(57)【要約】【課題】非破壊、非侵襲で測定対象に対する紫外線の侵入深さを評価することができる光侵入深さ評価方法、その評価方法を用いた性能検査方法および光断層画像撮像装置を提供する。【解決手段】低コヒーレント光(L0)を測定光(L1)と参照光(L2)とに分割し、測定光(L1)を測定対象(S)にライン状に照射し、測定光(L1)の照射による測定対象(S)からの反射光(L3)と参照光(L2)とを重ね合わせて干渉光(L4)を生成し、干渉光(L4)を分光検出して周波数解析することにより測定対象(S)の二次元分光断層画像を取得する光断層画像撮像方法を用い、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の形状のスペクトルに成形し、この低コヒーレント光(L0)を用いて二次元分光断層画像を取得し、二次元分光断層画像に基づいて測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する。【選択図】図１
2016067570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定対象にライン状に照射し、前記測定光の照射による前記測定対象からの反射光と前記参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、該干渉光を分光検出して周波数解析することにより前記測定対象の二次元分光断層画像を取得する光断層画像撮像方法を用いた光侵入深さ評価方法であって、
単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形し、
該スペクトルを有する前記任意の波長域の低コヒーレント光を用いて前記二次元分光断層画像を取得し、
該二次元分光断層画像に基づいて前記測定対象に対する前記測定光の侵入深さを評価する光侵入深さ評価方法。
【請求項２】
前記スペクトルを有する前記紫外域の任意の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得した後、該任意の波長域の低コヒーレント光の光量を変化させて第２の二次元分光断層画像を取得し、
前記第１の二次元分光断層画像および前記第２の二次元分光断層画像に基づいて、前記測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する請求項１記載の光侵入深さ評価方法。
【請求項３】
前記紫外域の任意の波長域を第１の波長域、前記スペクトルを第１のスペクトル、前記紫外域の任意の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像とし、
前記単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から前記第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形し、
該第２のスペクトルを有する前記第２の波長域の低コヒーレント光による第２の二次元分光断層画像を取得し、
前記第１の二次元分光断層画像および前記第２の二次元分光断層画像に基づいて、それぞれの前記測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する請求項１記載の光侵入深さ評価方法。
【請求項４】
前記紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から前記紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形する際に、該任意の波長域を第１の波長域とし、前記スペクトルを第１のスペクトルとして、同時に前記第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して、任意の波長幅の第２のスペクトルに成形し、
前記第１の波長域の低コヒーレント光を用いて前記二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得すると同時に、前記第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光を用いて第２の二次元分光断層画像を取得し、
前記第１の二次元分光断層画像および前記第２の二次元分光断層画像に基づいて、前記測定対象に対するそれぞれの測定光の侵入深さを評価する請求項１記載の光侵入深さ評価方法。
【請求項５】
低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割し、前記測定光を測定対象にライン状に照射し、前記測定光の照射による前記測定対象からの反射光と前記参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、該干渉光を分光検出して周波数解析することにより前記測定対象の二次元分光断層画像を取得する光断層画像撮像方法を用いた光侵入深さ評価方法であって、
単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から任意の波長域を切り出して単一もしくは複数のそれぞれ任意の波長幅のスペクトルに成形して、同時、もしくは逐次に、紫外域の第１の波長域の低コヒーレント光による第１の二次元分光断層画像、および前記第１の波長域とは異なる第２の波長域の低コヒーレント光もしくは前記第１の波長域の前記低コヒーレント光とは異なる光量の前記第１の波長域の低コヒーレント光による第２の二次元分光断層画像を取得し、
前記第１の二次元分光断層画像および前記第２の二次元分光断層画像に基づいて、それぞれの前記測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する光侵入深さ評価方法。
【請求項６】
前記第２の波長域が紫外域の波長域である請求項３から５いずれか１項記載の光侵入深さ評価方法
【請求項７】
前記第２の波長域が可視域の波長域である請求項３から５いずれか１項記載の光侵入深さ評価方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１項記載の光侵入深さ評価方法を用いて、
ヒト肌を前記測定対象として、該ヒト肌に対する薬品の塗布前後における紫外域の光の侵入深さを評価して、前記薬品の性能を検査する性能検査方法。
【請求項９】
紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光を射出する単一の光源、および該光源から射出された光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形するスペクトル成形部を有し、該スペクトル成形された低コヒーレント光を射出する光源部と、
該光源部から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、
