(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の測定光を照射した被検査物からの第１及び第２の戻り光と、該第１及び第２の測定光にそれぞれ対応する第１及び第２の参照光とをそれぞれ合成した第１及び第２の合成光に基づいて、該被検査物の光干渉断層画像を取得する撮像装置であって、
前記第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段と、
前記検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する低減手段と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づいて、前記被検査物の光干渉断層画像を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記検出手段が、
前記第１及び第２の合成光を波長毎に分光する分光素子と、
前記分光素子により波長毎に分光された第１及び第２の光を検出するセンサと、を有し、
前記低減手段が、前記センサにおける前記第１及び第２の光の重なりを低減することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記検出手段が、前記第１及び第２の光をそれぞれ第１の領域と第２の領域に集光させる集光手段を有し、
前記低減手段が、前記第１の光のうち、前記第２の領域に照射され得る波長の光の光量を低減することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記低減手段が、前記第１及び第２の光における特定の波長の光を遮蔽する遮蔽部材であることを特徴とする請求項２あるいは３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記低減手段が、前記特定の波長の光の透過率または反射率を制限する特性を持つ光学フィルタであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
光を発生させる光源と、
前記光源からの光を前記第１及び第２の参照光と前記第１及び第２の測定光とに分割する分割手段と、
前記被検査物に対して前記第１及び第２の測定光を走査する走査手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記低減手段が、前記光源から前記分割手段までの光路に設けられ、該光源からの光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記分割手段が、前記第１及び第２の参照光と前記第１及び第２の測定光とをそれぞれ合成し、
前記光源から発生された光を複数に分割し、該分割された複数の光をそれぞれ参照光と測定光とに分割し、該複数の測定光を前記被検査物において走査するように構成されることを特徴とする請求項６あるいは７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記光源を複数有し、
前記分割手段が、前記複数の光源から光を発生し、該発生された複数の光をそれぞれ前記第１及び第２の参照光と前記第１及び第２の測定光とに分割し、
前記走査手段が、前記被検査物に対して前記第１及び第２の測定光を走査することを特徴とする請求項６あるいは７に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２の参照光と前記第１及び第２の測定光とをそれぞれ合成する合成手段を有し、
前記分割手段が、前記光源から発生された光を測定光と参照光とに分割し、該分割された測定光を前記第１及び第２の測定光に分割し、且つ該分割された参照光を前記第１及び第２の参照光に分割し、
前記走査手段が、前記被検査物に対して前記第１及び第２の測定光を走査することを特徴とする請求項６あるいは７に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記低減手段が、前記第１及び第２の参照光の光路に設けられ、該第１及び第２の参照光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とが合成された第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段と、
前記検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する低減手段と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づいて、前記被検査物の光干渉断層画像を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記低減手段が、前記第１及び第２の合成光の光路に設けられ、該第１及び第２の合成光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１４】
第１及び第２の測定光を照射した被検査物からの第１及び第２の戻り光と、該第１及び第２の測定光にそれぞれ対応する第１及び第２の参照光とをそれぞれ合成した第１及び第２の合成光に基づいて、該被検査物の光干渉断層画像を取得する撮像方法であって、
