(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成であってもフルレンジＯＣＴ撮像技術による撮像と通常のＯＣＴによる撮像とを適宜実行することができる計測装置を提供する。【解決手段】光源００１と、光源からの測定光を成形したライン像を被検査物に導く測定光学系１０２と、該光源からの参照光の光路長を調整する参照光学系１０３と、参照光学系を経た参照光と被検査物を経た測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、干渉光を受光して出力信号を生成する受光手段と、を備えた計測装置に、参照光の中間ライン像を形成する参照光用ライン像形成光学系１０１と、中間ライン像の結像位置に配されて参照光の反射角度を変更可能な傾斜ミラー０２２と、を配する。【選択図】図１
2019033919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの測定光を成形したライン像を被検査物に導く測定光学系と、
前記光源からの参照光の光路長を調整する参照光学系と、
前記参照光学系を経た前記参照光と前記被検査物を経た前記測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、
前記干渉光を受光して出力信号を生成する受光手段と、
前記参照光の中間ライン像を形成する参照光用ライン像形成光学系と、
前記中間ライン像の結像位置に配されて前記参照光の反射角度を変更可能な傾斜ミラーと、を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記中間ライン像と前記受光手段とを共役関係とする参照光用リレー光学系を更に備えることを特徴とする請求項１記載の計測装置。
【請求項３】
前記参照光用リレー光学系は第１のレンズ群及び第２のレンズ群から構成され、前記第１のレンズ群の前側焦点面に前記中間ライン像が一致し、前記第２のレンズ群の後側焦点面に前記受光手段の光学面が一致し、前記第１のレンズ群の後側焦点面と前記第２のレンズ群の前側焦点面が一致する光学系配置になっていることを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記受光手段は、ラインセンサを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項５】
前記測定光を前記ライン像として成形するライン像形成光学系を更に備え、
前記ライン像形成光学系は、直交する２つの経線方向の曲率が異なるライン像形成レンズを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記光源からの光を前記測定光と前記参照光とに分割する分割手段を更に備え、
前記参照光学系は前記参照光の第２のライン像を形成し、
前記合波手段は前記ライン像と前記第２のライン像とを合波させてライン状の前記干渉光を生成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項７】
前記出力信号を処理して前記被検査物の測定情報を出力する信号処理手段を更に備え、
前記信号処理手段は、前記出力信号を周波数解析して得られた実像と鏡像とから鏡像を除去して前記測定情報を生成するフルレンジ処理を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項８】
前記傾斜ミラーの前記反射角度を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記信号処理手段における前記フルレンジ処理を行うか否かに応じて、前記反射角度を変更することを特徴とする請求項７に記載の計測装置。
【請求項９】
前記測定情報を表示する表示手段を更に備え、
前記制御手段は、前記信号処理手段における前記フルレンジ処理を行うか否かに応じて、前記表示手段による前記測定情報の表示様式を変更することを特徴とする請求項８に記載の計測装置。
【請求項１０】
前記測定光学系は、前記被検査物に前記測定光を照射する際の画角を変更する光学変倍系を備え、
前記制御手段は、該光学変倍系の前記画角の変更に応じて、前記フルレンジ処理を行うか否か、前記反射角度、及び前記表示様式を変更することを特徴とする請求項９に記載の計測装置。
【請求項１１】
前記参照光用ライン像形成光学系はデフォーカス可能であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項１２】
前記ライン像を、前記被検査物において前記ライン像の延在方向とは垂直な方向に走査する走査手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項１３】
前記光源は射出する光の波長を掃引する波長掃引型光源であることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査物の光干渉像を取得する計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科分野において、計測光を被検眼上或いは内部で走査し、該被検眼の検査を行う計測装置が知られている。中でも、近年、非侵襲で眼底及び前眼部の断層を観察／計測できる光干渉断層計測法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いた装置（以下ＯＣＴ装置という）の普及が進んでいる。ＯＣＴでは、低コヒーレント光（測定光）を被検眼に照射し、被検眼からのその戻り光と参照光とを合波させて得た干渉光を用いて、被検眼の断層に関する情報を得ている。また、この測定光を被検眼の例えば眼底上の所定範囲に走査することで、該所定範囲の３次元断層情報が得られる。当該方法を具現化するＯＣＴ装置は、医療において研究から臨床まで広く使われている。
【０００３】
ＯＣＴは、タイムドメインＯＣＴ及びフーリエドメインＯＣＴの２種に大別されている。更に、フーリエドメインＯＣＴには、スペクトラルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）とスウェプトソースＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）とがある。これらフーリエドメインＯＣＴは、広い波長帯域を有する光源からの光を利用し、得られた干渉光を分光して信号取得を行い、取得した信号にフーリエ変換等の処理を施すことで、被検眼の情報を得ている。広帯域光を用いるＳＤ−ＯＣＴは、得られた干渉光を分光器により空間的に分光して周波数毎の情報を得ている。波長掃引光源からの光を用いるＳＳ−ＯＣＴでは、時間的に異なる波長の光を発する光源からの光を用いて、得られた干渉光を時間的に分光して周波数毎の情報を得ている。
【０００４】
