(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置によって、測定信号として、試料の偏光依存性を表す偏光位相遅延量を測定し、該測定信号に基づき試料の構造を計測する場合に、偏光位相遅延量の誤差を生じる測定信号のノイズを処理する方法であって、
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置による測定信号は、該測定信号に重畳されたノイズ信号が０付近であって対称ではない分布曲線を有する微小信号領域については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする測定信号のノイズ処理方法。
【請求項２】
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置によって、測定信号として、試料の偏光依存性を表す偏光位相遅延量を測定し、該測定信号に基づき試料の構造を計測する場合に、偏光位相遅延量の誤差を生じる測定信号のノイズを処理する方法であって、
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置による測定信号は、該測定信号の信号領域が限られている場合、真値が信号領域の端に近い値の場合、それに重畳されたノイズ信号によって微小測定信号が対称ではない分布曲線を有する信号領域については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする信号領域の限られた測定信号のノイズ処理方法。
【請求項３】
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置によって、測定信号として、試料の偏光依存性を表す偏光位相遅延量を測定し、該測定信号に基づき試料の構造を計測する場合に、偏光位相遅延量の誤差を生じる測定信号のノイズを処理する方法であって、
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置による測定信号は、真値に重畳されたノイズ信号によって測定信号が対称ではない分布曲線を有する信号については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする測定信号のノイズ処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、計測機器（例．光コヒーレンストモグラフィー装置等）に利用される測定信号のノイズ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種被計測物体の非破壊断層計測技術の１つとして、光断層画像装置「光コヒーレンストモグラフィー」（ＯＣＴ）がある（特許文献１参照）。ＯＣＴは、光を計測プローブとして用いるため、被計測物体の屈折率分布、分光情報、偏光情報（複屈折率分布）等が計測できるという利点がある。
【０００３】
基本的なＯＣＴ４３は、マイケルソン干渉計を基本としており、その原理を図５で説明する。光源４４から射出された光は、コリメートレンズ４５で平行化された後に、ビームスプリッター４６により参照光と物体光に分割される。物体光は、物体アーム内の対物レンズ４７によって被計測物体４８に集光され、そこで散乱・反射された後に再び対物レンズ４７、ビームスプリッター４６に戻る。
【０００４】
一方、参照光は参照アーム内の対物レンズ４９を通過した後に参照鏡５０によって反射され、再び対物レンズ４９を通してビームスプリッター４６に戻る。このようにビームスプリッター４６に戻った物体光と参照光は、物体光とともに集光レンズ５１に入射し光検出器５２（フォトダイオード等）に集光される。
【０００５】
ＯＣＴの光源４４は、時間的に低コヒーレンスな光（異なった時刻に光源から出た光同士は極めて干渉しにくい光）の光源を利用する。時間的低コヒーレンス光を光源としたマイケルソン型の干渉計では、参照アームと物体アームの距離がほぼ等しいときにのみ干渉信号が現れる。この結果、参照アームと物体アームの光路長差（τ）を変化させながら、光検出器５２で干渉信号の強度を計測すると、光路長差に対する干渉信号（インターフェログラム）が得られる。
【０００６】
そのインターフェログラムの形状が、被計測物体４８の奥行き方向の反射率分布を示しており、１次元の軸方向走査により被計測物体４８の奥行き方向の構造を得ることができる。このように、ＯＣＴ４３では、光路長走査により、被計測物体４８の奥行き方向の構造を計測できる。
【０００７】
