(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＣＴ装置において光ファイバの出射端面から出射された干渉光を検出する光検出モジュールであって、
前記出射端面から出射された前記干渉光が入射される入射面と、前記入射面に入射された前記干渉光が出射される出射面と、を有する光学レンズと、
前記出射面から出射された前記干渉光が入射される検出面を有する光検出器と、を備え、
前記入射面は、前記干渉光の入射位置における垂線に対して前記干渉光が傾斜して入射されるように配置され、
前記出射面は、前記干渉光の出射位置における垂線に対して前記干渉光が傾斜して出射されるように配置され、
前記検出面は、前記干渉光の入射位置における垂線に対して前記干渉光が傾斜して入射されるように配置され、
前記光学レンズは、ボールレンズであり、前記干渉光が前記ボールレンズの重心からずれた位置を通るように配置されている、ＯＣＴ装置用光検出モジュール。
【請求項２】
前記干渉光が通る開口が形成され、且つ前記光学レンズを覆うカバー部を更に備える、請求項１記載のＯＣＴ装置用光検出モジュール。
【請求項３】
前記光ファイバの位置を規定し、前記開口に対して前記出射端面を位置決めする位置決め部を更に備える、請求項２記載のＯＣＴ装置用光検出モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか一項記載のＯＣＴ装置用光検出モジュールを具備する、ＯＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＣＴ装置用光検出モジュール及びＯＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の干渉を用いて対象物の深さ方向の反射量分布を測定することにより、対象物の断層画像を取得することができるＯＣＴ（Optical  Coherence  Tomography）装置が知られている（例えば、特許文献１及び２）。ＯＣＴ装置は、高い空間分解能で対象物の内部構造を画像化できることから、近年では眼球や歯などの生体診断に用いられている。
【０００３】
特許文献１及び２に記載されるＯＣＴ装置では、光が測定光と参照光とに分離され、分離された測定光が測定対象に照射される。測定対象で反射された測定光は、参照光と合成されることにより干渉光を生じる。この干渉光を光検出器で検出し、検出結果を解析することにより、対象物の深さ方向の反射光の強度分布が一次元の断層画像として測定される。さらに、対象物における測定光の照射位置を走査することにより、二次元または三次元の断層画像を取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２６４２４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１及び２に記載されたＯＣＴ装置では、測定光を導波するプローブにおいて、戻り光を抑制することによりノイズの除去を図っている。更に、特許文献２に記載されたＯＣＴ装置では、参照光のディレイラインにおいても戻り光を抑制している。
【０００６】
しかしながら、このような従来のＯＣＴ装置は、実際には存在しない像として断層画像の深さ方向の特定の位置に現れる固定パターンノイズ（Fixed  Pattern  Noise，ＦＰＮ）を十分に低減することができなかった。
【０００７】
本発明は、固定パターンノイズを十分に低減することが可能なＯＣＴ装置用光検出モジュール及びＯＣＴ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】
【０００８】
本発明者らは、ＯＣＴ装置について調査研究を行った。その結果、本発明者らは、従来のＯＣＴ装置で取得される断層画像において固定パターンノイズが現れる位置は、光検出モジュールで用いられる光学レンズにおける干渉光の光路長に対応するという事実を見出した。即ち、干渉光が光学レンズ内で多重反射されることにより、断層画像の深さ方向の特定の位置に固定パターンノイズが現れることが分かった。本発明者らは、自らが見出したこれらの事実に着目して、固定パターンノイズを十分に低減する光検出モジュールの構成について更に鋭意研究を行い、本発明を想到するに至った。
【０００９】
