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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144408
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】切り替え可能マルチ構成ＯＣＴ
(51)【国際特許分類】
A61B 3/10 20060101AFI20241003BHJP
G01N 21/17 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
A61B3/10 100
G01N21/17 620
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024058913
(22)【出願日】2024-04-01
(31)【優先権主張番号】23165436.9
(32)【優先日】2023-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(71)【出願人】
【識別番号】509012991
【氏名又は名称】オプトス ピーエルシー
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】バヴィシュナ バラゴパル
(72)【発明者】
【氏名】ゴンサロ ムヨ
【テーマコード（参考）】
2G059
4C316
【Ｆターム（参考）】
2G059AA05
2G059BB12
2G059EE09
2G059FF02
2G059GG01
2G059GG02
2G059JJ17
2G059JJ22
2G059JJ30
2G059KK01
2G059LL01
4C316AA01
4C316AA09
4C316AB02
4C316AB11
4C316FA06
4C316FA09
4C316FB06
4C316FB26
4C316FY01
4C316FY05
4C316FY08
4C316FY09
(57)【要約】
【課題】本発明は、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムを提供することを目的とする。
【解決手段】サンプルアームと、第１の光ファイバ、第１の光ファイバからの基準光をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、Ｎ個の光路はそれぞれ、他の光路の各々のそれぞれの光路長及び／又は波長分散とは異なるそれぞれの光路長及び／又は波長分散を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、を備える基準アームとを有する干渉計と、選択された光路に沿って伝播する基準光を第２の光ファイバに誘導するための光カプラと、を備える、物体を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ、ＯＣＴ、撮像システム。ＯＣＴ撮像システムは、第２の光ファイバを介して伝播する基準光と、物体によって散乱された後にサンプルアームを介して伝播するサンプル光との間の干渉を検出する。
【選択図】図１
【解決手段】サンプルアームと、第１の光ファイバ、第１の光ファイバからの基準光をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、Ｎ個の光路はそれぞれ、他の光路の各々のそれぞれの光路長及び／又は波長分散とは異なるそれぞれの光路長及び／又は波長分散を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、を備える基準アームとを有する干渉計と、選択された光路に沿って伝播する基準光を第２の光ファイバに誘導するための光カプラと、を備える、物体を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ、ＯＣＴ、撮像システム。ＯＣＴ撮像システムは、第２の光ファイバを介して伝播する基準光と、物体によって散乱された後にサンプルアームを介して伝播するサンプル光との間の干渉を検出する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムであって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項2】
前記光スイッチは、Ｎ個の出力ポートを備える１×Ｎ光スイッチであり、前記光カプラは、Ｎ個の入力ポートを備えるＮ×１光カプラであり、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の出力ポートのそれぞれをＮ個の入力ポートのそれぞれに接続するそれぞれの光ファイバを備える、請求項１に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項3】
前記光ファイバの少なくとも一部が異なる光路長を有する、請求項２に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項4】
前記Ｎ個の光路のうちの１又は複数のそれぞれは、それぞれの分散素子を備え、前記分散素子の各分散素子は、前記分散素子を備える前記光路を伝播する前記基準光の波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項5】
前記Ｎ×１光カプラは、
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項6】
コントローラをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項7】
撮像対象は眼であり、前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項8】
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第１の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第１の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第１の光路は、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第１の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項７に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項７に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項9】
レンズと前記干渉計の前記サンプルアーム内で光路の内外に前記レンズを移動するためのレンズ移動機構と、をさらに備え、
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項７又は請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項７又は請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項10】
前記ＯＣＴ撮像システムの焦点を前記前眼部の画像に基づいて前記眼の瞳孔と位置合わせするように配置された瞳孔位置合わせモジュールをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項11】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項12】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ、ＯＣＴ、撮像システムであって、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項13】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の第１の深さの範囲を撮像する第１の撮像モードと、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の前記伝播方向に沿って前記撮像対象の第２の深さの範囲を撮像する第２の撮像モードとで動作可能であり、前記第１の深さの範囲が前記第２の深さの範囲とは異なり、
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１２に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１２に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項14】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲として、眼の後眼部の一部分を撮像する前記第１の撮像モード、及び前記撮像対象の前記第２の深さの範囲として、前記眼の前眼部の一部分を撮像する前記第２の撮像モードで動作可能である、請求項１３に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項15】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムによる撮像対象の撮像を制御するコンピュータ実装方法であって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書の例示的な態様は、一般に、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムの分野に関する。
【背景技術】
【0002】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）は、低コヒーレンス干渉法に基づく撮像技術であり、生体組織などの光散乱媒体の高解像度の２次元及び３次元画像を取得するために広く使用されている。
【0003】
ＯＣＴ撮像システムは、深さ範囲がどのように達成されるかに応じて、時間領域ＯＣＴ（ＴＤ－ＯＣＴ）又はフーリエ領域ＯＣＴ（ＦＤ－ＯＣＴ）（周波数領域ＯＣＴとも呼ばれる）として分類することができる。ＴＤ－ＯＣＴでは、撮像システムの干渉計の基準アームの光路長は、ＯＣＴ撮像システムによって撮像されている散乱媒体の反射率プロファイル（本明細書では「撮像対象」と呼ぶ）の取得中に経時的に変化し、反射率プロファイルは一般に「深さ走査」又は「軸方向走査」（「Ａ走査」）と呼ばれる。ＦＤ－ＯＣＴでは、各Ａ走査位置での干渉計の基準アームとサンプルアームとの間の干渉から生じるスペクトル干渉図がフーリエ変換され、基準アームの光路長の変化を必要とせずに、Ａ走査の深さに沿ったすべての点を同時に取得する。ＦＤ－ＯＣＴは、サンプルからのすべての後方反射が同時に測定されるので、干渉計におけるサンプルアームミラーの走査よりもはるかに高速な撮像を可能にすることができる。ＦＤ－ＯＣＴの２つの一般的なタイプは、スペクトル領域ＯＣＴ（ＳＤ－ＯＣＴ）及び掃引光源ＯＣＴ（ＳＳ－ＯＣＴ）である。ＳＤ－ＯＣＴでは、広帯域光源が撮像対象に多くの波長を送達し、検出器として分光計を用いてすべての波長を同時に測定する。ＳＳ－ＯＣＴ（時間符号化周波数領域ＯＣＴとも呼ばれる）では、光源が一定の波長範囲にわたって掃引され、検出器の時間出力がスペクトル干渉に変換される。
【0004】
ＯＣＴ撮像システムはまた、撮像システムが横方向にＯＣＴデータを取得するように構成されている方法に応じて、点走査（「点検出」又は「走査点」としても知られる）、ラインフィールド又はフルフィールドとして分類することができる。点走査ＯＣＴ撮像システムは、典型的には撮像対象の表面上の単一の仮想線（これは、例えば、直線であってもよく、又は円若しくは螺旋を画定するように湾曲していてもよい）に沿って、又は撮像対象の表面上の（通常は実質的に平行な）仮想線（いわゆる、「走査線」）のセットに沿って、撮像対象の表面上の点に集束されるサンプルビームを走査し、一度に１つの点で、線（複数可）に沿った複数の点のそれぞれについて軸方向深さプロファイル（Ａ走査）を取得して、サンプルの２次元又は３次元（容積）反射率プロファイルを表すＡ走査の１次元又は２次元アレイを含むＯＣＴデータを構築することによって、ＯＣＴデータを取得する。ライン走査ＯＣＴ撮像システムは、例えば、シリンドリカルレンズ又はパウエルレンズを使用して名目上円形光ビームを光線に成形することによって光線を生成し、例えば、撮像対象の表面にわたって光線を走査し（すなわち、ラインフィールド照明を提供）、ラインの各走査位置について、ラインに沿った複数の点のそれぞれについて軸方向深さプロファイル（Ａ走査）を並行して取得して、サンプルの２次元又は３次元（容積）反射率プロファイルを表すＡ走査の１次元又は２次元アレイを含むＯＣＴデータを構築することによって、ＯＣＴデータを取得する。フルフィールドＯＣＴ撮像システムは、典型的には、ハロゲンランプ（レーザ源ではなく）及びＣＣＤカメラなどの２Ｄ検出器アレイを使用して、２Ｄ検出器アレイによって並列に記録される正面（横方向）配向の断層画像の形態のＯＣＴデータを取得する。
【0005】
ＯＣＴ撮像システムが撮像されている物体からデータを取得することができる、サンプル照明の伝播方向に沿った位置の範囲は、基準アームの光路長及び撮像対象を撮像するために使用される光のコヒーレンス長によって（少なくとも部分的に）決定され得る。眼科用途では、ＯＣＴ撮像システムは、通常、ＯＣＴ撮像システムにおける干渉設定の構成、具体的にはその光路長に必要な変更を提供するための基準アームの調整に変更がなされなければ、眼の前眼部及び後眼部の両方を撮像することができない。そのような変更は、通常、基準アームの端部に設けられたミラーを基準アーム内の光伝播軸に沿って移動させることによって、例えばリニアアクチュエータなどを使用して軸に沿ってミラーを前後に移動させることによって、基準アームの光路長を変化させる機械的機構を使用して実装される。そのような機構は、しばしば必要とされる基準アームにおける光路長変化を実装するのが遅い。
【0006】
しかしながら、いくつかのＦＤ－ＯＣＴ撮像システムは、スペクトル干渉図のエルミートフーリエ変換によって誘発される複素共役の多義性を解消することによってＯＣＴ撮像システムのフル撮像深さを回復しようとするフルレンジＯＣＴ技術を使用して、眼の前眼部及び後眼部を同時に撮像するために開発されている。分散符号化されたフルレンジＯＣＴの光学構成は、上記の種類の従来のＯＣＴ構成よりも基準アーム内でより高いレベルの波長分散を必要とする傾向があり、基準アームは、サンプルアームと分散が一致したままで、前眼部又は後眼部のいずれかを撮像するように構成することができる。
【発明の概要】
【0007】