前記測定光を測定対象にライン状に照射する測定光照射光学系と、
前記測定光が前記測定対象に照射されたときの該測定対象からの反射光と前記参照光とを重ね合わせる合波部と、
該合波部により合波された前記反射光と前記参照光との干渉光を分光検出する干渉光検出部と、
該干渉光検出部により検出された前記干渉光を周波数解析することにより前記測定対象の二次元分光断層画像を取得する断層画像取得部とを備えた光断層画像撮像装置。
【請求項１０】
前記二次元分光断層画像から前記測定対象に対する前記測定光の侵入深さを求める計測部を備えた請求項９記載の光断層画像撮像装置。
【請求項１１】
前記スペクトル成形部が、前記紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から前記紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形する際に、該任意の波長域を第１の波長域とし、前記スペクトルを第１のスペクトルとして、同時に該第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形するものであり、
前記断層画像取得部が、前記第１の波長域の低コヒーレント光を用いて前記二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得する際に、同時に、前記第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光を用いて第２の二次元分光断層画像を取得するものである請求項９または１０記載の光断層画像撮像装置。
【請求項１２】
前記二次元分光断層画像を表示する表示部を備えた請求項９から１１いずれか１項記載の光断層画像撮像装置。
【請求項１３】
前記測定光照射光学系が、可変減光フィルタを備えている請求項９から１２いずれか１項記載の光断層画像撮像装置。
【請求項１４】
前記測定光照射光学系が、シリンドリカルレンズを備え、
前記合波部と前記干渉光検出部との間に、前記シリンドリカルレンズと直交配置されたシリンドリカルレンズを備えている請求項９から１３いずれか１項記載の光断層画像撮像装置。
【請求項１５】
前記光源が、スーパーコンティニューム光源である請求項９から１４いずれか１項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、光断層画像を用いた測定対象への光侵入深さ評価方法、その評価方法を用いた性能検査方法および光断層画像撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化粧品や医薬品の開発、及び医療において、皮膚内部の状態を観察することは重要である。欧州では、２０１３年春に動物実験した化粧品の販売が全面禁止となっているため、ヒト肌を非破壊・非浸襲で観察する手法の必要性が増している。また写真フィルムなどの多層構造を非破壊で高分解能に計測することも工業上の管理手法として重要である。【０００３】
非破壊・非浸襲な断層画像撮像法としては、ＭＲＩ（magnetic resonance imaging）、超音波、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）、ＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）がある。ＭＲＩ、超音波、Ｘ線ＣＴの測定深度はｍｍからｃｍオーダーと深いが、分解能は１０μｍから１００μｍ以上で高くない。ＯＣＴは、光干渉を利用した断層撮像法で、一般に近赤外の光 (波長１．３μｍ、または１．５μｍ）が主に眼底検査などに応用されている。【０００４】
ＯＣＴの深さ分解能Δｚは、
Δｚ＝2×（ln(2)/π）×（λ２/Δλ）
で与えられるため、使用する光源の波長幅Δλを大きくすること、及び光源の中心波長λを小さくすることで高分解能化することができる（ここで、λは光源の中心波長、Δλは光源の波長幅、Δzは深さ方向の分解能を指す。）。近赤外ＯＣＴは深さ分解能が約２０μｍ程度である。近年、深さ分解能の高性能化のために、可視から近赤外の波長域全体を使ったＯＣＴの開発が行われてきた（非特許文献１）。非特許文献１では、深さ分解能がサブミクロンオーダーまで到達している。【０００５】
特許文献１では、可視域の赤、緑、青の低コヒーレント光を各色のＳＬＤ(Super Luminescent Diode)光源でそれぞれ発生させ、肌のレプリカにファンデーションを塗布して表面凹凸やファンデーション層の厚さを評価する方法が考案されている。【０００６】
特許文献２では、従来、測定光として赤外光（波長８００ｎｍ〜１３００ｎｍ）が用いられていた眼科用のＯＣＴ装置において、深さ方向の分解能を高めるために、３００ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲の光を測定光として用いることが提案されている。【０００７】
特許文献３においては、光源として、紫外域から赤外域まで（波長１８５ｎｍ〜２０００ｎｍ）の連続スペクトルに対応可能なキセノンランプ、発光ダイオード、スーパールミネッセントダイオード、あるいはマルチモードレーザダイオードが例示されている。【０００８】
一方、紫外線（波長４００ｎｍ以下）には、ヒト肌の表皮に存在するメラニン色素を増殖し、かつ真皮に存在するコラーゲンにダメージを与えて肌の張りをなくすという影響が生じることが知られている。紫外線（以下においてＵＶ（Ultra Violet）光ともいう。）の肌への侵入深さは、５０μｍ〜数１００μｍと言われており、過去の研究例（非特許文献２）では、実際のヒト肌の表皮を切り出して、厚みを変えて薄く切りながら紫外線の透過率を測定して、各厚みでの紫外線の減衰率を定量している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１３−１０８７６６号公報
【特許文献２】特表２０１４−５０６５１０号公報
【特許文献３】特開２００８−３０４３１４号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Journal of Biomedical Optics, Vol. 9, (1), pp.47-74, 2004
【非特許文献２】Photochemistry and photobiology, Vol. 40, (4), pp.485-494, 1984
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１のＯＣＴ装置では、紫外域の光源が使われておらず、紫外域の測定ができない。また、タイムドメイン方式 (フルフィールド方式)のＯＣＴのため、試料ステージの機械的なスキャンが必要でヒト肌などブレが生じる試料の測定に不向きである。
非特許文献１では、波長幅を大きくすることで分解能が向上することを利用し、波長５００ｎｍ〜１６００ｎｍの広帯域の光源を用いてＯＣＴの測定を行っているが、紫外域のＯＣＴ測定はできていない。【００１２】