本発明に係るＯＣＴ装置用光検出モジュールは、ＯＣＴ装置において光ファイバの出射端面から出射された干渉光を検出する光検出モジュールであって、出射端面から出射された干渉光が入射される入射面と、入射面に入射された干渉光が出射される出射面と、を有する光学レンズと、出射面から出射された干渉光が入射される検出面を有する光検出器と、を備え、入射面は、干渉光の入射位置における垂線に対して干渉光が傾斜して入射されるように配置され、出射面は、干渉光の出射位置における垂線に対して干渉光が傾斜して出射されるように配置され、検出面は、干渉光の入射位置における垂線に対して干渉光が傾斜して入射されるように配置される。
【００１０】
本発明では、光学レンズの入射面及び出射面、並びに光検出器の検出面は、干渉光の多重反射を防止するように配置されている。これにより、光ファイバの出射端面と光検出器の検出面との間の光路上で干渉光の多重反射が防止される。したがって、固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００１１】
干渉光が通る開口が形成され、且つ光学レンズを覆うカバー部を更に備えてもよい。この場合、干渉光以外の光が光検出器により検出され、断層画像にノイズとして現れるのを防ぐことができる。
【００１２】
光ファイバの位置を規定し、開口に対して出射端面を位置決めする位置決め部を更に備えてもよい。この場合、光ファイバの位置が規定されるので、光学レンズ及び光検出器の位置を設定し易い。
【００１３】
光学レンズは、ボールレンズであってもよい。また、光学レンズは、融着型レンズであってもよい。また、光学レンズは、互いに空間的に離間して配置されている複数のレンズであってもよい。
【００１４】
光学レンズは、入射面及び出射面との間の光路上に屈折率の異なる複数の領域と、複数の領域間に干渉光が入射される界面と、を更に有し、界面は、干渉光の入射位置における垂線に対して干渉光が傾斜して入射されるように配置されてもよい。この場合、複数領域の間の界面で干渉光の多重反射が防止される。したがって、固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００１５】
本発明に係るＯＣＴ装置は、前述のいずれかのＯＣＴ装置用光検出モジュールを具備する。
【００１６】
本発明では、前述したように、固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、固定パターンノイズを十分に低減することが可能なＯＣＴ装置用光検出モジュール及びＯＣＴ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るＯＣＴ装置の構成図である。
【図２】図１のＯＣＴ装置用光検出モジュールの構成を示す断面図である。
【図３】図２のＣＡＮデバイスの構成を説明する図である。
【図４】図２のＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。
【図５】（ａ）は実施例に係るＯＣＴ装置により測定した反射光の強度分布を示すグラフであり、（ｂ）は比較例に係るＯＣＴ装置により測定した反射光の強度分布を示すグラフである。
【図６】変形例に係るＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。
【図７】他の変形例に係るＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２０】
まず、図１を参照して、ＯＣＴ装置１００の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＯＣＴ装置の構成図である。
【００２１】
ＯＣＴ装置１００は、例えば、ＳＳ−ＯＣＴ（Swept-source  OCT）方式により対象物ＯＢの断層画像を得る構成を有している。ＳＳ−ＯＣＴ方式では、光源１０１から出射される低干渉性光の波長を時間的に変化させながら干渉光スペクトルを検出し、当該干渉光スペクトルのフーリエ変換の結果に基づいてサンプルとしての対象物ＯＢの断層画像を得る。ＯＣＴ装置１００は、光源１０１と、干渉部１０２と、検出部１０３と、演算部１０４と、モニタ１０５と、ファンクションジェネレータ１０６と、を具備している。
【００２２】
光源１０１は、波長掃引光源である。光源１０１は、例えばＫＴＮ結晶により構成される。ＫＴＮ結晶とは、カリウム（Ｋ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）及び酸素からなる透明な光学結晶である。光源１０１は、周波数が一定の範囲で変化するレーザ光Ｌ０を出射する。光源１０１から出射されたレーザ光Ｌ０は、干渉部１０２に設置されているカプラ１１１に入射される。カプラ１１１は、入射されたレーザ光Ｌ０を、測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分岐する。カプラ１１１は、例えば分岐比９０：１０でレーザ光Ｌ０を測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分岐する。