前記第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する工程と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づいて、前記被検査物の光干渉断層画像を取得する工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１５】
前記低減する工程において、前記第１及び第２の参照光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項１４に記載の撮像方法。
【請求項１６】
測定光を照射した被検査物からの戻り光と前記測定光に対応する参照光とが合成された第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段を用いて、該被検査物の光干渉断層画像を取得する撮像方法であって、
前記検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する工程と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づいて、前記被検査物の光干渉断層画像を取得する工程と、
を有することを特徴とする撮像方法。
【請求項１７】
前記低減する工程において、前記第１及び第２の合成光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１８】
前記低減する工程において、光源からの光の特定の波長の光の光量を選択的に低減することにより前記重なりを低減することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１９】
請求項１４乃至１８のいずれか１項に記載の撮像方法の各工程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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光干渉断層法を用いる撮像装置及び撮像方法であって、眼底や皮膚などの観察に用いられる医療機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、低コヒーレンス光による干渉を利用した光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いる撮像装置（以下、ＯＣＴ装置とも呼ぶ。）が実用化されている。これは、試料に入射する光の波長程度の分解能で断層像を取得できるため、試料の断層像を高分解能に得ることができる。
【０００３】
ＯＣＴ装置は、特に、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像等が試みられている。
【０００４】
ここで、ＯＣＴの方式には、主に、ＴＤ−ＯＣＴ（Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ−ＯＣＴ）とＦＤ−ＯＣＴ（Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｄｏｍａｉｎ−ＯＣＴ）の２つの方式がある。ＦＤ−ＯＣＴは、干渉光のスペクトル情報をフーリエ変換することにより、深さ方向の位置に対応する強度情報を一括して取得する方式である。このため、ＦＤ−ＯＣＴは、深さ方向の位置を取得するためにコヒーレンスゲート位置を変えるＴＤ−ＯＣＴよりも、高速に断層像を取得することができる。
【０００５】
ＯＣＴ装置では、高分解能で測定する場合、ビーム１本あたりの測定領域が狭くなり、比較的測定時間を要する。特に、眼科に用いる場合、高速に撮像することが求められる。これは、撮像中の固視微動などにより、画像どうしの位置ずれが生じる可能性があるからである。
【０００６】
測定時間を短くするために、複数のビームを用いて、ビーム１本あたりの測定領域を狭くする方法が、特許文献１に開示されている。
【０００７】
特許文献１は、９本のビームをそれぞれ測定光と参照光に分ける干渉計により構成され、それぞれのビームによる干渉光を分光し、該分光された干渉光を複数ビームに対して同一の２次元センサアレイにより検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００８−５０８０６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、光源から発生される光は、光源自体の熱ゆらぎなどにより、意図する波長幅よりも長い波長幅を持つ光が発生されてしまう。
【００１０】
そのため、上記特許文献１では、複数の分光された干渉光どうしが、２次元センサアレイ上で重ならないようにするために、それぞれの干渉光を検出する領域どうしの間隔を十分あけて構成している。なぜならば、複数の干渉光どうしがセンサ上で重なると、干渉光どうしがクロストークし、結果として得られる断層画像にノイズが発生してしまうためである。
【００１１】