例えば測定時間の短縮化を目的として、スポット状の測定光を用いるのではなく、線状に成形した測定光を用いて断層情報を得るライン走査式マイケルソン型のＯＣＴ装置（以下ラインＯＣＴ装置という）が非特許文献１に紹介されている。該ラインＯＣＴ装置では、光源から射出した光をコリメータレンズ及びシリンドリカルレンズを用いてライン状に成形し、被検眼の眼底上に測定光をライン像として照射する。そして眼底から戻ってきた測定光と、同様にライン状に成形した参照光とを合波させ、発生した干渉光をラインセンサで受光する。従来、Ａスキャンとして眼底にスポット光を照射し、Ｂスキャンとして該スポット光をライン状に走査して取得していた情報を、該ラインＯＣＴ装置によればライン像として並列で一度に取得することができる。これにより、従来のＢスキャンに対応する信号の取得時間を大幅に低減させることができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】D. J. Fechtig, B. Grajciar, T. Schmoll, C. Blatter, R. M. Werkmeister, W. Drexler, and R. a Leitgeb, “Line−field parallel swept source MHz OCT for structural and functional retinal imaging.,” Biomed. Opt. Express, vol. 6, no. 3, pp. 716−35, Mar. 2015.（https://www.osapublishing.org/boe/fulltext.cfm?uri=boe-6-3-716&id=311687）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＯＣＴにおいて、データ解析又は処理において問題を引き起こしうる種々のアーチファクトがあり、そのひとつに複素共役アーチファクトの問題がある。干渉信号は実数値として検出されるので、フーリエ変換処理により再構成された深さ方向プロファイルには、複素共役曖昧性（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）が発生する。具体的には、測定光路の光路長が参照光路の光路長に等しいゼロ遅延位置に対し、実像とは反対側に、実像の鏡像として複素共役アーチファクトが現れる。鏡像が実像に重なるとＯＣＴデータの誤解析につながり得る。この複素共役アーチファクトは、眼底の広い範囲の断層情報を得ようとした場合、或いは眼底の深い位置までの断層情報を得ようとした場合において生じやすい。
【０００７】
非特許文献１では、複素共役アーチファクトを除去する手段として、ラインＯＣＴに位相シフト法を適用したフルレンジＯＣＴ撮像技術が提案されている。即ち、ライン状に形成された参照光の波面に一定の傾斜を与え、Ｂスキャン方向（参照光延在方向）に等間隔の時間遅延を与えることで位相シフトを発生させる。この状態で得られた干渉信号に対して、通常のＡスキャン方向ではなく、Ｂスキャンの空間方向にフーリエ変換処理を行い、信号を解析することで、複素共役干渉信号を取得することができる。取得された複素共役干渉信号をゼロ値とし、残された信号に対して通常のフーリエ変換処理を行うことにより、複素共役アーチファクトを除去した断層像が得られる。
【０００８】
しかし、このように複素共役干渉信号をゼロ値としてしまうことにより、実際に画像形成に用いられるデータが１／２に減少し、横解像力が劣化してしまう。即ち、非特許文献１に提案されるフルレンジＯＣＴ撮像技術では、良好な画像深度と横解像力とは両立しない。しかし、実際の被検眼の診断に際しては、上述した広範囲或いは深い位置までの断層情報と、それほど範囲も深さも無いが横解像度が高い画像が得られる断層情報とを適宜取得できることが望まれる。即ち、例えば被検眼の局所的に狭い範囲を詳細に観察したいケースや、一方で大まかに全体的な構造を広い範囲で観察したいケースなど、ケースバイケースで観察方法を切り替える手段が望まれる。
【０００９】
本発明は以上の状況に鑑みたものであって、簡易な構成であってもフルレンジＯＣＴ撮像技術による撮像と通常のＯＣＴによる撮像とを適宜実行することができる計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る計測装置は、
光源と、
前記光源からの測定光を成形したライン像を被検査物に導く測定光学系と、
前記光源からの参照光の光路長を調整する参照光学系と、
前記参照光学系を経た前記参照光と前記被検査物を経た前記測定光とを合波させて干渉光を生成する合波手段と、
前記干渉光を受光して出力信号を生成する受光手段と、
前記参照光の中間ライン像を形成する参照光用ライン像形成光学系と、
前記中間ライン像の結像位置に配されて前記参照光の反射角度を変更可能な傾斜ミラーと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成であってもフルレンジＯＣＴ撮像技術による撮像と通常のＯＣＴによる撮像とを適宜実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施例に係るラインＯＣＴ装置の光学系を説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係るラインＯＣＴ装置の制御部を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示した参照光学系における参照光用ライン像形成光学系、波面傾斜ミラー、及び参照光用リレーレンズ系の概略構成図である。
【図４】通常得られる断層像と位相シフトにより得られる断層像とを例示する図である。
【図５】周波数分布の分離を説明するための図である。
【図６】参照光波面の傾斜の微調整に伴う断層像の傾斜の変化を説明するための図である。
【図７】参照光波面の傾斜の微調整に伴う周波数分布の分離を説明するための図である。
【図８】参照光波面のデフォーカスの制御を説明するための参照光学系におけるライン像形成光学系、波面傾斜ミラー、及び参照用リレーレンズ系の概略構成図である。
【図９】参照光波面のデフォーカスの制御に伴う断層像の湾曲の変化を説明するための図である。
【図１０】参照光波面のデフォーカスの制御に伴う周波数分布の分離を説明するための図である。
【図１１】参照光波面の傾斜及びデフォーカスの制御に伴う断層像の変化を説明するための図である。
【図１２】第１の実施例に係る制御アプリケーションのユーザインターフェース画面を説明するための図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係るラインＯＣＴ装置の光学系を説明するための概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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される寸法、材料、形状、及び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。
【００１４】
［第１の実施例］
以下の実施例では、本発明を適用した計測装置としてラインＯＣＴ装置を例として説明する。参照する図１はラインＯＣＴ装置の光学系を説明するための概略構成図であり、図２は当該ラインＯＣＴ装置の制御部を説明するためのラインＯＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。なお、本実施例で示すラインＯＣＴ装置はマイケルソン式の干渉系ではなくマッハツェンダー式の干渉系を有する。しかしマイケルソン式の干渉系を用いることとしてもよい。