【００２３】
参照光ＬＲは、サーキュレータ１１２を通ってコリメートレンズ１１３に入射される。コリメートレンズ１１３は、参照光ＬＲを平行光にする。コリメートレンズ１１３により平行光とされて出射された参照光ＬＲは、参照ミラー１１４に照射される。参照ミラー１１４により反射された参照光ＬＲは、コリメートレンズ１１３及びサーキュレータ１１２を介して偏波コントローラ１１５に入射される。偏波コントローラ１１５は、通過する参照光ＬＲの偏波を調整する。偏波コントローラ１１５から出射された参照光ＬＲは、カプラ１１６に入射される。
【００２４】
測定光ＬＳは、サーキュレータ１１７を通って、偏波コントローラ１１８に入射される。偏波コントローラ１１８は、通過する測定光ＬＳの偏波を調整する。偏波コントローラ１１８から出射された測定光ＬＳは、コリメートレンズ１１９に入射される。コリメートレンズ１１９は、測定光ＬＳを平行光にする。コリメートレンズ１１９から出射された測定光ＬＳは、ガルバノミラー１２０に入射される。ガルバノミラー１２０は、２つの反射ミラーを有し、これにより測定光ＬＳの光路を制御する。
【００２５】
ガルバノミラー１２０により反射された測定光ＬＳは、フォーカシングレンズ１２１によって集光される。フォーカシングレンズ１２１によって集光された測定光ＬＳは、対象物ＯＢに照射される。対象物ＯＢにより反射された測定光ＬＳは、フォーカシングレンズ１２１、ガルバノミラー１２０、コリメートレンズ１１９、偏波コントローラ１１８、サーキュレータ１１７、及び偏波コントローラ１２２を介してカプラ１１６に入射される。
【００２６】
カプラ１１６は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとを合波して干渉させる。この干渉によって生じる干渉光ＬＣは、分岐比５０：５０で２つに分岐されて、検出部１０３に設置された２つのＯＣＴ装置用光検出モジュール１（以下、単に「光検出モジュール１」とも記す。）にそれぞれ入射される。２つの光検出モジュール１は、干渉光ＬＣの干渉信号を検出するバランス検出器１２３を構成している。光検出モジュール１の詳細は後述する。バランス検出器１２３は、干渉信号としての電流信号をＩ／Ｖアンプ１２４に出力する。
【００２７】
Ｉ／Ｖアンプ１２４は、バランス検出器１２３から入力した電流信号を電圧信号に変換増幅し、電圧信号をアンプ１２５に出力する。アンプ１２５は、Ｉ／Ｖアンプ１２４から入力した電圧信号を演算部１０４への入力に適した振幅レベルまで等化増幅し、干渉信号ＳＣとして演算部１０４に出力する。
【００２８】
演算部１０４は、例えばパーソナルコンピュータである。演算部１０４は、干渉光スペクトルをフーリエ変換する。演算部１０４は、フーリエ変換の結果に基づいて、対象物ＯＢ中の複数の特定深さ位置からの反射光の強度分布を構築する。演算部１０４は、その構築された反射光の強度分布に基づいて、断層画像を構築する。この断層画像は、モニタ１０５に映し出される。
【００２９】
ファンクションジェネレータ１０６は、光源１０１の掃引周波数に同期したＡスキャントリガ信号ＴＡを光源１０１から入力する。Ａスキャントリガ信号ＴＡは、深さ方向の１次元情報を取得（Ａスキャン）するための同期信号（ラスタートリガ）として用いられる。ファンクションジェネレータ１０６は、入力したＡスキャントリガ信号ＴＡをＢスキャントリガ信号ＴＢ及びＢスキャントリガ信号ＴＢに基づく駆動信号Ｄ１，Ｄ２に変換する。ファンクションジェネレータ１０６は、Ｂスキャントリガ信号ＴＢを演算部１０４に出力し、駆動信号Ｄ１，Ｄ２をガルバノミラー１２０に出力する。
【００３０】
ガルバノミラー１２０は、駆動信号Ｄ１，Ｄ２に基づき、２つの反射ミラーを駆動し、対象物ＯＢに対して設定された測定範囲内を測定光ＬＳによって２次元走査（Ｂスキャン）する。演算部１０４は、断層画像をＢスキャントリガ信号ＴＢに基づいて並べることにより、２次元及び３次元の断層画像を構築する。
【００３１】
続いて、図２及び図３を参照して、ＯＣＴ装置用光検出モジュール１の構成について詳細に説明する。図２は、図１のＯＣＴ装置用光検出モジュールの構成を示す断面図である。