非特許文献２の方法では、ヒト肌の皮膚を切り出す必要があり、負担が大きいため、非破壊・非侵襲でＵＶ光の侵入深さを直接観察する手法が、化粧品の効果定量に望まれる。【００１３】
特許文献２では、測定波長は３００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の特定の波長に固定され、多波長間での測定結果の比較等を行うことはできない。【００１４】
特許文献３では、光源として、紫外域から赤外域まで（波長１８５ｎｍ〜２０００ｎｍ）の連続スペクトルに対応可能なキセノンランプ、発光ダイオード、スーパールミネッセントダイオード、あるいはマルチモードレーザダイオードが例示されているが、これらの光源の中で空間的なコヒーレンス性、および時間的な低コヒーレンス性、および十分な波長幅の３条件を満たすものはないため、実際にはＯＣＴ測定への適用に向いていない。さらに、特許文献３の装置は波長挿引を用いたＯＣＴであるため、任意の波長を選択的にかつ最適なスペクトル形状で取り出すことのできる装置にはなっていない。したがって、異なる波長間の断層画像の比較はできていない。【００１５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、非破壊、非侵襲で測定対象に対する紫外線の侵入深さを評価することができる光侵入深さ評価方法、その評価方法を用いた性能検査方法、および光侵入深さ評価方法を実施可能な光断層画像撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の光侵入深さ評価方法は、低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割し、測定光を測定対象にライン状に照射し、測定光の照射による測定対象からの反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、干渉光を分光検出して周波数解析することにより測定対象の二次元分光断層画像を取得する光断層画像撮像方法を用いた光侵入深さ評価方法であって、
単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形し、
成形して得られたスペクトルを有する任意の波長域の低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を取得し、
二次元分光断層画像に基づいて測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する光侵入深さ評価方法である。【００１７】
すなわち、本発明の光侵入深さ評価方法は、測定対象に対する紫外線の侵入深さを評価する評価方法である。【００１８】
本発明の光侵入深さ評価方法においては、紫外域の任意の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得した後、上記任意の波長域の上記低コヒーレント光の光量を変化させて第２の二次元分光断層画像を取得し、
第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、測定対象に対する測定光の侵入深さを評価してもよい。【００１９】
本発明の光侵入深さ評価方法においては、紫外域の任意の波長域を第１の波長域、紫外域の任意の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像とし、
単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形し、
成形して得られた第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光による第２の二次元分光断層画像を取得し、
第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、それぞれの測定対象に対する測定光の侵入深さを評価してもよい。【００２０】
あるいは、本発明の光侵入深さ評価方法においては、単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出す際に、その任意の波長域を第１の波長域とし、先に成形されて得られたスペクトルを第１のスペクトルとして、同時に第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形し、
第１の波長域の低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得すると同時に、成形して得られた第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光を用いて第２の二次元分光断層画像を取得し、
第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、測定対象に対するそれぞれの測定光の侵入深さを評価してもよい。【００２１】
すなわち、本発明の光侵入深さ評価方法は、低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割し、測定光を測定対象にライン状に照射し、測定光の照射による測定対象からの反射光と参照光とを重ね合わせて干渉光を生成し、干渉光を分光検出して周波数解析することにより測定対象の二次元分光断層画像を取得する光断層画像撮像方法を用いた光侵入深さ評価方法であって、
単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から任意の波長域を切り出して単一もしくは複数の任意の波長幅のスペクトルに成形して、同時、もしくは逐次に、紫外域の第１の波長域の低コヒーレント光による第１の二次元分光断層画像、および第１の波長域とは異なる第２の波長域の低コヒーレント光もしくは第１の波長域の低コヒーレント光とは異なる光量の第１の波長域の低コヒーレント光による第２の二次元分光断層画像を取得し、
第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、それぞれの測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する方法であってもよい。【００２２】
ＯＣＴの信号を取得するためには、単一波長ではなく波長幅をもった光を扱う必要がある。ここで、ＯＣＴ測定（二次元分光断層画像の取得）のために切り出され、任意の波長および波長幅に成形された光のスペクトルは、ガウス分布であることが好ましい。【００２３】
