(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光コヒーレンストモグラフィーにおける回転ミラーによる光遅延発生方法において、
正方形断面を持つ角柱状ブロックの、回転ラジアル方向の４面に板状ミラーを設置して直角全反射ミラーを形成し、該直角全反射ミラーからの反射光を固定反射ミラーで受けて、同一光路を反射回帰させ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ミラーによる光遅延発生方法。
【請求項２】
光コヒーレンストモグラフィーにおける回転ミラーによる光遅延発生装置において、
（ａ）回転する正方形断面を持つ角柱状ブロックの、回転ラジアル方向の４面に板状ミラーを設置した直角全反射ミラーと、
（ｂ）該直角全反射ミラーからの反射光を受けて、同一光路を反射回帰させるための固定反射ミラー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ミラー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ミラー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高速光遅延発生装置としては、（１）回転円板上に板状のミラーを２枚１対で複数組貼り付けたもの、または、（２）直角プリズムを同じように円板上に複数個貼り付けたものを高速回転させて用いるようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような従来の光遅延発生装置には、以下のような問題があった。
（１）複数枚の板状ミラーを高精度に円板上に貼り付けることは極めて困難だった。
（２）直角プリズムにおいても接着剤による固定が最も一般的であるが、複数個の直角プリズムを高精度に円板上に貼り付けることはやはり困難だった。その上、直角プリズムは参照光の入射面において参照光の一部を反射してしまうという欠点があった。
【０００４】
よって、これら従来の光コヒーレンストモグラフィーにおける高速光遅延発生装置においては、高精度に光学系を形成することが非常に困難であるという欠点があった。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、高精度な光学系の形成と、加工、組み付けを容易に行う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ミラー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。
【０００６】
【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ミラーによる光遅延発生方法において、正方形断面を持つ角柱状ブロックの、回転ラジアル方向の４面に板状ミラーを設置して直角全反射ミラーを形成し、この直角全反射ミラーからの反射光を固定反射ミラーで受けて、同一光路を反射回帰させることを特徴とする。
【０００７】
〔２〕光コヒーレンストモグラフィーにおける回転ミラーによる光遅延発生装置において、回転する正方形断面を持つ角柱状ブロックの、回転ラジアル方向の４面に板状ミラーを設置した直角全反射ミラーと、この直角全反射ミラーからの反射光を受けて、同一光路を反射回帰させるための固定反射ミラーとを具備することを特徴とする。
【０００８】
【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。
【０００９】
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。
【００１０】
この図において、１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〕、２はハーフミラー（２分割用ハーフミラー）、３は光遅延機構、４は固定反射ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）、５は面走査機構（Ｘ軸走査ミラー，Ｙ軸走査ミラー）、６はダイクロイックミラー（可視光反射、赤外光透過）、７は対物レンズ、８はカメラ光源用ハーフミラー、９はＣＣＤ照明用光源、１０はモニタ用ＣＣＤ、１１は光検出器、１２は回転体、１３はＰＣ（パーソナルコンピュータ）、１４は表示装置、１５は固定反射ミラー４を光軸方向に自在に移動させる機構であり、この機構１５は、１軸スライドテーブル機構１５Ａ、カップリング機構１５Ｂ、パルスモータ１５Ｃからなる。Ａは被検査物である。
【００１１】
低コヒーレンス光源であるＳＬＤ光源１からの光波をハーフミラー２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３、固定反射ミラー４に導かれ、この固定反射ミラー４より同一光路を反射回帰しハーフミラー２に戻る。
【００１２】
この時参照光は、光遅延機構３の動作によりドップラー周波数シフトを受け、光検出器１１でヘテロダイン干渉ビート信号を発生する。
【００１３】
一方、２分割された物体光は、面走査機構５、ダイクロイックミラー６、対物レンズ７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２に戻る。
【００１４】
面走査機構５は、被検査物Ａに対する物体光を被検査物Ａの面（Ｘ−Ｙ）上で高速に走査する。
【００１５】
ＳＬＤ光源１からの光（赤外光）は、ダイクロイックミラー６をほぼ１００％透過し、被検査物Ａ方向に進む。ＣＣＤ照明用光源９からの光（可視光）は、ダイクロイックミラー６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６を透過し、光検出器１１方向に進む。被検査物Ａからの反射光の内、可視光（実体映像分）は、ダイクロイックミラー６でほぼ１００％反射するため、モニタ用ＣＣＤ１０に向かう。
【００１６】
カメラ光源用ハーフミラー８とＣＣＤ照明用光源９は、モニタ用ＣＣＤ１０によって被検査物Ａの実体映像を取り込む際の照明用として用いる。
【００１７】
モニタ用ＣＣＤ１０は、被検査物Ａの実体映像を取り込む。
【００１８】
そこで、ハーフミラー２に戻った参照光と物体光はハーフミラー２で合波され光検出器１１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２から固定反射ミラー４までの光路長と、ハーフミラー２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１１にて電気信号に変換され、ＰＣ１３へ送られる。
【００１９】
このＰＣ１３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１４に被検査物Ａの断層画像を表示する。
【００２０】
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。