図３は、図２のＣＡＮデバイスの構成を説明する図である。図３（ａ）は、ＣＡＮデバイスの側面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIIIｂ−IIIｂ線に沿っての断面図、図３（ｃ）は、ＣＡＮデバイスの底面図である。
【００３２】
光検出モジュール１は、ＯＣＴ装置１００（図１参照）において、検出部１０３（図１参照）に設置され、干渉部１０２（図１参照）から光ファイバＦにより導波され出射端面ＦＳから出射された干渉光ＬＣを検出する。光検出モジュール１は、ハウジング２と、ハウジング２内に収容されたレセプタクル３と、レセプタクル３に挿入されたＣＡＮデバイス５と、レセプタクル３の一部を構成する第１挿入部（位置決め部）３１及び第２挿入部（カバー部）３２と、ＣＡＮデバイス５に設けられたボールレンズ（光学レンズ）７Ａ及びフォトダイオード（光検出器）８と、を備えている。
【００３３】
ハウジング２は、両端が開口された円筒部２ａを有し、円筒部２ａの内部にレセプタクル３を収容する。レセプタクル３は、所定方向Ａの一方側にフェルール４が挿入される第１挿入部３１を有し、他方側にＣＡＮデバイス５が挿入される第２挿入部３２と、を有している。第１挿入部３１は、一方側の端面が開口された円筒状であり、外径がハウジング２の内径よりも小さい。第２挿入部３２は、他方側の端面が開口された円筒状であり、外径がハウジング２の内径に等しい。第１挿入部３１と、第２挿入部３２とは、底部が一体化された形状を有している。当該底部の中央には、干渉光ＬＣが通る開口３３が形成されている。
【００３４】
第２挿入部３２の外面は、ハウジング２の内面に例えば接着剤Ｂ１により固着されている。これにより、レセプタクル３は、ハウジング２内に固定されて収容されている。第２挿入部３２の内面には、例えば接着剤Ｂ２及び接着剤Ｂ３により、ＣＡＮデバイス５が光路に対し最適位置に調芯された後、固着されている。接着剤Ｂ２は、例えばＵＶ硬化性樹脂であり、ＣＡＮデバイス５を第２挿入部３２の内面に仮止めする。接着剤Ｂ３は、熱硬化性樹脂であり、接着剤Ｂ２により仮固定したＣＡＮデバイス５を第２挿入部３２の内面に対して本固定する。なお、ここでは、調芯後のＣＡＮデバイス５が、接着剤により固定される場合について説明したが、接着剤を用いずにＹＡＧレーザを照射して溶接することにより固定されても構わない。
【００３５】
第１挿入部３１は、スリーブ３４及びフェルール４を介して、フェルール４の内部に挿入される光ファイバＦの位置を規定し、開口３３に対して出射端面ＦＳを位置決めする位置決め部として機能する。第２挿入部３２は、干渉光ＬＣが通る開口３３が形成され、且つボールレンズ７Ａを覆うカバー部として機能する。ハウジング２、第１挿入部３１、第２挿入部３２、ＣＡＮデバイス５及びフェルール４の中心軸Ｃは、互いに一致している。
【００３６】
ＣＡＮデバイス５は、いわゆるＴＯ−ＣＡＮデバイスの構成を有している。ＣＡＮデバイス５は、ベース５１上に設けられたサブマウント５３と、ベース５１を貫通するリードピン５４〜５６と、ベース５１及びサブマウント５３を覆うように設けられたレンズキャップ５７と、を有している。レンズキャップ５７は、ボールレンズ７Ａを開口３３に対して位置決めした状態で保持する。ボールレンズ７Ａは、重心Ｏが中心軸Ｃから所定距離ずれるように配置されている。
【００３７】
サブマウント５３上には、フォトダイオード８が設けられている。フォトダイオード８は、サブマウント５３上において、中心軸Ｃから所定距離ずれた位置に配置されている。リードピン５４は、フォトダイオード８のカソード端子にワイヤーボンディングされている。リードピン５５は、フォトダイオード８のアノード端子にワイヤーボンディングされている。リードピン５６は、ＧＮＤに接続されている。
【００３８】
図４は、図２のＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。ここでは、特に光ファイバＦ、ボールレンズ７Ａ、フォトダイオード８及びその周辺の構成を拡大して示し、その他の構成を適宜省略して示す。
【００３９】
図４に示されるように、ボールレンズ７Ａは、出射端面ＦＳから出射された干渉光ＬＣが入射される入射面７１と、入射面７１に入射された干渉光ＬＣが出射される出射面７２と、を有している。ボールレンズ７Ａは、外面が１つの曲面７３からなる球体である。したがって、ボールレンズ７Ａでは、入射面７１及び出射面７２は、いずれも曲面７３に等しい。ボールレンズ７Ａは、出射面７２から出射される干渉光ＬＣを集束させる。ボールレンズ７Ａは、例えばガラス等で構成され、全領域において屈折率が同一である。曲面７３は、反射を防止するためにＡＲコートが施されている。