本明細書において、紫外域とは、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長範囲、可視域とは、４００ｎｍ超え７８０ｎｍ以下の波長範囲をいうものとするが、本明細書において、測定に用いられる、任意の波長幅を有する紫外域の光とは、中心波長が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲にある光のことをいい、可視域の光とは、中心波長が４００ｎｍ超え７８０ｎｍ以下の範囲にある光のことをいう。
すなわち、光源から射出された低コヒーレント光から切り出す波長域は、成形して得られたピーク波長が紫外域であれば紫外域の波長域、ピーク波長が可視域であれば可視域の波長域と看做す。【００２４】
光侵入深さの評価とは、光断層画像（データ）からの演算による光侵入深さの算出、光断層画像から目視による光侵入深さの計測（目測）、および複数の光断層画像間での侵入深さの比較のうちの少なくとも１つを含む、光侵入深さに関する情報を得ることを意味する。
光の中心波長および波長幅については、スペクトルを下式でフィッティングした際のｘ０が中心波長、ｗｉｄｔｈを波長幅とする。
ｙ＝ｙ０＋Ａｅｘｐ（−（（ｘ−ｘ０）／（ｗｉｄｔｈ））２）【００２５】
第２の波長域は紫外域の波長域であってもよいし、可視域の波長域であってもよい。【００２６】
本発明の性能検査方法は、上記の光侵入深さ評価方法を用いて、
ヒト肌を測定対象として、ヒト肌に対する薬品の塗布前後における紫外域の光の侵入深さを評価して、薬品の性能を検査する性能検査方法である。【００２７】
ここで、薬品には、化粧品、医薬品、医薬部外品を含む。【００２８】
本発明の光断層画像撮像装置は、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光を射出する単一の光源、および光源から射出された光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形するスペクトル成形部を有し、スペクトル成形された低コヒーレント光を射出する光源部と、
光源部から射出された低コヒーレント光を測定光と参照光とに分割する光分割部と、
測定光を測定対象にライン状に照射する測定光照射光学系と、
測定光が測定対象に照射されたときの測定対象からの反射光と参照光とを重ね合わせる合波部と、
合波部により合波された反射光と参照光との干渉光を分光検出する干渉光検出部と、
干渉光検出部により検出された干渉光を周波数解析することにより測定対象の二次元分光断層画像を取得する断層画像取得部とを備えてなる。【００２９】
本発明の光断層画像撮像装置は、二次元分光断層画像から測定対象に対する測定光の侵入深さを求める計測部を備えていることが好ましい。【００３０】
スペクトル成形部が、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形する際に、任意の波長域を第１の波長域とし、先に成形されたスペクトルを第１のスペクトルとして、同時に第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形するものであり、
断層画像取得部が、第１の波長域の低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得する際に、同時に、第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光を用いて第２の二次元分光断層画像を取得するものであることが好ましい。【００３１】
本発明の光断層画像撮像装置は、二次元分光断層画像を表示する表示部を備えていることが好ましい。【００３２】
また、測定光照射光学系が、可変減光フィルタを備えていることが好ましい。【００３３】
測定光照射光学系がシリンドリカルレンズを備え、合波部と干渉光検出部との間に、シリンドリカルレンズと直交配置されたシリンドリカルレンズを備えた構成とすることができる。【００３４】
光源がスーパーコンティニューム光源であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の光侵入深さ評価方法は、紫外域の任意の波長域を切り出してスペクトル成形した低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を取得し、その二次元分光断層画像から紫外線の測定対象への侵入深さを評価するものであり、測定対象に対して、非破壊、非侵襲による光侵入深さを評価することができる。【００３６】
本発明の光侵入深さ評価方法を用いた性能検査方法によれば、測定対象に対して、非破壊かつ非侵襲で薬品の紫外線防御能を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る光断層画像撮像装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】光源から出力される紫外から可視域に亘る波長域を含む光のプロファイルを示す図である。
【図３】図２に示すプロファイルを有する光から紫外域の特定波長域を切り出して成形されたガウス分布スペクトルを示す図である。
【図４】Ａは４５０ｎｍ、Ｂ、ＣおよびＤは３９７ｎｍで撮像したヒト肌の二次元分光画像である。但し、Ｄはヒト肌と装置との間の紫外光光路上に紫外線防止剤が塗布されたガラス板を挿入した場合である。
【図５】測定対象である二層構造のカバーガラスの断面図Ａ、およびＡに示すカバーガラスの二次元分光光断層画像Ｂである。
【図６】図２に示すプロファイルを有する光から紫外域の異なる２つの波長域切り出して成形されたガウス分布スペクトルを示す図である。
【図７】同時同一箇所測定による、Ａは３８４±４ｎｍのスペクトル、Ｂは３９６±８ｎｍのスペクトルの光で取得したカバーガラスの分光断層画像である。
【図８】同時同一箇所測定による、Ａは３８４±４ｎｍのスペクトル、Ｂは３９６±８ｎｍのスペクトルの光で取得した紙の分光断層画像である。
【図９】紫外域の同一波長域の光を用い、照射光量をそれぞれＡ：６μＷ、Ｂ：２μＷ、Ｃ：１μＷとして取得した紙の分光断層画像である。
【図１０】モデル皮膚に対して、Ａ：化粧品塗布する前、およびＢ：化粧品塗布後にそれぞれ撮影した分光断層画像である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の光断層画像撮像装置および光侵入深さ評価方法の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施形態に係る光断層画像撮像装置１の全体構成を模式的に示した図である。図１に示すように、本実施形態の光断層画像撮像装置１は低コヒーレント光Ｌ０を射出する光源部１０と、光源部１０から射出された低コヒーレント光Ｌ０を測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割する光分割部３と、測定光Ｌ１を測定対象Ｓ（ここでは、ヒト肌）にライン状に照射する測定光照射光学系２０と、測定光Ｌ１が測定対象Ｓに照射されたときの測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを重ね合わせる合波部４と、合波部４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を分光検出する干渉光検出部３０と、干渉光検出部３０により検出された干渉光を周波数解析することにより測定対象の二次元分光断層画像を取得する断層画像取得部４０と、二次元分光断層画像を表示する画像表示装置５０を有する。