本明細書の第１の例示的な態様によれば、撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムが提供される。ＯＣＴ撮像システムは、光源と、サンプルアーム、基準アーム、及び光源からの光をサンプルアームに沿って伝播するサンプル光と基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタを備える干渉計とを備える。基準アームは、基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、基準アーム光ファイバからの基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれ少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれ少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、前記選択された光路に沿って伝搬する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、を備える。ＯＣＴ撮像システムは、出力光ファイバを介して伝播する基準光の少なくとも一部と、撮像対象によって散乱された後にサンプルアームを介して伝播するサンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器をさらに備える。
【0008】
上記のＯＣＴ撮像システムでは、光スイッチは、Ｎ個の出力ポートを備える１×Ｎ光スイッチであってもよく、光カプラは、Ｎ個の入力ポートを備えるＮ×１光カプラであってもよく、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の出力ポートのそれぞれをＮ個の入力ポートのそれぞれに接続するそれぞれの光ファイバを備えてもよい。光ファイバの少なくとも一部は、異なる光路長を有してもよい。追加的又は代替的に、Ｎ個の光路のうちの１又は複数のそれぞれは、それぞれの分散素子を備えることができ、分散素子の各分散素子は、分散素子を備える光路を伝播する基準光の波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される。Ｎ×１光カプラは、基準光が１×Ｎ光スイッチによって結合されたＮ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応するＮ個の入力ポートのうちの一入力ポートを出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光ファイバカプラ又は（アクティブ）Ｎ×１光スイッチを備えてもよい。
【0009】
ＯＣＴ撮像システム又は上記のその変形例のいずれかは、コントローラをさらに備えてもよく、前記ＯＣＴ撮像システムは、撮像対象に向かうサンプル光の伝播方向に沿って撮像対象の深さの異なるそれぞれの範囲を撮像するために複数の撮像モードで動作可能であってもよい。この場合、各撮像モードでのＯＣＴ撮像システムの動作中に、撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光と、出力光ファイバを介して伝播された後に光検出器で受光される基準光との位相差が所定の閾値未満になるように、コントローラは、光スイッチを制御して、基準アーム光ファイバからの基準光を、それぞれの光路長を有するＮ個の光路のうちのそれぞれに誘導するように配置することができる。さらに、撮像対象は眼であってもよく、ＯＣＴ撮像システムは、眼の前眼部の第１の部分を撮像する第１の撮像モード、眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、眼の前眼部の第２の部分及び眼の後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モードのうちの少なくとも１つで動作可能であってよい。
【0010】
ＯＣＴ撮像システムが第１の撮像モードで動作可能である場合、コントローラは、基準アーム光ファイバからの基準光をＮ個の光路のうちの第１の光路に誘導するように光スイッチを制御するように配置されてもよく、第１の光路は、眼の前眼部の第１の部分によって散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光の波長分散のレベルが、出力光ファイバを介して伝播した後に光検出器で受光される基準光（ＬＲ）の波長分散のレベルと一致するように構成された第１の分散素子を備える。
【0011】
ＯＣＴ撮像システムが第２の撮像モードで動作可能である場合、コントローラは、基準アーム光ファイバからの基準光をＮ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように光スイッチを制御するように配置されてもよく、第２の光路は、眼の後眼部の第１の部分によって散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光の波長分散のレベルが、出力光ファイバを介して伝播された後に光検出器で受光される基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備える。
【0012】
ＯＣＴ撮像システムが第３の撮像モードで動作可能である場合、コントローラは、基準アーム光ファイバからの基準光をＮ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように光スイッチを制御するように配置されてもよく、第３の光路は、眼の前眼部の第２の部分及び／又は後眼部の第２の部分によって散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光の波長分散のレベルより大きい、出力光ファイバを介して伝播された後に光検出器で受光される基準光の波長分散のレベルを提供する。
【0013】
ＯＣＴ撮像システムは、レンズと、干渉計のサンプルアーム内の光路の内外にレンズを移動させるためのレンズ移動機構とをさらに備えることができる。第１の撮像モードでは、コントローラは、第１の撮像モードでのＯＣＴ撮像システムの動作中に眼の前眼部の第１の部分をレンズを介して撮像されるように、干渉計のサンプルアーム内の光路内にレンズを移動させるためレンズ移動機構を制御するように配置され得る。第２の撮像モードでは、コントローラは、第２の撮像モードでのＯＣＴ撮像システムの動作中に眼の後眼部の第１の部分がレンズを使用せずに撮像されるように、干渉計のサンプルアーム内の光路から外にレンズを移動させるためレンズ移動機構を制御するように配置され得る。或いは、ＯＣＴ撮像システムは、前眼部の画像に基づいてＯＣＴ撮像システムの焦点を眼の瞳孔と位置合わせするように配置された瞳孔位置合わせモジュールをさらに備えてもよい。この場合、ＯＣＴ撮像システムは、瞳孔位置合わせモジュールの動作中に第１の撮像モードで動作して、ＯＣＴ撮像システムの焦点を眼の瞳孔と位置合わせし、瞳孔位置合わせモジュールの動作後に第２の撮像モードで、ＯＣＴ撮像システムの焦点を眼の瞳孔と位置合わせするように配置することができる。
【0014】
上述したＯＣＴ撮像システム又はその変形例のいずれかにおいて、光スイッチは、微小電気機械スイッチ、微小機械スイッチ、微小光スイッチ、及び／又はステッパモータによって駆動される光スイッチを備えることができる。追加的又は代替的に、ＯＣＴ撮像システムは光パワーモニタをさらに備えてもよく、光スイッチは、（ｉ）基準アーム光ファイバからの基準光の第１の部分をＮ個の光路のうちの選択された光路に、及び基準アーム光ファイバからの基準光の第２の部分を光パワーモニタに同時に誘導する、及び／又は（ｉｉ）基準アーム光ファイバからの基準光の少なくとも一部分をＮ個の光路のうちの選択された光路に誘導することと、基準アーム光ファイバからの基準光（ＬＲ）の少なくとも一部分を光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能であってもよい。
【0015】
本明細書の第２の例示的な態様によれば、撮像対象を撮像するためのＯＣＴ撮像システムも提供される。ＯＣＴ撮像システムは、光源と、サンプルアーム、基準アーム、及び光源からの光をサンプルアームに沿って伝播するサンプル光と基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタを備える干渉計とを備える。基準アームは、光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、光学スプリッタからの基準光を反射して光学スプリッタに向かって戻すように配置された第１のミラーと、第２のミラーと、第２のミラーが光路外に移動されたときに基準光が第１のミラーによって光学スプリッタに向かって反射して戻され、第２のミラーが光路内に移動されたときに基準光が第１のミラーの代わりに第２のミラーによって光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、第１のミラーに向かって伝播する基準光の光路の内外に第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、を備える。ＯＣＴ撮像システムは、光学スプリッタに向かって反射して戻る基準光と、撮像対象によって散乱された後にサンプルアームを介して伝播するサンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器をさらに備える。
【0016】
第２の例示的な態様のＯＣＴ撮像システムは、撮像対象に向かうサンプル光の伝播方向に沿って撮像対象の深さの第１の範囲を撮像する第１の撮像モード、及び撮像対象に向かうサンプル光の伝播方向に沿って撮像対象の第２の深さの範囲を撮像する第２の撮像モードで動作可能であってよく、前記第１の深さの範囲は前記第２の深さの範囲とは異なる。ＯＣＴ撮像システムは、第１の撮像モードでのＯＣＴ撮像システムの動作中に、撮像対象の第１の深さの範囲から散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光と、第１のミラーによって光学スプリッタに向かって反射して戻された後に光検出器で受光される基準光との位相差が所定の閾値よりも小さくなるように第２のミラーが光路外にあり、第２の撮像モードでのＯＣＴ撮像システムの動作中、第２のミラーは、撮像対象の第２の深さの範囲から散乱された後に光検出器で受光されるサンプル光と、第２のミラーによって光学スプリッタに向かって反射して戻された後に光検出器で受光される基準光との位相差が所定の閾値未満であるように光路内にあるように、ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備えてもよい。ＯＣＴ撮像システムは、撮像対象の第１の深さの範囲として、眼の後眼部の一部分を撮像する第１の撮像モード及び撮像対象の第２の深さの範囲として、眼の前眼部の一部分を撮像する第２の撮像モードで動作可能であり得る。
【0017】
本明細書の第３の例示的な態様によれば、ＯＣＴ撮像システムによる撮像対象の撮像を制御するコンピュータ実装方法も提供され、前記ＯＣＴ撮像システムは、光源と、サンプルアーム、基準アーム、及び光源からの光をサンプルアームに沿って伝播するサンプル光と基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタを備える干渉計とを備える。前記基準アームは、基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、基準アーム光ファイバからの基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路の各々が、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる光路長及び波長分散のそれぞれ少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、前記選択された光路に沿って伝搬する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、を備える。ＯＣＴ撮像システムは、出力光ファイバから出力された基準光の少なくとも一部と、撮像対象によって散乱された後にサンプルアームを介して伝播するサンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器をさらに備える。コンピュータ実装方法は、撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、前記受信した信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一光路を選択することによって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することとを含む。コンピュータ実装方法は、撮像対象の前記一部分の画像を取得するように構成されたＯＣＴ撮像システムを制御することをさらに含む。
【0018】
コンピュータによって実行されると、コンピュータに上記の方法を実施させるコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラムも提供される。コンピュータプログラムは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納されてもよく、又は信号によって搬送されてもよい。
【0019】
ここで以下に説明する添付の図面を参照して、例示的な実施形態を、非限定的な例としてのみ詳細に説明する。図面の異なるものに現れる同様の参照符号は、特に指示しない限り、同一の又は機能的に同様の要素を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
本明細書に記載のＯＣＴ撮像システムの例示的な実施形態は、ＯＣＴ撮像システムを使用する効率が低下する可能性がある、上述したようなＯＣＴ撮像システムにおける干渉設定の構成に対して時間のかかる変更を行う必要なく、広い深さの範囲（例えば、前眼部から後眼部までのヒトの眼の実質的に全深さの範囲にわたる撮像）にわたって撮像対象を撮像することができないこと、又はフルレンジ撮像モードと１又は複数の標準ＯＣＴ撮像モードとを切り替える（より狭い被写界深度及び干渉計のサンプルアームと基準アームとの間の分散マッチングの要件を有する）ことができないことを含む、本発明者らによって認識されている従来のＯＣＴ撮像システムの少なくともいくつかの欠点に対処する。
【0022】