このとき、検出領域どうしの間隔を十分あける必要があるので、検出に使用しない画素を設けることになる。そのため、２次元アレイセンサに求められる画素数が多くなるので、読み出し速度も遅くなってしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る撮像装置は、
第１及び第２の測定光を照射した被検査物からの第１及び第２の戻り光と、該第１及び第２の測定光にそれぞれ対応する第１及び第２の参照光とをそれぞれ合成した第１及び第２の合成光に基づいて、該被検査物の光干渉断層画像を取得する撮像装置であって、
前記第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段と、
前記検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する低減手段と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づいて、前記被検査物の光干渉断層画像を取得する取得手段と、を有する。
【００１３】
また、本発明に係る撮像方法は、
第１及び第２の測定光を照射した被検査物からの第１及び第２の戻り光と、該第１及び第２の測定光にそれぞれ対応する第１及び第２の参照光とをそれぞれ合成した第１及び第２の合成光に基づいて、該被検査物の光干渉断層画像を取得する撮像方法であって、
前記第１及び第２の合成光を波長毎に検出する検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減させるように特定の波長の光の光量を低減する工程と、
前記重なりが低減した第１及び第２の合成光に基づく前記被検査物の光干渉断層画像を取得する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、分光された複数の光どうしがセンサで重なる光量を低減するように構成される。これにより、前記センサにおける前記分光された光どうしによるクロストークを抑制することができる。また、複数の光がそれぞれセンサに照射される領域（単位は画素）どうしを接近させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る光干渉断層法を用いる撮像装置の構成などを説明するための模式図である。
【図２】実施例１の干渉信号スペクトル（ａ）と、光学フィルタがない場合の干渉信号スペクトル（ｂ）と、実施例３の干渉信号スペクトル（ｃ）とを表す模式図である。
【図３】実施例１の干渉信号の波長スペクトル（ａ）から（ｃ）と、光学フィルタがない場合の波長スペクトル（ｄ）である。
【図４】実施例１のＯＣＴ画像（ａ）から（ｃ）と、光学フィルタがない場合のＯＣＴ画像（ｄ）である。
【図５】実施例２及び３に係る光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明するための模式図である。
【図６】実施例４に係る光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明するための模式図である。
【図７】実施例５に係る光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態に係る撮像装置（あるいは光干渉断層法を用いる撮像装置とも呼ぶ。）について、図１を用いて説明する。
【００１７】
まず、１０１は、光（低コヒーレンス光）を発生させるための光源である。光源１０１には、ＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ）を適用することができる。また、光源１０１には、ＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）も適用することができる。また、光源１０１には、チタンサファイアレーザなどの超短パルスレーザも適用することができる。このように、光源１０１は、低コヒーレンス光を発生させることの出来るものなら何でも良い。さらに、前記光源１０１から発生される光の波長は、特に制限されるものではないが、４００ｎｍから２μｍの範囲である。そして、ＯＣＴを実現するための波長幅としては、例えば１ｐｍ以上、好ましくは１０ｐｍ以上、更に好ましくは３０ｐｍ以上の波長幅であることがよい。
【００１８】
次に、１０３は、光源１０１からの光を参照光と測定光とに分割するための分割部である。分割部１０３には、ビームスプリッタや、ファイバカプラなどを適用することができる。このように、分割部１０３は、光を分割出来るものなら何でも良い。
【００１９】
また、１０５は、測定光を被検査物１２０において走査するための走査光学部（あるいは走査部とも呼ぶ。）である。走査光学部１０５は、ガルバノスキャナなどが好適に用いられるが、光を走査出来るものなら何でも良い。  また、１１０は、被検査物１２０からの戻り光と参照光との合成光を検出するための検出部（分光器）である。検出部１１０は、複数の合成光（１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ）を分光するための分光素子１１４（あるいは分光部とも呼ぶ。）を有する。分光素子１１４は、回折格子やプリズムなどであり、光を分光出来れば何でも良い。また、検出部１１０は、分光素子１１４により前記分光された複数の光（１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ）を検出するためのセンサ１１６を有する。前記センサ１１６は、ラインセンサや２次元センサなどであり、光を検出出来れば何でも良い。