【００４０】
光源部１０は、紫外から可視域に亘る波長域を含む光を射出する単一の光源１１および光源１１から射出された光から少なくとも紫外域の任意の波長域を切り出して単一もしくは複数の任意の波長幅のガウス分布スペクトルに成形するスペクトル成形部１２を有しており、任意の波長域のスペクトル成形された低コヒーレント光Ｌ０を射出する。
【００４１】
光源１１としては、スーパーコンティニューム（ＳＣ）光を射出する白色光源（スーパーコンティニューム光源）が好適である。
【００４２】
スペクトル成形部１２は、光源１１から射出される紫外から可視域全域を含む幅広い帯域の光から任意の波長域を切り出し、単一もしくは複数の任意の波長幅のガウス分布スペクトルに成形するものであり、具体的には、カラーフィルタを用いることができる。スペクトル成形部１２で切り出す波長域は、紫外域の波長のみであってもよいし、紫外域と可視域との両方を含んでいてもよい。切り出す領域は連続的な領域でなく、離間した複数の領域であってもよい。スペクトル成形部１２では、紫外域の波長の単数もしくは複数（例えば２本）のピークを有するスペクトル、あるいは紫外域のピークと可視域のピークをそれぞれ１本のピークを有するスペクトルなど、少なくとも１本は紫外域のピークを有するスペクトルを生成する。なお、複数のピークを有するスペクトルでは、各ピークそれぞれがガウス分布スペクトル形状をなすことが好ましい。このようなスペクトルを得るためには、スペクトル成形部１２として、複数ピークの透過スペクトルを有する多波長同時透過フィルタを用いればよい。
なお、ここでは、スペクトル成形部１２が切り出した波長域のスペクトルをガウス分布スペクトル成形するものとしているが、スペクトル成形部においては、分光断層画像取得に適するスペクトル形状の低コヒーレント光に成形できればよく、成形後のスペクトル形状はガウス分布スペクトルに限るものではない。
【００４３】
複数のピークを有するスペクトルのコヒーレント光を用いることにより、異なるピーク波長の低コヒーレント光による分光断層画像を同時に取得することができる。これにより、紫外域の異なるピーク波長の低コヒーレント光による分光断層画像、あるいは紫外域と可視域の低コヒーレント光による分光断層画像など所望の組合せの複数の分光断層画像を同時に取得し、それぞれの波長における光侵入深さおよび波長の違いによる光侵入深さの違いなどを評価することができる。
【００４４】
ＳＣ光のＵＶ域は強度が非常に小さく、また短波長になるほど光源強度が大きく低下する。そのため、シャープカットフィルタで可視域などの不要な光をカットするだけでは、ガウス分布波形は得られない。一方で、なだらかな透過率スペクトルをもつフィルタを何枚も重ねてスペクトルを徐々に整形してガウス分布波形を得ることが出来るが、フィルタの表面および裏面反射などによる光量のロスから、フィルタを何枚も重ねると光源強度が大きく減少するため、ＯＣＴ測定するには不向きである。よって光源のスペクトルに対応して、フィルタ１枚だけでガウス分布波形になるような透過率スペクトルをもつフィルタを特別に準備することが好ましい。
光源の波長幅は、ＯＣＴの分解能の観点で大きいほど良いが、大き過ぎると波長を変えたときの比較が困難となる。波長幅の目安としては、数ｎｍから１００ｎｍ程度が好ましい。
【００４５】
具体的な例を説明する。スーパーコンティニューム光は、紫外から可視域全域に亘る波長を含む光であり、例えば、その４６０ｎｍ以下の波長域のプロファイルは図２に示すようなものとなっている。ここで用いているスーパーコンティニューム光は４００ｎｍ以上では比較的高い強度を示しているが、４００ｎｍ以下の波長域の強度は非常に低くプロファイルの裾部に相当する。
図２に示す光から３９７ｎｍにピーク波長、５ｎｍの波長幅を有するガウス分布スペクトル形状を図３に示す。図３において、実線が実際のスペクトル形状、破線が理想的なガウス分布を示す。図３に示すように、成形して得られたスペクトル形状は完全なガウス分布ではないが、概ねガウス分布に沿った形状である。なお、本明細書において、例えば、３９７ｎｍピーク波長、５ｎｍの波長幅のスペクトルを３９７±５ｎｍのスペクトルと表記する場合がある。
【００４６】
本発明の断層画像撮像装置では、図３に示すような紫外域のガウス分布スペクトルを示す低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を取得することができる。
【００４７】
本実施形態において、光源部１０から射出された低コヒーレント光Ｌ０を測定光Ｌ１および参照光Ｌ２に分離する光分割部３は石英板により構成されており、これは、測定対象Ｓに照射された測定光Ｌ１の反射光Ｌ３と参照光Ｌ２を合波する合波部４としても機能するものである。石英板３（４）は、低コヒーレント光Ｌ０がその入射面に０°でない所定の入射角度（例えば、４５°）で入射し、石英板３（４）の入射面に入射した低コヒーレント光Ｌ０のうち入射面で反射した光を測定光Ｌ１として測定対象Ｓに照射し、入射面に入射した低コヒーレント光Ｌ０のうち石英板３（４）を透過した光を参照光Ｌ２として反射部材６に入射させるように構成されている。
【００４８】
光分割部３および合波部４としては、一般的なビームスプリッター、ハーフミラー等を用いることも可能であるが、石英板は安価であり、かつ、反射光が４％程度と非常に低いので、この反射光を測定光として用いることによりヒト肌への刺激を抑制することができ、非常に好ましい。
【００４９】
なお、石英板３（４）の入射面に対して垂直でない方向から入射して、入射面に対向する出射面から射出される光には大きな屈折率分散が生じるため、分散補償用の石英板５が測定光Ｌ１の光路上に配置されている。分散補償用の石英板５は、光分割部である石英板３と同一形状であり、石英板３とほぼ平行に配置されている。
【００５０】
石英板３（４）と測定対象Ｓとの間には、測定光照射光学系２０が備えられている。測定光照射光学系２０にはシリンドリカルレンズ２１が備えられており、このシリンドリカルレンズ２１により、測定対象Ｓの表面上の一軸（図１中紙面奥行方向）方向ｙに延びるライン状に測定光Ｌ１を照射するよう構成されている。シリンドリカルレンズ２１としては、例えば焦点距離ｆ＝７５ｍｍのものを備える。測定光Ｌ１をライン状に照射することにより、二次元断層画像を短時間の一回の露光により取得することができる。
なお、測定光照射光学系２０には、図示していない偏光子、ズームレンズ等の他の光学系を備えていてもよい。
【００５１】
