(57)【要約】【課題】画像のつなぎ合わせの処理が簡便で、感度、分解能などにばらつきが少ないＯＣＴ像を、高速に取得することが可能となる光断層画像の撮像方法等を提供する。【解決手段】被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法であって、  走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、  各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査し、被検査物の異なるスポット位置に照射する工程と、  前記複数の光からなる測定光による戻り光と、参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する工程と、  該検出された少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用い、各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理工程と、を有する。【選択図】            図１
2010188114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射され複数に分割された光を、該分割された複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割し、該測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に該参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光とを用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法であって、  前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、
前記複数の光からなる測定光を走査する走査光学系を用い、
該走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、
該各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、前記複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査し、
該複数の光からなる測定光を、照射光学系を介して前記被検査物の異なるスポット位置に照射する工程と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する工程と、
前記検出された各スポットに対応する干渉信号のうち、少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理工程と、
を有することを特徴とする光断層画像の撮像方法。
【請求項２】
複数の光からなる測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、複数の光からなる参照光を合成する合成手段によって合成された干渉光を検出し、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、
前記複数の光からなる測定光を走査する走査光学系を用い、
該走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、
該各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、前記複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査し、
該複数の光からなる測定光を、照射光学系を介して前記被検査物の異なるスポット位置に照射する工程と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する工程と、
前記検出された各スポットに対応する干渉信号のうち、少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理工程と、
を有することを特徴とする光断層画像の撮像方法。
【請求項３】
前記演算処理をする工程が、
前記走査光学系により走査される走査領域内における、走査方向に垂直な方向にほぼ同じ位置にある前記各スポットからの干渉信号を用いて加算処理あるいは平均化処理をする工程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光断層画像の撮像方法。
【請求項４】
前記平均化処理をする工程が、
前記走査光学系により走査される走査領域内における、走査方向に垂直な方向にほぼ同じ位置にある前記各スポットからの干渉信号を用いて重み付けをして平均化処理をする工程を含むことを特徴とする請求項３に記載の光断層画像の撮像方法。
【請求項５】
前記重み付けをして平均化処理をする工程が、前記各スポットの光量、信号強度レベル、雑音レベルのうち、いずれか一つに対応した値で重み付けを行うことを特徴とする請求項４に記載の光断層画像の撮像方法。
【請求項６】
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、前記走査光学系による走査速度を変えて走査することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光断層画像の撮像方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光断層画像の撮像方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載の光断層画像の撮像方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
