(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低コヒーレンス光源からの光を２分割用ハーフミラーで被検査物への物体光と参照光とに２分割し、前記参照光は回転反射体による光遅延機構を介して固定ミラーで反射回帰して、前記被検査物から回帰する物体光とともに前記２分割用ハーフミラーで合波し、該２分割用ハーフミラーで合波されたヘテロダイン干渉ビート信号を含む干渉光を検出する光コヒーレンストモグラフィーにおける回転プリズムによる光遅延発生方法において、前記光遅延機構として、回転する回転体上に放射状にかつ回転体の接線方向に光が反射するように複数個のプリズムを配置することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生方法。
【請求項２】
（ａ）低コヒーレンス光源と、
（ｂ）該低コヒーレンス光源からの光を被検査物への物体光と参照光とに２分割する２分割用ハーフミラーと、
（ｃ）前記参照光を回転する回転体上に放射状にかつ回転体接線方向に光が反射するように複数個のプリズムを配置する光遅延機構と、
（ｄ）該光遅延機構からの参照光を反射回帰する固定ミラーと、
（ｅ）前記被検査物から回帰する物体光と前記光遅延機構から回帰する参照光とを合波する前記２分割用ハーフミラーと、
（ｆ）該２分割用ハーフミラーで合波されたヘテロダイン干渉ビート信号を含む干渉光を検出する光検出器とを具備することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置。
【請求項３】
請求項２記載の光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置において、前記光遅延機構は複数の直角プリズムを配置することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置。
【請求項４】
請求項３記載の光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置において、前記直角プリズムを４個配置することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生方法及びその光遅延発生装置に係り、特に、回転プリズムによる光遅延発生方法及びその光遅延発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光コヒーレンストモグラフィーにおける光遅延発生方法としては、参照光の光路の第１のミラーと第２のミラーの回転体回転軸に対する位置を第１のミラーと第２のミラーの外辺を回転軸を通る弦に一致させた位置とする方法が知られている。
【０００３】
また、回転体上のプリズムの配置を長辺の中心となるようにしていた。
【０００４】
図３はかかる従来の光コヒーレンストモグラフィーの光遅延発生装置の構成図である。
【０００５】
この図において、１は回転体、２は回転体１の中心点、３はプリズムである。
【０００６】
ここでは、プリズム３の配置は、そのプリズム３の頂角の対角面を円周の接線におよそ直交するように配置されていた。
【０００７】
このような光遅延発生装置では、図３に示すように、反射光軸のズレが１．３５ｍｍ生じ、光ビームの断面直径を、例えば、φ６ｍｍとした場合において、物体光に対する参照光の合波面の横方向のずれが２２．５％生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来の光コヒーレンストモグラフィーの光遅延発生装置においては、奥行き方向（Ｚ方向）の走査の際に発生する、回転角度による入射光軸に対する反射光軸のずれが大きくなるため、２分割用ハーフミラーで合波されるヘテロダイン干渉ビート信号を極めて限られた範囲（角度）でしか得ることができなかった。
【０００９】
よって、この従来の光コヒーレンストモグラフィーにおける光遅延発生装置では、奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が極めて短い断層画像しか得られないという欠点があった。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が長い断層画像を得ることができる光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生方法及びその光遅延発生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生方法において、低コヒーレンス光源からの光を２分割用ハーフミラーで被検査物への物体光と参照光とに２分割し、前記参照光は回転反射体による光遅延機構を介して固定ミラーで反射回帰して、前記被検査物から回帰する物体光とともに前記２分割用ハーフミラーで合波し、この２分割用ハーフミラーで合波されたヘテロダイン干渉ビート信号を含む干渉光を検出する光コヒーレンストモグラフィーにおける回転プリズムによる光遅延発生方法において、前記光遅延機構として、回転する回転体上に放射状にかつ回転体の接線方向に光が反射するように複数個のプリズムを配置することを特徴とする。
【００１２】