【００４０】
フォトダイオード８は、ボールレンズ７Ａの出射面７２から出射される集束後の干渉光ＬＣが入射される検出面（受光面）８１を有する。検出面８１は、例えば平面である。なお、検出面８１は曲面であってもよいし、ベース５１（図２参照）に対し傾いていてもよい。検出面８１は、反射を防止するためにＡＲコートが施されている。
【００４１】
光検出モジュール１では、干渉光ＬＣは、光ファイバＦにより導波され、光ファイバＦの出射端面ＦＳから出射される。出射端面ＦＳは、干渉光ＬＣの反射による戻り光を抑制するため、斜めに研磨されている。戻り光とは、出射端面ＦＳから干渉部１０２（図１参照）側に向かう反射光である。出射端面ＦＳの傾斜角度は、例えば８°とされる。
【００４２】
出射端面ＦＳから出射された干渉光ＬＣは、開口３３（図２参照）を通って、ボールレンズ７Ａの入射面７１に入射される。このとき、入射面７１において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して傾斜して入射される。このため、入射面７１による反射光Ｌ１は光ファイバＦの出射端面ＦＳとは異なる方向に向かう。したがって、出射端面ＦＳと入射面７１との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００４３】
入射面７１に入射された干渉光ＬＣは、ボールレンズ７Ａの内部において、重心Ｏを通らず、重心Ｏからずれた位置を通って、出射面７２から出射される。このとき、出射面７２において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して傾斜して出射される。このため、出射面７２による反射光Ｌ２は入射面７１の入射位置７４とは異なる方向に向かう。したがって、入射面７１の入射位置７４と出射面７２の出射位置７６との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００４４】
出射面７２から出射された干渉光ＬＣは、フォトダイオード８の検出面８１に入射される。このとき、検出面８１において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの入射位置８２における垂線８３に対して傾斜して入射される。このため、検出面８１による反射光Ｌ３は出射面７２の出射位置７６とは異なる方向に向かう。したがって、出射面７２の出射位置７６と検出面８１の入射位置８２との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。なお、この例では、検出面８１は平面であるため、検出面８１は、干渉光ＬＣが斜めに入射されるように配置されているといえる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態に係る光検出モジュール１では、ボールレンズ７Ａの入射面７１は、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して干渉光ＬＣが傾斜して入射されるように配置されている。出射面７２は、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して干渉光ＬＣが傾斜して出射されるように配置されている。フォトダイオード８の検出面８１は、干渉光ＬＣの入射位置８２における垂線８３に対して干渉光ＬＣが傾斜して入射されるように配置されている。
【００４６】
このような配置とすることで、光検出モジュール１では、ボールレンズ７Ａの入射面７１及び出射面７２、並びにフォトダイオード８の検出面８１において生じる反射光Ｌ１〜Ｌ３の光路が、それぞれ干渉光ＬＣの光路と重ならない。すなわち、反射光Ｌ１〜Ｌ３は、それぞれ干渉光ＬＣと同一光路上に戻らない。このため、光学素子表面での反射光が同一光路上へ反射し、更に別の光学素子表面で再反射し同一光路上に戻ってくるいわゆる多重反射が生じない。これにより、光ファイバＦの出射端面ＦＳとフォトダイオード８の検出面８１との間の光路上で干渉光ＬＣの多重反射が防止される。したがって、多重反射により生じる固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００４７】