光源から出射され複数に分割された光を、該分割された複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割し、該測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に該参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光とを用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導く走査光学系と、
前記走査手段によって走査された前記複数の光からなる測定光を、前記被検査物の異なるスポット位置に照射する照明光学系と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する干渉信号の検出手段と、
前記検出された干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理手段と、
を有することを特徴とする光断層画像撮像装置。
【請求項１０】
複数の光からなる測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、複数の光からなる参照光を合成する合成手段によって合成された干渉光を検出し、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像装置であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導く走査光学系と、
前記走査手段によって走査された前記複数の光からなる測定光を、前記被検査物の異なるスポット位置に照射する照明光学系と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する干渉信号の検出手段と、
前記検出された干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理手段と、
を有することを特徴とする光断層画像撮像装置。
【請求項１１】
前記走査光学系が、走査速度を可変にできる機構を備えていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の光断層画像撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光断層画像の撮像方法及びその装置に関し、特に眼科診療等における光干渉断層計を用いた光断層画像の撮像方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、低コヒーレンス干渉計または白色干渉計の技術を応用した光干渉断層イメージング方法および装置が実用化されている。
中でも、多波長光波干渉を利用したオプティカルコヒーレンストモグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）による光断層画像撮像装置（光干渉計測装置）では、試料の断層像を高分解能に得ることができる。
そのため、眼科領域において、眼底・網膜の断層像を得る上で、必要不可欠な装置になりつつある。
また、眼科以外でも、皮膚の断層観察や、内視鏡やカテーテルとして構成して消化器、循環器の壁面断層撮影等が試みられている。以下、これをＯＣＴ装置と記す。
【０００３】
ＯＣＴは光の性質を利用するため、光の波長のオーダーであるマイクロメートル程度の高分解能で測定することができる。
しかし、細かく測定できる反面、広い領域を測定する際には測定時間を要することになる。
また、人眼、消化器の壁面など生体を測定する場合には特に被測定物がランダムに微動しているため、その微動速度より速く測定を終えなければ測定像が歪むことになる。
【０００４】
近年において、測定の高速化のために、タイムドメイン（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ）方式から、光軸方向のデータを一括で取得できるフーリエドメイン（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｄｏｍａｉｎ）方式のＯＣＴ装置による技術が急速に発展してきた。
フーリエドメイン方式では光軸方向の１ラインデータを数十ｋＨｚの周期で測定でき、従来のタイムドメイン方式に比べて数百倍の速さで測定できる。
例えば、１０００×１０００画素からなる断層像を得るとき、５００Ｈｚ周期で測定光を走査させて測定するタイムドメイン方式の場合では約１秒、ライン測定レート２０ｋＨｚのフーリエドメイン方式では約０．０５秒である。
より高度な検査を行うためには、一つの断層像だけでなく、被測定物の３次元データを取得し、任意の断面で切り出した像を後から合成し、観察することが求められる。
しかしそのためにはより高速に測定する必要がある。
【０００５】
また、高速に測定する別な方法として、複数の測定ビームを用いて、広い領域を分割し個々のビームで同時に測定する方法がある。
例えば、特許文献１には、複数の光源および光センサを用い、共通の結像光学系によって個々の光源と光センサを対応させる光断層画像撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２８７５１８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例における特許文献１では、走査する領域全体をビーム数に応じて分割する方法が用いられていることから、分割して取得した画像をつなぎ合わせて一つの画像にする際の処理が難しい。
また、このような特許文献１による複数の光源および光センサを用いた光断層画像撮像装置の構成では、個々のビームの光量、ビーム径など光学特性にばらつきが生じる。そのため、感度、分解能などにばらつきが生じる。
さらに、１つのビームが１つの領域を走査することになるため、従来の１つのビームで走査する場合に比べて、感度の面での向上は見込めない。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑み、画像のつなぎ合わせの処理が簡便で、感度、分解能などにばらつきが少ないＯＣＴ像を、高速に取得することが可能となる光断層画像の撮像方法及びその装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、つぎのように構成した光断層画像の撮像方法及びその装置を提供するものである。