このような軸方向の走査のほかに、横方向の機械的走査を加え、２次元の走査を行うことで被計測物体の２次元断面画像が得られる。この横方向の走査を行う走査装置としては、被計測物体を直接移動させる構成、物体は固定したままで対物レンズをシフトさせる構成、被計測物体も対物レンズも固定したままで、対物レンズの瞳面付近においたガルバノミラーの角度を回転させる構成等が用いられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３１０８９７号公報
【特許文献２】特開平１１−３２５８４９号公報
【特許文献３】特開２００４−０２８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来、ＯＣＴ装置は、複屈折性を有する試料の構造を測定し、しかも試料の奥行方向に高精度な分解能が要求される各種の技術分野、例えば、半導体製品の製造等の工業分野、動物の生体観察や植物の構造観察のような動植物の研究・観察分野、各種文化財の解析・鑑定技術の分野、ロボット技術分野（植物、昆虫、動物等の各部器官を観察し、その構造・機能をロボット技術に応用するための技術）に有用である。
【００１０】
しかしながら、被測定対象である物体における各部位における構造、材料、厚さの違い違いが計測上のバラツキとなり、厚さ等の計測誤差が増大してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記のようにＯＣＴ装置等の計測機器によって計測した際に生じる、測定信号、特に微小測定信号のノイズに起因する計測上のばらつきや誤差を少なくし、精密な測定を可能とする測定信号のノイズ処理方法を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するために、計測機器による測定信号は、該測定信号に重畳されたノイズ信号が０付近であって対称ではない分布曲線を有する微小信号領域については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする測定信号のノイズ処理方法を提供する。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するために、計測機器による測定信号は、該測定信号の信号領域が限られている場合、真値が信号領域の端に近い値の場合、それに重畳されたノイズ信号によって微小測定信号が対称ではない分布曲線を有する信号領域については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする信号領域の限られた測定信号のノイズ処理方法を提供する。
【００１４】
本発明は上記課題を解決するために、計測機器による測定信号は、真値に重畳されたノイズ信号によって測定信号が対称ではない分布曲線を有する信号については、測定信号の最大値を真値として利用することを特徴とする測定信号のノイズ処理方法を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
以上のような構成から成る本発明に係る測定信号のノイズ処理方法によれば、各種の計測機器による計測の際に生じる、測定信号、特に微小測定信号のノイズに起因する計測上のばらつきや誤差を少なくし、精密な測定を可能とする。
【００１６】
例えば、光コヒーレンストモグラフィーの画像処理装置に適用すれば、光コヒーレンストモグラフィーによって得た動植物のいろいろな器官の構造解析のための計測において、位相ノイズを低減して明瞭なＯＣＴ画像を得ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【実施例１】
【００１８】
この実施例１では、本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置に適用した例で説明する。
【００１９】
「背景技術」の項で説明したとおり、光コヒーレンストモグラフィー装置（ＯＣＴ）では、光源からのビームを参照アームと試料アームに分離して送り、試料アームでは試料（被検体）の深さ方向（Ａ方向）に垂直な方向に走査（Ｂスキャン）して試料を照射し、この反射光と参照アームから反射される参照光との干渉スペクトルからＡ−Ｂ画像を得る（ＯＣＴ計測を行う）ものであり、本発明は、ＦＤ−ＯＣＴ（フーリエドメインＯＣＴ）等に適用される。
【００２０】
なお補足すると、試料の深さ（光軸）方向の走査（この走査を「Ａ−スキャン」と言い、この方向を「Ａ−方向」、「Ａスキャン方向」とも言う。）は、一回の光照射により深さ方向の後方散乱データを取得することで可能であり、ガルバノ鏡によって横方向（Ａ方向に垂直な方向）の走査（この走査を「Ｂ−スキャン」と言い、この方向を「Ｂ−方向」、「Ｂスキャン方向」とも言う。）を行うことで、２次元断層画像（偏光感受型のＯＣＴ画像）を得ることができる。