なお、入射面７１において、干渉光ＬＣが干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して傾斜して入射されると、干渉光ＬＣが干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して傾斜してボールレンズ７Ａの内部に向けて出射される。したがって、入射面７１が、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して干渉光ＬＣが傾斜して入射されるように配置されていることと、入射面７１が、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して干渉光ＬＣが傾斜して出射されるように配置されていることとは、同義である。同様に、出射面７２が、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して傾斜して出射されるように配置されていることと、出射面７２が、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して傾斜して入射されるように配置されていることとは、同義である。
【００４８】
また、光検出モジュール１は、第２挿入部３２を備えている。第２挿入部３２は、干渉光ＬＣが通る開口３３が形成され、且つボールレンズ７Ａを覆うカバー部として機能する。これにより、干渉光ＬＣ以外の光がボールレンズ７Ａに入射された後、フォトダイオード８により検出され、断層画像に固定パターンノイズとして現れるのを抑制することができる。これにより、固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００４９】
また、光検出モジュール１は、第１挿入部３１を備えている。第１挿入部３１は、光ファイバＦの位置を規定し、開口３３に対して出射端面ＦＳを位置決めする位置決め部として機能する。これにより、光ファイバＦの位置が規定されるので、ボールレンズ７Ａ及びフォトダイオード８の位置を設定し易い。
【００５０】
ＯＣＴ装置１００は、ＯＣＴ装置用光検出モジュール１を具備するので、上述のように固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００５１】
ここで、本実施形態によれば、固定パターンノイズを十分に低減することが可能であることを、実施例と比較例とによって、具体的に示す。
【００５２】
図５（ａ）は、実施例に係るＯＣＴ装置により測定した反射光の強度分布を示すグラフであり、図５（ｂ）は、比較例に係るＯＣＴ装置により測定した反射光の強度分布を示すグラフである。
【００５３】
実施例では、上述した本実施形態に係るＯＣＴ装置１００に対応するＯＣＴ装置を用いた。また、比較例では、従来技術に係るＯＣＴ装置を用いた。従来技術に係るＯＣＴ装置では、ボールレンズは、重心が光検出モジュールの中心軸上に位置するように配置され、フォトダイオードは、サブマウント上において、当該中心軸上に配置されている。
【００５４】
ここでは、対象物を空気とし、波長が１〜１．１μｍの範囲で変化するレーザ光を用いて測定を行った。グラフの横軸は、対象物の深さ方向の位置に対応する画素を示し、縦軸は、反射光の強度を示している。上述のように、対象物を空気とするため、対象物による反射光はほとんど生じない。よって、縦軸は、実質的には固定パターンノイズの強度を示している。
【００５５】
図５（ａ）に示されるように、実施例に係るＯＣＴ装置では、固定パターンノイズが十分に低減された。一方、図５（ｂ）に示されるように、比較例に係るＯＣＴ装置では、固定パターンノイズが深さ方向の特定の位置に現れた。実施例に係るＯＣＴ装置の光検出モジュールでは、光ファイバの出射面の出射位置とフォトダイオードの検出面の入射位置との間において干渉光の多重反射が防止される構成であるのに対し、比較例に係るＯＣＴ装置の光検出モジュールでは、この間において多重反射を生じ易い構成であるため、このような差異が生じた。
【００５６】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５７】
図６は、変形例に係るＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。図６に示されるように、光検出モジュール１は、ボールレンズ７Ａ（図２参照）の代わりに融着型レンズ（光学レンズ）７Ｂを備えていてもよい。ここでは、特に光ファイバＦ、融着型レンズ７Ｂ、フォトダイオード８及びその周辺の構成を拡大して示し、その他の構成を適宜省略して示す。
