、該下方空間内の温度分布を均一にすることができると共に、光学部１１０４内の気体のほぼ全てを効果的に外気により置換することもできる。同時に、光学部１１０４内において、気流の所謂澱みとなる領域の発生も抑制できる。また、光源ユニット１１０５が光学部１１０４の天井側直近に配置されることで、該光源ユニット１１０５によって加熱された周辺気体の光学部１１０４内での気体循環による拡散は抑制される。これに気体流ＦＬ２の効果を加えることで、光源ユニット１１０５により加熱された周辺気体の光学部１１０４内への拡散は、更に抑制される。また、光源ユニット１１０５内で加熱された気体については、これを直接ファン１１０６によって光学部１１０４の外部に強制排出するため、光源ユニット１１０５内の加熱気体の光学部１１０４内への影響も抑えられる。
【００４９】
以上述べたように、本発明の一態様に係る撮像装置は、第三の筐体である光学部１１０４と、該光学部１１０４に内蔵される光源ユニット１１０５、測定光学系４０及び参照光学系５０からなる光学系、ファン１１０６、及びダクト１１０７を有する。光学部１１０４は、外気が流入可能な通気口を下方に有する。光源ユニット１１０５は、光学部１１０４内の上方に配置され、被検眼Ｅの情報を得るための測定光を生成する光を射出する波長掃引光源１００と、光源を内蔵して光学部１１０４内の気体が内部に流入可能な流入口を有する光源用筐体とを有する。該光源用筐体は、本実施例における第一の筐体を構成する。
【００５０】
上述した光学系は、光学部１１０４内に配置され、測定光を被検眼Ｅに導くと共に該被検眼Ｅの画像取得のための情報を検出する検出手段たる検出器６００に測定光の被検眼Ｅからの戻り光を導く光学部材を少なくとも有する。なお、上述した実施例では、参照光学系５０を構成する光学部材を、光学部材用筐体としての参照光学ユニット１１０２内に内蔵する場合を例示した。該光学部材用筐体は、本実施例における第二の筐体を構成する。しかし、光学部材用筐体に内蔵して光源ユニット１１０５から熱隔離する構成は参照光学系５０の光学部材に限られず、環境温度の変化に影響を受ける部材或いは光学部材であればよい。従って、該光学部材用筐体は、光学部１１０４内の下方且つ通気口の上方に配置されて、光学系の一部の光学部材を内蔵する構成として定義される。また、測定光学ユニット１１０３を構成する筐体は、この場合には、光学部材用筐体に内蔵されない光学部材を内蔵する第二の光学部材用筐体である第四の筐体を構成することとなる。なお、一部の光学部材としては、参照光の光路長を調整する光学系、参照光を参照光学ユニット１１０２に導く光ファイバ等が対応する。これら部材は環境温度として総称される熱の影響を受けて光学特性を変え、その影響は生成される断層画像にも現れる恐れがある。
【００５１】
ファン１１０６は、光学部１１０４の壁の光学部材用筐体よりも上方に設けられる排気開口から該光学部１１０４内、即ち筐体内部の気体の強制排気を行う。また、ダクト１１０７は、光源ユニット１１０５内と排気開口とを連通させて、ファン１１０６により光源ユニット１１０５内の気体を光学部１１０４の外部に排出可能とする。即ち、当該ファン１１０６は、光学部１１０４下面の通気口より光学部１１０４内に入り、光源ユニット１１０５の下面の流入口１１０５ａを介して光源ユニット１１０５内に至る気流を生成する。更に、当該ファン１１０６は、光源ユニット１１０５の流出口１１０５ｂからダクト１１０７を介して光学部１１０４の外部に至る気流を生成する。
【００５２】
以上の構成とすることにより、同一筐体内に参照光学系等と高熱源となる光源とが配置される場合であっても、参照光学系及び該筐体内の各構成の温度上昇を低減することが可能となる。従って、波長掃引光源を用いたＳＳ−ＯＣＴ装置の小型化を図った場合であっても、該ＳＳ−ＯＣＴ装置に上述した構造を付与することにより、参照光学系等に対する波長掃引光源からの熱の影響を低減し、画像を生成する性能を維持することができる。また、上述した構成であれば、装置の小型化により装置内の参照光学ユニット１１０２の近傍に光源ユニット１１０５が配置されたとしても、確定された気体流の存在により参照光学ユニット１１０２における温度上昇を低減できる。
【００５３】