【００２１】
本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を適用する偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置は、Ｂスキャンと同時に（同期して）光源からの偏光ビーム（偏光子により直線的に偏光されたビーム）をＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）によって連続的に変調し、この連続的に偏光を変調した偏光ビームを分けて、一方を入射ビームとして走査して試料に照射し、その反射光（物体光）を得ると共に、他方を参照光として、両者のスペクトル干渉によりＯＣＴ計測を行うものである。
【００２２】
そして、このスペクトル干渉成分のうち、垂直偏光成分（Ｈ）と水平偏光成分（Ｖ）を同時に２つの光検出器で測定することにより、試料の偏光特性を表すジョーンズベクトルを得る（Ｈ画像とＶ画像）構成を特徴とするものである。
【００２３】
図１は、本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を適用する偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置の光学系の全体構成を示す図である。図１に示す偏光感受光画像計測装置１は、光源２、偏光子３、ＥＯ変調器４、ファイバーカプラー（光カプラー）５、参照アーム６、試料アーム７、分光器８等の光学要素を備えている。この偏光感受光画像計測装置１の光学系は、光学要素が互いにファイバー９で結合されているが、ファイバーで結合されていないタイプの構造（フリースペース型）であってもよい。
【００２４】
光源２は、広帯域スペクトルを有するスーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ：Super Luminescent Diode）を使用する。なお、光源２は、パルスレーザでもよい。光源２には、コリメートレンズ１１、光源２からの光を直線偏光にする偏光子３、進相軸を４５°の方向にセットされたＥＯ変調器４、集光レンズ１３（場合によってはさらにレンズ１３’が使用される。）及びファイバーカプラー５が、順次、接続されている。
【００２５】
ＥＯ変調器４は、進相軸を４５°の方向に固定して、該ＥＯ変調器４にかける電圧を正弦的に変調することで、進相軸とそれに直交する遅相軸との間の位相差（リタデーション）を連続的に変えるもので、これにより、光源２から出て偏光子３で（縦）直線偏光となった光がＥＯ変調器４に入射すると、上記変調の周期で、直線偏光→楕円偏光→直線偏光………などのように変調される。ＥＯ変調器４は、市販されているＥＯ変調器を使用すればよい。
【００２６】
ファイバーカプラー５には分岐するファイバー９を介して、参照アーム６と試料アーム７が接続されている。参照アーム６には、偏波コントローラ（polarization controller）１０、コリメートレンズ１１、偏光子１２、集光レンズ１３及び参照鏡（固定鏡）１４が、順次、設けられている。参照アーム６の偏光子１２は、上記のとおり偏光状態を変調しても参照アーム６から戻ってくる光の強度が変化しないような方向を選択するために用いている。この偏光子１２の方向（直線偏光の偏光方向）の調整は偏波コントローラ１０とセットで行う。
【００２７】
試料アーム７では、偏波コントローラ１５、コリメートレンズ１１、固定鏡２４、ガルバノ鏡１６、集光レンズ１３が、順次、設けられ、ファイバーカプラー５からの入射ビームが２軸のガルバノ鏡１６により走査されて試料１７に照射される。試料１７からの反射光（後方散乱光）は物体光として再びファイバーカプラー５に戻り、参照光と重畳されて干渉ビームとして分光器８に送られる。
【００２８】
分光器８は、順次接続される偏波コントローラ１８、コリメートレンズ１１、（偏光感受型体積位相ホログラフィック）回折格子１９、フーリエ変換レンズ２０、偏光ビームスプリッター２１及び２つの光検出器２２、２３を備えている。この実施例では、光検出器２２、２３として、ラインＣＣＤカメラ（１次元ＣＣＤカメラ）を利用する。ファイバーカプラー５から送られてくる干渉ビームは、コリメートレンズ１１でコリメートされ、回折格子１９によって干渉スペクトルに分光される。
【００２９】
回折格子１９で分光された干渉スペクトルビームは、フーリエ変換レンズ２０でフーリエ変換され偏光ビームスプリッター２１で水平及び垂直成分に分けられ、それぞれ２つラインＣＣＤカメラ（光検出器）２２、２３で検出される。この２つラインＣＣＤカメラ２２、２３は、水平および垂直偏光信号両方の位相情報を検知するために使われるので、２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３は同一の分光器の形成に寄与するものでなくてはならない。