【００５８】
融着型レンズ７Ｂは、入射面７１及び出射面７２がそれぞれ凸形状とされた光学レンズである。例えばガラスを溶融し、溶融した状態のガラスの表面張力を利用することで、このような凸形状とすることができる。
【００５９】
この場合、融着型レンズ７Ｂの入射面７１において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して傾斜して入射される。このため、入射面７１による反射光Ｌ１は光ファイバＦの出射端面ＦＳとは異なる方向に向かう。したがって、出射端面ＦＳと入射面７１との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００６０】
また、融着型レンズ７Ｂの出射面７２において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して傾斜して出射される。このため、出射面７２による反射光Ｌ２は入射面７１の入射位置７４とは異なる方向に向かう。したがって、入射面７１の入射位置７４と出射面７２の出射位置７６との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００６１】
このように、融着型レンズ７Ｂを用いた場合においても、光ファイバＦの出射端面ＦＳとフォトダイオード８の検出面８１との間の光路上で干渉光ＬＣが多重反射することが防がれる。したがって、多重反射により生じる固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。
【００６２】
融着型レンズ７Ｂでは、上述のようにガラスを溶融することで、レンズ曲面を形成することができるので、製造を容易化することができる。
【００６３】
図７は、他の変形例に係るＯＣＴ装置用光検出モジュールの部分断面図である。図７に示されるように、光検出モジュール１は、ボールレンズ７Ａ（図２参照）の代わりに、分割レンズ（光学レンズ）７Ｃを備えていてもよい。分割レンズ７Ｃは、互いに空間的に離間して配置されている２つの半球レンズ７８，７９により構成される。ここでは、特に光ファイバＦ、半球レンズ７８，７９、フォトダイオード８及びその周辺の構成を拡大して示し、その他の構成を適宜省略して示す。
【００６４】
半球レンズ７８，７９は、それぞれ曲面７３Ａ，７３Ｂ及び平面９４，９５を有している。半球レンズ７８，７９は、互いの平面９４，９５が平行をなし、且つ所定の間隔をあけて対向する状態で配置されている。半球レンズ７８は、光ファイバＦの出射端面ＦＳ側に配置されている。半球レンズ７９は、フォトダイオード８側に配置されている。半球レンズ７８の曲面７３Ａは、光ファイバＦの出射端面ＦＳに対向している。半球レンズ７９の曲面７３Ｂは、フォトダイオード８に対向している。
【００６５】
この変形例では、分割レンズ７Ｃは、半球レンズ７８に対応する第１領域９１、半球レンズ７９に対応する第２領域９２、及び半球レンズ７８と半球レンズ７９と間の第３領域９３を有している。ここでは、第３領域９３は空気であり、屈折率が第１領域９１、第２領域９２とは異なる。平面９４は、第１領域９１と第３領域９３との間の界面に対応し、平面９５は、第２領域９２と第３領域９３との間の界面に対応する。曲面７３Ａは、入射面７１に対応し、曲面７３Ｂは、出射面７２に対応する。
【００６６】
光ファイバＦの出射端面ＦＳから出射された干渉光ＬＣは、入射面７１に入射される。このとき、入射面７１において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの入射位置７４における垂線７５に対して傾斜して入射される。このため、入射面７１による反射光Ｌ１は光ファイバＦの出射端面ＦＳとは異なる方向に向かう。したがって、出射端面ＦＳと入射面７１との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００６７】
入射面７１に入射された干渉光ＬＣは、半球レンズ７８の内部を通過して、平面９４から出射される。このとき、平面９４において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの出射位置９６における垂線９７に対して傾斜して入射される。このため、平面９４による反射光Ｌ４は入射面７１の入射位置７４とは異なる方向に向かう。したがって、入射面７１の入射位置７４と平面９４の出射位置９６との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００６８】