〔２〕光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置において、低コヒーレンス光源と、この低コヒーレンス光源からの光を被検査物への物体光と参照光とに２分割する２分割用ハーフミラーと、前記参照光を回転する回転体上に放射状にかつ回転体接線方向に光が反射するように複数個のプリズムを配置する光遅延機構と、この光遅延機構からの参照光を反射回帰する固定ミラーと、前記被検査物から回帰する物体光と前記光遅延機構から回帰する参照光とを合波する前記２分割用ハーフミラーと、この２分割用ハーフミラーで合波されたヘテロダイン干渉ビート信号を含む干渉光を検出する光検出器とを具備することを特徴とする。
【００１３】
〔３〕上記〔２〕記載の光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置において、前記光遅延機構は複数の直角プリズムを配置することを特徴とする。
【００１４】
〔４〕上記〔３〕記載の光コヒーレンストモグラフィーにおける回転反射体による光遅延発生装置において、前記直角プリズムを４個配置することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例を示す光コヒーレンストモグラフィー装置の構成図である。
【００１７】
この図において、１１は低コヒーレンス光源〔例えば、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）光源〕、１２はハーフミラー、１３は光遅延機構、１４は固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）、１５は面走査機構（Ｘ軸走査ミラー、Ｙ軸走査ミラー）、１６はダイクロイックミラー（可視光反射、赤外光透過）、１７は対物レンズ、１８はカメラ光源用ハーフミラー、１９はＣＣＤ照明用光源、２０はモニタ用ＣＣＤ、２１は光検出器、２２は回転体、２３はＰＣ（パーソナルコンピュータ）、２４は表示装置、２５は固定ミラー１４を光軸方向に自在に移動させる機構であり、この機構２５は、１軸スライドテーブル機構２５Ａ、カップリング機構２５Ｂ、パルスモータ２５Ｃからなる。Ａは被検査物である。
【００１８】
低コヒーレンス光源であるＳＬＤ光源１１からの光波をハーフミラー１２にて、一方は被検査物Ａへの物体光、他方は参照光とに２分割し、２分割された参照光は光遅延機構１３、固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）１４に導かれ、この固定ミラー１４より同一光路を反射回帰しハーフミラー１２に戻る。
【００１９】
２分割された物体光は、面走査機構１５、ダイクロイックミラー１６、対物レンズ１７を経て被検査物Ａに入射し、その反射光は同一光路を反射回帰しハーフミラー１２に戻る。
【００２０】
面走査機構１５は、被検査物Ａに対する物体光を被検査物Ａの面（Ｘ−Ｙ）上で走査する。
【００２１】
なお、ＳＬＤ光源１１からの光（赤外光）は、ダイクロイックミラー１６をほぼ１００％透過し、被検査物Ａ方向に進む。ＣＣＤ照明用光源１９からの光（可視光）は、ダイクロイックミラー１６でほぼ１００％反射するため、被検査物Ａ方向に進む。また、被検査物Ａからの反射光の内、赤外光（信号成分）はほぼ１００％ダイクロイックミラー１６を透過し、光検出器２１方向へ進む。被検査物Ａからの反射光の内、可視光（実態映像分）は、ダイクロイックミラー１６でほぼ１００％反射するため、モニタ用ＣＣＤ２０方向に向かう。
【００２２】
カメラ光源用ハーフミラー１８とＣＣＤ照明用光源１９はモニタ用ＣＣＤ２０によって被検査物Ａの実体映像を取り込む際の照明のために用いる。
【００２３】
そこで、ハーフミラー１２に戻った参照光と物体光はハーフミラー１２で合波され光検出器２１に至る。合波された参照光と物体光は光波の干渉現象により干渉光となりビートが発生する。ここで、ハーフミラー１２から固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）１４までの光路長と、ハーフミラー１２から被検査物Ａまでの光路長が一致している時、合波された干渉光はヘテロダイン干渉ビート信号を発生する。このヘテロダイン干渉ビート信号は、光検出器２１にて、電気信号に変換されＰＣ（パーソナルコンピュータ）２３へ送られる。
【００２４】
このＰＣ２３はヘテロダイン干渉ビート信号の３次元画像化処理を行い、表示装置２４に被検査物Ａの断層画像を表示する。
【００２５】
また、物体光の光路途中にハーフミラーを設置し、被検査物Ａからの表面実体をＣＣＤ素子等の撮像装置にて映像化することにより、被検査物Ａに対する検査光軸の位置合わせを容易に行うことができる。
【００２６】
さらに、固定ミラー１４を光軸方向に自在に移動させる機構２５を付加することにより、奥行き方向（Ｚ方向）の走査基準位置を任意に設定することが可能になる。
【００２７】
以下、本発明の特徴である光コヒーレンストモグラフィーの光遅延機構１３について説明する。
【００２８】
図２は本発明の光コヒーレンストモグラフィーの光遅延機構の構成図である。
【００２９】
この図において、３１は回転体、３２は回転体３１の中心点、３３−１〜３３−４は回転体３１上に配置される４個の直角プリズム、３４は４個の直角プリズム３３−１〜３３−４の頂点３３ａを通る円であり、４個の直角プリズム３３−１〜３３−４は円３４上に等間隔で配置される。
【００３０】
このように、複数の直角プリズム３３−１〜３３−４を、図３に示したようにプリズムの頂角の対角面を円周の接線におよそ直交するように配置した位置から、図２に示すように、プリズムの長辺を底面とした高さ分だけＹ軸方向に偏倚させた配置とするようにした。