【００１５】
本実施例に係るラインＯＣＴ装置におけるＯＣＴ光学系は、光源００１、カプラ００２、ライン像形成光学系１０１、サンプル光学系（測定光学系）１０２、参照光学系１０３、ビームスプリッタ０２５、及び受光光学系１０４を有する。波長掃引可能な光源００１（ＳＳ光源）より射出された光は光ファイバによりカプラ（光カプラ）００２に導かれ、所望の分割比の下で該カプラ００２によって測定光と参照光とに分割される。測定光はライン像形成光学系１０１へ、参照光は参照光学系１０３へと各々光ファイバを介して導かれる。なお、光源００１からの光は光ファイバによって導かれ且つカプラ００２により分割されているが、空間光として導き且つビームスプリッタ等によって分割されてもよい。
【００１６】
（ライン像形成光学系）
ライン像形成光学系１０１は、カプラ００２側から順に、コリメータレンズ００３、シリンドリカルレンズ００４、及びレンズ００５を有する。カプラ００２より得られた測定光は、ライン像形成光学系１０１へ導かれ、コリメータレンズ００３によりコリメート光とされる。該コリメート光は更に、シリンドリカルレンズ００４及びレンズ００５によって、仮想平面００６上にライン像を形成するライン状の光線に成形される。なお、図中、実線は紙面に垂直のサジタル方向において仮想平面００６上で集光する光線を、破線は紙面に平行のタンジェンシャル方向において仮想平面００６上でコリメートされている光線をそれぞれ示している。
【００１７】
（サンプル光学系）
測定光は、ビームスプリッタ０２５を通過してサンプル光学系１０２へ導かれる。サンプル光学系１０２は、ビームスプリッタ０２５側から順に、フォーカスレンズ００７、絞り００８、ガルバノメトリックミラー００９、レンズ０１０、及び対物レンズ０１１を有する。ガルバノメトリックミラー００９は、被検眼０１２の前眼部と略共役な位置に配置され、光軸に対する角度が可変とされている。レンズ０１０及び対物レンズ０１１は、対物レンズ系を形成し、測定光を被検眼０１２へ導いて眼底上にライン像を形成する。
【００１８】
フォーカスレンズ００７は、後述するフォーカス駆動手段００８１によって光軸上を移動可能とされている。該フォーカスレンズ００７は、仮想平面００６と被検眼０１２の眼底とが光学的に共役になるように、光軸上の位置が制御される。また、眼底上に導かれた測定光によるライン像は、ガルバノメトリックミラー００９の回転駆動により、ライン像の状態で眼底上を走査される。被検眼０１２の眼底で反射散乱した測定光は、戻り光としてサンプル光学系１０２内の上述した光学要素を逆に伝わった後、ビームスプリッタ０２５に至る。該ビームスプリッタ０２５によって反射された戻り光は受光光学系１０４へ導かれ、後述する仮想平面０２６上に、測定光（戻り光）のライン像を形成する。
【００１９】
（受光光学系）
受光光学系１０４では、ビームスプリッタ０２５の射出面近傍に位置する仮想平面０２６が、被検眼０１２の眼底及び仮想平面００６と光学的に共役となっている。更に該仮想平面０２６は、レンズ０２７及びレンズ０２８を介してラインセンサ０２９の受光面とも共役となっている。このため、眼底上のライン像から反射散乱された測定光（戻り光）がラインセンサ０２９へと達し、結像することになる。
【００２０】
（参照光学系）
一方、カプラ００２より分割された参照光は、光ファイバを経て参照光学系１０３へ導かれる。参照光学系１０３は、コリメータレンズ０１４、ＮＤフィルター０１５、ミラー０１６、ミラー０１８、レトロリフレクタ０１７、ミラー０１９、シリンドリカルレンズ０２０、レンズ０２１、波面傾斜ミラー０２２、レンズ０２３、及びレンズ０２４を有する。これら構成は、該光ファイバの射出端より順に配置される。コリメータレンズ０１４によりコリメート光とされた参照光は、ＮＤフィルター０１５を通過して所定光量に減衰される。これにより、眼底を経た測定光と参照光との光量差の調整がなされる。その後、参照光はコリメートされた状態を保持したまま、ミラー０１６及びミラー０１８で反射され、光軸方向に移動可能なレトロリフレクタ０１７で折り返され、ミラー０１８、ミラー０１６、及びミラー０１９で反射される。更に、該参照光はシリンドリカルレンズ０２０及びレンズ０２１によって成形され、波面傾斜ミラー０２２上に中間像としてのライン像を形成する。中間像としてのライン像を中間ライン像と称する場合がある。シリンドリカルレンズ０２０及びレンズ０２１は参照光用ライン像形成レンズ系を構成する。波面傾斜ミラー０２２上に形成されたライン状の中間像はレンズ０２３及びレンズ０２４を介し、ビームスプリッタ０２５を透過して、仮想平面０２６上に参照光によるライン像を形成する。レンズ０２３及びレンズ０２４は参照光用リレーレンズ系を構成する。仮想平面０２６は上述のようにラインセンサ０２９の受光面とも共役となっているため、結果として、中間ライン像はラインセンサ０２９の受光面と共役関係となる。
【００２１】
（干渉光学系）
本実施例において、干渉光学系はビームスプリッタ０２５により構成される。参照光学系１０３を経た参照光とサンプル光学系１０２を介して被検眼０１２の眼底を経た測定光とは、ビームスプリッタ０２５により合波され、仮想平面０２６上で参照光と測定光の各々のライン像が干渉する。該干渉したライン像は、レンズ０２７及びレンズ０２８を介してラインセンサ０２９で受光され、得られた出力信号が該ラインセンサ０２９より出力される。
【００２２】
（偏光調整）
上述したラインＯＣＴ装置の光学系において、カプラ００２から参照光学系１０３に至る光ファイバには、該光ファイバを複数の環状に束ねた偏光調整用パドル０１３が配される。該偏光調整用パドル０１３には、それを駆動する偏光調整駆動手段００６１が併せて配されている。本ラインＯＣＴ装置は、これら構成によって、測定光と参照光との干渉状態が良くなるように、測定光の偏光状態に対する参照光の偏光状態を調整できるようになっている。
【００２３】
（制御系）
図２に示すように、本実施例におけるラインＯＣＴ装置は、上述したＯＣＴ光学系加えて、サンプリング部０３０、メモリ０３１、信号処理手段０３２、モニタ０３３、操作入力手段０３４、及び制御手段０３５を含む制御系を有する。制御手段０３５は汎用のコンピュータ等により構成され、サンプリング部０３０、メモリ０３１、信号処理手段０３２、モニタ０３３、及び操作入力手段０３４と接続される。そして、これら構成への制御信号等の入力、これら構成からの出力信号の受信等を行う。
【００２４】
操作入力手段０３４は制御手段０３５への指示を行うための入力装置であり、例えばキーボード、マウス等により構成される。モニタ０３３は制御手段０３５から送られる各種情報や各種画像、操作入力手段０３４の操作に従ったマウスカーソル等を表示する。サンプリング部０３０はラインセンサ０２９と接続されて、該ラインセンサ０２９を制御して所定のタイミングにて干渉信号を取得する。メモリ０３１は取得した干渉信号、ガルバノメトリックミラー００９の位置情報、干渉信号より生成した画像等の計測に関する各種情報、及び計測を実行するための各種プログラム等を記憶する。信号処理手段０３２はサンプリング部０３０が取得した干渉信号に対してフーリエ変換等の処理を施し、輝度情報、断層像等の断層情報を生成する。なお、図中ここで述べた制御手段０３５、モニタ０３３等はそれぞれ個別に示されているが、これらは一部又は全体が一体として構成されていてもよい。また、制御手段０３５とＯＣＴ光学系とが一体として構成されてもよい。