【００２０】
また、被検査物１２０で走査される複数の測定光を該被検査物１２０において走査するように構成される。測定光を複数とする手法は、マイケルソン干渉計とマッハツェンダー干渉計とで異なる（後述）。
【００２１】
そして、センサ１１６は、前記分光された第１及び第２の光（例えば、１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃのいずれかとする。）をそれぞれ集光する第１の領域と第２の領域（例えば、１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃのいずれかとする。）とを含み構成される。ここで、第１及び第２の領域とは、前記分光された複数の光がそれぞれセンサに照射される領域（単位は画素）のことである。なお、後述する実施例１の場合、分光された光が集光される１１７０画素が、第１の領域あるいは第２の領域に相当している。
【００２２】
第１の光（例えば、１１８ａとする。）のうち、第２の領域（例えば、１１９ｂとする。）に照射され得る波長の光の光量を低減する（光をカットする、あるいは光量を下げる）ように構成される。あるいは、分光された複数の光どうしがセンサ１１６で重なる光量を低減するように構成される。
【００２３】
これにより、センサ１１６における前記分光された光どうしによるクロストークを抑制することができる。また、第１の領域と前記第２の領域とを接近させることができる。つまり、第１の領域と前記第２の領域との間隔（単位は画素）を短く（画素数を少なく）することができる。このとき、前記間隔がゼロである状態を含む。なお、後述する実施例１の場合、１１７０画素で構成される前記第１の領域と前記第２の領域との間にある１３２画素が、前記間隔に相当している。
【００２４】
なお、本実施形態に係る撮像装置は、第１及び第２の測定光を被検査物に照射する照射部（上記走査部など）を有している。また、本実施形態に係る撮像装置は、第１の測定光に基づく第１の合成光（第１の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第１の測定光に対応する第１の参照光と、を合成したもの。）と、第２の測定光に基づく第２の合成光（第２の測定光を照射した被検査物からの戻り光と、該第２の測定光に対応する第２の参照光と、を合成したもの。）と、を検出する検出部（上記分光部など）を有する。また、検出手段における前記第１及び第２の合成光の重なりを低減する低減部（後述の光学フィルタなど）を有する。さらに、本実施形態に係る撮像装置は、低減部で低減された第１及び第２の合成光に基づく被検査物の光干渉断層画像（あるいは断層画像とも呼ぶ。）を取得する取得部（不図示）を有する。なお、取得部は、検出部の上記センサから送付されたデータをフーリエ変換などの信号処理によって、断層画像を取得するものであれば何でも良い。
【００２５】
ここで、前記低減するための光量低減部材（あるいは低減部とも呼ぶ。）を備えることが好ましい。光量低減部材としては、特定の波長の光の透過率または反射率を制限する特性を持つ光学フィルタ１１２が好ましい。このとき、光学フィルタ１１２により複数の合成光（１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃ）に対して前記低減を行う。そして、前記低減された複数の合成光を前記分光素子１１４により分光するように構成される。また、光量低減部材としては、前記分光された複数の光（１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ）を遮蔽する遮蔽部材４１０が好ましい。
【００２６】
また、前記分光された複数の光（１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ）をそれぞれ前記領域（１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃ）ごとに集光するように構成されることが好ましい。
【００２７】
（マイケルソン干渉計：実施例１から３の形態）
マイケルソン型の干渉計の場合、分割部１０３は、参照光と測定光とを合成するように構成される。すなわち、分割部１０３は、光源１０１から発生された光を参照光と測定光とに分割する役割と、参照光と戻り光とを合成する役割とを兼ねるように構成される。
【００２８】
このとき、光源１０１から発生された光を複数に分割し、該分割された複数の光をそれぞれ参照光と測定光とに分割する（実施例１と２の形態）。
【００２９】
また、前記複数の光源９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃから光を発生する。そして、前記複数の光をそれぞれ参照光と測定光とに分割する（光源を複数有する実施例３の形態）。