【００３０】
なお、光源２、参照アーム６、試料アーム７及び分光器８には、それぞれ偏波コントローラ１０、１５、１８が設けられているが、これらは、光源２から参照アーム６、試料アーム７、分光器８に送られるそれぞれのビームの初期偏光状態を調整して、ＥＯ変調器４で連続的に変調された偏光状態が、参照光と物体光においても互いに一定の振幅と一定の相対偏光状態の関係が維持され、さらにファイバーカプラー５に接続された分光器８において一定の振幅と一定の相対偏光状態を保たれるようにコントロールする。
【００３１】
また、２つラインＣＣＤカメラ２２、２３を含む分光器８を校正するときはＥＯ変調器４を止める。参照光をブロックし、スライドガラスと反射鏡を試料アーム７におく。この配置は水平および垂直偏光成分のピークの位置が同じであることを保証する。そして、スライドガラスの後ろの面と反射鏡からのＯＣＴ信号は２つの分光器８で検知される。ＯＣＴ信号のピークの位相差はモニターされる。
【００３２】
この位相差はすべての光軸方向の深さでゼロであるべきである。次に、信号は２つラインＣＣＤカメラ２２、２３を含む分光器８で複素スペクトルを得るために、ウィンドウされ逆フーリエ変換される。この位相差はすべての周波数でゼロであるべきなので、これらの値をモニターすることによって２つラインＣＣＤカメラ２２、２３の物理的な位置は位相差が最小になるようにアライメントされる。                    
【００３３】
上記偏光感受光画像計測装置の動作は次のとおりである。光源２からの光を直線偏光し、この直線偏光されたビームをＥＯ変調器４により連続的に偏光状態の変調を行う。即ち、ＥＯ変調器４は、進相軸を４５°の方向に固定して、ＥＯ変調器４にかける電圧を正弦的に変調することで、進相軸とそれに直交する遅相軸との間の位相差（偏光角：リタデーション）を連続的に変えるもので、これにより、光源２から出て直線偏光子で（縦）直線偏光となった光がＥＯ変調器４に入射すると、上記変調の周期で、直線偏光→楕円偏光→直線偏光………などのように変調される。
【００３４】
そして、直線偏光された偏光ビームをＥＯ変調器４により連続的に偏光状態の変調を行うと同時に、Ｂスキャンを同期して行う。即ち、１回のＢスキャンの間に、ＥＯ変調器４による偏光の連続的な変調を複数周期行う。ここで、１周期とは、偏光角（リターデーション）φが０〜２πと変化する期間である。要するに、この１周期の間に、偏光子からの光の偏光が、直線偏光（垂直偏光）→楕円偏光→直線偏光（水平偏光）………などのように連続的に変調する。
【００３５】
このように偏光ビームの偏光を連続的に変調しながら、試料アーム７では、入射ビームをガルバノ鏡１６により試料１７に走査してＢスキャンを行い、分光器８において、その反射光である物体光と参照光の干渉スペクトルについて、その水平偏光成分および垂直偏光成分を２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で検出する。これにより、１回のＢスキャンによって、それぞれ水平偏光成分及び垂直偏光成分に対応する２枚のＡ−Ｂスキャン画像が得られる。
【００３６】
上記のとおり、１回のＢスキャンの間に、偏光ビームの偏光の連続的な変調を複数周期行うが、各周期（１周期）の連続的な変調の間に２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で検出した水平偏光成分および垂直偏光成分それぞれの偏光情報が１画素分の偏光情報となる。１周期の連続的な変調の間に２つのラインＣＣＤカメラ２２、２３で偏光情報を検出タイミング信号に同期して行い、１周期に検出回数（取込回数）を、４回、８回等、適宜決めればよい。
【００３７】
このようにして１回のＢスキャンの間に得た２枚のＡ−Ｂスキャン画像のデータを、Ｂスキャン方向に１次元フーリエ変換を行う。すると、０次、１次、−１次のピークが出る。ここで、０次のピークをそれぞれ抽出し、そのデータのみを用いて逆フーリエ変換すると、Ｈ０、Ｖ０画像が得られる。同様に、１次のピークをそれぞれ抽出し、そのデータのみを用いて逆フーリエ変換すると、Ｈ１、Ｖ１画像が得られる。
【００３８】
Ｈ０、Ｈ１画像から、試料１７の偏光特性であるジョーンズマトリックスの成分のうち、Ｊ（１，１）およびＪ（１，２）を求める事ができる。そして、Ｖ０、Ｖ１画像から、試料１７の偏光特性であるジョーンズマトリックスの成分のうち、Ｊ（２，１）およびＪ（２，２）を求める事ができる。