また、測定光照射光学系２０には、可変減光（ＮＤ：Neutral density）フィルタ２８が備えられており、測定対象に照射する測定光の光量を任意に変化させることができるように構成されている。
紫外域の任意の波長を切り出してガウス分布スペクトルとした上で、同一のガウス分布スペクトルに対して、測定光の光量を増減させて二次元断層画像を取得することにより、それぞれの光量での紫外線の侵入深さや光量の違いによる紫外線の侵入深さの違いを評価することができる。
【００５２】
なお、光断層画像撮像装置は、光量の違いによる侵入深さの評価を行わない場合には、可変ＮＤフィルタを備えていない構成としてもよい。なお、可変ＮＤフィルタを備えない場合でも、紫外線光量を人体に害のない程度に減光するために一定光量を減光するＮＤフィルタを備えていることが好ましい。
【００５３】
反射部材６は例えばミラーからなり、光分割部３で分離された参照光Ｌ２を合波部４側に反射するように配置されている。
合波部４は、反射部材６により反射された参照光Ｌ２と測定対象Ｓからの反射光Ｌ３とを合波し干渉光検出部側に射出するものであり、既述の通り、本実施形態において、合波部４は光分割部３を兼ねる石英板により構成されている。
【００５４】
参照光Ｌ２と反射光Ｌ３との干渉性を良好なものとするためには、参照光Ｌ２と反射光Ｌ３が通過した光路長や、波長分散特性が同一であることを要する。そこで、本実施形態においては、参照光Ｌ２の光路上には測定光Ｌ１（およびその反射光Ｌ３）の光路上に配されるシリンドリカルレンズ２１と同じ、例えばｆ＝７５ｍｍのシリンドリカルレンズ２５を備えている。また、測定対象Ｓに照射された測定光Ｌ１のうち、測定対象Ｓから反射して合波部４に戻る反射光Ｌ３は非常に小さいので、参照光Ｌ２と反射光Ｌ３との強度の対称性を担保するために、参照光Ｌ２の強度を低減させるための減光フィルタ（ＮＤフィルタ）２７を参照光Ｌ２の光路上に備えている。
【００５５】
干渉光検出部３０は、合波部４により合波された反射光Ｌ３と参照光Ｌ２との干渉光Ｌ４を分光して波長成分毎に検出するものであって、干渉光Ｌ４を分光する分光器３１と、二次元光検出器３２を備えている。
分光器３１としては様々な公知の技術を用いることができ、例えば、回折格子等により構成することができる。光検出器３２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）あるいはフォトダイオード等の受光素子が二次元状に配列した二次元光センサから構成される。また、干渉光Ｌ４をビームスプリッターなどで分けて、分岐した光に対してそれぞれ分光器やＣＣＤを複数台設置し、分光情報を同時に測定する方法も考えられる。
【００５６】
また、合波部４と干渉光検出部３０との間には、干渉光Ｌ４を干渉光検出部３０に導く光学系として、シリンドリカルレンズ（本例では焦点距離ｆ＝１５０ｍｍ）２６、および結像レンズ（焦点距離ｆ＝５０ｍｍ）３５を備えている。
シリンドリカルレンズ２６は、測定光照射光学系２０中に配置されたライン状照射を行うためのシリンドリカルレンズ２１に対して円筒の長さ方向の軸が直交するように配置されるｙ方向の対物レンズである。
【００５７】
光検出器３２を構成するＸＹ軸二次元光センサの受光素子は図１中の光検出器３２内に模式的に示すＸＹ方向に配列されており、分光器３１は干渉光Ｌ４を分光して二次元光センサ上においてＸ軸方向に配列される受光素子により波長毎の光量が検出されるように配置される。二次元光センサにおいて、Ｙ軸方向に配列される受光素子には測定面におけるライン状の測定光のライン方向（ｙ方向）位置毎の反射光に起因する干渉光が入射されることとなる。シリンドリカルレンズ２１により圧縮されたｘ方向の光をフーリエ変換（ＦＴ）することで、深さ方向（ｚ方向）の情報を得ることができる。すなわち、本光断層画像撮像装置１においては、二次元光センサに測定対象の面内の一方向（ｙ方向）および深さ方向（ｚ方向）の情報を有する光が同時に入射するため、ｙｚ二次元分光断層画像を一回の露光（ワンショット）で取得できる。
【００５８】
断層画像取得部４０は、例えば、パーソナルコンピュータおよびコンピュータプログラムにより構成される。断層画像取得部４０は、干渉光検出部３０において検出された干渉光Ｌ４を周波数解析することにより測定対象Ｓの深さ位置ｚにおける反射情報を取得して、二次元分光断層画像を取得する。断層画像取得部４０においては、二次元光センサのＸ軸方向に配列された受光素子から検出された波長毎の強度スペクトルにおいて波長を波数に変換し、フーリエ変換することにより、測定対象における深さ位置ｚにおける反射情報を取得する。なお、この操作において、波数をＦＴすることで深さｚが得られるが、このときの深さｚは屈折率１相当の光路長であるため、深さｚの表示には屈折率を考慮する必要がある。
【００５９】
さらに、本光断層画像撮像装置１は、分光断層画像を表示する画像表示装置（表示部）５０を備えている。画像表示装置５０は液晶ディスプレイなどで構成でき、画像表示装置５０に測定対象の分光断層画像を表示させることにより、観察者は測定対象への光侵入深さを評価することができる。分光断層画像上もしくは画像の近傍にスケールを同時に表示すると目視による光侵入深さの計測も容易に行うことができる。また、画像表示装置５０は、後述の計測部により求められた光侵入深さを分光断層画像と同時もしくは逐次に表示するものであってもよい。さらに、画像表示装置５０は、同時または逐次に取得された異なる光量もしくは異なる波長のコヒーレント光により取得された分光断層画像を同時に表示するものであってもよい。同時に複数の分光断層画像を表示することにより、複数の分光断層画像間における光侵入深さの差を容易に評価することができる。
【００６０】
本発明の光断層画像撮像装置においては、分光断層画像（データ）から光の侵入深さを計測する計測部を備えていることが好ましい。計測部は、さらに、複数の分光断層画像間における光の侵入深さの差を求めるように構成されていてもよい。計測部は、断層画像取得部と同様にパーソナルコンピュータ、およびそのコンピュータに組み込まれたプログラムにより構成することができる。
【００６１】
本発明の光断層画像撮像装置は、広帯域な白色光源を使用したＳＤ(スペクトラドメイン)型であり、本発明の光断層画像撮像装置により、ヒト肌の角質、表皮、真皮上層に対する紫外域の二次元分光断層画像の非破壊・非浸襲の自然な状態（in-vivo、in-situ）での撮像を初めて実現することができた。スペクトルから深さ分布を取得できるため、ＴＤ（タイムドメイン）型とは異なり、光路長を変化させるための機械的なスキャンが不要である。また照射光学系のシリンドリカルレンズを採用して、測定光の測定面での照射をライン状にし、かつそれと直交したシリンドリカルレンズの対物レンズを備え、二次元分光断層画像を取得する際の面方向のスキャンも不要である。一回のライン状の測定光の照射により測定光によるスキャンを行うことなく光断層画像を取得できるので、ヒト肌のようなブレのある試料も測定可能である。