より具体的には、本発明者らは、ＯＣＴ撮像システムの干渉計の基準アーム内の光を、基準アーム内で利用可能な複数の異なる光路の選択された光路に沿って伝播するように切り替えることができるＯＣＴ撮像システムを考案した。利用可能な光路はそれぞれ、ＯＣＴ撮像システムの関連する撮像モードの要件を満たすように設定されたそれぞれの光路長及び／又は波長分散のレベルを有することができる。ＯＣＴ撮像システムの撮像モードは、必要な光路長及び／又は波長分散のレベルを提供するように、基準アーム内の利用可能な光路を切り替えるように光スイッチを制御するだけで変更することができる。例えば、眼科用途では、提案されたＯＣＴ撮像システムは、眼の前眼部を撮像するための撮像モード、眼の後眼部を撮像するための別の撮像モード、及び眼のフルレンジＯＣＴ撮像のためのさらなる撮像モードで動作するためＯＣＴ撮像システム構成を切り替えることができる。
【0023】
ここで、ＯＣＴ撮像システム及びＯＣＴ撮像システムによる撮像対象の撮像を制御する方法の例示的な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
（第１の例示的な実施形態）
図１は、本例示的実施形態のように、人間の眼であってもよい撮像対象（物体）１０５を撮像するためのＯＣＴ撮像システム１００の概略図である。ＯＣＴ撮像システム１００は、光源１１０と、干渉計１２０と、光検出器１３０とを備える。ＯＣＴ撮像システム１００は、例示的な本実施形態のように、コントローラ１４０をさらに備えてもよい。さらに、ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な実施形態のように、走査システム１５０をさらに備える点走査掃引光源ＯＣＴ（ＳＳ－ＯＣＴ）撮像システムであってもよい。しかしながら、ＯＣＴ撮像システム１００は、より一般的には、ミラーベースの光学系、レンズベースの光学系、又は少なくとも１つのミラー及び少なくとも１つのレンズを備える光学系を使用して眼（又は他の物体）の一部分を撮像する点走査、ライン走査、又はフルフィールドＯＣＴ撮像システムであり得る、後述するような任意のフーリエ領域ＯＣＴ（ＦＤ－ＯＣＴ）撮像システムなどの当技術分野で知られている任意のＯＣＴ撮像システムであり得る。
図１は、本例示的実施形態のように、人間の眼であってもよい撮像対象（物体）１０５を撮像するためのＯＣＴ撮像システム１００の概略図である。ＯＣＴ撮像システム１００は、光源１１０と、干渉計１２０と、光検出器１３０とを備える。ＯＣＴ撮像システム１００は、例示的な本実施形態のように、コントローラ１４０をさらに備えてもよい。さらに、ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な実施形態のように、走査システム１５０をさらに備える点走査掃引光源ＯＣＴ（ＳＳ－ＯＣＴ）撮像システムであってもよい。しかしながら、ＯＣＴ撮像システム１００は、より一般的には、ミラーベースの光学系、レンズベースの光学系、又は少なくとも１つのミラー及び少なくとも１つのレンズを備える光学系を使用して眼（又は他の物体）の一部分を撮像する点走査、ライン走査、又はフルフィールドＯＣＴ撮像システムであり得る、後述するような任意のフーリエ領域ＯＣＴ（ＦＤ－ＯＣＴ）撮像システムなどの当技術分野で知られている任意のＯＣＴ撮像システムであり得る。
【0025】
光源１１０は、本例示的な実施形態のように、ＯＣＴ撮像システム１００による撮像対象１０５の撮像中に一定の波長範囲（好ましくは直線的に）にわたって掃引される波長を有する光ビームＬＢを生成するように配置される、例えば、波長掃引（又は「可変波長」）レーザの形態の掃引光源であってもよい。可変波長レーザは、例えば、ファブリペロー可変波長フィルタ又は多角形走査ミラーを備えたフーリエ領域モードロック（ＦＤＭＬ）レーザ、又は微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を備えたマイクロキャビティ可変波長レーザに基づくものなど、当業者に知られている種類のものであってもよい。掃引光源の中央周波数は、撮像対象１０５に応じて選択され、通常、例えば眼科用途では、スペクトルの近赤外又は赤外部分（典型的には約１０５０ｎｍ）にある。或いは、ＯＣＴ撮像システム１００がＳＤ－ＯＣＴ撮像システムの形態をとる例示的な実施形態では、光源１１０は、例えば、ＯＣＴ撮像システム１００による撮像対象１０５の撮像中に一定の範囲の波長（すなわち、広いスペクトル内容）を同時に有する光ビームＬＢを生成するように配置されたスーパールミネッセントダイオードの形態の広帯域光源であってもよい。いくつかの例示的な実施形態では、光源１１０は、例えば、光ビームＬＢを成形するための１又は複数のシリンドリカルレンズ、光源開口部、及び／又は光ビームＬＢをコリメートするための１又は複数のコリメートレンズなどのさらなる構成要素を備えることができる。
【0026】
干渉計１２０は、サンプルアーム１２１、基準アーム１２２、第１の光学スプリッタ１２３を備え、本例示的な実施形態のように、第２の光学スプリッタ１２４を備えてもよい。第１の光学スプリッタ１２３は、光源１１０からの光ＬＢを、サンプルアーム１２１に沿って伝播するサンプル光ＬＳと、基準アーム１２２に沿って伝播する基準光ＬＲとに分割するように配置される。第１の方向にサンプルアーム１２１に沿って伝播するサンプル光ＬＳは、撮像対象１０５によって散乱される。撮像対象１０５（すなわち、撮像対象１０５の撮像中に撮像対象１０５によって散乱された光の少なくとも一部である収集光ＬＣ）によって散乱された後にサンプルアーム１２１を介して伝播するサンプル光は、サンプルアーム１２１に沿って第１の方向とは反対の第２の方向に、第１の光学スプリッタ１２３に向かって伝播する。サンプル光ＬＳは、本例示的な実施形態のように、走査システム１５０によって撮像対象１０５に誘導されてもよく、収集光ＬＣは走査システム１５０によって収集されてもよい。収集光ＬＣは、第１の光学スプリッタ１２３を通過して第２の光学スプリッタ１２４に向かう。第２の光学スプリッタ１２４は、収集光ＬＣと基準光ＬＲとを合成して、基準アーム１２２を出る基準光ＬＲと収集光ＬＣとの間の干渉から生じる推論光ＬＩを形成するように配置される。干渉光ＬＩは、光検出器１３０に向かって伝搬する。
【0027】
第１の光学スプリッタ１２３及び第２の光学スプリッタ１２４は、本例示的な実施形態のように、図示のようにビームスプリッタを備えてもよい。しかしながら、第１の光学スプリッタ１２３及び第２の光学スプリッタ１２４は、そのように限定されず、代わりに、それぞれ２×２ファイバカプラ（例えば、５０：５０ファイバカプラ）又は２×１ファイバカプラの形態をとってもよい。さらに、いくつかの例示的な実施形態では、例えば、基準アーム１２２が基準光ＬＲを、基準光ＬＲを反射して第１の光学スプリッタ１２３に基準アーム１２２を通って戻るように配置される、ミラーに誘導する場合、第２の光学スプリッタ１２４は省略されてもよく、第１の光学スプリッタ１２３は、収集光ＬＣと基準光ＬＲとを組み合わせて、基準アーム１２２を出る基準光ＬＲと収集光ＬＣとの間の干渉から生じる推論光ＬＩを形成するように配置される。
【0028】
走査システム１５０は、本例示的な実施形態のように、撮像対象１０５にわたって光ビームＬＳの２次元点走査を実施し、点走査中に撮像対象１０５によって散乱された光ＬＣを収集するように配置されてもよい。したがって、走査システム１５０は、一度に一走査位置を、光ビームＬＳで走査位置を順次照射し、各走査位置で撮像対象１０５によって散乱された光ＬＣの少なくとも一部を収集することによって、撮像対象１０５の表面にわたって２次元的に分布するそれぞれの走査位置でＡ走査を取得するように配置される。走査システム１５０は、当業者に知られている任意の適切な走査パターン、例えば、一方向走査（１組の平行な走査線が共通の方向に追従し、それに沿って走査線が延在する）、蛇行走査又は螺旋走査を使用して２次元点走査を実施することができる。
【0029】
走査システム１５０は、例示的な本実施形態のように、走査素子及びミラーを備えるミラーベースのシステムであってもよく、走査システム１５０は、走査素子がミラーを介して撮像対象１０５にわたって光ビームＬＳを走査することによって２次元点走査を実施するように配置される。広視野網膜走査を実施することができるそのような走査システムの例は、国際公開第２０１４／５３８２４号に記載されており、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。走査システム１５０は、例示的な本実施形態のように、図２に示す走査システム２００の形態で提供されてもよい。走査システム２００は、光カプラ２１１と、第１の走査素子２１２と、第１の曲面ミラー２１３と、第２の走査素子２１４と、第２の曲面ミラー２１５とを備える。光ビームＬＳは、光カプラ２１１を介して走査システム２００に入る。次いで、光ビームＬＳは、第１の走査素子２１２、第１の曲面ミラー２１３、第２の走査素子２１４及び第２の曲面ミラー２１５によって順次反射された後、眼２２０の形態の撮像対象に入射する。眼２２０によって散乱され、走査システム２００によって収集された光ＬＣは、光ビームＬＳと同じ光路を走査システム２００を逆の順序で通り、光カプラ２１１を介して走査システム２００を出る。或いは、走査システム１５０はレンズベースのシステムであってもよく、走査システム１５０は、１又は複数のレンズを介して撮像対象１０５にわたって光ビームＬＳを走査する１又は複数の走査素子によって２次元点走査を実施するように配置されることに留意されたい。そのようなレンズベースの走査システムは、当業者に周知であり、したがって、本明細書ではさらに詳細に説明されない。
【0030】
二次元点走査は、第１の走査素子２１２が第１の軸２１６のまわりを回転して撮像対象にわたって第１の方向に光ビームＬＳを走査し、第２の走査素子２１４が第２の軸２１７のまわりを回転して撮像対象にわたって第２の方向（これは、本例示的な実施形態のように、第１の方向に直交してもよい）に光ビームＬＳを走査することによって実施される。このように、第１の走査素子２１２及び第２の走査素子２１４を回転させることにより、光ビームＬＳを撮像対象上の任意の位置に向けることができる。第１の走査素子２１２及び第２の走査素子２１４の回転は、上述したように、光ビームＬＳが所定の走査パターンに従って撮像対象にわたって走査されるように、コントローラ１４０又は別個のコントローラ（図示せず）であってもよい走査システムコントローラによって調整されてもよい。
【0031】
第１の曲面ミラー２１３は楕円ミラー（スリットミラーともいう）であり、第２の曲面ミラー２１５も楕円ミラーである。楕円ミラーはそれぞれ、２つの焦点を有する。第１の走査素子２１２は、第１の曲面ミラー２１３の第１の焦点に位置し、第２の走査素子２１４は、第１の曲面ミラー２１３の第２の焦点に位置する。第２の走査素子２１４はまた、第２の曲面ミラー２１５の第１の焦点に位置し、第２の曲面ミラー２１５の第２の焦点に、眼２２０（より具体的には、本実施例における眼２２０の瞳孔）が位置する。しかしながら、いずれの曲面ミラーも、代わりに、放物面又は双曲面のような円錐断面の形状などの非球面反射面を有する任意の反射構成要素であってもよく、又はより一般的には、二変数の１又は複数の多項式関数によって記述される形状を有してもよい。
【0032】
第１の走査素子２１２及び第２の走査素子２１４は、本例示的な実施形態のように、それぞれがガルバノメータ光学スキャナ（又は「ｇａｌｖｏ」）であってもよいが、例えば、ＭＥＭＳ走査ミラー又は共振走査ミラーなどの別の種類の走査素子が代替的に使用されてもよい。
【0033】
再び図１を参照すると、基準アーム１２２は、基準アーム光ファイバ１２５と、光スイッチ１２６と、光カプラ１２７とを備える。基準アーム光ファイバ１２５は、（光学スプリッタ１２１から光スイッチ１２６へ）基準光ＬＲを誘導するように配置される。基準アーム１２２は、例示的な本実施形態のように、基準光ＬＲを（第２の光学スプリッタ１２４を介して）光検出器１３０に向けて誘導するように配置された出力光ファイバ１２８をさらに備えてもよい。
【0034】
光スイッチ１２６は、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲを、Ｎが２以上の整数である、Ｎ個の光路１２９のうちの選択された光路に誘導するように（例えば、本例示的実施形態のように、コントローラ１４０によって）制御可能である。Ｎ個の光路１２９はそれぞれ、Ｎ個の光路の他の光路の各々のそれぞれの光路長及び／又は波長分散とは異なるそれぞれの光路長及び／又は波長分散を有する。言い換えれば、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の光路のうちの他の光路のそれぞれの光路長とは異なる光路長、Ｎ個の光路のうちの他の光路のそれぞれの波長分散とは異なる波長分散、又は、Ｎ個の光路のうちの他の光路のそれぞれの光路長及び波長分散の組み合わせとは異なる光路長及び波長分散の組み合わせのいずれかを有する。光スイッチ１２６は、本例示的な実施形態のように、コントローラ１４０によって制御可能であってもよいが、代わりに手動で（すなわち、機械スイッチ又は光スイッチ１２６のスイッチ設定を変更するように動作するダイアルを走査するＯＣＴ撮像システム１００のユーザによって）制御可能であってもよい。光カプラ１２７は、選択された光路に沿って伝搬する基準光ＬＲを出力光ファイバ１２８に誘導するように配置される。
【0035】
光スイッチ１２６は、例示的な本実施形態のように、上述のＮ個の光路のそれぞれに光学的に結合されるＮ個の出力ポートを有する１×Ｎ光スイッチ（すなわち、１×Ｎ光ファイバスイッチ）であってもよいが、代替的に、これらのＮ個の出力ポートならびに１又は複数の追加の出力ポートを含む１×Ｍ光スイッチ（ＭはＮより大きい整数である）であってもよい。例えば、Ｍ＝Ｎ＋１であるいくつかの例示的な実施形態では、１×Ｍ光スイッチは、１×Ｍ光スイッチが基準アーム光ファイバ１２５からの光を前述の追加の出力ポートに向けるように設定される場合に、基準アーム光ファイバ１２５を介して伝播する基準光ＬＲの光パワーを監視するように配置された光パワーモニタに接続される１つの追加の出力ポートを有する。Ｍ＝Ｎ＋Ｐである他の例示的な実施形態では、１×Ｍ光スイッチは、Ｐ個の追加の出力ポート（Ｐは２以上の整数）を有し、Ｐ個の追加の出力ポートはそれぞれ、Ｐ個の光パワーモニタのそれぞれに接続され、各光パワーモニタは、１×Ｍ光スイッチが基準アーム光ファイバ１２５からの光を前述の追加のＰ個の出力ポートに向けるように設定されるときにそこに入射する光の光パワーを監視するように配置される。複数の光パワーモニタを提供することにより、冗長性が提供され（光パワーモニタのうちの１つが故障するか又は誤って動作する場合）、基準アーム光ファイバ１２５を介して伝播する基準光ＬＲの光パワーをより高い信頼性で監視することが可能になる。
【0036】