【００２１】
さらに、固定反射ミラー４を光軸方向に自在に移動させる機構１５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。
【００２２】
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３について説明する。
【００２３】
図２は本発明の第１実施例を示す２面リフレクター機構からなる光遅延機構の概略構成図である。
【００２４】
この図において、２０は反射ミラー機構、２１は正方形断面を持つ角柱状ブロック、２２はその角柱状ブロック２１の回転軸、２３−１〜２３−４はその角柱状ブロック２１の回転ラジアル方向の４面に設けられる板状ミラー、２４はその角柱状ブロック２１および板状ミラー２３の表面に形成される反射面コーティング、２５は固定反射ミラーである。
【００２５】
より具体的には、正方形断面を持つ角柱状ブロック２１は、□１００のガラスまたは金属のブロックからなり、そのブロックの側面４面にコーティング２４を施す。つまり、角柱状ブロック２１の回転ラジアル方向の４つの面は鏡面仕上げとなっており、その４つの面には各々板状ミラー２３−１〜２３−４を設置し、角柱状ブロック２１の回転ラジアル方向の４つの面と直角の頂角部を持つ４つの直角全反射ミラーを形成する。
【００２６】
このようにして、４つのプリズムを配置した円板と同等の回転機構を構成することができる。つまり、本発明の実施例の光遅延機構３の反射ミラー機構２０は、正方形断面を持つ角柱状ブロック２１をモーター等の動力によって高速回転させると、その回転軸２２を中心として角柱状ブロック２１は回転し、角柱状ブロック２１の側面と角柱状ブロック２１の回転ラジアル方向の４面に取り付けられた４枚の板状ミラー２３−１〜２３−４の側面から参照光が反射されて、固定反射ミラー２５に至る。
【００２７】
このように、本実施例の光遅延機構３の反射ミラー機構２０は、正方形断面を持つ角柱状ブロック２１の回転ラジアル方向の４面に板状ミラー２３−１〜２３−４を設置するようにしたので、従来のような直角全反射ミラーを形成したものを用いることにより直角プリズムの光軸入射面において発生していた不要な反射光を発生させない上に、軽量化を図ることができ、また反射中心部の反射ロスを最小限に抑えることが可能になる。
【００２８】
その動作を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２９】
低コヒーレンス光源１からの光波を、ハーフミラー２にて一方は被検査物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３の反射ミラー機構２０、固定反射ミラー２５に導かれ、この固定反射ミラー２５より同一光路を反射回帰し、ハーフミラー２に戻る。
【００３０】
その場合、角柱状ブロック２１は高速回転しているので、ハーフミラー２からの参照光が、ハーフミラー２→角柱状ブロック２１の鏡面、すなわち、板状ミラー２３→固定反射ミラー２５と光路を進む際に、角柱状ブロック２１の鏡面、すなわち、板状ミラー２３が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、ハーフミラー２からの参照光は、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て、前記ヘテロダイン干渉ビート信号が発生する。
【００３１】
一方、ハーフミラー２で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）５を経て被検査物Ａに照射され、その反射光は同一光路を反射回帰し、ハーフミラー２に戻るが、その場合、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る。したがって、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の深層の反射構造の深さ方向の走査を行うことができる。
【００３２】
図３は本発明の参考例を示すコーナーキューブプリズム機構からなる光遅延機構の概略構成図である。
【００３３】
この図において、３０は反射ミラー機構、３１は回転円板、３２はその回転円板３１の回転軸、３３はその回転円板３１上に配置されるコーナーキューブプリズム、３４は固定反射ミラーである。
【００３４】
本実施例は入射光（参照光）に対して、同角度にて反射可能なコーナーキューブプリズム３３を回転円板３１上に配置し、それを回転させることにより、反射ミラー機構３０を構成し、光遅延機構とする。コーナーキューブプリズム３３は入射光と同角度に点対称な反射光を返す機能を有する。
【００３５】
このように、簡便なコーナーキューブプリズムの配置により、反射ミラー機構を構成し、安価な光遅延機構を構築することができる。
【００３６】
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。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、参照光に周波数シフトを与える光遅延発生装置は、高精度な光学系を容易に形成することが可能になる上、加工、組み付けも容易に行うことが可能になることからコストを大幅に削減できる。
【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】本発明の第１実施例を示す２面リフレクター機構からなる光遅延機構の概略構成図である。
【図３】本発明の参考例を示すコーナーキューブプリズム機構からなる光遅延機構の概略構成図である。
【符号の説明】
１    低コヒーレンス光源（ＳＬＤ光源）
２    ハーフミラー
３    光遅延機構
４    固定反射ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）
５    面走査機構（Ｘ軸走査ミラー，Ｙ軸走査ミラー）
６    ダイクロイックミラー（可視光反射、赤外光透過）
７    対物レンズ
８    カメラ光源用ハーフミラー
９    ＣＣＤ照明用光源
１０    モニタ用ＣＣＤ
１１    光検出器
１２    回転体
１３    ＰＣ（パーソナルコンピュータ）
１４    表示装置
１５    固定反射ミラーを光軸方向に自在に移動させる機構
１５Ａ    １軸スライドテーブル機構
１５Ｂ    カップリング機構
１５Ｃ    パルスモータ
２０，３０    反射ミラー機構
２１    正方形断面を持つ角柱状ブロック
２２    角柱状ブロックの回転軸
２３−１〜２３−４    板状ミラー
２４    反射面コーティング
２５，３４    固定反射ミラー
３１    回転円板
３２    回転円板の回転軸
３３    コーナーキューブプリズム
Ａ    被検査物
【図１】
0003626109.tif 000002
【図２】
0003626109.tif 000003
【図３】
0003626109.tif 000004