【００２５】
制御手段０３５は、上述した構成の他に、光源００１、ラインセンサ０２９、ミラー駆動手段０５１、偏光調整駆動手段００６１、リフレクタ駆動手段００７１、フォーカス駆動手段００８１、及びガルバノ駆動手段００９１にも接続されている。これら構成はＯＣＴ光学系の各構成の制御のためのものであり、これによりＯＣＴ光学系における各構成に対する制御手段０３５による制御も可能となっている。フォーカス駆動手段００８１は、フォーカスレンズ００７を光軸方向に移動させ、該フォーカスレンズ００７の光軸上の位置を制御する。ガルバノ駆動手段００９１は、ガルバノメトリックミラー００９を駆動してライン状の測定光の眼底上の走査を行わせる。リフレクタ駆動手段００７１は、レトロリフレクタ０１７を光軸方向に移動させ、測定光の光路長と参照光の光路長との光路長差を調整する。制御手段０３５は更に、光源００１の発光制御、及びサンプリング部０３０に対する干渉信号の取得タイミングの制御等も行う。
【００２６】
（スキャン制御）
上述したように、ラインセンサ０２９からの出力信号は、サンプリング部０３０により取得される。その際、ガルバノメトリックミラー００９のガルバノ駆動角度は、ガルバノ駆動手段００９１により制御されている。サンプリング部０３０は、任意のガルバノ駆動角度における光源００１の１回の波長掃引に対応してラインセンサ００２９の画素毎にこの出力信号を取得して各々の画素が１つの干渉信号を得る。そして、次のガルバノ駆動角度においても、光源００１の１回の波長掃引に対応してラインセンサ０２９の画素毎にこの出力信号を取得して次の干渉信号を得る。以降はこの繰り返しで干渉信号が次々に取得される。サンプリング部０３０で取得された干渉信号は、メモリ０３１にガルバノ駆動角度と共に記憶される。ガルバノ駆動角度は、眼底上における測定光の走査位置と対応付けられる。メモリ０３１に記憶された干渉信号は、信号処理手段０３２により、周波数解析され、眼底上の位置に対応付けられる。以上の処理により生成された被検眼０１２の眼底の断層像は、メモリ０３１に記憶されると共にモニタ０３３に表示される。このように、ガルバノ駆動角度の情報を干渉信号に併せて取得することによって、三次元の眼底ボリューム像を生成し、モニタ０３３に表示することもできる。
【００２７】
（参照光用リレーレンズ系）
図３は、図１に示した参照光学系１０３中の一部である、シリンドリカルレンズ０２０、レンズ０２１、波面傾斜ミラー０２２、レンズ０２３及びレンズ０２４を詳細に図示したものである。シリンドリカルレンズ０２０及びレンズ０２１により波面傾斜ミラー０２２上に中間ライン像が形成される。本実施例においては、図３（ａ）に示す波面傾斜ミラー０２２は光軸に対して４５度方向に配置されており、これにより反射後の参照光の中心軸は後の光学系の光軸に一致する。
【００２８】
ここでレンズ０２３及びレンズ０２４の位置関係について説明する。レンズ０２３の焦点距離をＦ２３とすると、レンズ０２３は波面傾斜ミラー０２２からＦ２３だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ０２３の前側焦点面に中間ライン像が一致する。このとき、レンズ０２３の後側焦点面である仮想平面ＳＰには中間ライン像の瞳像が形成される。つまり、中間ライン像においてコリメートされていた実線で示すサジタル方向の光線は仮想平面ＳＰ上で集光し、一方で中間ライン像において集光されていた破線で示すタンジェンシャル方向の光線は仮想平面ＳＰ上でコリメートされた状態になる。即ち、ライン軸が９０度回転したような状態で、仮想平面ＳＰ上に中間ライン像の瞳像として形成される。
【００２９】
一方、レンズ０２４の焦点距離をＦ２４とすると、レンズ０２４は仮想平面ＳＰからＦ２４だけ離れた距離に配置される。即ち、レンズ０２４の前側焦点面に仮想平面ＳＰが一致する。このとき、レンズ０２４の後側焦点面には、中間ライン像がリレーされたライン像が形成される。Ｆ２３とＦ２４が等しければこれらライン像は等倍であり、異なればその比に応じた倍率がかかったライン像となる。このレンズ０２４の後側焦点面を、サンプル光学系１０２を経た測定光（戻り光）のライン像が形成される仮想平面０２６に一致するように参照光学系全体を配置すれば、仮想平面０２６上において参照光と測定光とが合波することになる。従って、この状態で得られた位相シフトの無い干渉信号からは、例えば後述する図４における断層像Ｔａ１として示されるように、傾きの無い断層図が得られる。
【００３０】
（波面の傾斜）
ここで、参照光においては、後述するフルレンジ処理のために波面に傾斜を与えることが必要になる。図３（ｂ）は波面傾斜ミラー０２２に４５度とは異なる傾斜を与えた場合である。波面傾斜ミラー０２２の傾斜変化は、ミラー駆動手段００５１により該波面傾斜ミラー０２２に取り付けられた不図示のステッピングモータ等を介して、制御手段０３５により電動制御することができる。波面傾斜ミラー０２２に４５＋θ／２度だけの傾斜を与えると反射後の参照光の中心角度はθだけ傾斜する。このとき、コリメート方向の光線は一様にθだけ傾斜し、同時に参照光の等位相面である波面もθだけ傾斜する。レンズ０２３を通過した参照光は仮想平面ＳＰ上に瞳像を形成するが、その形成位置はＦ２３×ｔａｎθだけシフトする。その後、レンズ０２４で仮想平面０２６上にリレーされた参照光のライン像を形成される。しかし、仮想平面ＳＰ上の瞳像がＦ２３×ｔａｎθだけシフトしているために、仮想平面０２６に向かうコリメート光線はこれに併せて一様にθ’だけ傾斜することになる。即ち、仮想平面０２６面上における参照光の波面はθ’だけ傾斜することになる。ここで、Ｆ２３＝Ｆ２４である場合は、θ’＝−θであり、Ｆ２３≠Ｆ２４である場合は、θ’＝−θ×Ｆ２３／Ｆ２４の関係となる。なお、波面傾斜ミラー０２２の傾斜は１軸方向のタンジェンシャル方向にのみ与えているため、実線で示すサジタル方向の光線の結像関係は不変である。
【００３１】
ここで、波面傾斜ミラー０２２上の中間ライン像は、レンズ０２３及びレンズ０２４を介して仮想平面０２６上と共役の関係になっている。このために、波面傾斜ミラー０２２の光軸中心で反射した参照光の中心は、仮想平面０２６面上でシフトすることなく、再び光学系の光軸上に到達する。このような構成にすることにより、例えば参照光がシフトすることによるケラレや光強度分布の低下などを引き起こすことが無く、理想的に参照光に対して波面の変化のみを与えることができる。なお、参照光用リレーレンズ系の構成はここで好適に示されるものに限定されず、波面傾斜ミラー０２２上に形成された中間ライン像が仮想平面０２６上にリレーされる構成であれば、種々変更が可能である。
【００３２】
（フルレンジ処理）