【００３９】
このようにして、１回のＢスキャンにおついて４つの偏光特性を含む情報が得られる。そして、この４つの情報をそれぞれ、通常のＦＤ−ＯＣＴと同様にＡスキャン方向にフーリエ変換すると、１次のピークが試料１７の深さ方向の情報を有し、しかもそれぞれ偏光特性に応じた４枚のＡ−Ｂ画像が得られる。
【００４０】
ところで、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置では、入射光の偏光状態は 横方向のＢスキャン中に偏光情報を埋め込むために直線偏光（垂直偏光）→楕円偏光→直線偏光（水平偏光）などのように連続的に、あるいは、３ステップ変調される。
【００４１】
２つのＣＣＤカメラ２２、２３によって検出されたそれぞれの光強度信号をフーリエ変換することにより、位相情報を含んだＯＣＴ信号を得る。このＯＣＴ信号の０次と１次の周波数成分を取り出し、それぞれそれを逆のフーリエ変換する。これらの値を使って、試料の偏光特性を表すジョーンズ行列のすべての要素が得られる。最終的に、試料の物理的な偏光依存性を表す値であるところの、位相遅延量（複屈折量）、複屈折の相対的な方位分布（方向）と二色性が計算される。
【００４２】
（測定信号のノイズ処理方法）
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーは試料の位相遅延量（位相情報）は、一般に、位相角度で表されその値（信号）は、たとえば、０〜１８０度のような正の値で計算される。このように分布する信号の場合、０度あるいは１８０度付近の微小信号領域では、それに重畳されるノイズの分布が対称（たとえばガウス分布）であっても測定信号は対象とならない。これは、たとえば偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーで得られる位相情報のような観測信号が正の限られた値（０度より大１８０度より小）しか取り得ないからである。
【００４３】
図２及び図３は、位相に対する信号強度の一般的な測定における、真の値（図２（ａ）、３（ａ）参照）、ノイズ分布（図２（ｂ）、図３（ｂ）参照）、観測値の関係（図２（ｃ）、図３（ｃ）参照）を説明する図（グラフ）である。図２（ａ）に示すように真の値が０度あるいは１８０度近傍の微小信号ではない値の場合、未知のランダムノイズ（図２（ｂ）参照）が真の信号の値に対して加わる場合、観測される信号は真の信号に対して対称に広がる（図２（ｃ）参照）。従って、単純な移動平均でランダムノイズは平均化されキャンセルされるため、信号の真の値を推定することができる。
【００４４】
しかしながら、図３に示すように、真の値が０度あるいは１８０度近傍の微小信号の場合（図３（ａ）参照）は、ランダムノイズ（図３（ｂ）参照）が重畳された観測信号の分布（図３（ｃ）参照）は、真の信号に対して対称でなくなるため、このような移動平均では真の値を推定することができない。
【００４５】
即ち、通常の測定では、データを繰り返し計測し、その分布を求め平均を持って真の値とする。しかし、ゼロ付近ではデータの値そのものが小さいので、元々ある測定ノイズなどに埋もれてしまい、ゼロ点では計測データの検出はできないので、分布がゼロになる。また、データの分布は経験的に実際はなめらかになるので、真の値の周りに非対称に広がってしまい、単に移動平均では真の値を推定することができない。
【００４６】
本発明の測定信号のノイズ処理方法を適用することで、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置では、こうした未知のランダムノイズが重畳され対称でない観測信号の真の値を推定するために、図３（ｃ）に示すように、観測信号の最大値（モード値）をとる構成とした。これにより、微小な（観測）信号領域での画像の解像度を上げることができる。
【００４７】
このような微小信号領域での微小測定信号のノイズ処理方法について、さらに以下説明する。本実施例において、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置で得られた画像信号から信号を位相遅延量を取得する信号処理装置（具体的には、コンピュータ）では、次に説明するような位相遅延量の処理を行うことで、前記「位相遅延量は実際の値より高く出ている。」という不適切さを回避することができる構成にある。
【００４８】
ところで、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーは試料の位相遅延量を測定することができる。３次元の測定対象の特定の位置の位相遅延量は、２つのパラメータを持っており、１つは「位相遅延量そのものの大きさ」、もう一つは、「位相遅延量の軸の方向」である。