【００３０】
（マッハツェンダー干渉計：実施例４および５の形態）
マッハツェンダー型の干渉計の場合、前記参照光と前記測定光とを合成するための合成部を備える。前記合成部は、例えばファイバカプラ４０７であるが、光を合成出来るものなら何でも良い。
【００３１】
そして、前記光源１０１から発生された光を前記測定光と前記参照光とに分割し、該分割された該測定光と該参照光とをそれぞれ複数の光に分割する。
【００３２】
（別の本実施形態：撮像方法）
また、別の本発明の実施形態に係る光干渉断層法を用いる撮像方法は、以下の工程を含む。
ａ）複数の光からなる測定光を被検査物の異なる位置に照射する。
ｂ）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。
ｃ）前記合成された干渉光をセンサにより検出する。
ｄ）複数の干渉光を受光する前記センサにおいて、第１の干渉光と隣接する第２の干渉光とが互いに重なり得る部分の光量を低減する。
ｅ）被検査物の断層画像（あるいは光干渉断層画像とも呼ぶ。）を取得する。
【００３３】
ここで、別の実施形態として、上述の実施形態に係る光干渉断層法を用いる撮像方法を、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、上述の光干渉断層法を用いる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。
【００３４】
（別の装置構成）
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、次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に戻され参照光がファイバカプラ１０３で合成され、干渉光となる。このように、ファイバカプラ１０３によって合成された干渉光は、干渉光の検出装置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。
【００３５】
干渉光の検出装置１１０は図１（ｂ）に示す構成となっている。ファイバによって入力された干渉光は、特定の間隔で並べられたファイバ端１１１から空中に出射され、特定の波長範囲の光のみ透過する光学フィルタ１１２を通り、コリメータレンズ１１３によって平行光になる。これらの平行光は回折格子、プリズムなどの分光素子１１４を通して分光、すなわち波長分解され、集光レンズ１１５によって、センサアレイ１１６上に集光される。入力された各干渉光１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃは、分光され、センサアレイ１１６上の異なる領域に波長毎に集光される。このとき、隣り合う干渉光で光の重なり（クロストーク）が無いように光学フィルタの１１２の透過波長帯が設定されている。すなわち、隣り合う干渉光の一方の長波長側の光の一部と他方の短波長側の光一部が光学フィルタ１１２を透過しないようになっている。したがって、複数の干渉信号をクロストーク無く、効率的に取得することができる。センサアレイにて取得されたデータはフーリエ変換処理を含む信号処理工程を経て、ＯＣＴ画像に変換される。
【００３６】
以上の本実施形態の構成によれば、隣り合う干渉光をセンサアレイ上でクロストーク無く隣接させて配置することができるため、最小限のセンサアレイ画素数で複数ビームに対応した干渉信号を検出できる。そのため、高速に信号取得可能なＯＣＴ装置が簡便に実現できる。
【実施例】
【００３７】
（実施例１：マイケルソン干渉計、分光する前に光学フィルタを配置）
以下に本発明の実施例について、図１を用いて説明する。
【００３８】
本実施例では、基本構成として上記した図１（ａ）における光干渉断層法を用いる撮像装置を用いた。また、本実施例では、眼の網膜を被測定対象としての被検査物１２０とした。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。ＳＬＤ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および照射光学系である対物レンズ１０６によって、目の網膜１２０上に照射される。図１（ｃ）に示されるように、このとき眼底２００上で各ビームは異なる３つの位置２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃを走査するように設定した。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、ファイバカプラ１０３に戻される。
【００３９】
参照光は３つの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、ＢＫ７ガラス１０８を通している。網膜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に戻された参照光は、ファイバカプラ１０３で合成され干渉光となる。この干渉光は干渉信号検出装置である分光器１１０によって、波長毎に分光され、検出される。
【００４０】