本発明の光断層画像の撮像方法は、光源から出射され複数に分割された光を、該分割された複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割し、該測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に該参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光とを用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、
前記複数の光からなる測定光を走査する走査光学系を用い、
該走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、
該各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、前記複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査し、
該複数の光からなる測定光を、照射光学系を介して前記被検査物の異なるスポット位置に照射する工程と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する工程と、
前記検出された各スポットに対応する干渉信号のうち、少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理工程と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の光断層画像の撮像方法は、複数の光からなる測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、複数の光からなる参照光を合成する合成手段によって合成された干渉光を検出し、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、
前記複数の光からなる測定光を走査する走査光学系を用い、
該走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、
該各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、前記複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査し、
該複数の光からなる測定光を、照射光学系を介して前記被検査物の異なるスポット位置に照射する工程と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する工程と、
前記検出された各スポットに対応する干渉信号のうち、少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理工程と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の光断層画像撮像装置は、光源から出射され複数に分割された光を、該分割された複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割し、該測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に該参照光を参照ミラーに導き、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光とを用い、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像撮像装置であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導く走査光学系と、
前記走査手段によって走査された前記複数の光からなる測定光を、前記被検査物の異なるスポット位置に照射する照明光学系と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照明された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する干渉信号の検出手段と、
前記検出された干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の光断層画像撮像装置は、複数の光からなる測定光を被測定対象である被検査物に導くと共に、
前記被検査物によって反射あるいは散乱された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、複数の光からなる参照光を合成する合成手段によって合成された干渉光を検出し、前記被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像装置であって、
前記複数の光からなる測定光を前記被検査物に導く走査光学系と、
前記走査手段によって走査された前記複数の光からなる測定光を、前記被検査物の異なるスポット位置に照射する照明光学系と、
前記被検査物の異なるスポット位置に照射された前記複数の光からなる測定光による戻り光と、前記参照ミラーによって反射された前記複数の光からなる参照光と、による干渉信号を検出する干渉信号の検出手段と、
前記検出された干渉信号を用い、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして演算処理し、信号雑音比を向上させる信号処理手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像のつなぎ合わせの処理が簡便で、感度、分解能などにばらつきが少ないＯＣＴ像を、高速に取得することが可能となる光断層画像の撮像方法及びその装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態および実施例１における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図。
【図２】本発明の実施例１における走査スポット位置および走査線を表す図。
【図３】本発明の実施例１における被測定物と測定領域の関係を説明する図。