図４は、信号処理手段０３２により得られた、被検眼０１２の眼底の断層像の例を示す。Ｔａ１は参照光の波面に傾斜（角度θ）を与えない場合に取得された断層像である。これに対し、波面傾斜ミラー０２２により参照光の波面に傾斜（角度θ）を与えると、Ｔｂ１のように全体が傾斜したような断層像が得られる。波面の一様な傾斜は、一般に位相シフトと呼ばれ、Ｂスキャン方向に一様に位相の遅れを生じさせることになるため、断層像Ｔｂ１は断層像Ｔａ１の形状に加え、線形的に深さ位置が変化する関係になる。
【００３３】
図５は、信号処理手段０３２により処理されるフルレンジ処理と称する処理過程の例である。フルレンジ処理では非特許文献１で開示されている次の処理を行う。まず、ラインセンサ０２９により取得された被検眼０１２からの干渉信号に対し、Ｂスキャン方向にフーリエ変換処理を行い、構造の周波数解析を行う。これにより、分離可能な、周波数信号の正像（実像）と鏡像とが得られる。周波数信号の鏡像を除去した後に、正像に対して逆フーリエ変換処理を行うことで、元の干渉信号の複素信号を得ることができる。この複素信号を通常のＯＣＴ信号処理と同様にＡスキャン方向にフーリエ変換することにより、鏡像が除去された断層像が取得できる。
【００３４】
従来の通常のＯＣＴ信号処理であれば、正像と鏡像とが重なり合わずに離れた領域からしか正確な断層情報が得られず、このため得られる深度情報に制限があった。これに対し、フルレンジ処理では、ゼロ遅延位置であっても鏡像と分離された正像が得られることから、より深い深度まで断層情報を得ることが可能となる。なお、ここで述べた処理を行うことにより、鏡像に対応するデータが削減されることから横方向の解像度は半減する。これに対しては、解像度に優れた断層像を得ようとした場合には、波面傾斜ミラー０２２に角度θの傾きを与えず、参照光の波面を傾斜させずにデータを取得することで対処できる。
【００３５】
図５に示すグラフの横軸は周波数であり、縦軸は強度である。実線で示す周波数分布Ｓａ１は参照光の波面に傾斜を与えない状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図４における断層像Ｔａ１に対応する。同図において、周波数の＋側にピークを有する分布が正像に、−側にピークを有する分布が鏡像に対応する。この分布はゼロ周波数をまたがる形で広がっており、更には左右対称で生成される正像と鏡像とが重なった状態になっている。この状態だと、鏡像の分離除去は容易ではない。また、正像と鏡像とが重なった領域は正しい断層情報を表示することが難しいことからこの領域を避け、残された比較的浅い深度での断層情報しか用いることができない。
【００３６】
一方、破線で示す周波数分布Ｓｂ１は参照光の波面に傾斜を与えた状態で周波数解析をした際の周波数分布である。これは図４における断層像Ｔｂ１に対応する。この場合、両分布は互いにゼロ周波数から離れた位置に位置しており、更には正像と鏡像とが分離された状態になっている。具体的には、光源００１の中心波長をλｃとすれば、ラインセンサ０２９に到達する光線において、ラインセンサの隣り合う画素間でλｃ／４の位相差を一様に与えるように波面傾斜ミラー０２２の傾斜角度が設定されると良好に周波数分布の分離が可能になる。このような状態であれば、図５に示した周波数分布が好適に得られ、鏡像の周波数信号は容易にゼロ値に設定でき、鏡像の除去が可能となる。従って、波長掃引された光における広範な波長からの断層情報の取得が可能となり、より深い深度からの断層情報を得ることができる。
【００３７】
（傾斜の微調整）
ここで、上述した正像と鏡像との重なり部分の大きさ等は、断層像を取得しようとする被検眼０１２の眼底の光軸に垂直な面に対する傾斜の大きさにも依存する。図６は、被検眼０１２の眼底の周辺等、大きな傾斜がある領域に対して、参照光の波面に傾斜を与えて取得した断層像を示している。図６における断層像Ｔａ２は参照光の波面に固定値で傾斜を与えた場合に得られる断層像を示している。この例においては、元々の眼底の構造に大きな傾斜があるために、参照光の波面の傾斜により与えられた位相の変化量が不足しており、それらの合計として取得される断層像に十分な傾斜が生じていない。図７は図６に示した断層像各々に対応する周波数分布を示しており、周波数分布Ｓａ２は断層像Ｔａ２に対応している。周波数分布Ｓａ２は一部がゼロ周波数にまたがっており、更に正像と鏡像がわずかに重なっている。このため、上述したように鏡像のみを除去することは容易ではない。
【００３８】
一方、図６における断層像Ｔｂ２は、断層像Ｔａ２の傾きを参照して、参照光の波面に十分な傾斜を与えて得た断層像である。具体的には、上述した固定値として波面傾斜ミラー０２２に与えていた傾斜に対して、ミラー駆動手段００５１により更なる傾斜を付加してより大きな位相シフトを参照光の波面に与えている。この例において、図７における周波数分布Ｓｂ２に示すように、正像及び鏡像の両周波数分布がゼロ周波数にまたがることがなく、更に正像と鏡像とが分離された状態になっている。このような状態であれば、鏡像の周波数信号は容易にゼロ値に設定することができ、鏡像の除去が可能となる。即ち、波面傾斜ミラー０２２の傾斜角度を好適に制御することにより、様々な傾斜を持つ被検眼０１２の眼底に対しても、広範な領域に渡って所望の傾斜を与えた断層像を取得することが可能になる。
【００３９】
（湾曲の調整）
ここで、強度近視眼の様に、眼底に大きな湾曲を持つ例を考える。この様な被検眼が対象となる場合には、フルレンジ処理における周波数分布が大きな広がりを有する。このため、例え波面の傾斜による位相シフトを与えたとしても、良好に鏡像を分離することは容易ではない。このような被検眼を対象とする場合、参照光学系１０３においてコリメート光を発散させることにより対処できる。
【００４０】
図８は、このような被検眼への対処を目的とし、参照光学系１０３のコリメート光を発散させる場合の波面の変化の様子を説明する図である。なお、この場合、参照光学系１０３中のシリンドリカルレンズ０２０を、光軸方向に駆動させることが必要である。このため、図１に示した構成に対し、シリンドリカルレンズ０２０を光軸方向にフォーカス駆動するシリンドリカルレンズ駆動手段が加えられる。ここで、該シリンドリカルレンズ駆動手段により、シリンドリカルレンズ０２０を初期位置より矢印の方向にデフォーカスさせる。この場合、レンズ０２１を通過後の破線で示すタンジェンシャル方向の光束はコリメートされた状態ではなく、発散された状態になる。一方で、このデフォーカス効果はタンジェンシャル方向の成分のみに寄与するため、実線で示すサジタル方向の光線の結像関係は以降不変である。なお、該シリンドリカルレンズ駆動手段は、例えば制御手段３５により制御される独立した構成としてもよく、制御手段０３５或いはフォーカス駆動手段００８１により包含或いは兼用される構成としてもよい。
【００４１】
波面傾斜ミラー０２２上においては発散したライン像として中間像が形成され、波面傾斜ミラー０２２の反射により参照光の波面には傾斜が与えられる。反射後の参照光は、レンズ０２３及びレンズ０２４により仮想平面０２６上で発散したライン像としてリレーされる。このとき、レンズ０２３により形成される瞳像は、仮想平面ＳＰよりも後面にある。従って、レンズ０２４により生じるタンジェンシャル方向の発散光束の等位相面からなる波面ＷＦは、円弧状に湾曲し、光束の中心領域よりも周辺領域が遅れて仮想平面０２６上に到達することになる。即ち、仮想平面０２６上においては、周辺領域の方がより光路長が長い光線が検出されることになる。なお、シリンドリカルレンズ０２０を逆方向にデフォーカスさせた場合は、逆に仮想平面０２６上の周辺領域よりも中心領域が遅れて参照光が到達することになる。