分光器１１０は図１（ｂ）で示される構成になっている。ファイバによって入力された干渉光は、一定の間隔で並べられたファイバ端１１１から空中に出射され、波長範囲８１０〜８７０ｎｍ、すなわち波長幅６０ｎｍの光のみ透過するバンドパスフィルタ１１２を通り、コリメータレンズ１１３によって平行光になる。これらの平行光は１２００本／ｍｍの透過型回折素子１１４によって分光され、集光レンズ１１５によって、画素サイズ１０μｍ、画素数４０９６個、ライン読み出し周期７０ｋＨｚのラインセンサ１１６上に集光される。それぞれ８１０〜８７０ｎｍの波長がラインセンサ１１７０画素分に分光されるように分光器内のレンズを選んだ。このように設定された分光器で各ビームに対応した干渉信号を測定すると図２（ａ）の模式図のようになる。（ここでは簡単のため、干渉信号の細かい周期の信号を無視して単純な線でその概要を描いている。）光源の波長スペクトルのうち、８１０〜８７０ｎｍに相当する光だけがラインセンサ上に照射され検出される。
【００４１】
以上の構成において、網膜の測定を行うと、図３（ａ）から（ｃ）のように、３つの測定ビーム２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃそれぞれに対応した干渉信号１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃの波長スペクトルが測定される。このデータをもとにフーリエ変換処理を含む信号処理を行うと、図４のように３つのＯＣＴ画像が得られる。
【００４２】
バンドパスフィルタ１１２を外した場合、分光器で検出される干渉信号の波長スペクトルは図２（ｂ）に示す模式図ように隣接するビーム間でクロストークが生じる。この状態における干渉信号は、図３（ｄ）のようになる。図の右端の信号強度が、図３（ａ）から（ｃ）の右端の信号強度に比べて大きくなっているのが、クロストークによる影響である。このクロストークの影響のある干渉信号をＯＣＴ画像に変換すると、図４（ｄ）のように他のビームの画像の一部がノイズ成分として重なったような不明瞭な画像になる。これを避けるためには、本発明の方法によらなければ、隣接する干渉信号のクロストークが無いように各ビームの分光スペクトルを離して配置しなければならない。しかし、そのためにはさらに画素数の多いラインセンサを使わなければならず、コストアップになるとともに、読み出し周期が遅くなってしまう。
【００４３】
以上より、本実施例によれば、複数のビームによるＯＣＴ画像が、最小限の画素数のセンサアレイによって、ノイズ成分を抑えた断層画像を構成するための測定信号を高速に取得できる。また、本実施例によれば、断層画像として表示したときにノイズ成分が目立たない程度に、複数の干渉光どうしがセンサ上で重ならないように接近させることができる。
【００４４】
本実施例においては、光学フィルタとしてバンドパスフィルタ１１２を挿入する構成を説明したが、ラインセンサ１１６に達する光の波長を制限する光学フィルタであれば同様の効果がある。例えば、短い波長のみ透過するショートパスフィルタ、長い波長のみ透過するロングパスフィルタ、特定の波長のみ通さないノッチフィルタなどでも良い。また、これらの光学フィルタの任意の組み合わせでも良い。さらに、光学フィルタの製法についても、吸収型、反射型、誘電体多層膜による干渉型などによらず、何でも良い。
【００４５】
さらに、本実施例においては光学フィルタ１１２の挿入位置が分光器１１０内にある場合を示したが、干渉信号が生成された後、センサアレイ１１６に入射する以前であればどの位置に挿入しても同様の効果が得られる。本実施例のように、分光器内に光学フィルタを配置すると光学系を小さくできる。
【００４６】
（実施例２：参照光と測定光とに分割する前に光学フィルタを配置）
実施例２として、上記実施例１の光干渉断層法を用いる撮像装置のように光ファイバではなく、バルク光学系（光が空間中を通過する系）を用い、光学フィルタ１１２の位置を変えた構成例を説明する。
【００４７】
図５（ａ）に、本実施例におけるバルク光学系を適用する光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明する図を示す。なお、図５（ａ）においては、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ので、共通する部分の説明は省略する。
【００４８】
図５（ａ）において、９０３はコリメートレンズアレイ、９０４はキューブビームスプリッタ、９０５は照射光学系、９０６は分散補償ガラス、９０７は参照ミラー、９０８は干渉信号検出装置である。
【００４９】
本実施例においては、光源の光が１対３ファイバビームスプリッタ１０２により、３本に等分されたのちの光学系がバルク光学系で構成されている。まずコリメートレンズアレイ９０３によって各ビームを平行ビームにする。３つのビームはバンドパスフィルタ１１２を通って、５０：５０キューブビームスプリッタ９０４によって、測定光と参照光に分けられる。３つの測定光は、ガルバノスキャナとスキャンレンズ、接眼レンズで構成される照射光学系９０５によって網膜１２０上に集光される。この３つのビームは、図１（ｃ）の２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃの各ビームスポットと線分で表わされる部分を走査するよう調整されている。各３つのビームの集光点より散乱された光は、照射光学系９０５を通してキューブビームスプリッタ９０４に導かれ、参照光と合成される。一方、参照光は分散補償ガラス９０６を通り、参照ミラー９０７によって反射され、キューブビームスプリッタ９０４に戻される。