【００３１】
このように構成したので、反射光軸のズレが従来の１．３５ｍｍから０．１ｍｍに減少し、光ビームの断面直径を、例えば、φ６ｍｍとした場合において、物体光に対する参照光の合波面の横方向のズレを従来の２２．５％から１．６％に減少させることができた。
【００３２】
これにより、干渉時の光量を安定させることができ、また、被検査物Ａによってはより深い深度を得られることになる。
【００３３】
また、本発明によれば、プリズムを従来の図３に示した３個から、４個に増加させたことにより、データ取り込み時間を２５％低減させることができる。
【００３４】
そして、低コヒーレンス光源１１からの光波を、ハーフミラー１２を用いて一方は被検査物Ａへの物体光、他方は参照光に２分割し、この２分割された参照光は光遅延機構１３である上記した直角プリズム（３３−１〜３３−４）、固定ミラー１４に導かれ、固定ミラー１４より同一光路を反射回帰し、ハーフミラー１２に戻る。
【００３５】
一方、２分割された物体光は面走査機構（Ｘ軸走査ミラー、Ｙ軸走査ミラー）１５、対物レンズ１７を経て被検査物Ａに照射し、反射光は同一光路を反射回帰しハーフミラー１２に戻る。
【００３６】
その場合、光コヒーレンストモグラフィーの光遅延機構１３において、回転体３１が高速回転しているので、ハーフミラー１２からの参照光は、ハーフミラー１２→直角プリズム（３３−１〜３３−４）→固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）１４→直角プリズム（３３−１〜３３−４）→ハーフミラー１２と光路を進む際に、直角プリズム（３３−１〜３３−４）が回転体３１の回転により光路を前進または後退方向に移動しているために、紫方または赤方にドップラー周波数シフトする。このドップラー周波数シフトに応じ前記ヘテロダイン干渉ビート信号が発生する。
【００３７】
このように構成したので、参照光が前記光路を維持できる範囲において光路の長さを任意に選択でき、故に物体光における光軸の奥行き方向（Ｚ方向）に一致させ、被検査物Ａの深層反射構造の深さ方向の走査を行う。
【００３８】
また、光コヒーレンストモグラフィーの光遅延機構は、直角プリズムに代えて、３面反射のコーナーキューブプリズム、リトロリフレクターでも構わない。
【００３９】
本発明によれば、高精度な断層情報を高速且つ広範囲に取込み表示することが可能になるので、例えば、眼科疾患診断装置に応用すれば、従来、眼科医の勘と経験に頼っていた、例えば、眼底の診断が、高速、広範囲、且つ容易に行うことが可能になる。
【００４０】
よって、眼底網膜疾患をより早い段階で発見することが可能になるので、従来発見が遅れて失明に至ったようなケースにおいても早期治療により治癒が期待できる上、患者の肉体的、精神的負担が大幅に軽減されるのである。
【００４１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００４３】
（Ａ）被測定物の奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が長い断層画像を得ることができる。
【００４４】
（Ｂ）光遅延機構は複数の直角プリズムをこのプリズムの頂角の対角面を円周の接線におよそ直交するように配置した位置から該プリズムの長辺を底面とした高さ分だけＹ軸方向に偏倚させた配置とするようにしたので、反射光軸のずれが大幅に減少し、物体光と参照光との合波面の横ずれを減少させることができる。これにより、干渉時の光量を安定にさせることができる。また、被検査物によっては、より深い深度を得ることができる。
【００４５】
（Ｃ）プリズムを３個から４個に増やすことにより、データ取込み時間を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す光コヒーレンストモグラフィー装置の構成図である。
【図２】本発明の光コヒーレンストモグラフィーの光遅延機構の構成図である。
【図３】従来の光コヒーレンストモグラフィーの光遅延発生装置の構成図である。
【符号の説明】
１１    低コヒーレンス光源（ＳＬＤ光源）
１２    ハーフミラー
１３    光遅延機構
１４    固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）
１５    面走査機構（Ｘ軸走査ミラー、Ｙ軸走査ミラー）
１６    ダイクロイックミラー（可視光反射、赤外光透過）
１７    対物レンズ
１８    カメラ光源用ハーフミラー
１９    ＣＣＤ照明用光源
２０    モニタ用ＣＣＤ
２１    光検出器
２２，３１    回転体
２３    ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
２４    表示装置
２５    固定ミラーを光軸方向に自在に移動させる機構
２５Ａ    １軸スライドテーブル機構
２５Ｂ    カップリング機構
２５Ｃ    パルスモータ
３２    回転体の中心点
３３−１〜３３−４    ４個の直角プリズム
３３ａ    ４個の直角プリズムの頂点
３４    ４個の直角プリズムの頂点を通る円
Ａ    被検査物
【図１】
0003626110.tif 000002
【図２】
0003626110.tif 000003
【図３】
0003626110.tif 000004