光スイッチ１２６は、上述したように、複数の光パワーモニタ３９０が設けられる場合、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲの第１の部分をＮ個の光路１２９のうちの選択された光路に（基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲの一部のみが選択された光路に導かれるように）、及び基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲの第２の部分（第２の部分は基準光ＬＲの残りの部分であってもよい）を光パワーモニタ３９０に、又は基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲのそれぞれの部分をそれぞれの光パワーモニタに同時に誘導するように制御可能であってもよい。追加的又は代替的に、光スイッチ１２６は、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲ（又はその一部分）をＮ個の光路１２９の選択された光路に誘導することと、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲ（又はその一部分）を光パワーモニタ３９０に誘導することとを切り替えるように制御可能であってもよい。
【0037】
光パワーモニタ（複数可）は、受信した光信号の光パワーを示す電気信号を生成することができる任意の種類の光電デバイスであってもよく、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ又はＩｎＧａＡｓ検出器を含んでもよい。さらに、光スイッチ１２６の形態は限定されず、光スイッチ１２６は、例えば、微小電気機械スイッチ、微小機械スイッチ、微小光スイッチ、及び／又はステッパモータによって駆動される光スイッチを備えてもよい。
【0038】
光カプラ１２７は、本例示的な本実施形態のように、上述したＮ個の光路のそれぞれに光学的に結合されたＮ個の入力ポートを有するＮ×１光カプラであってもよいが、代替的に、Ｎ個の入力ポートならびに１又は複数の追加の入力ポートを有するＭ×１光カプラ（ＭはＮより大きい整数）であってもよい。例えば、Ｎ×１光カプラは、光スイッチ１２６によって基準光ＬＲが結合されたＮ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートの内の前記一入力ポートを出力光ファイバ１２８に結合するためのＮ×１光ファイバカプラ又はＮ×１光スイッチ（上述のように、コントローラ１４０によって、又は手動で制御可能である）のいずれかであってもよい。光カプラ１２７の形態は限定されず、光カプラ１２７は、例えば、微小電気機械スイッチ、微小機械スイッチ、微小光スイッチ、ステッパモータによって駆動される光スイッチ、又は受動Ｔカプラを備えてもよい。
【0039】
Ｎ個の光路１２９はそれぞれ、本例示的な実施形態のように、Ｎ個の出力ポートのそれぞれ１つをＮ個の入力ポートのそれぞれ１つに接続するそれぞれの光ファイバを備えることができる。光ファイバの少なくとも一部は、本例示的な実施形態のように、（異なるそれぞれの物理的長さを有することによって、及び／又は異なるそれぞれの屈折率を有する材料で作られることによって）異なる光路長を有することができる。したがって、この配置により、基準アーム１２２に沿って伝播する基準光ＬＲの光路は、光スイッチ１２６のＮ個の出力ポートのうちの１つを光カプラ１２７のＮ個の入力ポートのうちの対応する１つに接続する適切な光ファイバの選択によって変更され得る。しかしながら、基準アーム１２２における光路長のこの変更はまた、例えば、光スイッチ１２６の選択された出力ポートと光カプラ１２７の対応する入力ポートとの間の光路に沿って伝播する光の距離を増加させるためにミラー（図示せず）を使用することによって、Ｎ個の光路１２９の一部又は全部における自由空間光通信を使用して達成されてもよい。
【0040】
Ｎ個の光路１２９のうちの１又は複数のそれぞれは、本例示的な本実施形態のように、それぞれの分散素子を備えてもよい。分散素子の各分散素子は、分散素子を備える光路を伝播する基準光ＬＲの波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される。例えば、各分散素子は、必要な波長分散のレベルを提供するガラスロッド又は光ファイバであってもよく、光スイッチ１２６のそれぞれの出力ポートを光カプラ１２７の対応する入力ポートに接続するそれぞれの光ファイバの２つの部分（例えば、半分）の間に配置されてもよい。したがって、１又は複数の光路はそれぞれ、必要な波長歪みのレベルを提供するそれぞれの分散素子を備えることによって設定された波長分散のそれぞれのレベルを有することができる。しかしながら、分散素子を使用する代わりに、Ｎ個の光路１２９のうちの一光路を伝播する基準光ＬＲの波長分散のレベルは、代わりに、光スイッチ１２６の対応する出力ポートを光カプラ１２７のそれぞれの入力ポートに接続する光ファイバによって（例えば、所望の光路長を達成するのに必要なファイバの長さが与えられた特定の種類のファイバの選択などによって、波長分散の所定のレベルを有する光ファイバを選択することによって）提供されてもよい。
【0041】
さらに、いくつかの例示的な実施形態では、Ｎ個の光路１２９のうちの１又は複数の各々は、光ファイバを含まずにそれぞれの分散素子を含むことができ、したがって、分散素子は、分散素子を含む光路を伝播する基準光ＬＲの波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される。そのような場合、光路の光路長の変更は、代わりに、上述のように分散素子自体によって、及び／又は自由空間光通信によって達成されてもよい。
【0042】
したがって、上述したように、Ｎ個の光路１２９の少なくとも一部における光ファイバ及び／又は分散素子の適切な選択により、Ｎ個の光路の各光路は、Ｎ個の光路１２９のそれぞれの光路長及び／又は他の光路のそれぞれの波長分散とは異なるそれぞれの光路長及び／又は波長分散を有することができる。すなわち、Ｎ個の光路１２９のうちの一光路の光路長は、光路内の任意の他の要素の光路長を考慮しながら光路内の光ファイバの光路長を適切に設定することによって所定の値に設定されてもよく（提供される場合、分散素子など）、その光路の波長分散のレベルは、光路内の他の要素の波長分散のそれぞれのレベルを考慮しながら光路内の選択された分散素子の波長分散のレベルを適切に設定することによって所定のレベルに設定されてもよい（光路に提供される場合、前記Ｎ個の出力ポートのそれぞれを前記Ｎ個の入力ポートのそれぞれに接続する光ファイバの波長分散のレベルを含む）。これにより、光路長の所定値及び／又は光路の波長分散のレベルを、Ｎ個の光路１２９の他の光路のそれぞれと異なるように設定することができる。
【0043】
基準アーム１２２は、図３に概略的に示されている基準アーム３００の形態で設けられてもよい。基準アーム３００は、基準アーム光ファイバ３１０と、１×５光スイッチ３２０と、５×１光カプラ３３０と、出力光ファイバ３４０と、５つの光路３５０とを備える。１×５光スイッチ３２０は、５つの出力ポートＰＯ１’、ＰＯ２’、ＰＯ３’、ＰＯ４’、及びＰＯ５’を備え、５×１光カプラ３３０は、５つの入力ポートＰＩ１’、ＰＩ２’、ＰＩ３’、ＰＩ４’、及びＰＩ５’を備える。光路３５０の各光路は、１×５光スイッチ３２０のそれぞれの出力ポートと５×１光カプラ３３０（例えば、第１の光路がポートＰＯ１～ＰＩ１に設けられる）のそれぞれの同様の番号の入力ポートとの間に設けられる。光路３５０は、それぞれの出力ポートをその対応する入力ポートに結合する（同じ種類の）それぞれの光ファイバ３６１、３６２、３６３、３６４及び３６５を備える。図３の左から第３及び第４の光路は、第３及び４番目の光路に設けられる光ファイバ３６３及び３６４の２つの半分の間に設けられる分散素子３７０及び３８０をそれぞれ備える。分散素子３７０及び３８０は、異なる予め選択されたレベルの波長分散を提供する。さらに、図３に示すように、光ファイバ３６１は第１の長さであり、光ファイバ３６２及び３６３は異なる第２の長さであり、光ファイバ３６４及び３６５は第１及び第２の長さとは異なる第３の長さである。したがって、５つの光路３５０はそれぞれ、光路長及び波長分散のそれぞれの固有の組み合わせを有する。図３の例示的な基準アーム３００には５つの光路が設けられているが、代わりに、より少ないか又はより多い光路が設けられてもよく、その各々は、他の光路の各々の光路長及び／又は波長分散とは異なるそれぞれの光路長及び／又は波長分散を有する。
【0044】
基準アーム１２２は、図４に概略的に示されている基準アーム３０１の形態で設けられてもよい。図４の基準アーム３０１は、１×５光スイッチ３２０の代わりに１×６光スイッチ３２１を有することによってのみ図３の基準アーム３００と異なり、１×６光スイッチ３２１の追加の出力ポートＰ０６は、光ファイバ３６６を介してパワーモニタ３９０に光学的に結合される。パワーモニタ３９０は、（とりわけ）上記のいずれかの形態をとることができる。パワーモニタ３９０は、例えば、測定されたパワーレベルが光源１１０によって患者の眼に送達される照明の安全レベルに対応することを確認する目的で、１×６光スイッチ３２１が基準アーム光ファイバ１２５から追加の出力ポートＰ０６’に光を向けるように設定されている場合に、基準アーム光ファイバ１２５を伝播する基準光ＬＲの光パワーを監視するために使用され得る。コントローラ１４０は、パワーモニタ３９０によって測定された光パワーが所定の閾値レベルを超える場合に、光源１１０の電源をオフにするか、そうでなければ光源１１０による患者の眼の照明を停止する（例えばシャッタを閉じることによって）ように配置することができる。
【0045】
様々な光路長及び／又は波長分散のレベルを有するＮ個の光路１２９の間で切り替え可能である基準アーム１２２の上記の配置により、以前は各構成に対して単一のＯＣＴ撮像システム内で専用のＯＣＴ撮像システム又は時間のかかる構成変更を必要としていた、ＯＣＴ撮像システム１００が異なる光学構成の間で切り替えられて、ＯＣＴ撮像システム１００が複数の撮像モードで動作するようにする点で有利であり得る。ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な実施形態のように、撮像対象１０５に向かうサンプル光ＬＳの伝播方向に沿って撮像対象１０５の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するために複数の撮像モードで動作可能であり得る。例えば、撮像対象１０５が眼である場合、各深さの範囲は、その厚さ方向が眼の光軸に沿っている眼のそれぞれの層に対応することができる。
【0046】
各撮像モードでのＯＣＴ撮像システム１００の動作中、撮像対象１０５のそれぞれの深さの範囲内の深度から散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣの位相と、出力光ファイバ１２８を介して伝播された後に光検出器１３０で受光された基準光ＬＲの位相との間の差の絶対値が所定の閾値未満であるように、コントローラ１４０は、光スイッチ１２６を制御して、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲを、それぞれの光路長を有するＮ個の光路のうちのそれぞれの光路に誘導するように配置することができる。言い換えれば、Ｎ個の光路のそれぞれは、各撮像モードで撮像される撮像対象１０５の深さのそれぞれの範囲ごとに、サンプルアーム１２１の光路長（撮像対象１０５への及び撮像対象１０５内の光路を含む）と基準アーム１２２の光路長との光路長差（の絶対値）が所定の閾値未満となるような光路長を有する。所定の閾値は、例えば、光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長の所定の割合（すなわち、光ビームＬＢ）であってもよく、光源１１０自体によって生成された光のコヒーレンス長であってもよい。したがって、ＯＣＴ撮像システム１００は、干渉計１２０のアーム間の光路差を光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長内にするために、Ｎ個の光路を切り替えることによって撮像対象１０５の様々な異なる深さの範囲を撮像するように動作可能であり得る。
【0047】
さらに、光路のうちの１又は複数内の分散素子を使用することによって、ＯＣＴ撮像システム１００は、複数の撮像モードで動作するように構成することができ、撮像モードのうちの１又は複数では、干渉計１２０のアーム間の波長分散のレベルは、例えばフルレンジＯＣＴ撮像モードでは不一致である。干渉計１２０の基準アーム内の高分散は、基準ビームの位相を修正し、それを撮像対象１０５からの後方散乱光の位相と一致させるのに役立つ。或いは、高分散をサンプルアーム１２１に組み込むことができる。例えば、分散符号化フルレンジＯＣＴ（ＤＥ－ＦＲ－ＯＣＴ）では、撮像システム内の分散素子によって信号の位相が符号化される。ＤＥ－ＦＲ－ＯＣＴで使用されるアルゴリズムは、初期位相を仮定し、検出されたＯＣＴ信号の記録された強度及び位相に基づいて、推定位相を反復的に更新する。推定位相が収束すると、元の信号が（所定の基準に基づいて）復元される一方で、鏡像は劣化し、深さ情報を取得するために除去することができる。撮像対象１０５のより限られた深さ範囲を撮像するための１又は複数の他の撮像モードでは、干渉計１２０のアーム間の波長分散を一致させることができる。
【0048】
撮像対象１０５は、本例示的な実施形態のように、人間の眼であってもよく、ＯＣＴ撮像システム１００は、眼の前眼部の少なくとも一部分を撮像する第１の撮像モード、眼の後眼部の少なくとも一部分を撮像する第２の撮像モード、及び／又は眼の前眼部の少なくとも一部分及び眼の後眼部の少なくとも一部分を（同時に）撮像する第３の撮像モードで動作可能であり得る。しかしながら、ＯＣＴ撮像システム１００は、本明細書では眼科用ＯＣＴ撮像システムとして説明されているが、撮像対象１０５はそのように限定されず、代替的に、任意の組織（例えば、皮膚）、生物学的試料、又はより一般的には、その準表面下構造がＯＣＴによって撮像される任意の散乱媒体であってもよい。そのような場合、撮像モードは、異なる深さの範囲にある撮像対象の部分に対応するか、又は増大された撮像深さにわたって撮像するためのフルレンジＯＣＴ技術の使用に対応することができる。
【0049】