【００５０】
キューブビームスプリッタ９０４に戻された測定光と参照光が合成され、干渉光となり、この干渉光は、干渉信号検出装置９０８に導かれる。干渉信号検出装置９０８は図１（ａ）に示される分光器においてバンドパスフィルタ１１２を除いた構成となっている。本実施例の構成においても、バンドパスフィルタ１１２の効果が発揮されるため、ラインセンサ１１６によって検出される干渉信号は図２（ａ）と同様にクロストークの無い状態になる。
【００５１】
以上により、バンドパスフィルタなどのラインセンサ１１６に達する光の波長を制限するための光学フィルタ１１２が測定光と参照光に分割する前に挿入されている場合においても、本発明の効果が得られることが示された。この場合、測定光に余分な波長成分が混ざらないため、余計な波長による散乱光ノイズが低減される。また、実施例１と同様に、干渉信号が合成された後、すなわちキューブビームスプリッタ９０４と干渉信号検出装置９０８の間に光学フィルタ１１２を挿入しても同様の効果が得られる。
【００５２】
（実施例３：ビームごとに異なる光学フィルタを配置）
実施例３として、上記実施例１、２の光干渉断層法を用いる撮像装置のように１つの低コヒーレンス光源１０１を複数のビームに分岐するのではなく、各ビームに別々の光源を設けた場合の構成例を説明する。
【００５３】
図５（ｂ）に、本実施例におけるバルク光学系を適用する光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明する図を示す。なお、図５（ｂ）においては、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ので、共通する部分の説明は省略する。
【００５４】
図５（ｂ）において、９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃは低コヒーレンス光源、９１１はファイバコリメータアレイ、９１２ａ、９１２ｂ、９１２ｃは光学フィルタである。
【００５５】
本実施例においては、網膜を走査する各ビーム２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃに対応した低コヒーレンス光源９１０ａ、９１０ｂ、９１０ｃを用意する。各光源の光は光ファイバコリメータアレイ９１１によって平行ビームにされ、それぞれ光学フィルタ９１２ａ、９１２ｂ、９１２ｃを通る部分以外は、実施例２と同様にバルク光学系を適用する光干渉断層法を用いる撮像装置の構成と同様である。
【００５６】
図２（ｃ）に、本実施例における、各ビームに対応した干渉信号の波長スペクトルの模式図を示す。個々の光源の波長スペクトル形状は製造ばらつきにより異なっているが、実施例１と同様に出力２０ｍＷ、中心波長８４０ｎｍ、波長幅４５ｎｍのＳＬＤ光源を用いている。光学フィルタ９１２ａは波長８１０ｎｍ以上を透過するロングパスフィルタ、９１２ｂは波長８１０〜８７０ｎｍを透過するバンドパスフィルタ、９１２ｃは波長８７０ｎｍ以下を透過するショートパスフィルタとした。したがって、図２（ｃ）に示すように、クロストークの無い波長スペクトルが取得でき、実施例１、２と同様に、複数のビームによるＯＣＴ画像が、最小限の画素数のセンサアレイによって、高速に取得できる。本実施例の場合、個々のビームの波長スペクトル特性、センサアレイ上の検出位置などに合わせて最適な光学フィルタを選択することができる。
【００５７】
また、以上の実施例１〜３においては、測定ビームが３つの場合を例示したが、２つ以上複数の測定ビームを用いる場合すべてに本発明の効果は有効である。さらに、干渉信号スペクトルを検出するセンサアレイとして１次元のラインセンサの例を示したが、２次元のセンサアレイを用いる場合も、複数のセンサアレイを用いる場合も同様の効果が得られる。
【００５８】
（実施例４：マッハツェンダー干渉計、分光した後に遮蔽部材を配置）
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。
【００５９】
図６に、本実施例におけるマッハツェンダー型の干渉計を適用する光干渉断層法を用いる撮像装置の構成を説明する図を示す。なお、図６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。
【００６０】
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４０１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１０２により３等分され、それぞれ光サーキュレータ４０２に入力される。光サーキュレータ４０２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照射光学系１０５および対物レンズ１０６によって、実施例１と同様に目の網膜１２０上に照射される。
