(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、該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高速光遅延発生方法。
【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）前記参照光を回転反射体により遅延させる光遅延機構と、
（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装置。
【請求項３】
（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）前記参照光を回転反射体により遅延させる光遅延機構と、
（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）前記物体光で被検査物の面内を走査する面走査機構と、
（ｆ）対物レンズと、
（ｇ）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、
（ｈ）該２分割用ハーフミラーで合波された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装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記光遅延機構は、高速回転する回転体上に放射状にかつ該回転体の接線方向に光を反射するように、第１のミラーと第２のミラーからなる一対のミラーを前記回転体の表面に複数対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装置。
【請求項５】
請求項２又は３記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記固定ミラーはスキャン開始位置調整ミラーであり、前記物体光における光軸の奥行き方向であるＺ方向に一致させ、深さ方向の走査開始位置を調整可能としたことを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。
【請求項６】
請求項３記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記面走査機構はＸ軸走査ミラー及びＹ軸走査ミラーを備え、前記被検査物に対する物体光で前記被検査物の面（Ｘ−Ｙ）を高速に走査することを特徴とする光コヒーレンストモグラフィー装置。
【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高速光遅延発生方法及びその光コヒーレンストモグラフィー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方法として、参照光の経路をハーフミラー→第１のミラー→第２のミラー→ハーフミラーとし、第１のミラーと第２のミラー２の合わせ境界を反射中心とする方法が知られている。
【０００３】
図２は従来の光コヒーレンストモグラフィー装置の概略構成図である。
【０００４】
この図において、１０１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〕、１０２はハーフミラー（２分割用ハーフミラー）、１０３は回転体、１０４Ａは第１のミラー、１０４Ｂは第２のミラー、１０５，１０６はミラー、Ａは被検査物、１０７は光検出器である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した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方法では、奥行き方向（Ｚ方向）の走査の際に、回転角度によって入射光軸に対する反射光軸のずれが必ず生じることから、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。
【０００６】
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高速光遅延発生方法を用いた光コヒーレンストモグラフィー装置は、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。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が十分に長い断層画像を高速に得ることができる、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高速光遅延発生方法及びその光コヒーレンストモグラフィー装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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高速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、その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ことを特徴とする。
【０００９】
〔２〕光コヒーレンストモグラフィー装置において、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、前記参照光を回転反射体により遅延させる光遅延機構と、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。
【００１０】
〔３〕光コヒーレンストモグラフィー装置において、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、前記参照光を回転反射体により遅延させる光遅延機構と、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、前記物体光で被検査物の面内を走査する面走査機構と、対物レンズと、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。
【００１１】
〔４〕上記〔２〕又は〔３〕記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記光遅延機構は、高速回転する回転体上に放射状にかつこの回転体の接線方向に光を反射するように、第１のミラーと第２のミラーからなる一対のミラーを前記回転体の表面に複数対配置することを特徴とする。
【００１２】
〔５〕上記〔２〕又は〔３〕記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記固定ミラーはスキャン開始位置調整ミラーであり、前記物体光における光軸の奥行き方向であるＺ方向に一致させ、深さ方向の走査開始位置を調整可能としたことを特徴とする。
【００１３】
〔６〕上記〔３〕記載の光コヒーレンストモグラフィー装置において、前記面走査機構はＸ軸走査ミラー及びＹ軸走査ミラーを備え、前記被検査物に対する物体光で前記被検査物の面（Ｘ−Ｙ）を高速に走査することを特徴とする。
【００１４】
【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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、３Ａは第１のミラー、３Ｂは第２のミラー、４はスキャン開始位置調整ミラー（固定ミラー）、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。
【００１７】
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、他方は参照光とに分光し、２分割された参照光は光遅延機構３としての第１のミラー３Ａ、第２のミラー３Ｂ、固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）４に導かれ、この固定ミラー４より同一光路を反射回帰しハーフミラー２に戻る。
【００１８】
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）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。
【００１９】
光遅延機構３は、高速回転する回転体１２上に放射状に、かつ回転体１２の接線方向に光を反射するように、第１のミラー３Ａ、第２のミラー３Ｂで一対となるミラーを複数対配置しておく。
【００２０】
その回転体１２は高速回転しているので、ハーフミラー２からの参照光は、ハーフミラー２→第１のミラー３Ａ→第２のミラー３Ｂ→固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）４→第２のミラー３Ｂ→第１のミラー３Ａ→ハーフミラー２と光路を進む際、第１のミラー３Ａ及び第２のミラー３Ｂが回転体１２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て、前記ヘテロダイン干渉ビート信号が発生する。
【００２１】
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、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。
【００２２】
面走査機構（Ｘ軸走査ミラー、Ｙ軸走査ミラー）５は、一般にガルバノメータと呼ばれる高速且つ高精度に動揺運動を行う装置の動揺部にミラーを取り付けたものを、Ｘ軸用、Ｙ軸用、それぞれに配置する。Ｘ軸用、Ｙ軸用それぞれのガルバノメータは同期制御され、該ミラーの反射による物体光でＸ−Ｙ平面上を走査する。
【００２３】
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がほぼ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がほぼ１００％反射するため、モニタ用ＣＣＤ１０方向に向かう。
【００２４】
カメラ光源用ハーフミラー８及び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のために用いる。
【００２５】
また、モニタ用ＣＣＤ１０は、被検査物Ａの実体映像を取り込む。
【００２６】
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。そして、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から固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）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が発生する。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ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３へ送られる。
【００２７】
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。
【００２８】
第１のミラー３Ａ、第２のミラー３Ｂは表面反射ミラーを直角に配置する最もシンプルな形態の他、直角プリズムや３面反射のコーナーキューブリフレクター、リトロリフレクター、キャッツアイでも構わない。
【００２９】
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。
【００３０】
さらに、固定ミラー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。
【００３１】
上記のように、本発明による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方法によれば、ハーフミラー２からの参照光は、ハーフミラー２→第１のミラー３Ａ→第２のミラー３Ｂ→固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）４→第２のミラー３Ｂ→第１のミラー３Ａ→ハーフミラー２という光路を入射光、反射光ともに同一の光路で回帰するため、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方法において問題となっていた入射光軸に対する反射光軸のずれが生じることがなくなり、ハーフミラー２で合波されるヘテロダイン干渉ビート信号を極めて広い範囲（角度）で高速に得ることが可能になる。
【００３２】
よって、本発明によれば、奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が十分に長い断層画像を高速に得ることができる。
【００３３】
また、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り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、眼底の診断を、高速、広範囲、且つ容易に行うことが可能になる。
【００３４】
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、精神的負担を大幅に軽減することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、奥行き方向（Ｚ方向）の走査距離が十分に長い断層画像を高速に得ることができる。すなわち、ハーフミラーからの参照光は、入射光、反射光ともに同一の光路で回帰するため、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方法において問題となっていた入射光軸に対する反射光軸のずれが生じることがなくなり、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広い範囲（角度）で高速に得ることが可能になる。
【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】従来の光コヒーレンストモグラフィー装置の構成図である。
【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
３Ａ    第１のミラー
３Ｂ    第２のミラー
４    固定ミラー（スキャン開始位置調整ミラー）
５    面走査機構
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    パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１４    表示装置
１５    固定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
Ａ    被検査物
【図１】
0003539726.tif 000002
【図２】
0003539726.tif 000003