【図４】本発明の実施例２における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図。
【図５】本発明の実施例３における測定領域を説明する図。
【図６】本発明の実施例４における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図。
【図７】本発明の実施例５における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
つぎに、本発明の実施形態における被検査物の断層画像を撮像する光断層画像の撮像方法及びその装置について説明する。
図１に、本実施形態における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図を示す。
図１において、１０１は低コヒーレンス光源、１０２はファイバビームスプリッタ、１０３はファイバカプラ、１０４はファイバコリメータ、１０５は走査光学系、１０６は対物レンズである。
１０７はファイバコリメータ、１０８は分散補償用ガラス、１０９は参照ミラー、１１０は干渉信号の検出手段、１１１は記録処理手段、１２０は被測定物である。
【００１３】
本実施例において、低コヒーレンス光源１０１から出射された光はファイバビームスプリッタ１０２により、複数の光に分割される。
これらの複数に分割された光はファイバカプラ１０３により、それぞれ複数の光からなる測定光と参照光とに更に分割され、つぎのように測定光は被測定対象である被検査物に導かれると共に該参照光が参照ミラーに導かれる。
複数の光からなる測定光を前記被検査物に導くに際し、測定光は、特定の間隔で並べられたファイバコリメータ１０４より出射される。ビーム走査を行う走査手段（走査光学系）１０５によって走査された該複数の光からなる測定光が、照射光学系を構成する対物レンズ１０６を介して、被測定物（被測定対象である被検査物）１２０に照射される。
被測定物１２０によって反射あるいは散乱された戻り光は、再び同じ光学系を通って、ファイバカプラ１０３に戻される。
参照光は、ファイバコリメータ１０７より出射され、参照ミラー１０９にて反射され、ファイバカプラ１０３に戻される。
このとき、参照光との波長分散量をあわせるために、分散補償ガラス１０８を通している。
被測定物１２０より散乱されファイバカプラ１０３に戻された測定光と、参照ミラー１０９にて反射されファイバカプラ１０３に戻され参照光とによって、ファイバカプラ１０３で干渉信号が生成される。
このように、ファイバカプラ１０３によって生成された干渉信号は、干渉信号を検出する工程において、干渉信号の検出手段１１０によって、各測定光に対応した干渉信号として検出される。
そして、このように検出された干渉信号を用い、信号処理工程において記録処理手段（信号処理手段）１１１に記録され、前記異なるスポット位置に照射された各スポットの位置ずれ量を元にして、信号雑音比を向上させるように演算処理される。
【００１４】
図２に被測定物１２０上のスポットを黒円で、走査線を太線で示す。
この図では分かりやすくするため、走査線を少しずらして記載しているが、実際は走査線と垂直な方向に、ほぼ重なっている。
例えば、走査光学系により同一方向に走査される前記複数の光からなる測定光の各スポットによる走査領域の走査方向に垂直な方向の大きさが、
該各スポットのそれぞれを合計した大きさよりも小さくなるようにして、前記複数の光からなる測定光の各スポットを同一方向に走査される。
図３に各スポットによって測定される領域と被測定物の関係を示す。
スポットの位置ずれに対応して、測定領域がずれている。その位置ずれ量を考慮して、走査方向と垂直な方向にほぼ同じ位置の測定データ（図３の太線で囲われている部分）を平均化することにより、単一のスポットで測定される信号に比べて、信号対雑音比を向上させることができる。
以上のような光断層画像撮像装置は、眼底観察や皮膚、内視鏡などの生体観察ならびに、産業上の品質管理などを含み、各種の診断装置、検査装置に利用することが可能である。
ここで、別の実施形態として、上述の実施形態に係る光断層画像の撮像方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムとして、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体（例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ブルーレイディスクなど）に格納しても良い。
また、別の実施形態として、上述の光断層画像の撮像方法をコンピュータに実行させるためのプログラムでも良い。
【実施例】
【００１５】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した光断層画像撮像装置の構成例について説明する。
本実施例では、光断層画像撮像装置として、図１に示す光断層画像撮像装置が用いられる。
また、本実施例では、眼の網膜が被測定物１２０とされる。
低コヒーレンス光源１０１として、出力２０ｍＷ、中心波長８４０ｎｍ、波長幅４５ｎｍのＳＬＤ光源を用いる。
光源１０１より発せられた光は１対３のファイバビームスプリッタ１０２により、３本に等分される。
それぞれの光は３個の５０：５０ファイバカプラ１０３によって、測定光と参照光に分岐される。
測定光側はファイバコリメータ１０４によって平行ビームにされ、ガルバノスキャナとレンズで構成される走査光学系１０５によって走査される。
そして、このように走査光学系１０５によって走査された上記測定光は、照明光学系を構成する対物レンズ１０６により、ビーム径約１ｍｍの平行ビームとなって、眼の網膜１２０上の異なる点に照射される。
【００１６】
図２に、網膜１２０における眼底像２５０を示す。
眼底像２５０上における各スポットおよび走査線は、２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの３つである。
入射ビーム径が約１ｍｍとなるよう上記照明光学系を調整しているため、眼底上のスポット径は約２０μｍになる。
また、ファイバコリメータ１０４でのファイバ間隔が８０μｍ、コア径が５μｍ、ファイバ数が３本のものを使用しており、各スポット間の間隔は約２６０μｍになる。
【００１７】