平面９４から出射された干渉光ＬＣは、空気中を通過して、平面９５に入射される。このとき、平面９５において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの入射位置９８における垂線９９に対して傾斜して入射される。このため、平面９５による反射光Ｌ５は平面９４の出射位置９６とは異なる方向に向かう。したがって、平面９４の出射位置９６と平面９５の入射位置９８との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００６９】
平面９５に入射された干渉光ＬＣは、半球レンズ７９の内部を通過して、出射面７２から出射される。出射面７２において、干渉光ＬＣは、干渉光ＬＣの出射位置７６における垂線７７に対して傾斜して出射される。このため、出射面７２による反射光Ｌ２は平面９５の入射位置９８とは異なる方向に向かう。したがって、平面９５の入射位置９８と出射面７２の出射位置７６との間における干渉光ＬＣの多重反射を抑制することができる。
【００７０】
このように、分割レンズ７Ｃとして、半球レンズ７８，７９を用いた場合においても、光ファイバＦの出射端面ＦＳとフォトダイオード８の検出面８１との間の光路上で干渉光ＬＣの多重反射を防止することができる。したがって、多重反射により生じる固定パターンノイズを十分に低減することが可能となる。なお、分割レンズ７Ｃとして、半球レンズ７８，７９の代わりに、互いに空間的に離間して配置されている複数のレンズを用いてもよい。
【００７１】
また例えば、融着型レンズ７Ｂ，分割レンズ７Ｃ以外の光学レンズをボールレンズ７Ａの代わりに用いてもよい。この場合も、入射面７１、出射面７２、及びフォトダイオード８の検出面８１が、上述したように干渉光ＬＣの多重反射を防止するように配置されていればよい。
【００７２】
ボールレンズ７Ａは、全領域において屈折率が同一であるとして説明したが、これに限られない。ボールレンズ７Ａは、例えば複数の材料から構成され、入射面７１及び出射面７２との間の干渉光ＬＣの光路上に屈折率の異なる複数の領域と、複数の領域間に干渉光が入射される界面と、を更に有していてもよい。この場合も、界面が、干渉光ＬＣの入射位置における垂線に対して干渉光ＬＣが傾斜して入射されるように配置されていれば、干渉光ＬＣの多重反射を防止し、固定パターンノイズを低減することができる。
【００７３】
入射面７１は、干渉光ＬＣの光束に含まれる全ての光に対して多重反射を抑制する配置とされている場合について説明したが、干渉光ＬＣの光束に含まれる少なくとも一部の光に対して多重反射を抑制する配置とされていればよい。出射面７２、検出面８１、及び界面である平面９４，９５についても同様である。
【００７４】
光ファイバＦの位置を規定できればよく、位置決め部は第１挿入部３１以外で構成されてもよい。また、位置決め部を備えていなくてもよい。
【００７５】
干渉光ＬＣ以外の光が、フォトダイオード８により検出され、断層画像にノイズとして現れるのを防ぐことができればよく、カバー部は第２挿入部３２以外で構成されてもよい。また、干渉光ＬＣ以外の光が少ない場合、カバー部を備えていなくてもよい。
【００７６】
ＯＣＴ装置１００は、ＳＳ−ＯＣＴ方式に限らず、ＴＤ−ＯＣＴ（Time-domain  OCT）方式及びＳＤ−ＯＣＴ（Spectral-domain  OCT）方式等によるものであってもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…ＯＣＴ装置用光検出モジュール（光検出モジュール）、３１…第１挿入部（位置決め部）、３２…第２挿入部（カバー部）、３３…開口、７Ａ…ボールレンズ（光学レンズ）、７Ｂ…融着型レンズ（光学レンズ）、７Ｃ…分割レンズ（光学レンズ）、７１…入射面、７２…出射面、７４…入射位置、７５…垂線、７６…出射位置、７７…垂線、８…フォトダイオード（光検出器）、７８，７９…半球レンズ（レンズ）、８１…検出面、８２…入射位置、８３…垂線、９１…第１領域、９２…第２領域、９３…第３領域、９４…平面（界面）、９５…平面（界面）、１００…ＯＣＴ装置、Ｆ…光ファイバ、ＦＳ…出射端面、ＬＣ…干渉光。
【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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