【００４２】
図９は、上述した眼底に大きな湾曲を持つ被検眼０１２の眼底に対して、波面傾斜ミラー０２２を傾斜させた状態で取得した断層像の例を示す図である。断層像Ｔａ３は、シリンドリカルレンズ０２０が初期位置にある状態、即ち参照光が通常どおりコリメートされた状態で取得した断層像の例である。図に示されるように、断層像Ｔａ３は眼底の湾曲の影響を受け、中心領域は深度が深く、周辺部分は深度が浅い断層像となっている。即ち、該断層像Ｔａ３は、中心領域から周辺領域に渡って、様々な傾斜の成分を持つ構造となっている。図１０は図９に示した断層像各々に対応する周波数分布を示しており、周波数分布Ｓａ３は断層像Ｔａ３に対応している。周波数分布Ｓａ３は、眼底の構造の影響により広い周波数分布となっており、一部がゼロ周波数にまたがっており、更に正像と鏡像がわずかに重なっている。このため、上述したように鏡像のみの除去することは容易ではない。
【００４３】
一方、図９における断層像Ｔｂ３は、シリンドリカルレンズ０２０をデフォーカスさせた状態で得ている断層像である。具体的には、シリンドリカルレンズ０２０をシリンドリカルレンズ駆動手段により光軸方向においてレンズ０２１方向に移動させ、図中ＷＦにて示される波面を参照光に与えている。なお、本実施例では、断層像Ｔａ３を参照して、この処理を実行することとしている。同図に示されるように、参照光をデフォーカスさせたことにより、参照光自体の周辺領域の光路長の増加分が、元々の眼底の周辺部分の深度の浅さを相殺することとなる。従って、得られる断層像は、全体が一様な傾斜の成分を持つ構造となる。図１０に示した例では、周波数分布Ｓｂ３に示すように、周波数分布がより狭い範囲に抑えられ、ゼロ周波数にまたがることがなく、更に正像と鏡像とが分離された状態になっている。このような状態であれば、鏡像の周波数信号は容易にゼロ値に設定ができ、鏡像の除去が可能となる。従って、眼底の湾曲により様々な傾斜成分を持つ被検眼０１２が対象となる場合であっても、所望の周波数分布に収まる断層像を取得することが可能になる。
【００４４】
（ロールオフ感度向上）
また、波面傾斜ミラー０２２の傾斜及びシリンドリカルレンズ０２０のデフォーカスの調整による、参照光の波面の制御により、次のような効果も得られる。図１１は、強度近視眼の眼底周辺領域を撮像した場合の断層像を例示している。同図において、断層像Ｔａ４によれば、被検眼が強度近視のために全体に大きな湾曲があり、周辺領域のために全体が傾斜した状態になっている。このような状態においては、断層像Ｔａ４の左の領域は深度が浅い位置にあり、中心及び右の領域は深度が深い位置にある。一般にフーリエドメインＯＣＴの原理特性として、ロールオフ感度特性があり、断層像の上端の領域は干渉信号の周波数が低く、高い感度が得られる。そして、断層像の下方になり深度が深くなるにつれて、干渉信号の周波数が高くなり、サンプリング部０３０による信号サンプリングがローパスフィルタとして作用し、感度が低下する。従って、断層像Ｔａ４においては、左の領域は感度が高く、中心及び右の領域は感度が低い画像になり、全体として良好な感度の画像が得られない。
【００４５】
一方、断層像Ｔｂ４は、波面傾斜ミラー０２２の傾斜及びシリンドリカルレンズ０２０のデフォーカスの調整により、参照光の波面を好適に制御して得られたものである。具体的な調整として、まず波面傾斜ミラー０２２を被検眼０１２の周辺領域に合わせて調整し、参照光の波面に傾斜を与えることにより、湾曲が左右対称に近づいた状態を得る。続いて、シリンドリカルレンズ０２０を光軸方向に動かしてデフォーカスさせ、全体の湾曲の平坦化を図る。なお、どの程度まで平坦化するか否かについては、例えば、断層像を参照して判断してもよく、図１０に示すように周波数分布の分離ができるか否かに基づいて判断すればよい。この様にして得られる断層像を成形することで、全体の干渉信号の周波数を低く抑え、全体として良好な感度の画像が取得できる。
【００４６】
このように、シリンドリカルレンズ０２０のフォーカス制御及び波面傾斜ミラー０２２の角度制御を実行することにより、フルレンジ処理を適用しない場合であっても、断層像の画質が向上する効果も見込める。ただし、以上の操作により得られた断層像Ｔｂ４は、結果として通常とは異なる形状の断層像となってしまうことに留意する必要がある。しかし、シリンドリカルレンズ０２０のフォーカス制御及び波面傾斜ミラー０２２の角度制御における両制御量は既知である。よって、これらを取得し、該両制御量に基づいて、断層像における画像の画素を再配置する画像処理を実行することにより、通常の断層像Ｔａ４の形状のまま、画質が向上した画像が得られる。
【００４７】
（ＧＵＩ）
次に、本発明におけるラインＯＣＴ装置の制御方法について説明する。該ラインＯＣＴ装置においては、通常の撮影モードと、フルレンジ処理を行う撮影モード（以降、フルレンジモード）との切り替え機能を有している。即ち、波面傾斜ミラー０２２及びシリンドリカルレンズ０２０の動作制御、並びに信号処理手段０３２による干渉信号の処理方法は、フルレンモードのオンオフと連動して切り替えられる。また、表示される断層像の画像解像度もこの切り替えに応じて変更される。
【００４８】
図１２は、モニタ０３３上に表示された制御アプリケーションのユーザインターフェース画面の例を示す。図１２（ａ）は、フルレンジモードがオフの場合の表示画面の一例を示している。モニタ０３３上には、画像表示のために、例えば断層像表示部２０１ａ、前眼部観察画像表示部２０２、及び眼底観察画像表示部２０３が配置される。また、併せて、例えばフォーカス駆動制御スライダ２０４、参照系リフレクタ駆動制御スライダ２０５、ＯＣＴ観察プレビュー開始ボタン２０６、ＯＣＴ撮影ボタン２０７、フルレンジモードボタン２０８、及び画角切り替えボタン２０９が表示される。
【００４９】
断層像表示部２０１ａは、本ＯＣＴ光学系により取得した断層像を表示する。前眼部観察画像表示部２０２は、被検眼０１２のアライメントのために用いる前眼部観察光学系（不図示）により取得した前眼部観察画像を表示する。眼底観察画像表示部２０３は、眼底の観察領域の指定のために用いる眼底観察光学系（不図示）により取得した眼底観察画像を表示する。ユーザは操作入力手段０３４を用いて、上述したスライダの調整或いはボタンのオンオフ操作を行うことにより、ラインＯＣＴ装置に対する各種指令を入力する。例えば、フルレンジモードボタン２０８のオンオフ操作を行うことにより、フルレンジモードのオンオフを切り替える。
【００５０】
フルレンジモードがオフの場合の表示例を図１２（ａ）に示す。この表示例では、フルレンジモードがオフであるために、断層像表示部２０１ａには撮像深度が通常の狭い範囲となった断層像が表示されている。この表示条件において強度近視眼の様な湾曲の大きい眼底を撮像した場合には、深度範囲が不足して図のように断層像の周辺領域が折り返して表示され、眼底の広範囲の観察には不適切となってしまう。