また、スペクトル成形部により白色光源から射出された光から紫外域の任意の波長域の光を簡易に取り出して断層画像を取得することができる。
【００６２】
紫外域の光を用いて二次元分光断層画像を取得することにより、紫外線の測定対象に対する侵入深さを評価することができる。また、同時に、または逐次に他の波長域（紫外域もしくは可視域）の光断層画像を取得することにより、両者を比較して波長による侵入深さの違いを評価することができる。
【００６３】
本実施形態の光断層画像撮像装置を用いた本発明の光侵入深さ評価方法の実施形態について説明する。
【００６４】
第１の実施形態の光侵入深さ評価方法は、単一の光源１１から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形し、その成形されたスペクトルを有する低コヒーレント光Ｌ０を測定光Ｌ１と参照光Ｌ２とに分割し、測定光Ｌ１を測定対象Ｓにライン状に照射し、測定光Ｌ１の照射による測定対象Ｓからの反射光Ｌ３と参照光Ｌ２とを重ね合わせて干渉光Ｌ４を生成し、干渉光Ｌ４を分光検出して周波数解析することにより測定対象Ｓの二次元分光断層画像を取得し、取得した二次元分光断層画像に基づいて測定対象Ｓに対する測定光Ｌ０の侵入深さを評価する方法である。
【００６５】
光浸入深さの評価は、例えば、分光断層画像を画像表示装置に表示させて行うことができる。既述の通り、二次元分光断層画像上もしくは近傍にスケールを表示すれば、目視による侵入深さ（断層画像において信号のある領域(光が内部に侵達して戻ってくる領域)がどれくらいの深さまであるか）の計測が可能である。また、二次元断層画像（データ）から侵入深さを演算により計測してもよい。
【００６６】
第２の実施形態の光侵入深さ評価方法を説明する。第２の実施形態の光侵入深さ評価方法は、最初に、前述の第１の実施形態の評価方法と同様にして、成形されたスペクトルを有する紫外域の任意の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得し、さらに、同一の波長域の低コヒーレント光の光量を変化させて第２の二次元分光断層画像を取得し、第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、測定対象に対する測定光の侵入深さを評価する方法である。
【００６７】
光浸入深さの評価は、第１の実施形態の場合と同様に行うことができる。さらに、第１および第２の二次元分光断層画像を同時に画像表示装置に表示させることにより、両画像における侵入深さの違いを目視により容易に認識することができる。紫外線の光量による侵入深さの違いを評価することにより、紫外線を肌やフィルムのある深さ以上に侵達しないようにするために、何％のＵＶ光をカットすればよいといった定量的な議論をすることができる。
【００６８】
第３の実施形態の光侵入深さ評価方法を説明する。第３の実施形態の光侵入深さ評価方法は、前述の第１の実施形態の評価方法における成形されたスペクトルを有する紫外域の任意の波長域を第１の波長域として、その第１の波長域の低コヒーレント光による二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得し、さらに、単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅のスペクトルに成形し、第２の波長域の低コヒーレント光による第２の二次元分光断層画像を取得し、第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、測定対象に対するそれぞれの測定光の侵入深さを評価する方法である。
【００６９】
第４の実施形態の光侵入深さ評価方法を説明する。第４の実施形態の光侵入深さ評価方法は、第１の実施形態の評価方法において、単一の光源から射出された、紫外から可視域に亘る波長域を含む低コヒーレント光から紫外域の任意の波長域を第１の波長域として切り出す際に、同時に第１の波長域とは異なる第２の波長域を切り出して任意の波長幅の第２のスペクトルに成形し、第１の波長域の低コヒーレント光を用いて二次元分光断層画像を第１の二次元分光断層画像として取得する際に、同時に第２のスペクトルを有する第２の波長域の低コヒーレント光を用いて第２の二次元分光断層画像を取得し、第１の二次元分光断層画像および第２の二次元分光断層画像に基づいて、測定対象に対するそれぞれの測定光の侵入深さを評価する方法である。
【００７０】
第３の実施形態では、異なる波長域の低コヒーレント光を用いて逐次に二次元分光断層画像を取得するのに対して、第４の実施形態では、同時に二次元分光断層画像を取得する点で異なるが、第１および第２の二次元分光断層画像としては同様の画像を取得することができる。
第３および第４の実施形態において、光浸入深さの評価は、第１の実施形態の場合と同様に行うことができる。さらに、第１および第２の二次元分光断層画像を同時に画像表示装置に表示させることにより、両画像における侵入深さの違いを目視により容易に認識することができる。波長域の違いによる侵入深さの違いを評価することにより、侵達してほしくない光をカットして、その他の光をカットしないようにするための化粧品などの指針提示をすることができる。たとえば、ＵＶ域の光をカットして可視域の光をカットせずに肌の内部に取り込むような化粧品が挙げられる。
【００７１】
第３および第４の実施形態において、第２の波長域は、第１の波長域と異なる波長域であれば、紫外域であってもよいし、可視域であってもよい。
【００７２】
図４は、本実施形態の光断層画像撮像装置において、スーパーコンティニューム光から所定の波長域を切り出して成形されたスペクトルを用いて取得したヒト肌の分光断層画像である。図４のＡはピーク波長４５０ｎｍ、波長幅２０ｎｍ、図４のＢ〜Ｄは、ピーク波長３９７ｎｍ、波長幅５ｎｍのそれぞれガウス分布スペクトルを有する低コヒーレント光を用いて取得した。
図４のＡ、ＢおよびＣは、ヒト肌を直接撮像した画像であり、Ｄは、ＯＣＴ装置とヒト肌との間の測定光の光路上に、紫外線吸収剤が表面に塗布されたガラス板を配置してヒト肌を撮像した画像である。図４のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの撮影はそれぞれ異なる時刻に行ったものであり、同時に取得したものではない。また、図４のＢ、Ｃは同一条件で測定したものである。
【００７３】
図４のＡとＢおよびＣとから、可視域よりも紫外域の光では肌内部から戻ってくる光量が少なくなっていること、および光が約１００μｍの深さまで散乱して戻ってくることがわかる。肌内部から戻ってくる光量が少なくなるのは表皮に存在するメラニン色素による吸収の影響によるものと考えられる。肌内部に到達した紫外線は肌にダメージを与えるため、化粧品開発においては肌内に侵入する光量を下げる製品の開発が求められる。
図４のＤから、ＵＶ吸収剤を光路中に配することにより、紫外線がブロックされ、ＵＶ光の肌内部への侵入が抑制されていることがわかる。