【００４９】
「位相遅延量そのものの大きさ」は、特定の方向の位相遅延量、あるいは、位相遅延量の最大値、最小値などである。位相遅延量は、１周期を３６０度（２π）として、づれ量を角度の単位で表し、１８０度で折り返す性質があるので、範囲は０〜１８０度となる。
【００５０】
「位相遅延量の軸の方向」は、遅延量が、最大あるいは最小となる軸の方向であり、０〜１８０度の角度で表される。この軸を「速軸」あるいは「遅軸」という。
【００５１】
以下、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーは試料の位相延量を測定では、「位相遅延量そのものの大きさ」と「位相遅延量の軸の方向」の２つの測定測定信号のノイズ処理方法について、それぞれ、上記同様に図２及び図３を参照し、さらに図４を参照して説明する。
【００５２】
（位相遅延量そのものの大きの測定信号のノイズ処理方法）
位相遅延量そのもの大きさは角度として計算されるため、０〜１８０度などの正の値をとる。一方、未知のノイズは一般的に対象な分布を持っている（図２（ｂ）参照）。観測値は真の値にノイズが重畳したものである（図２（ｃ）参照）。
【００５３】
真の値が０または１８０度から離れている時（図２（ａ）参照）は、観測値はノイズ（図２（ｂ）参照）のため真の値の周りに対照的に広がって測定される（図２（ｃ）参照）。そのため、観測値の単純移動平均をとることにより真の値を得ることができる（図２（ｃ）参照）。
【００５４】
真の値が小さく、０度付近（あるいは１８０度付近）の場合（図３（ａ）参照）は、ノイズ（図３（ｂ）参照）により観測値は非対称に広がる（図３（ｃ）参照）。この場合、単純移動平均では真の値より高くなる。この場合、観測値のピーク（最頻値、モード値）の位置をもって真の値とするのがよい（図３（ｃ）参照）。
【００５５】
具体的には、適当な離散化を行い、観測値をヒストグラム化する。もっとも高いヒストグラムの中心値などを真の値とする（ヒストグラム法）（図４参照）。
【００５６】
なお、上記信号処理方法は、ＯＣＴ信号の処理に限るものではなく、一般に正の値しか取り得ないデータについて、そのデータの値が小さい場合の信号処理方法として適用されるものである。
【００５７】
（位相遅延量の軸の方向の測定信号のノイズ処理方法）
偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーは、前述のとおり、試料の位相遅延量の最大（あるいは最小）の方向（速軸あるいは遅軸方向）を測定することができる。速軸方向は一般に角度で表され、その値は、０〜１８０度のような正の値で計算される。
【００５８】
このように分布する信号の場合、０度あるいは１８０度付近の信号領域では、それに重畳される未知のノイズの分布が対称（たとえばガウス分布）であっても測定信号は対称とはならない。これは、たとえば偏光感受型光コヒーレンストモグラフィーで得られる速軸方向のような角度情報が正の限られた値（０度より大１８０度より小）しか取り得ないからである。
【００５９】
このように、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置における速軸方向（角度）の測定において、上記のとおり未知のランダムノイズが重畳されて生じた対称でない信号の真の値を推定する場合について、本発明の測定信号のノイズ処理方法を適用した例を、上記位相遅延量自体の測定信号のノイズ処理方法と同様に、図２〜４を参照して、以下説明する。
【００６０】
本実施例において、偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置で得られた画像信号から信号を例えば速軸方向（角度）を取得する信号処理装置（具体的には、コンピュータ）では、次に説明するような処理を行うことで、前記「速軸方向角度は実際の値より高く出ている。」という不適切さを回避することができる構成にある。
【００６１】
例えば、速軸方向は角度として計算されるため、０〜１８０度などの正の値をとる。一方、未知のノイズは一般的に対象な分布を持っている（図２（ｂ）参照）。観測値は真の値にノイズが重畳したものである（図２（ｃ）参照）。
【００６２】
真の値が０または１８０度から離れている時（図２（ａ）参照）は、観測値はノイズ（図２（ｂ）参照）のため真の値の周りに対照的に広がって測定される（図２（ｃ）参照）。そのため、観測値の単純移動平均をとることにより真の値を得ることができる（図２（ｃ）参照）。
【００６３】