ＯＣＴ撮像システム１００が第１の撮像モードで動作可能である場合、コントローラ１４０は、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲをＮ個の光路のうちの第１の光路に誘導するように光スイッチ１２６を制御するように配置されてもよく、第１の光路は、眼の前眼部によって散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣの波長分散のレベルが、出力光ファイバ１２８を介して伝播した後に光検出器１３０で受光された基準光ＬＲの波長分散のレベルと一致するように構成された第１の分散素子を備える。したがって、第１の撮像モードでは、コントローラ１４０によって選択された光路は、サンプルアーム１２１と基準アーム１２２との間の光路差をもたらし、これは、眼の前眼部で撮像された深さのそれぞれの範囲について光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長よりも小さく、サンプルアーム１２１における波長分散のレベル（眼によって誘発されるいかなる波長分散も考慮しない）は、基準アーム１２２におけるものと一致する。第１の撮像モードで干渉計１２０のアーム間の波長分散を一致させることによって、ＯＣＴ撮像システム１００は、フルレンジＯＣＴ技術なしで眼の前眼部（又はその一部分）を撮像することができ、これにより、ＯＣＴ撮像システム１００からの自己相関に起因して画像アーチファクトをより良好に制御することができるため、計算費用を削減し、撮像品質を向上させることができる。これに関して、フルレンジＯＣＴで使用されるアルゴリズムは、抑制する必要があるアーチファクトを導入する可能性があるため、ＳＮＲを劣化させる傾向がある。本例示的な実施形態では、干渉計１２０のアーム間に波長分散マッチングを提供することにより、上述のアルゴリズムを使用せずに、眼の後眼部が撮像される、及び／又は前眼部の部分が順次撮像されるようにすることができる。
【0050】
ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な本実施形態のように、例えば、眼の前眼部及び後眼部を撮像するための焦点設定を変更するためのレンズ１６０と、干渉計１２０のサンプルアーム１２１内の光路の内外にレンズ１６０を移動させるためのレンズ移動機構１７０とをさらに備えることができる。そのような場合、コントローラ１４０は、干渉計１２０のサンプルアーム１２１内の光路内にレンズ１６０を移動させるようにレンズ移動機構１７０を制御して、第１の撮像モードでのＯＣＴ撮像システム１００の動作中に、眼の前眼部（又はその一部分）がレンズ１６０を介して撮像されるように配置されてもよい。さらに、レンズ移動機構１７０は、レンズ１６０の焦点を変化させるためにレンズ１６０の位置を調整するように配置されてもよい。そのような場合、コントローラ１４０は、第１の撮像モードで動作するときにＯＣＴ撮像システム１００の焦点を最適化するようにレンズ移動機構１７０を制御してもよい。レンズ１６０を設けることは、眼の前眼部が第１の撮像モードでＯＣＴ撮像システム１００によって撮像されるようにするのに役立つ。
【0051】
ＯＣＴ撮像システム１００が第２の撮像モードで動作可能である場合、コントローラ１４０は、本例示的な実施形態のように、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲをＮ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように光スイッチ１２６を制御するようにさらに配置されてもよく、第２の光路は、眼の後眼部によって散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣの波長分散のレベルが、出力光ファイバ１２８を介して伝播された後に光検出器１３０で受光された基準光ＬＲの波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備える。したがって、第２の撮像モードでは、コントローラ１４０によって選択された光路は、サンプルアーム１２１と基準アーム１２２との間の光路差をもたらし、これは、眼の後眼部で撮像された深さのそれぞれの範囲について光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長よりも小さく、サンプルアーム１２１における波長分散のレベル（眼によって誘発されるいかなる波長分散も考慮しない）は、基準アーム１２２におけるものと一致する。第２の撮像モードで干渉計１２０のアーム間の波長分散を一致させることによって、ＯＣＴ撮像システム１００は、フルレンジＯＣＴ技術なしで眼の後眼部（又はその一部分）を撮像するように構成され、これにより、上述のように、ＯＣＴ撮像システム１００からの自己相関に起因して画像アーチファクトをより良好に制御することができるため、計算費用を削減し、撮像品質を向上させることができる。
【0052】
本例示的な実施形態のように、コントローラ１４０は、干渉計１２０のサンプルアーム１２１内の光路から外にレンズ１６０を移動させるようにレンズ移動機構１７０を制御して、第２の撮像モードでのＯＣＴ撮像システム１００の動作中に、眼の後眼部（又はその一部分）がレンズ１６０を使用せず撮像されるようにさらに配置することができる。したがって、ＯＣＴ撮像システム１００は、第１の撮像モードではレンズ１６０を用いて撮像を行い、第２の撮像モードではレンズ１６０を用いずに撮像を行うことができる。したがって、眼の前眼部は、レンズ１６０の使用が必要とされない眼の後眼部を撮像するＯＣＴ撮像システム１００の能力を妨げることなく、レンズ１６０を使用するＯＣＴ撮像システム１００によって第１の撮像モードで撮像することができる。
【0053】
ＯＣＴ撮像システム１００が第３の撮像モードで動作可能である場合、コントローラ１４０は、本例示的な実施形態のように、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲをＮ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように光スイッチ１２６を制御するようにさらに配置されてもよく、第３の光路は、眼の前眼部及び／又は後眼部によって散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣの波長分散のレベルより大きい、出力光ファイバ１２８を介して伝播された後に光検出器１３０で受光された基準光ＬＲの波長分散のレベルを提供する。したがって、第３の撮像モードでは、コントローラ１４０によって選択された光路は、サンプルアーム１２１と眼の前眼部（又はその一部分）及び眼の後眼部（又はその一部分）にわたって撮像された深さのそれぞれの範囲について光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長よりも小さい基準アーム１２２との間の光路差をもたらし、基準アーム１２２の波長分散のレベルは、サンプルアーム１２１におけるものよりも大きい（撮像対象１０５によって誘発されるいかなる波長分散も考慮しない）。第３の撮像モードにおいて干渉計１２０のアーム間の波長分散を不一致にすることによって、ＯＣＴ撮像システム１００は、上述のように、フルレンジＯＣＴ技術を用いて眼の前眼部及び後眼部（又はその一部）を撮像することができる。
【0054】
３つの撮像モードを上述したが、ＯＣＴ撮像システム１００は、そのように限定されず、より一般的には、ＯＣＴ撮像システム１００の切り替え可能な機能を使用して、撮像深度、使用されるＯＣＴ技術又は他の方法に応じて、任意の特定のシステム要件のセットに必要な光路長及び／又は波長分散のレベルを提供するように配置された様々な光路を切り替えることができる。例えば、ＯＣＴ撮像システム１００は、追加的又は代替的に、第３の撮像モードで説明したように基準アーム１２２内に波長分散のレベルを提供するように配置された第４の分散素子（第１の分散素子の代わりに）を含むこと以外は第１の撮像モードと同じである第４の撮像モード、第３の撮像モードで説明したように基準アーム１２２内に波長分散のレベルを提供するように配置された第５の分散素子（第２の分散素子の代わりに）を含むこと以外は第２の撮像モードと同じである第５の撮像モード、又は第１の撮像モード又は第２の撮像モードで説明したように基準アーム１２２内に波長分散のレベルを提供するように配置された第６の分散素子（第３の分散素子の代わりに）を含むこと以外は第３の撮像モードと同じである第６の撮像モードを含んでもよい。したがって、第４及び第５の撮像モードでは、第３の撮像モードと同じ方法でフルレンジＯＣＴ技術を使用することができ、これは眼のそれぞれの部分内の増加した撮像深度を取り込むために望ましい場合がある。さらに、第６の撮像モードでは、眼の前眼部及び眼の後眼部の少なくとも一部は、フルレンジＯＣＴ技術なしで撮像することができ、例えば、眼の前眼部及び眼の後眼部にわたって撮像される深さの範囲は、フルレンジＯＣＴ技術で得られる撮像の深さの範囲の増加を必要とせずに達成可能である。
【0055】
再び図１を参照すると、光検出器１３０は、出力光ファイバ１２８を介して伝播する基準光ＬＲと、撮像対象１０５によって散乱された後にサンプルアーム１２１を介して伝播するサンプル光ＬＣとの間の干渉から生じる干渉光ＬＩを検出するように配置される。言い換えれば、撮像対象１０５の撮像中に、基準光ＬＲと収集光ＬＣとが光学スプリッタ１２２にて互いに干渉するように誘導され、結果として生じる干渉光ＬＩは光検出器１３０に向けられ、光検出器に受光される。光検出器１３０は、周知のＯＣＴデータ処理技術を使用して撮像対象１０５の画像を生成するために、コントローラ１４０又は別個のＯＣＴデータ処理ハードウェアによって処理され得る、測定された干渉に基づいて検出信号を生成するように配置される。例えば、コントローラ１４０は、複合容積ＯＣＴデータを生成し、これを使用して、合計ボクセル投影（ＳＶＰ）又は制限されたＳＶＰ（ＲＳＶＰ）などの周知の投影技術によって、撮像されたサンプルの選択されたスラブにＳＶＰを制限する撮像対象１０５の正面画像を生成することができる。
【0056】
光検出器１３０は、基準光ＬＲと、撮像対象１０５によって散乱された後にサンプルアーム１２１を介して伝播するサンプル光ＬＣとの間で測定された干渉を光電変換することによって検出信号を生成する。光検出器１３０が取り得る具体的な形態は、ＯＣＴ撮像システム１００が実装される形態に依存する。例えば、ＯＣＴ撮像システム１００がＳＤ－ＯＣＴ撮像システムとして実装される場合、光検出器１３０は、回折格子、フーリエ変換レンズ、及び検出器アレイ（又はライン走査カメラ）を有することができる分光計を備えることができる。ＯＣＴ撮像システム１００が本例示的な実施形態のようにＳＳ－ＯＣＴ撮像システムとして実装される場合、光検出器１３０は、出力光電流が互いに減算され、減算された電流信号がトランスインピーダンスアンプによって電圧検出信号に変換される、２つの光検出器（例えば、逆バイアスフォトダイオード）を備える平衡光検出器設定を含むことができる。
【0057】
ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な本実施形態のように、周知の技術を使用して、前眼部の画像に基づいてＯＣＴ撮像システム１００の焦点を眼の瞳孔と位置合わせするように配置される瞳孔位置合わせモジュール１８０をさらに備えることができる。ＯＣＴ撮像システム１００は、本例示的な実施形態のように、瞳孔位置合わせモジュール１８０の動作中に第１の撮像モードで動作して、ＯＣＴ撮像システム１００の焦点を眼の瞳孔と位置合わせし、瞳孔位置合わせモジュール１８０の動作後に第２の撮像モード（又は第３の撮像モード）で、ＯＣＴ撮像システム１００の焦点を眼の瞳孔と位置合わせするように配置することができる。したがって、瞳孔位置合わせモジュール１８０がＯＣＴ撮像システム１００の焦点を眼の瞳孔と位置合わせした後、コントローラ１４０は、基準アーム光ファイバ１２５から第１の光路へ基準光ＬＲを誘導することから、基準アーム光ファイバ１２５から第２の光路へ基準光ＬＲを誘導することに切り替えるように光スイッチ１２６を制御するように配置される。
【0058】
異なる撮像モードを切り替えるＯＣＴ撮像システム１００の能力は、ＯＣＴ撮像システムが、上述の第２の撮像モード（又は第３の撮像モード）に迅速に切り替わる前に、患者の位置合わせのために眼の前眼部からの画像を有利に使用して、ＯＣＴ撮像ワークフローを大幅に改善することができる関心のあるＯＣＴ画像を取得することを可能にし得る。患者の位置合わせのためのワークフロー時間は、レンズ１６０を使用せずに取得された画像が患者の位置合わせの目的に十分であり得るので、患者の位置合わせ中に第１の撮像モードで撮像する間にレンズ１６０を使用しないことによってさらに短縮され得る。
【0059】
コントローラ１４０は、任意の適切な形態で、例えば、図５に概略的に示されている種類のプログラマブル信号処理ハードウェア４００として提供されてもよい。プログラマブル信号処理装置４００は、ＯＣＴ撮像システム１００が動作すべき撮像モードに関する命令を受信し、光スイッチ１２６（及び任意選択的に、光カプラ１２７としてのＮ×１光スイッチ）に信号を出力する際に使用するための、又は光検出器１３０からの検出信号を受信し、コンピュータ画面などのディスプレイ上に表示するために撮像対象１０５の画像を（例えば、正面投影の形態で）出力する際に使用するための、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１０を備える。信号処理ハードウェア４００は、プロセッサ（例えば、中央処理装置、すなわちＣＰＵ、及び／又はグラフィックス処理装置、すなわちＧＰＵ）４２０と、ワーキングメモリ４３０（例えば、ランダムアクセスメモリ）と、プロセッサ４２０によって実行されると、プロセッサ４２０に本明細書に記載のコントローラ１４０の機能を含む様々な機能を実施させるコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラム４４５を格納する命令ストア４４０とをさらに備える。ワーキングメモリ４３０は、コンピュータプログラム４４５の実行中にプロセッサ４２０によって使用される情報を格納する。命令ストア４４０は、コンピュータ可読命令が予めロードされたＲＯＭ（例えば、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）又はフラッシュメモリの形態で）を備えることができる。或いは、命令ストア４４０は、ＲＡＭ又は同様の種類のメモリを備えることができ、コンピュータプログラム４４５のコンピュータ可読命令は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭなどの形態の非一時的コンピュータ可読記憶媒体４５０又はコンピュータ可読命令を搬送するコンピュータ可読信号４６０などのコンピュータプログラム製品から入力することができる。いずれの場合でも、コンピュータプログラム４４５は、プロセッサ４２０によって実行されると、プロセッサ４２０に、本明細書に記載のコントローラ１４０の機能を実施させる。言い換えれば、本例示的な実施形態のコントローラ１４０は、コンピュータプロセッサ４２０と、コンピュータプロセッサ４２０によって実行されると、コンピュータプロセッサ４２０に、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲをＮ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように光スイッチ１２６を制御させ、任意選択的に、上述したように、光スイッチ１２６と同時にＮ×１光スイッチを制御させるコンピュータ可読命令を格納するメモリ４４０とを備えることができる。さらに、コンピュータ可読命令は、コンピュータプロセッサ４２０によって実行されると、コンピュータプロセッサ４２０に検出信号を処理させて、撮像対象１０５の画像を生成させることができる。