【００７４】
タイムドメイン型の撮像装置では、深さ方向のスキャンを機械的に行うために、二次元分光断層画像を取得するのに数分程度を要する。そのため、ヒト肌のようにブレや振動が生じる測定対象についての良好な断層画像を取得することができなかった。本発明の光断層画像撮像装置においては、例えば２０ｍｓという非常に短時間の露光で撮影が可能であるため、実際のヒト肌の良好な光断層画像を取得することができる。
【００７５】
なお、本発明の装置の測定対象はヒト肌に限るものではなく、薄膜材料等の厚み方向の材料分布情報を得るために用いることもできる。
【００７６】
図５を参照して、測定対象がカバーガラスである場合について説明する。図５のＡは、測定対象のカバーガラス１００の断面である。カバーガラス１００は、１７０μｍ厚みのカバーガラス１０１を２枚、マッチングオイルを介して重ね合わせた二層構造を有している。カバーガラス１００の表面１０２から測定光を入射させるとその表面１０２および裏面１０３において反射光を生じる。
【００７７】
図５のＢは、本実施形態の光断層画像撮像装置において、スーパーコンティニューム光から紫外域の波長を切り出して成形した、ピーク波長３９７ｎｍ、波長幅５ｎｍのガウス分布スペクトルを用いて、露光時間１ｓで取得したカバーガラス１０１の二次元分光断層画像である。図５のＢに示すように、カバーガラスの表面および裏面位置が白く明確に示されており、その厚み３４０μｍを計測することができる。なお、本図はカバーガラスの測定結果であるが、フィルムの測定も当然可能である。
紫外線吸収フィルムなどを測定対象とすると、内部での紫外線吸収量が大きくなれば裏面反射量は低下するため、二次元断層画像からその効果を評価することができる。フィルムの裏面反射が見えるかどうかで、その深さ（フィルム厚み）までＵＶ光が侵入しているかどうかの評価をすることができる。
【００７８】
異なる複数の波長域のスペクトルを用いた、同時同一箇所の複数の分光断層画像を取得して光侵入深さ評価を行った、第４の実施形態の光侵入深さ評価方法の具体的な例を説明する。
【００７９】
まず、図６に、図２に示すプロファイルを有する光から紫外域の異なる２つの波長域を切り出して成形されたスペクトルを示す。
図６に示すスペクトルは、波長３７３ｎｍから３８９ｎｍまでの第１の波長域の、中心波長３８４ｎｍ、波長幅４ｎｍのスペクトルと、波長３８９ｎｍから４１０ｎｍまでの第２の波長域の、中心波長３９６ｎｍ、波長幅８ｎｍのスペクトルを含んでいる。
このように２領域の波長域の光の干渉スペクトルのそれぞれから分光断層画像を取得することで、１回の測定で波長域の異なる断層画像を同時に取得できる。
【００８０】
図７は、カバーガラスを測定対象として、図６に示す紫外域の異なる２波長域の光による同時同一箇所測定を行い取得したカバーガラスの分光断層画像を示すものである。図７中、Ａは３８４±４ｎｍのスペクトルを用いて取得された分光断層画像であり、Ｂは３９６±８ｎｍのスペクトルを用いて取得された分光断層画像である。
カバーガラスの厚みは１７０ｎｍである。各分光断層画像中、２本の白線のうち上の線がカバーガラスの表面反射、下の線が裏面反射によるものである。いずれの画像においてもこの２本の白線の間隔が約１７０ｎｍとなっており、カバーガラスの厚みとほぼ等しいことから、多波長同時測定でも正しく断層画像を測定できることを原理的に確認した。
【００８１】
図８は紙（名刺）を測定対象として、図６に示す紫外域の異なる２波長域の光による同時同一箇所測定を行い取得した紙の分光断層画像を示すものである。図８中、Ａは３８４±４ｎｍのスペクトルを用いて取得された分光断層画像であり、Ｂは３９６±８ｎｍのスペクトルを用いて取得された分光断層画像である。
紫外域の異なる２波長で紙の断層画像を同時同一箇所測定できることを確認した。測定回数Ｎ＝１測定で画質は良くないが、図８のＢで示されている中心波長３９６ｎｍ、波長幅８ｎｍの光を用いた場合の方が、深い領域からの散乱が大きい傾向があった。
【００８２】
以上では、紫外領域の異なる２つの波長域を用いて同一同時箇所の撮影を行った例について説明したが、上記と同様にして紫外域の波長域と可視域の波長域との２波長域の光を用いた同時同一箇所の撮影も可能である。
【００８３】
次に、紫外域の同一の波長域のスペクトルを用い、光量を変化させて複数の分光断層画像を取得して光侵入深さ評価を行った、第３の実施形態の光侵入深さ評価方法の具体的な例を説明する。
【００８４】
図９のＡ、Ｂ、Ｃは、紙（名刺）を測定対象として、それぞれ紫外域の同一波長域の光（３９７±５ｎｍのスペクトル）を用い、測定対象への照射光量をそれぞれ６μＷ、２μＷ、１μＷとして取得した分光断層画像である。
図９から、測定対象への照射光量を１μＷから２μＷ、６μＷと増加させることで、ＵＶ光の侵達度が増加することが確認された。
【００８５】
本発明の光断層画像撮影装置を用いた光侵入深さ計測方法を用いれば、ヒト肌に対する化粧品、医薬部外品、医薬品等の薬品の塗布前後における紫外線の侵入深さを評価して、それらの性能を正確に検査することができる。
本発明の装置および方法によれば、スペクトル成形部により紫外域の任意の波長を切り出すことができるので、薬品の紫外域のＵＶ−Ａ波長（３１５〜４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ波長（２８０〜３１５ｎｍ）に対する防御能などの効果をそれぞれ定量することも可能である。また、照射光学系に可変ＮＤフィルタを備えれば、測定光の照射光量を調整することができるので、光量が変化した場合の肌への紫外線の侵入深さを計測することもでき、化粧品、医薬部外品、医薬品等の紫外線の光量に対する防御能の効果なども定量することができる。
【００８６】
具体的に、モデル皮膚に化粧品を塗布する前後でのＵＶ光侵入深さを計測した結果について説明する。
【００８７】
図１０は、モデル皮膚に対して化粧品塗布する前のＡおよび化粧品塗布後のＢで撮影した分光断層画像を示すものである。ここでは、３９７±５ｎｍのスペクトルの紫外域の光を用いて撮影した。なお、図１０のＡ、Ｂでは、深さｚ方向における表面位置が異なっている。図１０のＢにおいては、白く光っている部分がモデル皮膚表面に塗布された化粧品の層からの反射であると推定している。化粧品の材料には、光を散乱させる粒子が含まれており、ＵＶ光が粒子で強く散乱されているため、強い信号が観察されているものと考えられる。一方、図１０のＡにおいては、肌の表面における散乱、反射が弱く、表面から深さ方向に２００μｍ程度まで光が侵入している様子が観察された。
すなわち、化粧品を塗布することで、ＵＶ光が表面で散乱および吸収され、内部に光が侵達しなくなる様子を観測することができた。
【図１】
2016067570.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
2016067570.tif 000013
2016067570.tif 000014