参照光側はファイバコリメータ１０７により、３本がそれぞれ平行ビームになり、分散補償ガラス１０８を介して参照ミラー１０９によって反射され、ファイバカプラ１０３に戻される。
被測定物１２０より散乱されファイバカプラ１０３に戻された測定光と、参照ミラー１０９にて反射されファイバカプラ１０３に戻され参照光とによる、３つのファイバカプラ１０３で生成された干渉信号は、それぞれ３つの分光検出部１１０に入射する。
分光検出部１１０は、１２００本／ｍｍの透過型回折格子と画素ピッチ１４μｍ、画素数２０４８、ライン取得レート２０ｋＨｚのラインセンサを用いた分光光学系によって構成され、干渉信号を含んだ波長スペクトルデータが得られる。
これらのデータを記録処理部１１１に記録し、フーリエ変換処理することにより、ＯＣＴ信号が得られる。
さらに走査光学系１０５内のガルバノスキャナの周波数に同期させ、ＯＣＴ信号を取得することにより、網膜１２０の断層画像を得ることができる。
【００１８】
図３に各スポットに対応したＯＣＴ測定領域を示す。
スポット間隔が２６０μｍであるため、測定領域は約２６０μｍずれる。
これはスポット径２０μｍの１３倍にあたる。各スポットによる測定データ列を
［Ａ１，Ａ２，Ａ３，…，Ａｋ，…］（Ａｋはスポット２０１ａによって測定された、走査方向にｋ番目の測定データ列を表す）、
［Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，…，Ｂｌ，…］（Ｂｌはスポット２０１ｂによって測定された、走査方向にｌ番目の測定データ列を表す）、
［Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…，Ｃｍ，…］（Ｃｍはスポット２０１ｃによって測定された、走査方向にｍ番目の測定データ列を表す）、
として、Ｘｎ＝Ａｎ＋２４＋Ｂｎ＋１２＋Ｃｎという演算により、新たに［Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…，Ｘｎ，…］というデータ列を作る。
こうすることで、スポット位置ずれを考慮して同じ測定箇所のデータ列を加算処理することになるため、ランダムノイズを相対的に小さくでき、ＯＣＴ像の信号対雑音比を向上させることができる。
さらに、走査線を眼底面内にずらしながら同様の測定を行えば、網膜の３次元像を測定することができる。
【００１９】
本実施例によれば、各スポットの位置ずれ量に応じて、データ加算位置を設定すればよく、測定された画像の相関演算など重ね合わせのための複雑な手順を必要としない。
なお、ここでは、ラインセンサを用いたスペクトラルドメイン方式のＯＣＴについての例を示したが、タイムドメイン方式、波長走査光源を用いたスエプトソース方式のＯＣＴについても同様の効果が得られる。
また、走査線が走査方向と垂直な方向にほぼ重なった例を示したが、スポット径以内のずれであれば同様の効果が得られる。
測定データの信号対雑音比を向上させる工程として、加算処理を行う例を示したが、Ｘｎ＝（Ａｎ＋２４＋Ｂｎ＋１２＋Ｃｎ）÷３のように、平均化処理をする場合でも同様の効果を得られる。
本実施例によれば、このように走査光学系により走査される走査領域内における、走査方向に垂直な方向にほぼ同じ位置にある前記各スポットからの干渉信号を用いて加算処理、又は平均化処理をすることにより、信号対雑音比を向上させることができる。
また、全てのスポットによるデータを用いない場合でも、少なくとも２つのデータがあれば、信号対雑音比を向上させる効果は得られる。
すなわち、上記異なるスポット位置への照射による各スポットに対応する干渉信号のうち、少なくとも２つのスポットによる干渉信号を用いるようにすればよい。
【００２０】
［実施例２］
実施例２として、バルク光学系による光断層画像撮像装置の構成例について説明する。実施例１では光ファイバを用いて構成した例を示したが、バルク光学系でも同様に構成することができる。
図４に、本実施例における光断層画像撮像装置の構成例について説明する図を示す。
図１に示す構成と同じ構成には同一の符号が付されているので、共通する部分の説明は省略する。
図４において、４０１はキューブ型ビームスプリッタ、４０２は分散補償ガラス、４０３は参照ミラー、４０４はファイバコリメータである。
【００２１】
本実施例においては、実施例１と同様に、低コヒーレンス光源１０１として、出力２０ｍＷ、中心波長８４０ｎｍ、波長幅４５ｎｍのＳＬＤ光源を用いる。
光源より発せられた光は１対３のファイバビームスプリッタ１０２により３本に等分され、ファイバコリメータ１０４にて平行ビームになって出射される。
３本のビームはキューブ型ビームスプリッタ４０１によって、測定光と参照光に分けられる。
測定光は実施例１と同様に、走査光学系１０５、対物レンズ１０６を通じて、ビーム径約１ｍｍの平行ビームとなって、眼の網膜１２０上の異なる点に照射される。
参照光側は分散補償ガラス４０２を介して参照ミラー４０３によって反射され、ファイバコリメータ４０４に戻される。
それぞれのビームにより生成された干渉信号は、実施例１と同様にそれぞれ３つの分光検出部１１０に入射し、データは記録処理部１１１に記録される。
バルク光学系による本実施例の光断層画像撮像装置の構成は、光ファイバによる実施例１と異なるが、ビーム配置は実施例１と同様のため、信号処理の工程は実施例１と同様に行うことができる。
【００２２】
以上の説明では、演算処理として、加算処理、平均化処理について説明したが、このような演算処理に限定されるものではない。
これらの他に、重み付けをして平均化処理をすることもできる。
例えば、このような重み付けをして平均化処理をする工程において、各スポットの光量に対応した値で重み付けを行うことにより、平均化処理をすることもできる。
通常ビームスプリッタ、ファイバカプラなどは製造ばらつきがあるため、各スポットの光量にばらつきが生じる。
例えば、本実施例で用いている１対３のファイバビームスプリッタ１０２には最大５％の分岐比ばらつきがある。
図２の各スポット２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの光量を測定すると、それぞれ７０５μＷ、７３０μＷ、７００μＷであった。