真の値が信号領域の端に近く、０度付近（あるいは１８０度付近）の場合（図３（ａ）参照）は、ノイズ（図３（ｂ）参照）により観測値は非対称に広がる（図３（ｃ）参照）。この場合、単純移動平均では真の値より高くなる。この場合、観測値のピーク（最頻値、モード値）の位置をもって真の値とするのがよい（図３（ｃ）参照）。この図３（ｃ）に示すように、信号の最大値（モード値）をとる構成とすることで、信号領域の限られた信号領域での画像の解像度を上げることができる。
【００６４】
具体的には、適当な離散化を行い、観測値をヒストグラム化する。もっとも高いヒストグラムの中心値などを真の値とする（ヒストグラム法）（図４参照）。
【００６５】
なお、上記信号処理方法は、ＯＣＴ信号の処理に限るものではなく、一般に限られた信号領域しか取り柄ないデータについて、そのデータの値が小さい場合の信号処理方法として適用されるものである。
【００６６】
また、上記信号処理方法は、信号領域が限られた微小信号の処理に限るものではなく、一般にノイズの分布が非対称になるようなデータについて、そのデータの値が小さい場合の信号処理方法として適用されるものである。
【００６７】
以上、本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明はこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内で、いろいろな実施例があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明に係る測定信号のノイズ処理方法は、以上のような構成であるから、光断層画像取得用ＯＣＴだけでなく、各種の計測機器の測定信号のノイズ処理方法として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る測定信号のノイズ処理方法を適用する偏光感受型光コヒーレンストモグラフィー装置の全体構成を説明する図である。
【図２】位相に対する信号強度の一般的な測定において真の値が０°から離れた値である場合の、真の値に対するノイズの影響を説明する図（グラフ）であり、（ａ）は真の値、（ｂ）はノイズ分布、（ｃ）は観測値を示す。
【図３】位相に対する信号強度の一般的な測定において真の値が０°近辺の微小の値である場合の、真の値に対するノイズの影響を説明する図（グラフ）であり、（ａ）は真の値、（ｂ）はノイズ分布、（ｃ）は観測値を示す。
【図４】位相に対する信号強度の一般的な測定において真の値を、観測値をヒストグラム化して、もっとも高いヒストグラムの中心値などを真の値とするヒストグラム法を説明する図である。
【図５】従来例（ＯＣＴの原理）を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  偏光感受光画像計測装置                  
２  光源                                   
３、１２  偏光子                                 
４  ＥＯ変調器（偏光変調器、電気光学変調器）                             
５  ファイバーカプラー（光カプラー）                       
６  参照アーム                             
７  試料アーム                             
８  分光器                                 
９  ファイバー                             
１０、１５、１８  偏波コントローラ    
１１  コリメートレンズ                     
１３  集光レンズ           
１４  参照鏡（固定鏡）                            
１６  ガルバノ鏡                               
１７  試料                         
１９  回折格子                              
２０  フーリエ変換レンズ                            
２１  偏光ビームスプリッター                                  
２２、２３  光検出器（ラインＣＣＤカメラ） 
２４  固定鏡                               
【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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