【００５１】
一方、図１２（ｂ）はフルレンジモードがオンの場合の表示例を示している。操作入力手段０３４を介してフルレンジモードボタン２０８をオンにすると、波面傾斜ミラー０２２の傾斜角度が調整されると共に、信号処理手段０３２においてフルレンジ処理が適用された断層像が取得される。図１２（ｂ）の断層像表示部２０１ｂには、フルレンジ処理に対応した断層像が表示される。この場合、フルレンジ処理により深度範囲が倍増されるため、断層像表示部では取得された断層像の画像高さが倍に表示される。また、フルレンジ処理の過程で横方向の画素解像度は半分になるために、画像幅を維持するように２倍にリサイズされる。その際の画像幅維持のための補間処理には、一般的な、バイリニア補間、バイキュービック補間等が用いられる。このように、制御手段０３５を表示制御手段として用い、モニタ０３３の制御様式を自動で変更させることにより、切り替えボタンのみの簡便なユーザ操作で、光学系を含めたフルレンジ処理に関わる一連の複雑な制御を連動して切り替えることができる。
【００５２】
（解析機能）
なお、フルレンジモードのオンオフ切り替えにおいては、制御手段０３５における解析機能についても、其々得られる断層像の特徴に対応するように、該切り替えに応じて連動させて切り替えてもよい。具体的には、フルレンジ処理なしの場合、得られる断層像には深度範囲が狭く、且つ横解像度が細かいといった特徴がある。この特徴に適した、比較的狭い範囲を詳細に解析する機能としては、黄斑部解析機能や視神経乳頭解析機能等が考えられる。一方、フルレンジ処理ありの場合は、得られる断層図には深度範囲が広いために眼底周辺部の断層像の折り返しが生じにくい反面、横解像度が粗いといった特徴がある。この特徴に適した、広い範囲を大まかに解析する機能としては網膜厚分布解析機能等が考えられ、眼底周辺部までを含めた解析を行うことにより緑内障などの疾患の早期発見につながる可能性が高い。即ち、フルレンジモードボタン２０８のオンオフ切り替えにより、それぞれに適した解析モードが連動して実行されてもよい。
【００５３】
以上に述べたように、本発明の第１の実施例では、ラインＯＣＴ装置による眼底の撮像において、該眼底の構造に応じて、波面傾斜ミラー０２２の光軸に対する傾斜角度を調整することとしている。即ち、フルレンジ処理が必要な眼底構造の場合には、参照光の光束の波面に一様の位相差を与え、得られた干渉信号にフルレンジ処理を適用することにより、深度が倍増した断層像の取得を可能としている。また、フルレンジ処理が不要な場合には、傾斜角度の調整によって波面に与える位相差を無くし、深度が比較的浅くとも解像度に優れた断層像の取得を可能としている。更には、モニタ画面上のユーザインターフェース操作により、光学系、信号処理、及び解析モードの変更を、このフルレンジ処理のオンオフに連動させてこのオンオフ切り替えを容易にしている。これにより、様々な眼底構造を持つ被検眼に対する診断、或いは診断に応じた断層像の取得及び解析が可能になる。
【００５４】
例えば、参照光の波面の傾斜を可変にする場合、非特許文献１のように、波面の傾斜の発生を参照ミラーにおける二面鏡の相対角度のみで実現させることも考えられる。しかし、このような構成とした場合、仮にこの相対角度を変化させると、ラインセンサ上において所望の傾斜の変化だけでなく、同時に光路のシフトずれが生じてしまう。これを回避する一つの手段としては、例えば干渉系をマッハツェンダー型として構成した上で、ゴニオステージを用いて、ラインセンサ中心を回転軸として参照光学系全体を回転させる構成も考えられる。しかしこのような対応は、装置の大幅な大型化や、大規模なステージ移動による干渉系の精度悪化が懸念される。上述した第１の実施例に示した構成とすることにより、ライン形状光束を用いたＯＣＴにおいて、撮影深度増大のための参照光波面の傾斜の切り替えを、簡易な構成で実現することができる。従って、簡易な構成であってもフルレンジＯＣＴ撮像技術による撮像と通常のＯＣＴによる撮像とを適宜実行することができる。
【００５５】
以上に述べたように、本実施例に係る計測装置は、光源００１と、サンプル光学系１０２と、参照光学系１０３と、合波手段（ビームスプリッタ０２５）と、受光手段（ラインセンサ０２９）と、信号処理手段０３２とを備える。また、該計測装置は更に、参照光用ライン像形成光学系と、参照光用リレー光学系と、傾斜ミラーとを備える。サンプル光学系１０２は、光源００１からの光を分割して得た測定光をライン像として成形して被検査物（被検眼０１２の眼底）に導く。参照光学系は、測定光に対応して光源００１からの光を分割して得た参照光の光路長を調整する。合波手段は、参照光学系を経た参照光と眼底を経た測定光とを合波させて干渉光を生成し、受光手段は該干渉光を受光して出力信号を生成する。信号処理手段０３２は、この出力信号に上述したフーリエ変換等の処理を施して、眼底の断層像等の測定情報を出力する。
【００５６】
参照光用ライン像形成光学系は、上述した実施例ではシリンドリカルレンズ０２０及びレンズ０２１より構成されて、参照光の中間ライン像を形成する。参照光用リレー光学系は第１のレンズ（レンズ０２３）及び第２のレンズ（レンズ０２４）を少なくとも備え、中間ライン像とラインセンサ０２９とを共役関係とする。また、該中間ライン像の結像位置には傾斜ミラー（波面傾斜ミラー０２２）が配されて、ライン状とされた該参照光を反射して参照光用リレー光学系に導く。また、該傾斜ミラーは、該参照光の反射角度を変更可能となっており、光軸に対する傾斜角度を変更することにより参照光の波面に傾斜（位相シフト）を与える。
【００５７】
該参照光用リレー光学系を構成するレンズは単体から構成されてもよいが、レンズ群はとして構成してもよい。この場合、該参照光用リレー光学系は、第１のレンズ群及び第２のレンズ群から構成される。ここで、該参照光学系では、該第１のレンズ群の前側焦点面に中間ライン像が一致し、第２のレンズ群の後側焦点面に受光手段の光学面が一致し、第１のレンズ群の後側焦点面と第２のレンズ群の前側焦点面が一致する光学系配置となっている。なお、これら光学系は、参照光の光路長を調整するという意味での参照光学系とは独立して配置されてもよい。なお、上述したように、本実施例において受光手段はラインセンサを備える。しかし、同等の機能を有するものであれば該ラインセンサには限定されない。
【００５８】
また、上述した実施例において、計測装置は測定光をライン像として成形するライン像形成光学系１０１を更に備える。該ライン像形成光学系１０１は、直交する２つの経線方向の曲率が異なるライン像形成レンズを備える。本実施例では該ライン像形成レンズとしてシリンドリカルレンズ００４を用いる。また、該計測装置は、光源００１からの光を測定光と参照光とに分割する分割手段（カプラ００２）を更に備える。また、参照光学系１０３は参照光から生成するライン像として第２のライン像を形成し、ビームスプリッタ０２５はライン像と該第２のライン像とを合波させてライン状の干渉光を生成する。
【００５９】