【0060】
しかしながら、コントローラ１４０は、代替的に、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は上述のコントローラ１４０の機能を実施する専用の他の集積回路などの非プログラマブルハードウェア、又は図５を参照して上述したそうした非プログラマブルハードウェアとプログラマブルハードウェアとの組み合わせで実装されてもよいことに留意されたい。
【0061】
図６は、本例示的な実施形態のコントローラ１４０がＯＣＴ撮像システム１００による撮像対象１０５の撮像を制御するプロセスを示す流れ図である。
【0062】
図６のステップＳ１では、コントローラ１４０は、撮像対象１０５の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信する。受信された信号は、本例示的な実施形態のように、上述したように、第１の撮像モード、第２の撮像モード、又は第３の撮像モードのいずれかに対応する撮像深さの範囲を示すことができる。
【0063】
図６のステップＳ２では、コントローラ１４０は、示された撮像深さの範囲にわたって撮像対象１０５の一部分の画像を取得するようにＯＣＴ撮像システム１００を構成する。これを行うために、コントローラ１４０は、受信された信号に基づいて、Ｎ個の光路のうちの一光路を選択し、光スイッチ１２６を制御して、基準アーム光ファイバ１２５からの基準光ＬＲを選択された光路に誘導する。光カプラ１２７がＮ×１光スイッチの形態で設けられる場合、上述したように、コントローラ１４０は、光スイッチ１２６の選択された出力ポートをＮ×１光スイッチの対応する入力ポートに接続するために、光スイッチ１２６と同時に切り替えるためさらにＮ×１光スイッチを制御してもよい。例えば、受信された信号が第１の撮像モードに対応する撮像深さの範囲を示す場合、コントローラ１４０は、第１の撮像モードに必要な光路長及び／又は波長分散に対応する光路を選択する。
【0064】
図６のステップＳ３では、コントローラ１４０は、撮像対象１０５の一部分の画像を取得するようにＯＣＴ撮像システム１００を制御する。これは、当業者に周知の技術を使用して構成されたＯＣＴ撮像システム１００を動作させることによって達成される。例えば、コントローラ１４０は、本例示的な実施形態のように、上述したように、瞳孔位置合わせモジュール１８０を動作させ、移動モジュール１７０を動作させ、示された撮像深さの範囲にわたって撮像対象１０５の２次元点走査を実施するように走査システム１０５を制御し、光検出器１３０から検出信号を受信し、検出信号に基づいて撮像対象１０５の一部分の画像を生成することによって、撮像対象１０５の一部分の画像を取得するように構成されたＯＣＴ撮像システム１００を制御することができる。
【0065】
図６のプロセスは、コンピュータプログラム４４５がプロセッサ４２０によって実行されるときにコンピュータプログラム４４５に含まれる命令に従って動作する、図５を参照して上述したプログラマブル信号処理ハードウェア４００の形態で実装されたコントローラ１４０によって実装することができる。このコンピュータプログラム４４５は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤＲＯＭなどの形態の非一時的コンピュータ可読記憶媒体、又はコンピュータ可読命令を搬送するコンピュータ可読信号４６０などのコンピュータプログラム製品４５０に格納され得る。
【0066】
（第２の例示的な実施形態）
図７は、第２の例示的な実施形態による、撮像対象１０５を撮像するためのＯＣＴ撮像システム５００の概略図である。ＯＣＴ撮像システム５００は、光源１１０と、干渉計５２０と、コントローラ５４０と、光検出器１３０とを備え、本例示的な本実施形態のように、レンズ１６０と、レンズ移動機構１７０と、瞳孔位置合わせモジュール１８０とをさらに備えてもよい。ＯＣＴ撮像システム５００は、本例示的な実施形態のように、走査システム１５０をさらに備える点走査ＳＳ－ＯＣＴ撮像システムであってもよい。しかしながら、ＯＣＴ撮像システム５００は、より一般的には、例えば、任意のＦＤ－ＯＣＴ撮像システムなどの当技術分野で知られている任意のＯＣＴ撮像システムであってもよい。
図７は、第２の例示的な実施形態による、撮像対象１０５を撮像するためのＯＣＴ撮像システム５００の概略図である。ＯＣＴ撮像システム５００は、光源１１０と、干渉計５２０と、コントローラ５４０と、光検出器１３０とを備え、本例示的な本実施形態のように、レンズ１６０と、レンズ移動機構１７０と、瞳孔位置合わせモジュール１８０とをさらに備えてもよい。ＯＣＴ撮像システム５００は、本例示的な実施形態のように、走査システム１５０をさらに備える点走査ＳＳ－ＯＣＴ撮像システムであってもよい。しかしながら、ＯＣＴ撮像システム５００は、より一般的には、例えば、任意のＦＤ－ＯＣＴ撮像システムなどの当技術分野で知られている任意のＯＣＴ撮像システムであってもよい。
【0067】
光源１１０、干渉計５２０のサンプルアーム１２１、光検出器１３０、レンズ１６０、レンズ移動機構１７０及び瞳孔位置合わせモジュール１８０は、第１の例示的な実施形態と同様である。したがって、これらの構成要素、及び図１の第１の例示的な実施形態と同じ参照符号でラベル付けされたＯＣＴ撮像システム５００の他の構成要素については、再度説明しない。この例示的な実施形態は、干渉計５２０の部品（特に、干渉計５２０の基準アーム５２２において）の少なくとも一部の構成が図１の第１の例示的な実施形態とは異なり、その違いについて図７を参照して以下で説明する。さらに、コントローラ５４０は、基準アーム５２２の制御のみがコントローラ１４０と異なる。
【0068】
干渉計５２０は、基準アーム５２２の構成のみが第１の例示的な実施形態の干渉計１２０とは異なり、第１の例示的な実施形態の光学スプリッタ１２３及び光学スプリッタ１２４の両方の代わりに光学スプリッタ５２３を備える点で異なる。光学スプリッタ５２３は、光源１１０からの光ＬＢを、サンプルアーム１２１に沿って伝播するサンプル光ＬＳと、基準アーム５２２に沿って伝播する基準光ＬＲとに分割し、サンプルアーム１２１からの収集光ＬＣと、基準アーム５２２から出射された基準光ＬＲとを組み合わせて、基準光ＬＲと収集光ＬＣとの間の干渉から生じる推論光ＬＩを形成するように配置される。
【0069】
基準アーム５２２は、第１のミラー５２４と、第２のミラー５２６と、ミラー移動機構５２８とを備える。第１のミラー５２４は、光学スプリッタ５２３からの基準光ＬＲが第１のミラー５２４に入射すると、光学スプリッタ５２３からの基準光ＬＲを反射して光学スプリッタ５２３に向けて戻すように配置される。
【0070】
ミラー移動機構５２８は、第２のミラー５２６が光路外に移動されたときに基準光ＬＲが第１のミラー５２４によって光学スプリッタ５２３に向かって反射して戻され、第２のミラー５２６が光路内に移動されたときに基準光ＬＲが第１のミラー５２４の代わりに第２のミラー５２６によって光学スプリッタ５２３に向かって反射して戻されるように、第１のミラー５２４に向かって伝播する基準光ＬＲの光路の内外に第２のミラー５２６を移動させるためコントローラ５４０によって制御可能である。言い換えれば、コントローラ５４０は、ミラー移動機構５２８を制御して、第２のミラー５２６が第１のミラー５２４の位置にあるときに、第１のミラー５２４の代わりに第２のミラー５２６は基準光ＬＲを反射して光学スプリッタ５２３に向かって戻すように、第１のミラー５２４の前にあり、第１のミラー５２４に向かって伝播する基準光ＬＲの光路内にある位置に、及びその位置から第２のミラー５２６を移動させる。ミラー移動機構５２８は、本例示的な実施形態のように、第１のミラー５２４に向かって伝播する基準光ＬＲの光路の内外に（例えば、光路に沿った方向の第２のミラー５２６の移動を低減又は排除するために、光路に平行な回転軸のまわりで）第２のミラー５２６を回転させてもよいが、代替的に、ミラー移動機構５２８は、第２のミラー５２６を前述の光路の内外に（例えば、光路に沿った方向の第２のミラー５２６の移動を低減又は排除するために、光路に垂直な方向に）並進させてもよい。これらの配置のいずれかによって、基準アーム５２２の光路長は、特定のＯＣＴ撮像システム構成に必要に応じて選択することができるコントローラ５４０によって２つの値の間で切り替えることができる。リニアアクチュエータなどを用いて基準アームの端部に設けられたミラーを基準光の光路に沿って移動させることによって基準アームの光路長を変化させる上記の種類の従来の機械的機構と比較して、本配置は、必要な光路長変化をもたらすために基準アーム内のミラーが移動するため必要な距離を短縮することによって、大きな光路長変化を比較的迅速に行うことを可能にし得る。
【0071】
ＯＣＴ撮像システム５００は、本例示的な本実施形態のように、撮像対象１０５に向かうサンプル光ＬＳの伝播方向に沿って撮像対象１０５の第１の深さの範囲を撮像する第１の撮像モード、及び撮像対象１０５に向かうサンプル光ＬＳの伝播方向に沿って撮像対象１０５の第２の深さの範囲を撮像する第２の撮像モードで動作可能であり得る。第１の深さの範囲は第２の深さの範囲は異なるが、２つの範囲は場合によっては部分的に重複してもよい。例えば、撮像対象１０５が眼である本例示的な実施形態では、深さの範囲は、眼の光軸に沿った深さの範囲である。さらに、そのような場合、ＯＣＴ撮像システム５００は、眼の前眼部の一部分を撮像対象１０５の第１の深さの範囲として撮像する第１の撮像モード及び眼の後眼部の一部分を撮像対象１０５の第２の深さの範囲として撮像する第２の撮像モードで動作可能であり得る。
【0072】
コントローラ５４０は、本例示的な実施形態のように、第１の撮像モードでのＯＣＴ撮像システム５００の動作中に、撮像対象１０５の第１の深さの範囲から散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣ、及び第１のミラー５２４によって光学スプリッタ５２３に向かって反射されて戻った後に光検出器で受光された基準光ＬＲが有する位相差が所定の閾値よりも小さくなるように、第２のミラー５２６が光路外にあるように、ミラー移動機構５２８を制御するように配置されてもよい。言い換えれば、基準アーム５２２は、第２のミラー５２６が基準光ＬＲの光路外に移動されたときに、サンプルアーム１２１の光路長と基準アーム５２２の光路長との光路長差が、第１の撮像モードで撮像される撮像対象１０５の第１の深さの範囲にわたって所定の閾値未満となるような光路長を有する。
【0073】
コントローラ５４０は、本例示的な実施形態のように、第２の撮像モードでのＯＣＴ撮像システム５００の動作中に、撮像対象の第２の深さの範囲から散乱された後に光検出器１３０で受光されたサンプル光ＬＣが有する、及び第２のミラー５２６によって光学スプリッタ５２３に向かって反射されて戻った後に光検出器で受光された基準光ＬＲの位相差が所定の閾値よりも小さくなるように、第２のミラー５２６が光路内にあるように、ミラー移動機構５２８を制御するようにさらに配置されてもよい。言い換えれば、基準アーム５２２は、第２のミラー５２６が基準光ＬＲの光路内に移動したときに、サンプルアーム１２１の光路長と基準アーム５２２の光路長との光路長差が、第２の撮像モードで撮像される撮像対象１０５の第２の深さの範囲にわたって所定の閾値未満となるような光路長を有する。
【0074】
所定の閾値は、例えば、光源１１０によって生成された光のコヒーレンス長の所定の割合であってもよく、光源１１０自体によって生成された光のコヒーレンス長であってもよい。したがって、ＯＣＴ撮像システム１００は、第２のミラー５２６を第１のミラー５２４に向かって伝搬する基準光ＬＲの光路の内外に切り替えることによって、撮像対象１０５の２つの深さの範囲の撮像を切り替えることができる。このスイッチは、干渉計１２０のアーム間の光路長差を、必要に応じてそれぞれの深さの範囲に対して光のコヒーレンス長よりも短くする。
【0075】
第２の例示的な実施形態は、基準アーム５２２内に２つのミラーを用いて説明されているが、ＯＣＴ撮像システム５００は、そのように限定されず、ミラー移動機構５２８によって（又は同様にコントローラ５４０によって制御可能な別個の移動機構によって）移動可能な追加のミラーを使用して、基準アーム５２２内に他の異なる光路長を生成することができる。したがって、ＯＣＴシステム５００は、様々なそれぞれの深さの範囲にわたって撮像対象１０５の撮像を可能にする様々な撮像モードでの動作を迅速に切り替えることができる。
【0076】
第１の例示的な実施形態及び第２の例示的な実施形態は、点走査ＳＳ－ＯＣＴシステムを参照して説明したが、ＯＣＴ撮像システムはそのように限定されない。例えば、記載されたＯＣＴ撮像システムのいずれかは、点走査、ライン走査又はフルフィールドＯＣＴシステムであってもよい。ライン走査システムの場合、光源１１０は、光のラインを生成するように配置されたライン源に置き換えられ、走査システム１５０は、撮像対象１０５にわたって光のラインの走査を実施するように配置される。フルフィールドシステムの場合、光源１１０は光ビームを生成し、走査システム１５０は、光ビームを撮像対象１０５に誘導し、撮像対象１０５の撮像中に散乱光を収集するように配置された移送光学システムと置き換えることができる。さらに、上述したＯＣＴ撮像システムのいずれかは、上述したように、光源１１０及び光検出器１３０の適切な配置を使用することによって、ＳＤ－ＯＣＴシステムの代替形態で提供することができる。さらに、上述のＯＣＴ撮像システムのいずれかは、ＴＤ－ＯＣＴ撮像システムの代替形態で提供されてもよい。例えば、第１の例示的な実施形態では、上述したように、第２の光学スプリッタ１２４をミラーのために省略することができ、第２のミラーは、当業者に周知のＴＤ－ＯＣＴ撮像システムの方法で、撮像対象１０５内の異なるそれぞれの深さにあるＯＣＴ撮像システム１００を用いて画像データを取得するために、さらなる移動機構（コントローラ１４０によって制御可能）によって（並進的に）移動可能にすることができる。第１のミラー５２４及び第２の可動ミラー５２６は、第２の例示的実施形態のＯＣＴ撮像システム５００がＴＤ－ＯＣＴ撮像システムを形成するように適合されている場合、同様に（並進的に）移動可能であってもよい。
【0077】
前述の説明では、いくつかの例示的な実施形態を参照して例示的な態様が説明されている。したがって、本明細書は、限定的ではなく例示的であると見なされるべきである。同様に、例示的な実施形態の機能及び利点を強調する図面に示されている図は、例示のみを目的として提示されている。本例示的な実施形態のアーキテクチャは、十分に柔軟で構成可能であり、添付の図に示されている方法以外の方法で利用することができる。
【0078】