【００６１】
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４０２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１０２側ではなく、２対１のファイバカプラ４０７側に出力される。参照光は、光サーキュレータ４０３を通り、ファイバコリメータ４０４より出射され、分散補償ガラス４０５を通って、参照ミラー１０９にて反射されたのち、光サーキュレータ４０３に戻される。この戻された反射光は、光サーキュレータ４０３により１対３のファイバビームスプリッタ４０６側に出力され、３等分された後、２対１のファイバカプラ４０７に入力される。
【００６２】
網膜１２０より散乱され２対１のファイバカプラ４０７に入力された３つの測定光と、３等分された後２対１のファイバカプラ４０７に入力された３つの参照光は、２対１のファイバカプラ４０７にて合成され干渉光となる。この干渉光は干渉信号検出装置である分光器４００によって、波長毎に分光され、検出される。
【００６３】
分光器４００は図６（ｂ）で示される構成になっている。実施例１における分光器１１０とほぼ同様の構成であるが、異なる点は光学フィルタ１１２が無く、黒色アルマイト処理されたアルミ板に円孔を施したアパーチャ４１０が透過型回折格子１１４の後に挿入されている点である。透過型回折格子１１４を透過した光はその波長毎に異なる角度に出射されるが、波長８１０ｎｍ以下および８７０ｎｍ以上の光は遮蔽するようにアパーチャ４１０の円孔の大きさを調整している。したがって、実施例１の図３（ａ）から（ｃ）と同様に、干渉信号１１７ａ、１１７ｂ、１１７ｃの波長スペクトルが測定される。このデータをもとにフーリエ変換処理を含む信号処理を行うと、図４のように３つのＯＣＴ画像が得られる。ここでは、アパーチャとして黒色アルマイト処理されたアルミ板を用いたが、金属、木、紙など所望の光を透過させない部材であれば、いずれでも本発明の効果は有効である。なお、本実施例においても実施例１と同様に、アパーチャ４１０の代わりに光学フィルタ１１２を用いる構成としてもよく、実施例１において光学フィルタ１１２の代わりにアパーチャ４１０を用いる構成としてもよい。
【００６４】
本実施例により、本発明の効果は干渉計の形によらず、また光量を調整するための調整部材が光学フィルタではなく、光遮蔽部材の場合でも有効であることが示された。
【００６５】
（実施例５：参照光路に光学フィルタを配置）
実施例５として、光学フィルタを参照光路内に配置した構成例を説明する。
【００６６】
図７に、本実施例における参照光路内に光学フィルタを配置した光干渉断層撮像法を用いる撮像装置の構成を説明する図を示す。なお，図７においては図１および６に示す構成と同じ構成に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。
【００６７】
図７において、図６と異なる点は光学フィルタ１１２を参照光路に配置した点と、分光器５００の構成である。光学フィルタ１１２は実施例１で説明したものと同じ特性のものである。分光器５００は図７（ｂ）で示されるように、実施例１で説明した分光器１１０に対して光学フィルタ１１２を除いた構成となっている。
【００６８】
本実施例の構成では、測定光や戻り光に対して光学フィルタ１１２は影響を及ぼさない。したがって、ファイバカプラ４０７で合成された合成光には、眼の網膜１２０からの戻り光に含まれる波長８１０〜８７０ｎｍ以外の光が混在する。しかし、眼の網膜１２０の反射率はおよそ０．００１％（−５０ｄＢ）程度であり、参照光の光量に対して無視できる程度の光量である。したがって、ラインセンサ１１６上でのクロストークは実質上無視できる大きさであるため、複数の干渉光どうしがセンサ上で出来る限り重ならないようにして近接させることができる。
【００６９】
また、参照光の光路に光学フィルタ１１２を設けることにより、戻り光の光量は光学フィルタにより損失されることがない。そのため、戻り光を効率良く合成光に利用できるので、比較的高画質な断層画像を取得することができる。
【００７０】
以上により、光学フィルタ１１２が測定光路内に配置されている場合においても、本発明の効果が得られることが示された。また、本実施例においてはマッハツェンダー型の干渉計の例を示したが、マイケルソン型など他のタイプの干渉計の場合でも同様な構成が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１  低コヒーレンス光源（光源）
１０３  ファイバカプラ（分割部）
１０５  走査手段（走査光学部）
１１０  分光器（検出部）
１１２  バンドパスフィルタ（調整部材）
１１４  透過型回折素子（分光素子）
１１６  センサアレイ
【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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