信号処理手段０３２は、ラインセンサ０２９からの出力信号を周波数解析して得られた実像と鏡像とから鏡像を除去して測定情報を生成する上述したフルレンジ処理を行う。また、上述した実施例において、計測装置は、傾斜ミラー（波面傾斜ミラー０２２）における参照光の反射角度を制御する制御手段０３５を更に備える。該制御手段０３５は、信号処理手段０３２におけるフルレンジ処理を行うか否かに応じて、傾斜ミラーの参照光の反射角度を変更する。また、該計測装置は、測定情報を表示する表示手段（モニタ０３３）を更に備える。制御手段０３５は、信号処理手段０３２におけるフルレンジ処理を行うか否かに応じて、表示手段による測定情報の表示様式を、例えば図１２（ａ）から図１２（ｂ）の様式に変更する。また、参照光用ライン像形成光学系（シリンドリカルレンズ０２０及びレンズ０２１）は、例えば制御手段０３５或いはフォーカス駆動手段００８１によってデフォーカス可能とすることが好ましい。これにより、眼底に大きな湾曲を持つ被検眼０１２の眼底に対しても適当な計測が可能となる。また、該計測装置は、測定光のライン像を、被検査物（被検眼０１２の眼底）においてライン像の延在方向とは垂直な方向に走査する走査手段（ガルバノメトリックミラー００９）を更に備える。そして、光源００１には、射出する光の波長を掃引する波長掃引型光源を用いている。
【００６０】
［第２の実施例］
（変倍切り替え）
本実施例は、光学系が変倍可能である点が上述した第１の実施例と異なる。ＯＣＴ装置においては、眼底を広画角にて撮影したい場合或いは狭画角にて部分的に高分解能で撮影したい場合等、状況に応じて画角が切り替えられることが好ましい。広画角で撮影する場合には、周辺部で断層像が折り返しやすいため、より広い深度より信号が得られることが優先されることが多い。また、一方で、狭画角にて高分解能で撮影する場合には、より細かい画像解像度が優先されることが多い。その際に、其々の状況に適してフルレンジモードが連動して切り替わると、ユーザの操作性が向上する。本実施例は、このような要請に対応するものである。
【００６１】
図１３に、本実施例に係るＯＣＴ光学系の概略構成図を示す。なお、本実施例において、第１の実施例で述べた構成と同様の構成に関しては同じ参照符号を用いることによりここでの説明を省略する。以下では、第１の実施例と異なる構成について詳述する。本実施例に係るＯＣＴ光学系では、サンプル光学系１０２において、第１の実施例に比べて測定光の焦点距離をより小さくする対物レンズ０１１ｂが配置されている点において異なる。
【００６２】
対物レンズの焦点距離を小さくすることで、測定光の破線で示すタンジェンシャル方向の光束は、被検眼０１２により大きな画角で入射する。このために、タンジェンシャル方向に関しては眼底を広画角で撮像することができる。一方、実線で示すサジタル方向の光束は、瞳孔に照射されるビーム径が小さくなるために、眼底における集光スポットが大きくなり、横分解能が低下する。また、逆に対物レンズ０１１ｂの焦点距離が長い場合は、ここで述べた特性とは対照的な特性となり、画角が狭く、横分解能が向上した断層像が取得できる。
【００６３】
このように対物レンズ０１１ｂの焦点距離を可変にすることにより、画角及び横分解能を制御することができる。具体的な構成としては、例えば、装置内部に大小の焦点距離を持つ複数の対物レンズ０１１を内蔵し、電動駆動によるこれらを交換することにより、焦点距離を可変とすることができる。又は対物レンズ０１１を装置本体とは別体に着脱可能に構成し、ユーザの手作業により交換する方式としてもよい。更には交換ではなく、複数のレンズから構成されるズーム光学系を対物レンズ０１１の位置或いは対物レンズ０１１とレンズ０１０とが並べられる位置に配置し、これにより焦点距離を可変としても良い。なお、ここでは可変部を対物レンズとしたが、レンズ０１０の焦点距離を変更することによりサンプル光学系１０２を変倍としてもよい。即ち、サンプル光学系１０２における測定倍率を任意に変更可能であれば、具体的構成についてはここで述べたものに限られない。
【００６４】
次に、以上に述べたサンプル光学系１０２における変倍の操作とフルレンジモードと連動させて実行する制御の流れについて述べる。図１２（ａ）に示すように、モニタ０３３に表示される制御アプリケーション用のユーザインターフェース画面には、画角切り替えボタン２０９が配置されている。例えば強度近視眼等の診断において、広画角で眼底を撮像したい場合には、ユーザ操作により画角切り替えボタン２０９を用いて広画角撮像制御状態（以下、広画角モード）が選択される。この操作により、制御手段０３５により、対物レンズ０１１の焦点距離が切り替わると共に、フルレンジモードがオンとなる。これに従い、波面傾斜ミラー０２２の傾斜角度、シリンドリカルレンズ０２０のデフォーカス、信号処理手段０３２による干渉信号の処理様式、モニタ０３３の表示画像解像度が連動して切り替えられる。なお、このときフルレンジモードボタン２０８はオンの状態に自動表示される。また、対物レンズ０１１をユーザの手作業による交換する構成とした場合には、対物レンズモジュールに検知センサを設けることで、交換作業の完了と共に自動で広画角モード及びフルレンジモードが連動して切り替わる制御としてもよい。
【００６５】
即ち、本実施例に係る計測装置において、サンプル光学系１０２は、被検査物（被検眼０１２の眼底）に測定光を照射する際の画角を変更する光学変倍系を備える。光学変倍系には、例えばレンズを０１１から０１１ｂに変更する構成が対応する。この場合、制御手段０３５は、光学変倍系の画角の変更に応じて、上述したフルレンジ処理を行うか否か、参照光の波面傾斜ミラー０２２からの反射角度、及びモニタ０３３の断層像の表示様式を変更する。以上の構成により、被検眼の眼底の特徴に応じて、撮影画角及び撮影深度を連動させて切り替えることで、簡便なユーザ操作で、光学系を含めた一連の複雑な制御を連動して切り替えることができる。
【００６６】
（その他の実施例）
上述した実施例では、被検査物として人間の目の特に眼底（網膜）を例としている。しかし、被検査物は眼底に限定されず、前眼部、硝子体等であってもよい。また、眼に限定されず、皮膚、臓器等であってもよい。この場合、上述したラインＯＣＴ装置は、眼科装置以外の例えば内視鏡等の医療機器用の計測装置としても構成することができる。
【００６７】
また、本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６８】
以上に、実施例を参照して本発明について説明したが、本発明は上述した実施例に限定さるものではない。本発明の趣旨に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。また、上述した各実施例及び各変形例は、本発明の趣旨に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０１  ライン像形成光学系
１０２  サンプル光学系（測定光学系）
１０３  参照光学系
１０４  撮影光学系
００１  光源
００２  カプラ
０１１  対物レンズ
０１２  被検眼
０２２  波面傾斜ミラー
０３２  信号処理手段
０３３  モニタ
０３４  操作入力手段
【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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