コントローラの機能など、本明細書に提示される例のいくつかの態様は、１つの例示的な実施形態では、各々が非一時的であり得る、機械アクセス可能又は機械可読媒体、命令ストア、又はコンピュータ可読記憶装置などの製造品に含まれるか又は格納された命令又は一連の命令を有する１又は複数のプログラムなどのコンピュータプログラム又はソフトウェアとして提供されてもよい。非一時的な機械アクセス可能媒体、機械可読媒体、命令ストア、又はコンピュータ可読記憶装置上のプログラム又は命令は、コンピュータシステム又は他の電子デバイスをプログラムするために使用されてもよい。機械又はコンピュータ可読媒体、命令ストア、及び記憶装置は、限定はしないが、フロッピー（登録商標）ディスケット、光ディスク、及び光磁気ディスク、又は電子命令を格納又は送信するのに適した他の種類の媒体／機械可読媒体／命令ストア／記憶デバイスを含むことができる。本明細書に記載の技法は、いかなる特定のソフトウェア構成にも限定されない。それらは、任意のコンピューティング又は処理環境において適用可能性を見出すことができる。本明細書で使用される「コンピュータ可読」、「機械アクセス可能媒体」、「機械可読媒体」、「命令ストア」、及び「コンピュータ可読記憶装置」という用語は、機械、コンピュータ、又はコンピュータプロセッサによる実行のための命令又は一連の命令を格納、符号化、又は送信することができ、機械／コンピュータ／コンピュータプロセッサに本明細書に記載の方法のいずれか１つを実施させる任意の媒体を含むものとする。さらに、当技術分野では、措置を講じる又は結果を引き起こす、１つの形態又は別の形態（例えば、プログラム、手順、プロセス、アプリケーション、モジュール、ユニット、論理など）のソフトウェアについて話すことが一般的である。そのような表現は、処理システムによるソフトウェアの実行がプロセッサに結果を生成するための動作を実施させることを述べる簡単な方法にすぎない。
【0079】
コントローラの機能の一部又はすべてはまた、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイの調製によって、又は従来の構成要素回路の適切なネットワークを相互接続することによって実装されてもよい。
【0080】
コンピュータプログラム製品は、本明細書に記載の例示的な実施形態の手順のいずれかをコンピュータ又はコンピュータプロセッサに実施するように制御する又は実施させるために使用することができる命令が格納された１若しくは複数の記憶媒体、１若しくは複数の命令ストア、又は１若しくは複数の記憶装置の形態で提供することができる。記憶媒体／命令ストア／記憶装置は、限定ではなく例として、光ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、フラッシュカード、磁気カード、光カード、ナノシステム、分子メモリ集積回路、ＲＡＩＤ、リモートデータ記憶装置／アーカイブ／倉庫保管、及び／又は命令及び／又はデータを格納するのに適した任意の他の種類の装置を含むことができる。
【0081】
１若しくは複数のコンピュータ可読媒体、１若しくは複数の命令ストア、又は１若しくは複数の記憶装置のいずれか１つに格納されて、いくつかの実装形態は、システムのハードウェアの両方を制御し、システム又はマイクロプロセッサが本明細書に記載の例示的な実施形態の結果を利用して人間のユーザ又は他の機構と対話することを可能にするためのソフトウェアを含む。そのようなソフトウェアは、限定はしないが、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、及びユーザアプリケーションを含むことができる。最後に、そのようなコンピュータ可読媒体又は記憶装置（複数可）は、上述のように、本発明の例示的な態様を実施するためのソフトウェアをさらに含む。
【0082】
システムのプログラミング及び／又はソフトウェアには、本明細書に記載の手順を実装するためのソフトウェアモジュールが含まれる。本明細書のいくつかの例示的な実施形態では、モジュールはソフトウェアを含むが、本明細書の他の例示的な実施形態では、モジュールはハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせを含む。
【0083】
以上、本発明の様々な例示的な実施形態を説明したが、それらは限定ではなく例として提示されていることを理解されたい。当業者（複数可）には、形態及び詳細の様々な変更を行うことができることが明らかであろう。したがって、本発明は、上述の例示的な実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物に従ってのみ定義されるべきである。
【0084】
さらに、要約書の目的は、特許庁及び一般の人々、特に特許又は法律用語又は表現に精通していない科学者、技術者及び実務家が、大まかな検査から本出願の技術的開示の性質及び本質を迅速に判定することを可能にすることである。要約書は、本明細書に提示される例示的な実施形態の範囲に関して決して限定することを意図するものではない。また、特許請求の範囲に記載された手順は、提示された順序で実行される必要はないことも理解されたい。
【0085】
本明細書は多くの特定の実施形態の詳細を含むが、これらは、任意の発明又は特許請求され得るものの範囲に対する限定として解釈されるべきではなく、むしろ本明細書に記載された特定の実施形態に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別個の実施形態の文脈で本明細書に記載されている特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実装することもできる。逆に、単一の実施形態の文脈で説明される様々な特徴は、複数の実施形態において別々に、又は任意の適切な部分的組み合わせで実装することもできる。さらに、特徴は、特定の組み合わせで作用するものとして上記で説明され、最初にそのように特許請求されてもよいが、特許請求される組み合わせからの１又は複数の特徴は、場合によっては、組み合わせから削除され得、特許請求される組み合わせは、部分的な組み合わせ又は部分的な組み合わせの変形を対象とし得る。
【0086】
特定の状況では、マルチタスク処理及び並列処理が有利であり得る。さらに、上述の実施形態における様々な構成要素の分離は、すべての実施形態においてそのような分離を必要とすると理解されるべきではなく、記載されたプログラム構成要素及びシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品に一緒に統合されるか、又は複数のソフトウェア製品にパッケージ化され得ることを理解されたい。
【0087】
ここでいくつかの例示的な実施形態及び実施形態を説明してきたが、上記は例示的であり、限定的ではなく、例として提示されていることは明らかである。特に、本明細書に提示される例の多くは、装置又はソフトウェア要素の特定の組み合わせを含むが、それらの要素は、同じ目的を達成するために他の方法で組み合わされてもよい。１つの実施形態に関連してのみ論じられる動作、要素、及び特徴は、他の実施形態又は実施形態における同様の役割から除外されることを意図しない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-16
【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】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムであって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項2】
前記光スイッチは、Ｎ個の出力ポートを備える１×Ｎ光スイッチであり、前記光カプラは、Ｎ個の入力ポートを備えるＮ×１光カプラであり、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の出力ポートのそれぞれをＮ個の入力ポートのそれぞれに接続するそれぞれの光ファイバを備える、請求項１に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項3】
前記光ファイバの少なくとも一部が異なる光路長を有する、請求項２に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項4】
前記Ｎ個の光路のうちの１又は複数のそれぞれは、それぞれの分散素子を備え、前記分散素子の各分散素子は、前記分散素子を備える前記光路を伝播する前記基準光の波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項5】
前記Ｎ×１光カプラは、
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２又は請求項３に記載のＯＣＴ撮像システム。
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２又は請求項３に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項6】
コントローラをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項7】
コントローラをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項8】
撮像対象は眼であり、前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項9】
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第１の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第１の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第１の光路は、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第１の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項10】
レンズと前記干渉計の前記サンプルアーム内で光路の内外に前記レンズを移動するためのレンズ移動機構と、をさらに備え、
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項８又は請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項８又は請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項11】
前記ＯＣＴ撮像システムの焦点を前記前眼部の画像に基づいて前記眼の瞳孔と位置合わせするように配置された瞳孔位置合わせモジュールをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項12】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項13】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項14】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項15】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムであって、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項16】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の第１の深さの範囲を撮像する第１の撮像モードと、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の前記伝播方向に沿って前記撮像対象の第２の深さの範囲を撮像する第２の撮像モードとで動作可能であり、前記第１の深さの範囲が前記第２の深さの範囲とは異なり、
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１５に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１５に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項17】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲として、眼の後眼部の一部分を撮像する前記第１の撮像モード、及び前記撮像対象の前記第２の深さの範囲として、前記眼の前眼部の一部分を撮像する前記第２の撮像モードで動作可能である、請求項１６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項18】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムによる撮像対象の撮像を制御するコンピュータ実装方法であって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
【請求項19】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに請求項１８に記載の方法を実施させるコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項20】
請求項１９に記載の前記コンピュータプログラムを格納するコンピュータ可読記憶媒体。
【手続補正書】
【提出日】2024-06-24
【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】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムであって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームが、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の各々の光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方とは異なる光路長又は波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタとを備える干渉計と、
前記出力光ファイバを介して伝播する前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項2】
前記光スイッチは、Ｎ個の出力ポートを備える１×Ｎ光スイッチであり、前記光カプラは、Ｎ個の入力ポートを備えるＮ×１光カプラであり、Ｎ個の光路はそれぞれ、Ｎ個の出力ポートのそれぞれをＮ個の入力ポートのそれぞれに接続するそれぞれの光ファイバを備える、請求項１に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項3】