なお、本実施例では光学部１１０４の下部に構造上配置される隙間を活用し、当該隙間を介して外部空間から吸引した外気を参照光学ユニット１１０２に接触するように流すことで当該参照光学ユニット１１０２の冷却効果を得ている。また、参照光学ユニット１１０２冷却後の外気を、光源を収容する光源ユニット１１０５内に吸引し且つ光源冷却後の外気をダクト１１０７とファン１１０６とを介して光学部１１０４内に拡散させることなく外部に排出している。以上の構成によれば、従来のＯＣＴ装置が本来有する光学部１１０４と移動台１００２との隙間を吸引口として活用し、ダクト１１０７とファン１１０６とを付加するのみで効果的に光学部１１０４内部を冷却することができる。
【００５４】
しかし、本発明に係る撮像装置の外気を吸引、或いは排出するための構成は上述した実施例に限定されない。吸引口として、例えば光学部１１０４の外装カバーの側壁の内面において光源ユニット１１０５と対向する領域に更なる通気口を設けてもよい。当該通気口を設けることにより従来構成に付加的な加工を行うことを要するが、光源ユニット１１０５の冷却効果に着目した場合より大きな体積の外気を該光源ユニット１１０５に吹き付けられ、波長掃引光源１００への冷却効果を高めることが期待できる。当該更なる通気口は、この場合、光学部１１０４の側壁又は前後壁に設けられて光学部１１０４内に外気を流入可能とする第二の通気口として定義できる。また、この場合、該吸引口に対向する光源ユニット１１０５の面に対しても、外気を導入できる更なる流入口を設けることとしてもよい。
【００５５】
また、本実施例においてファン１１０６は光学部１１０４の外装カバーに固定しているが、ダクト１１０７を更に延長してその先に該ファン１１０６を配することとしてもよい。また、ＯＣＴ装置の小型化という観点には逆行して装置が大型化する可能性があるが、光源ユニット１１０５のダクト１１０７との連通部分にファン１１０６を配することも可能である。また、本実施例でファン１１０６が配置される光学部１１０４の排出口は、光源ユニット１１０５で加熱された気体を参照光学ユニット１１０２に近づけないために、該参照光学ユニット１１０２よりも上方に配置することが好ましい。ここでＯＣＴ装置を小型化且つスリム化した場合、特に上部をスリム化した場合、ファン１１０６の取り付け位置の確保が困難となる場合も想定される。ダクト１１０７を配することにより、ファン１１０６の取り付け位置の自由度を高め、且つ可能な限り下方にファン１１０６を配置した場合であっても光源ユニット１１０５により加熱された気体の参照光学ユニット１１０２への拡散を抑制できる。
【００５６】
（その他の実施例）
本発明は、高温となる波長掃引光源を用いるＳＳ−ＯＣＴ装置を対象とし、本実施例においてもＳＳ−ＯＣＴ装置について述べている。しかし、本発明の適用対象はＳＳ−ＯＣＴ装置に限定されず、他のＯＣＴ装置、或いは走査型のレーザ検眼鏡（ＳＬＯ装置）等、高温となる光源を用い且つ環境温度の影響を受けやすい種々の光学部材を内蔵する撮像装置も含まれる。
【００５７】
また、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形、変更して実施することができる。例えば、上述した実施例では、被検査物が眼の場合について述べているが、眼以外の皮膚や臓器等の被検査物に本発明を適用することも可能である。この場合、本発明は眼科装置以外の、例えば内視鏡等の医療機器としての態様を有する。従って、本発明は眼科装置に例示される撮像装置として把握され、被検眼は被検査物の一態様として把握されることが望ましい。
【符号の説明】
【００５８】
１：ＳＳ−ＯＣＴ装置（撮像装置）、  １０：光源部、  ２０：光量調整光学系、  ３０：干渉部、  ４０：測定光学系、  ５０：参照光学系、  ６０：検出部、  ７０：情報取得部、  ８０：表示部、  Ｅ：被検眼、  ５１：光量調整手段、  ５２：光路長調整手段、  ５３：集光部、  ５３０：強レンズ、  ５３１：弱レンズ、  ５３２：フェルール、  １１０２：参照光学ユニット（光学部材用筐体）、  １１０３：測定光学ユニット（光学部材用筐体）、  １１０５：光源ユニット、  １１０６：ファン、  １１０７：ダクト
【図１】
2018015398.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018015398.tif 000005