したがって、実施例１に記載したデータ列の定義を用いて、Ｘｎ＝（Ａｎ＋２４÷７０５＋Ｂｎ＋１２÷７３０＋Ｃｎ÷７００）÷３という計算処理を行えば、光量に応じた信号強度の違いを補正した上で信号対雑音比を向上させることができる。
【００２３】
このような光量を重み付けの指標とする以外にも、各スポットの信号強度レベルに対応した値で重み付けや、各スポットの雑音レベルに対応した値で重み付けを行うようにしても同様の効果が得られる。
また、これらの光量、信号強度レベル、雑音レベルを組み合せた指標でも良い。
【００２４】
［実施例３］
実施例３として、走査光学系が、走査速度を可変にできる機構を備え、測定する領域に応じて走査周波数を変えるようにした構成例について説明する。
上記した実施例１、実施例２では、走査速度について述べなかったが、ガルバノミラーを用いた走査光学系１０５は５００Ｈｚまでの任意の周波数で走査周波数を変えることができる。
したがって、測定する領域に応じて適切に走査周波数を変えることにより、信号対雑音比を落とさずに高速に測定する場合、低速で信号対雑音比を高める場合など使い分けることが可能になる。
ここで、６ｍｍ×２ｍｍの測定領域を実施例１の測定系で測定する場合を考える。
スポット径が２０μｍの場合、通常の単一スポットＯＣＴ測定の場合、３００×１００÷２０ｋＨｚ＝１．５秒の測定時間が必要である。
本実施例の場合は３つのスポットで測定し、実施例１に記載の信号対雑音比を高める処理を行うので、３分の１の測定時間でも同じ信号対雑音比で測定できるため、異常箇所の発見が容易となる。
【００２５】
図５に、眼底２５０の模式図を示す。
初めに眼底上で黄斑を中心とした６ｍｍ×２ｍｍの測定領域５０１ａを粗測定する。
粗測定のため走査周波数を１００Ｈｚと高速にすると、往復走査で０．５秒の測定時間となる。
前述のように、３分の１の測定時間であるが信号対雑音比は確保されているため、この測定により測定領域の端に疾患が疑われる箇所（図５斜線部分）を発見することができる。
【００２６】
次にその箇所を中心とした６ｍｍ×２ｍｍの測定領域５０１ｂを再度測定する。
今度は詳細な測定を行うため、走査周波数を３３．３Ｈｚと３分の１に低速にすると、測定時間は１．５秒となる。
今回は、通常の単一スポットＯＣＴ測定と同じ測定時間だが、測定スポットが３倍のため、通常の単一スポットＯＣＴの３倍の時間をかけて測定した場合と同じ信号対雑音比で測定でき、詳細に異常箇所を調べることができる。
以上の実施例ではスポット数が３つの場合の例を述べたが、２つ以上であれば同様の効果が得られる。
【００２７】
［実施例４］
図６に本実施例の光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
光源が３つのＳＬＤ光源５１０ａ，５１０ｂ，５１０ｃからなること以外は図４に示す構成と同じ構成である。図４と共通する部分は同一の符号を付し、説明は省略する。
本実施例のように光源がビーム毎に異なる場合においても本発明の効果は有効である。
また、本実施例においてはビームが３つの場合を示したが、２つ以上の複数のビームのいずれの場合においても効果は同様である。
【００２８】
［実施例５］
以上の実施例ではマイケルソン型の干渉計を用いた例を示したが、本実施例ではマッハツェンダー型の干渉計の場合の構成例を示す。
図７に、本実施例におけるマッハツェンダー型の干渉計を用いた光断層画像撮像装置の構成を説明する図を示す。
なお、図７において、図１に示す構成と同じ構成に同一の符号が付されている。
ＳＬＤ光源１０１より発せられた光は１対２のファイバビームスプリッタ６０１により、測定光と参照光に分岐される。
測定光は、１対３のファイバビームスプリッタ６０２により３等分され、それぞれ光サーキュレータ６０３に入力される。
光サーキュレータ６０３を通った光は３つのファイバコリメータ１０４によって平行ビームにされ、ガルバノスキャナとスキャンレンズで構成される走査光学系１０５と対物レンズ１０６によって、目の網膜１２０上の異なる点に照射される。
この３つのビームは実施例１と同じ領域を走査するように調整されている。
網膜１２０によって反射あるいは散乱された戻り光は、再び同じ光学系を通って、光サーキュレータ６０３に戻される。
光サーキュレータに戻った光は、光サーキュレータの性質により、ファイバビームスプリッタ６０２側ではなく、ファイバコリメータ６０４側に出力される。
これらの戻り光はファイバコリメータ６０４により平行ビームになりビームスプリッタ７０１に入力される。
【００２９】
参照光は、光サーキュレータ６０５を通り、ファイバコリメータ６０６より出射され、分散補償ガラス６０７を通って参照ミラー６０８にて反射されたのち、光サーキュレータ６０５に戻される。
この戻された反射光は、光サーキュレータ６０５により１対３のファイバビームスプリッタ６０９側に出力され、３等分される。
この３等分された参照光は、ファイバコリメータ６１０にて平行ビームになり、ビームスプリッタ７０３に入力される。
網膜１２０より散乱されビームスプリッタ７０１に入力された３つの測定光と、３等分された後ビームスプリッタ７０１に入力された３つの参照光は、ビームスプリッタ７０１にて合成され干渉光となる。
それぞれの干渉光のうち、一方はファイバコリメータ６１１にて光ファイバに入力され、分光検出部１１０に入射し、実施例１と同様に分光処理され、ＯＣＴ信号を得る。他方は不要のため黒色アルマイト処理されたアルミ板７０２で遮蔽する。
このように、本発明の効果は干渉計の形によらず有効である。
また、本実施例においてはビームが３つの場合を示したが、２つ以上の複数のビームのいずれの場合においても効果は同様である。
【符号の説明】
【００３０】
１０１：低コヒーレンス光源
１０２：ファイバビームスプリッタ
１０３：ファイバカプラ
１０４：ファイバコリメータ
１０５：走査光学系
１０６：対物レンズ
１０７：ファイバコリメータ
１０８：分散補償ガラス
１０９：参照ミラー
１１０：干渉信号の検出手段
１１１：記録処理手段
１２０：被測定物
【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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