前記光ファイバの少なくとも一部が異なる光路長を有する、請求項２に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項4】
前記Ｎ個の光路のうちの１又は複数のそれぞれは、それぞれの分散素子を備え、前記分散素子の各分散素子は、前記分散素子を備える前記光路を伝播する前記基準光の波長分散のそれぞれのレベルを提供するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項5】
前記Ｎ×１光カプラは、
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２又は請求項３に記載のＯＣＴ撮像システム。
Ｎ×１光ファイバカプラと、
前記基準光が前記１×Ｎ光スイッチによって結合された前記Ｎ個の出力ポートのうちの一つの出力ポートに対応する前記Ｎ個の入力ポートのうちの一入力ポートを前記出力光ファイバに結合するように制御可能なＮ×１光スイッチと、
のうちの一方を備える、請求項２又は請求項３に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項6】
コントローラをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項7】
コントローラをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の異なるそれぞれの深さの範囲を撮像するため複数の撮像モードで動作可能であり、
前記撮像モードの各々における前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記コントローラは、前記光スイッチを制御して、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を、前記撮像対象のそれぞれの深さの範囲内の深さから散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記出力光ファイバを介して伝播された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が所定の閾値未満であるようなそれぞれの光路長を有する前記Ｎ個の光路のそれぞれに誘導するように配置される、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項8】
撮像対象は眼であり、前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記眼の前眼部の第１の部分を撮像するための第１の撮像モード、
前記眼の後眼部の第１の部分を撮像するための第２の撮像モード、又は、
前記眼の前記前眼部の第２の部分及び前記眼の前記後眼部の第２の部分を撮像するための第３の撮像モード
のうちの少なくとも１つで動作可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項9】
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第１の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第１の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第１の光路は、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第１の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第２の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第２の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第２の光路は、前記眼の前記後眼部の前記第１の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルが、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルと一致するように構成された第２の分散素子を備え、
前記ＯＣＴ撮像システムが前記第３の撮像モードで動作可能である場合、前記コントローラは、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記Ｎ個の光路のうちの第３の光路に誘導するように前記光スイッチを制御するように配置され、前記第３の光路は、前記出力光ファイバを介して伝播した後に前記光検出器で受光される前記基準光の波長分散のレベルを提供し、前記レベルが、前記眼の前記前眼部の前記第２の部分及び／又は前記後眼部の前記第２の部分によって散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光の波長分散のレベルよりも大きい、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項10】
レンズと前記干渉計の前記サンプルアーム内で光路の内外に前記レンズを移動するためのレンズ移動機構と、をさらに備え、
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記第１の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記眼の前記前眼部の前記第１の部分が前記レンズを介して撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の光路内に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するように配置され、
前記第２の撮像モードでは、前記コントローラは、前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に前記眼の前記後眼部の前記第１の部分が前記レンズを使用せずに撮像されるように、前記干渉計の前記サンプルアーム内の前記光路から外に前記レンズを移動させるように前記レンズ移動機構を制御するようにさらに配置される、請求項８に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項11】
前記ＯＣＴ撮像システムの焦点を前記前眼部の画像に基づいて前記眼の瞳孔と位置合わせするように配置された瞳孔位置合わせモジュールをさらに備え、
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作中に前記第１の撮像モードで動作して、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせし、前記瞳孔位置合わせモジュールの動作後に前記第２の撮像モードで、前記ＯＣＴ撮像システムの前記焦点を前記眼の前記瞳孔と位置合わせするように配置される、請求項９に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項12】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路の前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項13】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項４に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項14】
光パワーモニタをさらに備え、前記光スイッチは、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第１の部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に、及び前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の第２の部分を前記光パワーモニタに同時に誘導し、かつ／又は
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記Ｎ個の光路のうちの前記選択された光路に誘導することと、前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の前記少なくとも一部分を前記光パワーモニタに誘導することとを切り替えるように制御可能である、請求項６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項15】
撮像対象を撮像するための光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムであって、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
光学スプリッタからの基準光が第１のミラーに入射すると、前記光学スプリッタからの前記基準光を反射して前記光学スプリッタに向けて戻すように配置された前記第１のミラーと、
第２のミラーと、
前記第２のミラーが光路外に移動されたときに前記第１のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻され、前記第２のミラーが光路内に移動されたときに前記第１のミラーの代わりに前記第２のミラーによって前記基準光が前記光学スプリッタに向かって反射して戻されるように、前記第１のミラーに向かって伝播する前記基準光の光路の内外に前記第２のミラーを移動させるように制御可能なミラー移動機構と、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記光学スプリッタに向かって反射して戻る前記基準光と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との間の干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、
を備える、ＯＣＴ撮像システム。
【請求項16】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の伝播方向に沿って前記撮像対象の第１の深さの範囲を撮像する第１の撮像モードと、前記撮像対象に向かう前記サンプル光の前記伝播方向に沿って前記撮像対象の第２の深さの範囲を撮像する第２の撮像モードとで動作可能であり、前記第１の深さの範囲が前記第２の深さの範囲とは異なり、
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１５に記載のＯＣＴ撮像システム。
前記ＯＣＴ撮像システムは、
前記第１の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中に、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第１のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される基準光（ＬＲ）との位相差が所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路外にあり、
前記第２の撮像モードでの前記ＯＣＴ撮像システムの動作中、前記撮像対象の前記第２の深さの範囲から散乱された後に前記光検出器で受光される前記サンプル光と、前記第２のミラーによって前記光学スプリッタに向かって反射して戻された後に前記光検出器で受光される前記基準光との位相差が前記所定の閾値未満であるように、前記第２のミラーが光路内にある
ように前記ミラー移動機構を制御するように配置されたコントローラをさらに備える、請求項１５に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項17】
前記ＯＣＴ撮像システムは、前記撮像対象の前記第１の深さの範囲として、眼の後眼部の一部分を撮像する前記第１の撮像モード、及び前記撮像対象の前記第２の深さの範囲として、前記眼の前眼部の一部分を撮像する前記第２の撮像モードで動作可能である、請求項１６に記載のＯＣＴ撮像システム。
【請求項18】
光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）撮像システムによる撮像対象の撮像を制御するコンピュータ実装方法であって、前記ＯＣＴ撮像システムは、
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
光源と、
サンプルアームと、基準アームであって、前記基準アームは、
基準光を誘導するように配置された基準アーム光ファイバと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光の少なくとも一部をＮ個の光路であって、Ｎは２以上の整数であり、前記Ｎ個の光路はそれぞれ、前記Ｎ個の光路のうちの他の光路の光路長及び波長分散のうちの少なくとも一方とは異なる前記光路長及び前記波長分散のうちのそれぞれの少なくとも一方を有する、Ｎ個の光路のうちの選択された光路に誘導するように制御可能な光スイッチと、
前記選択された光路に沿って伝播する前記基準光の前記少なくとも一部を出力光ファイバに誘導するように配置された光カプラと、
を備える、基準アームと、前記光源からの光を前記サンプルアームに沿って伝播するサンプル光と前記基準アームに沿って伝播する基準光とに分割するように配置された光学スプリッタと、を備える干渉計と、
前記出力光ファイバから出力された前記基準光の前記少なくとも一部と、前記撮像対象によって散乱された後に前記サンプルアームを介して伝播する前記サンプル光との干渉から生じる干渉光を検出するように配置された光検出器と、を備え、
前記方法は、
前記撮像対象の一部分の画像が取得される撮像深さの範囲を示す信号を受信することと、
前記受信された信号に基づいて、前記Ｎ個の光路のうちの一つの光路を選択することと、
前記基準アーム光ファイバからの前記基準光を前記選択された光路に誘導するように前記光スイッチを制御することと、
によって、前記示された撮像深さの範囲にわたって前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得するように前記ＯＣＴ撮像システムを構成することと、
前記構成されたＯＣＴ撮像システムを制御して、前記撮像対象の前記一部分の前記画像を取得することと、を含む方法。
【請求項19】
プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに請求項１８に記載の方法を実施させるコンピュータ可読命令を含むコンピュータプログラム。
【請求項20】
請求項１９に記載の前記コンピュータプログラムを格納するコンピュータ可読記憶媒体。
【外国語明細書】